基于Citespace中医药治疗骨关节炎可视化分析*

肖战说，王新贤，陈亚光，黄珊珊，黄淑霞，殷海波

中国中医科学院广安门医院，北京 100053

骨关节炎是一种以关节疼痛为主要症状的退行性疾病，由多种因素引起关节软骨纤维化、皲裂、脱失而致病［1］，好发于中老年女性。病变部位常累及膝、髋、踝、手、脊柱等关节，不同部位的发病率不同，以膝关节骨关节炎最为常见，且发病率呈逐年上升趋势［2-3］。

现代医学药物治疗骨关节炎主要以镇痛、抗感染、改善关节功能为主。中医药治疗骨关节炎通过舒筋通络、活血化瘀、通络止痛，以减轻炎症、改善血运、松解粘连、滑利关节、延缓病情发展，且不良反应小［4-5］。

Citespace是由陈超美教授研发的一款用于分析计量文献信息的可视化软件，通过绘制科学知识图谱，以显示科学知识发展进程与结构，客观地了解某学科中的重点文献，并能预测未来研究的热点方向［6］。本研究使用Citespace 5.5软件对中国知网（China national knowledge internet，CNKI）相关文献进行知识图谱可视化分析，旨在回顾中医药治疗骨关节炎的历史研究及发展过程，挖掘分析研究热点及前沿，为未来研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献来源计算机检索CNKI数据库，检索条件：主题词为“骨关节炎”“骨关节病”“骨性关节炎”“骨性关节病”；学科领域设置为“中医学”“中药学”“中西医结合学”；来源期刊限定为“核心期刊”，检索截止时间为2020年12月31日，文献发表时间跨度为1984—2020年。

1.2 数据处理本研究采用Citespace 5.5版本，绘制相应知识图谱。对数据进行转化及去重处理，最终纳入有效文献共计2 368篇。对相似关键词如进行合并，如“骨关节病”“骨性关节炎”等均合并为“骨关节炎”。删除无意义关键词，如“疗效”“干预”等词。对机构进行整合或合并，如同时存在“湖北中医学院”与“湖北中医药大学”，将“湖北中医学院”整合为“湖北中医药大学”，“福建中医药大学骨伤学院”并入“福建中医药大学”，附属医院不并入。

1.3 参数设置时间设置为1984—2020年，时间切片设置为2年，对是作者、机构、关键词进行共现分析，对关键词进行聚类分析，筛选参数TopN水平设置为50，关键词选择Pathfinder和Prunning sliced networks进行图谱修剪，作者与机构不进行修剪。

2 结果

2.1 文献年度分布趋势根据发文的数量变化，中医药治疗骨关节病的研究大致可分为4个阶段，稳定起步阶段（2000年以前）、快速增长阶段（2000—2014年）、回落阶段（2014—2019年）、可能再增长阶段（2019至今）。1984—2000年文献量缓慢增长，2000—2014年我国中医药治疗骨关节炎年度发文量迅速增长，可能有了新的研究热点或突破口。在2014—2019年文献量有一定回落，但在2020年文献量再次增加。从该图谱预测中医药治疗骨关节炎仍有很强的发展空间。见图1。

图1 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献量年份分布图

2.2 作者合作分析作者合作图是根据作者发文量和相互合作关系绘制而成，节点越大说明该作者越活跃，颜色为时间年轮，颜色由白到红代表时间由1984—2020年，红色说明近年发文越活跃，连线代表合作关系。图谱节点为1 623个、连线数为2 732条、密度为0.002 1，高频作者合作图谱见图2。发文量在3～4篇的作者共有159名，5～9篇的作者有65名，10篇以上的有16名。发文量排名前8的作者有：刘献祥（29篇），李西海（24篇），李荣亨（20篇），吴耀持（14篇），王拥军（13篇），吴明霞（13篇），吴广文（11篇），唐勇（11篇）。其中，发文量排名前20位的作者详见表1。

表1 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献作者频数表 篇

对出现频次＞8篇的作者进行合作网络分析，可绘得图谱如图2。该图谱由多个子网络组成，结果显示内部合作较为紧密的作者合作群共有10个。王拥军、施杞，李西海、刘献祥团队多年来均有相关文献发表，安方玉、颜春鲁团队近年来加入到中医药治疗骨关节病的相关研究中。除刘献祥、李西海与王拥军、施杞团队内部合作人员较多，其他团队多为2～4名成员，没有形成较大的研究团队和合作网络。

图2 1984－2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献高频作者（频数≥8篇）合作图

2.3 机构合作分析分析得出图谱节点数为830个、连线数为362条、密度为0.001 1，高频机构合作图谱见图3。机构合作主要集中在各地中医药大学及其附属医院，频次前5名的机构依次为福建中医药大学（42篇）、广州中医药大学（33篇）、北京中医药大学（31篇）、湖北中医药大学（31篇）、南京中医药大学（29篇）。从研究机构来看以高校为主。北京中医药大学、福建中医药大学、南京中医药大学与其他机构合作较多。而其他机构大多仅同其附属医院合作密切。见表2。

图3 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献高频机构（频数≥10篇）合作图

表2 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献作者机构频数表 篇

2.4 关键词分析

2.4.1 关键词共现 关键词能反映出文献的核心内容，关键词共现可直观展现关键词的关注度与关联度，可用来揭示和确定某一领域的重点研究方向及热点问题。

图4 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献高频关键词共现图谱

文献关键词共现图谱网络共有节点556个、连线1 158条、密度为0.007 5。其中频次与中心性排名前20位的关键词见表3、表4。由文献分析可见，在中医药治疗骨关节炎领域，除了中药之外，针灸疗法以及其他中医外治法也占了较大的比例。常用非药物外治法包括针灸疗法、推拿疗法、针刺疗法、温针灸、电针、小针刀等。中药外治法常用：中药熏蒸、中药外敷等；常用方剂包括独活寄生汤、补肾活血方；研究方式有：临床研究、实验研究；实验研究对象多在关节软骨、软骨细胞；作用机制研究多集中在细胞凋亡。

表3 1984—2020年中医药治疗骨关节炎前20位关键词频数比较

表4 1984—2020年中医药治疗骨关节炎前20位关键词中心性分析

2.4.2 关键词聚类 关键词聚类及时间轴可反映某领域的演化进程、历史发展规律，并可进一步探索问题所在。对关键词聚类后共得到11个类别，模块聚类值Q为0.694 2（＞0.3），聚类平均轮廓值S为0.709 1（＞0.5），说明此次聚类结构显著，聚类合理。聚类图谱详见图5，关键词聚类时间轴图谱见图6，对聚类明细表中的关键词进行归纳，各研究主题总结见表5。

表5 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献关键词聚类表

由图5可知，形成的关键词聚类图谱有多处部分聚类重叠，提示相关聚类间紧密联系，即中医药治疗骨关节炎的研究虽然有差异，但主题相对集中。

图5 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献关键词聚类图谱

为了解不同时间段中医药治疗骨关节炎领域的发展变化情况，绘制研究前沿的时间线知识图谱，即显示高频主题词组成的聚类随着时间的变化而出现频率变化的分布情况，见图6，图中每个聚类所对应的横向长线代表了该聚类在时间轴上出现的分布情况。

图6 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献关键词聚类时间轴

11个聚类可以分为5类：机制研究（＃0凋亡、＃6信号通路），临床研究（＃1疗效分析；＃2随机对照试验；＃9关节间隙），方药［＃3祛风湿剂／治疗应用、＃7复方（中药）／治疗应用、＃10右归丸］，疾病（＃4膝关节、＃5风湿类疾病），治疗方法（＃8手法治疗）等。＃0凋亡与＃6信号通路均是研究中医药治疗骨关节炎的机制研究，＃0可见与凋亡相关的常见内容涉及白细胞介素-1β、超氧化物歧化酶、转化生长因子β、肿瘤坏死因子-α，证型常为肝肾亏虚证；＃6信号通路主要研究方法有网络药理学、分子对接、蛋白互做分析、转录组测序；常见内容有：地黄梓醇、木瓜蛋白酶、细胞外基质、盐酸氨基葡萄糖等穴位多采用犊鼻穴；中药集中在牛膝；动物实验常选择大鼠进行研究。＃1疗效分析、＃2随机对照试验与＃9关节间隙三者均与中医药治疗骨关节炎临床研究相关，并且与＃3祛风湿剂、治疗应用、＃7复方（中药）、治疗应用、＃10右归丸密切相关，说明中药复方即中成药治疗本病的相关临床研究引起了许多学者的高度关注。＃4膝关节表明骨关节炎最常见的病变部位为膝关节。＃5风湿类疾病反应的与骨关节炎相关的疾病有类风湿性关节炎、风湿寒性关节痛、膝痹、骨痹等。＃8手法治疗强调了除药物疗法外，推拿、熨法、中药外洗、针刀等外治方法也是治疗本病的重要方法，而手法作用的机制可能与改善骨内压有关。

2.4.3 关键词突现分析 突现词分析可以筛选某个时间段频数突然增加的关键词，表明相关领域的新趋势或者转折点，用以指导未来研究方向。

中医药治疗骨关节炎文献突现关键词图谱，见图7。从图7可知，在治法研究方面，补肾法的研究持续时间最长，从1992—2009年。所有治疗中外治方法占比较多，如中药外敷、小针刀、温针灸、电针等。II型胶原、灸法、疼痛、细胞凋亡、信号通路是持续到目前热门的研究方向。

图7 1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献突现关键词图谱

3 讨论

从1984—2020年接近40年的时间中，中医药治疗骨关节炎的相关文献整体呈上升趋势。就地域而言，福建、广州、北京等地区研究机构的科研影响力大，属于研究中医药治疗骨关节炎的核心力量，这可能与该地区经济较发达，有更好的研究资源相关。研究团队中，以福建中医药大学刘献祥-李西海团队、上海中医药大学施杞团队、重庆医科大学附属第一医院李荣亨团队、北京中医药大学郭长青团队属于核心团队，发文量较多。结果显示，中医药治疗骨关节炎领域虽然不同机构的合作较少，但同一机构的研究团队中，内部合作较为紧密。

关键词共现、聚类图谱、聚类时间轴图谱均可反映中医药治疗骨关节炎的热点及前沿趋势。分析得出，膝关节骨性关节炎为研究最多的骨关节炎。研究方法以临床研究和实验研究为主；临床研究涉及随机对照研究；实验研究的关注点多为软骨细胞的凋亡。

在中医药治疗方法中，外治法占较大的比例，主要分为中药外治与非药物外治。中药外治包括中药外敷、中药熏蒸等，药物直接作用于肌表，使穴位得到正性刺激，减少感觉神经的作用，提高关节痛阈［7］；非药物外治法包括针刺、针刀、温针灸、电针、艾灸、推拿等疗法，不同的针灸方式在减轻骨关节炎患者关节疼痛、僵硬及改善运动功能等方面均有积极的调节作用［8-10］。

在治法方面，补肾法的相关研究较多。关键词共现中出现“补肾”，并出现了高频方剂“独活寄生汤”，方中有地黄、桑寄生、杜仲等补肾药，均体现了补肾这一治法。中医认为，肾虚致衰是骨关节炎发生发展的关键环节，从肾论治，温补肾精需贯彻骨关节炎治疗的始终。早在《黄帝内经》中就已形成“肾虚骨衰”的相关理论，《素问·上古天真论》云：“丈夫八岁……三八，肾气平均，筋骨劲强……八八，天癸竭精少，肾脏衰，形体皆极……肾者主水，受五脏六腑之精而藏之……今五脏皆衰，筋骨解堕。”现代研究发现，补肾法能促进软骨细胞增殖、抑制软骨细胞凋亡、抑制滑膜炎症反应，延缓软骨退变，从而改善关节功能，减缓骨关节炎进展［11］。独活寄生汤通过调控相关炎性因子、干预氧化应激、抑制细胞外基质降解、影响细胞增殖和凋亡等不同途径发挥治疗骨关节炎的作用［12］。关键词聚类中，＃10右归丸即是补肾阳的名方，以“善补阳者，善补阳者，必于阴中求阳，则阳得阴助，而生化无穷”为立方依据，功能温补肾阳，填精益髓。研究表明，右归丸能减缓Ⅱ型胶原的降解、调控钙离子代谢，调控多条信号通路，从而有效保护膝骨关节炎模型鼠关节软骨，延缓关节软骨退变［13-14］。

在基础研究中，软骨细胞是重点研究对象，作为软骨内唯一的细胞，软骨细胞在骨性关节炎发病过程中的作用也越来越受到重视。骨关节炎软骨细胞的病理特征表现为细胞应激和细胞外基质降解［15］，目前已认识到减少软骨细胞坏死、增强软骨细胞活力是治疗骨性关节炎的重要方面［16］。中医药治疗具有多靶点、多途径的特点，在相关信号通路的研究中，中医药治疗能通过影响诸如蛋白激酶R样内质网激酶、免疫球蛋白结合蛋白、β转化生长因子、骨形成蛋白、Wnt／β-catenin、NF-κB、TLR、MyD88、PI3K、Akt、NF-κB、mTOR、IL-6、STAT、细胞骨架信号通路等，从而调控软骨细胞的相关转录和蛋白表达以治疗骨关节炎［17-22］。

此外，凋亡作为＃0聚类，说明了其在骨关节炎的发生中具有重要作用。研究表明，骨关节炎的严重程度与细胞凋亡呈正相关，细胞凋亡可以通过死亡受体介导和线粒体依赖两种途径被激活导致组织的恶化［23］。其中线粒体功能障碍主要表现为氧化应激反应增加、线粒体途径细胞凋亡增加、线粒体自噬缺陷、线粒体呼吸链破坏、线粒体DNA受损等［24-26］，但线粒体相关途径的中医药治疗骨关节炎的研究文献较少，因此这部分研究有待深入及加强。

综上所述，本文以1984—2020年中医药治疗骨关节炎CNKI文献为研究对象，利用Citespace软件进行可视化分析，通过对作者、机构及关键词其进行网络贡献分析，探究出中医药治疗骨关节炎在各个阶段的研究主题及其演变路径。通过分析突现词列表，抓取出当前诸多热点趋势及研究前沿，为相关基础与临床研究提供思路。