基于CiteSpace的中医外治法治疗膝骨关节炎可视化分析*

魏锦强，曾宪中，曹学伟，杨伟铭，王志科，邱文聪

（1.广州中医药大学，广东 广州 510006；2.广东省中医院，广东 广州 510120）

膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是骨关节炎中发病率最高的一种慢性退行性骨关节疾病，主要表现为关节疼痛、肿胀、活动障碍等。我国中老年人群中有症状的KOA患病率约为8.1%，对比往年数据，有不断上升的趋势[1-2]。中医学中，KOA当属“痹病”“膝痹”“筋痹”等范畴，发病以年老体弱、肝肾亏虚为基础，加上外感风寒湿、过劳等外因诱发。故在治疗上常考虑以滋补肝肾为基础，配合祛风除湿、散寒止痛、活血通络等治法[3]。目前对于早中期KOA患者主要采用非手术治疗，推荐阶梯性的个体化、精准化的中西医结合治疗方案[4]。中医外治法属于中医操作类治疗方法，包括针刺类、灸法类、中药外用类、刺络拔罐类、手法类、功法类等，在KOA治疗中运用广泛，疗效明确，且具有操作方便、易于推广等优点。

CiteSpace是由陈超美教授开发的科学计量学可视化分析软件，该软件是集计量分析、聚类分析、合作网络分析等多维尺度分析功能的知识图谱绘制工具，开发至今不断更新，现广泛运用于国内外情报学、社会学、医学等领域[5-7]。本研究基于中国知网（CNKI）和万方数据库，通过文献计量学及可视化研究方法，运用CiteSpace5.7.R1进行可视化分析，挖掘中医外治法治疗KOA领域的知识结构、合作网络、研究热点和前沿，以期为未来的研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 纳入标准和排除标准 纳入标准：主要研究内容为中医外治法治疗KOA的中文文献；研究类型包括基础研究、临床研究及综述等；2011—2020年发表的期刊论文、硕士学位论文、博士学位论文、会议论文。排除标准：与主题无关的文献；重复发表的文献；报纸、科普宣传的文章等。

1.2 文献检索及筛选策略 以CNKI和万方数据库为数据来源，以“膝骨关节炎”为主题词，选择检索条件为“精确”，时间限制在2011—2020年。其中，CNKI数据库在“文献分类目录”选择“中医学”“中药学”“中西医结合”3类文献进行检索，得到5 853篇文献。万方数据库在“学科分类”下选择“中国医学”文献进行检索，得到2 477篇文献。将所有检索到的文献导入到NoteExpress V软件，经过合并、查重后，逐一对题录信息进行完善，包括缺项补充、统一单位表述（去除单位后的科室名，同一单位的不同名称进行统一）。由两位研究人员按纳入标准和排除标准独立进行筛选，最终得到4 520篇文献，将筛选后文献导出为Refworks格式文件，再进行下一步分析。

1.3 文献分析方法 运用NoteExpress V、Excel 2013对纳入文献进行描述性统计分析，包括年份、地区、作者发文量、期刊分布、机构分布等。选择CiteSpace5.7.R1，对Refworks格式文件进行转化，通过作者、机构共现分析探究这一领域的合作关系，通过关键词共现、聚类和突现分析探究研究热点、研究前沿。CiteSpace5.7.R1设置为2011—2020年，时间切片为1年，节点选择阈值分别选择：机构TopN为30，作者TopN为20，关键词TopN%为10.0%，机构分析不进行裁剪，作者、关键词分析进行Pathfinder裁剪。

2 结 果

2.1 年份及地区分析4 520篇纳入文献来自期刊论文3 889篇，学位论文503篇，会议论文128篇。近10年中医外治法治疗KOA年发文量统计见图1，中医外治法治疗KOA发文相对稳定，年均发文量452篇，提示这一领域临床接受度较高，治疗方法及相应的研究问题尚无重大数量变化。结合研究内容，可将近10年研究分为两个阶段，第一阶段为2011—2015年，这一阶段针对不同疗法的研究明显增多，中西医结合研究增加，为中医外治法治疗KOA深入探索期，可能一方面，随着国家对中医药的重视，中医药百花齐放，长时期经验验证的治法开始经历研究验证阶段，如穴位注射、推拿；另一方面，膝关节镜技术、新型止痛药、新型外用膏药等的广泛应用，为KOA提供了更多可供选择的治疗方式，对中医外治法产生一定的冲击。第二阶段为2016—2020年，这5年更重视各种外治法对KOA症状和功能的改善等临床效果评估上，同时研究开始注重文献的总结，综述类研究不断出现。

图1 近10年中医外治法治疗KOA年发文量（篇）

根据文献作者机构所在地确定文献所属地区，本研究统计发现，各地区发文量相差较远，论文主要集中在我国中东部省份，中东部不同省份地区发文量亦相差较远，提示各个地区卫生机构在治疗KOA上中医外治法的运用率不同，这与我国中医医疗机构卫生服务水平和服务效率的区域差异一致[8-9]。

2.2 作者分析 纳入文献共包含8 579位作者，其中发文量2篇及以上的有1 785位，前10名作者为董宝强（31篇）、吴明霞（24篇）、陈日新（24篇）、洪昆达（22篇）、王新军（17篇）、张平（16篇）、李俐（16篇）、刘强（14篇）、熊俊（14篇）、武永利（13篇）。运用CiteSpace 5.7.R1进行作者合作网络分析，为充分展现作者之间的合作关系，节点显示阈值设置为2，为获取网络中重要的合作关系，采用Pathfinder进行裁剪，构建作者合作知识图谱。（见图2）

图2 作者合作知识图谱

该图谱由586个节点，797条线组成，图谱网络密度（Density）为0.004 6。可发现有多个作者合作群，团队发文量大且内部合作密切。以吴明霞和洪昆达为代表的合作群从细胞因子、信号通路深入探讨了温针灸治疗KOA的作用机制，从基础到临床，早期形成了较为稳定的合作团队[10-11]；以陈日新和熊俊为代表的合作群，主要开展了热敏灸干预KOA的基础研究和临床研究[12-13]；以赵耀东、刘强为代表的合作群，主要研究针灸不同刺法治疗KOA的疗效[14-15]。近年来，出现了以袁普卫和董博为代表的合作群，主要研究针刀、中药外用等中医综合疗法治疗KOA的临床疗效[16-17]。不少合作群发文量相对少，但内部合作密切，如以李翔和王芗斌为代表的合作群探讨了电针和中医康复干预KOA的效果[18-19]；以龚利和李建华为代表的合作群围绕手法干预KOA展开临床研究[20-21]等。

2.3 机构分析 在中医外治法治疗KOA领域，近10年共有3 092个机构参与研究，其中超过2 535个机构发文量只有1篇。发文量前5的机构为广州中医药大学（103篇）、福建中医药大学（81篇）、辽宁中医药大学（67篇）、成都中医药大学（66篇）、广西中医药大学（58）篇。以机构为网络节点，机构之间共同参与论文发表则以连线表示，构建机构合作知识图谱。（见图3）

图3 机构合作知识图谱

图谱由196个节点，132条线组成，图谱网络密度（Density）为

0.006 9。结合图谱可发现，存在多个机构合作群，但大部分合作群中的机构均为同一地区的大学及其附属医院，且各个合作群之间联系较少。另外，发文量较大的机构更容易形成以自己为中心的合作群，如分别以广州中医药大学、江西中医药大学附属医院、辽宁中医药大学等为中心的合作群。另外，参与机构中县级及以下级别的基层机构占比超过1/3，但基层机构总发文量仅占1/5，而基层机构在知识图谱中几乎未显示，这一现象在两个阶段（2011—2015年、2016—2020年）分别分析时同样存在，提示各个基层医院发文量均较少，且与其他机构缺少合作。

以上原因可能为：一方面中医外治法种类多，各种外治法均有各自的特点，不同地区或机构长期临床运用、疗效确切的外治方法不同，且不同地区气候、地理环境及人群证候不同，从而形成了某一地区或合作机构“各自为群”的现状。另一方面，大学及大学附属机构在科研人员及科研条件上更具有优势，且大学及其附属机构之间在临床和学术上均有更多的交流，因而更容易形成合作群。

2.4 关键词共现及聚类分析 关键词计量分析发现4 996个关键词，其中词频≥3的有727个。对关键词进行共现及聚类分析，设置节点显示阈值为5，从关键词中提取聚类名，通过LLR算法构建关键词聚类知识图谱。（见图4）

图4 关键词共现和聚类知识图谱

图谱由69个节点，70条线组成，图谱网络密度（Density）为0.029 8。关键词词频一定程度上反映了这一领域研究的热度，而节点中介中心性则指节点在网络中通信作用的大小，反映这一领域的关键信息。图谱中，节点及其标签越大反映频数越高，节点紫色越深反映中介中心性值越大。中介中心性和词频前15位关键词见表1。

表1 关键词中介中心性及词频表（前15）

关键词聚类知识图谱共形成9个聚类，本次聚类的网络模块化值（Modularity Q）为0.783 5，网络平均轮廓值（Mean Silhouette）为0.949 1，表示此次聚类结果较好，聚类内部同质性较高。聚类分析中，最大的聚类#0主要为各种外治法的作用机制探讨及其临床疗效评估，岳萍等[22]选取内膝眼、犊鼻、血海、阳陵泉，通过兔行为学，以及关节软骨肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、基质金属蛋白酶-3（MMP-3）含量的检测，验证了温针灸治疗KOA的有效性，发现温针灸起效可能与关节软骨中TNF-α、MMP-3的下降有关。武永利等[23]选取足三里、鹤顶、内膝眼温针灸干预兔膝骨关节炎模型，进一步发现温针灸治疗KOA可能是通过激活JNK信号通路，抑制MMP-1、MMP-13的表达而达到治疗作用。最近的随机对照试验发现温针灸治疗KOA的疗效与MMP-3、TIMP-1相关[24]。聚类#1主要为艾灸、中药封包、推拿等外治法与西医的对比研究，1项双盲随机的临床研究对比了艾灸温通疗法和外用西药治疗KOA的疗效，研究结果显示艾灸在减轻疼痛、改善活动和步行能力上明显优于西药，艾灸可通过调脏腑、通经络，达到邪无所依，平衡膝关节周围韧带组织的作用[25]。聚类#2主要为膝骨关节炎的发病及辨证论治，研究主要在第一阶段（2011—2015年）。在临床辨证的基础上，研究者分别运用热敏灸、中药外敷治疗KOA起到满意的疗效[26-27]，其他聚类信息见表2。

表2 关键词聚类分析表

中医外治法治疗KOA这一研究领域主要研究内容如下：（1）以KOA为研究对象，KOA证型主要为肝肾亏虚证、阳虚寒凝证和风寒湿痹证；（2）治疗方法以多种中医外治法单独运用或联合运用为主（中医外治法主要包括针灸推拿、针刀、浮针、热敏灸、中药外用等）；（3）临床疗效评价主要包括有效率、VAS评分、WOMAC评分、生活质量等；（4）研究类型主要以临床研究为主，其次为基础理论研究、综述。

2.5 研究热点与前沿分析 关键词聚类时间线图分析（Timeline View），可了解中医外治法治疗KOA领域研究的主题变化，见图5。关键词突现（Burst Term）指在短时间内出现频数显著增加，反映这一时期内该领域研究者共同关注的问题，见表3。结合频数和中介中心性综合分析，中医外治法治疗KOA领域朝着更精准、更有效的方向发展，对“疗效”“膝关节功能”“炎症因子”的关注不断增加，蒋鑫超等[28]对银质针导热疗法的疗效进行研究，将疼痛评分、活动功能等作为常规评价指标，同时还纳入膝骨关节炎严重性指数（ISOA评分）及美国安大略麦克麦斯特大学骨关节指数评分（WOMAC评分）对该疗效所起到的作用进行评价；另外，相比于单纯应用某一种外治法，该领域更加重视联合多种外治法来提高疗效，如对于寒湿痹阻型的老年KOA患者，阳气衰弱，寒湿凝结往往非短时间造成，辨证准确情况下，温热类中药外敷并不能较快达到满意效果，而结合循经火疗的方法，往往作用更快，疗效更明显[29]。但值得注意的是，联合疗法是目前普遍认可的治疗方案，常能起到更好的疗效，但联合疗法疗效不易判断，有时需要设计严格高质量的试验方案进行区分。

表3 关键词突现分析

图5 关键词聚类时间线图

温针灸、推拿、电针、针刀一直是关注的热点，但近年温针灸和推拿相关的关键词有明显增多趋势，提示针灸和推拿这两个外治法在这一领域被重点关注。另外，时间线图及突现发现近3年穴位敷贴、雷火灸、火针治疗KOA的研究也有增多趋势。在研究方法上，中医外治法治疗KOA领域的高质量临床研究，如随机对照试验得到了更多的关注，如洛溪等[30]采用随机对照方法观察了针刺治疗KOA的疗效；丁琪[31]采用随机平行对照方法对比了不同艾灸方法治疗早期KOA的疗效。而在研究类型上，该领域基础研究开始增多，主要集中在从炎症角度探究中医外治法治疗KOA的机制。如修忠标等[32]通过测定细胞因子水平研究针刀松解术治疗KOA的作用机制；叶静[33]从信号通路的角度探讨了针刺治疗KOA的作用机制。

3 讨 论

中医学认为，KOA属于“痹证”“伤筋”等范畴。本病常以肝肾亏虚，筋骨失养为基础，由内外因素导致，正如《素问·长刺节论篇》所载：“病在骨，骨重不可举，骨髓酸痛，寒气至，名曰骨痹”，以及《张氏医通》提到的“膝为筋之腑，……膝痛无有不因肝肾虚者”。在治疗上，中医辨证论治，总离不开筋骨、肝肾。现代医学认为，KOA在老年人中发病率和致残率高，治疗上推荐按KOA分期采用分阶梯治疗，在非手术治疗阶段，多采用健康宣教、物理治疗，疗效不佳则采用非甾体类抗炎药物治疗。患者从发病到需要采用手术治疗常可达数年甚至十几年，这一阶段患者往往因症状反复发作而寻求治疗，由于中西医药物内服存在不良反应、不方便等不足，患者依从性差。而中医外治法在临床中经过反复验证，具有疗效确切、操作简单、安全性高的特点[34]，如艾灸治疗KOA疗效明确，作用机制随着研究的深入不断清晰；艾灸结合推拿治疗KOA，筋骨并重，在治疗KOA上具有明显优势[35]。

本研究对中国知网和万方数据库中近10年中医外治法治疗KOA的4 520篇文献进行分析，以挖掘其知识结构、合作网络、研究热点和前沿。这一领域研究存在如下特点：我国各地区发文量分布不均，中东部地区较多；参与机构众多，机构发文量以大学及其附属医院占比高；存在多个机构及作者合作群，但合作群规模普遍较小，部分合作群以围绕某一中医外治法为方向展开临床研究及基础研究，合作群间联系较少；这一领域缺少对某一方向的深入、持久的研究。

本研究发现有多个合作团队/研究团队，能够对该领域某一方向深入研究，但突现短暂，一段时间后转向其他方向，缺少大的突破，一定程度上造成对已有研究基础的浪费。关键词分析发现，该领域关键词使用频数前3（非KOA名词）为“温针灸”“临床疗效”和“针刺”，而中介中心性前3的关键词为“膝骨关节炎”“膝关节功能”和“疗效”，该领域研究最多的为温针灸和针刺。针刺的作用主要包括缓解疼痛、降低炎症反应、恢复关节功能，其临床效果明确，较早得到国内外认可[36]，但其作用机制复杂，经历数十年的探索，仍未完全清晰[37]，目前研究不断深入，更多高质量研究论文在国外发表。温针灸是艾灸与针刺结合的方法，具有温阳补虚、行气活血通络作用。艾灸与针刺治疗KOA，能起到协同效果，临床及基础研究同样在不断开展[24,38]。聚类分析发现该领域主要包含9个聚类，时间线图及突现分析共同提示了该领域近年来重要的研究内容，然而，这一领域在重点关注温针灸、推拿、针刺等外治法时，较少关于不同外治法对比的相关关键词，如“随机对照试验”“并发症”“随访”；相关研究重点关注了各种外治法的作用机制，但缺乏从生物力学、神经-体液-内分泌角度的评价分析，如相关关键词“生物力学”“神经体液”“神经内分泌”等；在重视疗效的同时，“生活质量”“社会功能”“延迟手术时间”等的研究较少。总体上，目前该领域研究朝着“更精准、更有效”的方向发展，“疗效”“膝关节功能”“炎症因子”被重点关注。未来的研究将针对中医外治法治疗KOA的临床疗效开展更为客观、科学的评价，如采用随机对照、Meta分析方法进行研究；另外针灸、推拿、温针灸等中医外治法治疗KOA的机制研究也将是未来研究的方向。

本研究表明，中医外治法治疗KOA尚存在以下问题：（1）目前，治疗KOA的方案多为多种中医外治法联合运用或中医外治法联合药物口服[39-41]，这使得疗效起作用的主体不明确，难以对中医外治法疗效做出恰当评估。（2）近年来，在基于中医理论的新思路指导下，出现了新的中医外治方法，然而由于缺乏统一的疗效评价标准，难以得到更广泛的临床运用[42]。目前仍有不少外治法，临床疗效不统一、作用机制尚不清晰，增加了临床医生坚持运用的不确定性，造成对该外治法研究的减少。（3）中医外治法在基层医疗机构大量开展，但由于缺乏持续性的专业团队指导等因素，在操作规范、临床评价、科研方法设计等方面存在不足[43]，而限制了中医外治法获得更客观、科学的疗效评价。（4）在KOA治疗上，中医外治法种类繁多，但以单独一种中医外治法形成的合作群之间缺乏交流，不同中医外治法各自发展，不利于针对不同分期、证候的KOA治疗的选择。

中医外治法是中医药的重要治疗方法，其规模大、发展迅速，其中针灸越来越受到国外的重视，并逐渐国际化[44-45]。本研究通过文献计量学方法对中医外治法治疗KOA这一领域的研究文献进行了粗略分析，从宏观的角度分析了中医外治法治疗KOA的研究知识结构、研究热点和前沿动态，但由于研究数据主要来自近10年中国知网和万方数据库的中文文献，而未能展示这一领域研究的更多细节。由于文献计量学研究方法和CiteSpace软件的固有局限性，研究结果与真实情况或存在一定的偏差[46]。今后将从扩大数据来源范围，综合使用多种分析工具方向深入挖掘这一领域的更多信息，为科研工作者提供全面高质量的参考信息。