基于CiteSpace的脊髓损伤后神经源性膀胱研究的可视化分析

胡凤丹 马利中 唐艳 曾超 邓启龙

脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是一类由外来暴力直接或间接作用所致的创伤性疾病，常见于交通、工矿等事故，我国每年SCI的发病率约为1/10万[1]。SCI常导致永久性的神经损害，给家庭和社会带来巨大的经济负担[2]。神经源性膀胱（neurogenic bladder，NB）是SCI后最常见的并发症之一，是指尿液不能排出体外而潴留在膀胱的一种膀胱和尿道功能障碍，严重时可引起肾衰竭，是患者死亡的重要原因之一[3]，目前SCI后NB的研究已成为国内外研究的热点。CiteSpace是陈超美博士基于引文分析理论开发的可视化软件，通过对某研究领域的文献进行可视化分析，绘制并解读知识图谱后概述此领域的研究结构，具有可操作性较强、分析结果较为全面等特点[4]。该研究采用CiteSpace V软件对SCI后NB的研究现状进行分析，概述SCI后NB现有研究结构，以识别、预测此领域的研究热点及热点演变趋势。

1 资料与方法

1.1 数据来源及检索策略 检索Web of Science（WOS）数 据 库，以TS=（"spinal cord injur*" OR "spinal cord trauma*" OR "traumatic myelopath*" OR "spinal cord transection*" OR "spinal cord laceration*" OR "post traumatic myelopath*" OR "spinal cord contusion*" OR"spinal cord lesion*" OR "paraplegia*"）AND TS=（"urinary bladder*" "OR uninhibited bladder*" OR"neurogenic bladder*"OR"urinary retention*" OR "urinary incontinence*" OR "urination disorder*" 为检索式，索引=SCI-EXPANDED，语种限定为英语，时间限定为2016年至2021年，最后检索时间为2021年10月4日。

1.2 研究方法 WOS数据库共检索获取文献497篇，选择其他文件格式，以全纪录及引用的参考文献，纯文本的形式导出后按download_xxx.tex的格式保存[5-6]，然后导入CiteSpace软件进行去重处理，剔除不相关文献及会议论文等之后，最终得到459篇文献，纳入CiteSpace中进行可视化分析。利用CiteSpace V软件分别从发文作者、机构、关键词等几个方面进行可视化分析，绘制并解读相关知识图谱。参数设置如下：时间设置为2016～2021年，时间“切片”选择1，其它参数均选择系统默认值，节点类型视情况选择作者、机构、关键词、被引文献等。

2 结果

2.1 年度发文量 2016至2020年的年发文量基本持平，分别为79、81、80、83、78篇，年均发文80.2篇，2021年发文量预计接近2016至2020年的平均水平。见图1。

图1 2016至2021年发文量趋势图

2.2 作者分布及合作情况 以作者为节点，对相关文献进行分析，得到节点数为244，连线数为600的知识图谱，见图2。发文量排在前三的作者是WELK B、STOFFEL J T、MYERS J B，其发文量分别为25篇、18篇、18篇，但这些作者的中心性均＜0.1。WELK B的主要研究方向是评估SCI后NB患者不同膀胱管理方式对患者泌尿道情况、生活质量、心理状况的影响[7-9]。STOFFEL J T的研究方向为SCI后NB的膀胱功能及神经源性直肠功能的管理[10-11]。MYERS J B的主要研究方向是膀胱成形术与肉毒素注射后行清洁间歇导尿患者的满意度[12]及不同膀胱管理策略对患者膀胱舒适度和生活质量的影响[13]。

图2 作者分布及合作情况图谱

2.3 国家/地区和机构分布 （1）以国家为节点，运行CiteSpace软件，得到SCI后NB国家/地区分布图，共有55个节点，228条连线，显示了国家/地区间的合作网络关系，见图3。发文量前五的国家/地区依次为美国（172篇）、加拿大（63篇）、中国（58篇）、法国（42篇）、英国的英格兰地区（37篇）。其中，美国注重与各国间的合作，中国与美国、英国、澳大利亚等国均有合作。中心性反映了国家研究成果的重要性及与各国之间联系的紧密程度。中心性＞0.1的国家/地区有8个，分别是英国的英格兰（0.26）、美国（0.23）、澳大利亚（0.21）、德国（0.20）、意大利（0.16）、法国（0.15）、加拿大（0.11）、比利时（0.11）。中国的发文量为58篇，排在第三，但其中心性＜0.1，说明中国在该领域的影响力不高。（2）机构分布：以机构为节点，运行CiteSpace软件，得到节点数218，连线数为378的发文机构图谱，见图4。发文量前五的机构分别是，美国密歇根大学（Univ Michigan）34篇，美国凯斯西储大学（Western Univ）33篇，美国犹他大学（Univ Utah）23篇，美国明尼苏达大学（Univ Minnesota）23篇，英国哥伦比亚大学（Univ British Columbia）16篇。中心性排在前五的机构由大到小分别是美国凯斯西储大学、美国密歇根大学、英国哥伦比亚大学、意大利佛罗伦萨大学附属卡雷吉医院（Careggi Univ Hosp）、丹麦奥尔胡斯大学医学院（Aarhus Univ Hosp），其中美国凯斯西储大学中心性（0.1）最大，其余机构中心性均为0.06。由此可见，美国机构在发文数量上及与其它机构间的合作上均占有重要地位。

图3 国家/地区分布图谱

图4 机构分布图谱

2.4 被引期刊 以被引期刊为节点，得到节点为378，连线为2,525的被引期刊图谱，见图5。共被引频数前五的期刊依次是泌尿学与肾脏学《J Urology》、脊髓损伤杂志《Spinal Cord》、神经泌尿学和泌尿动力学《Neurourol Urodynam》、欧洲泌尿学杂志《Eur Urol》、泌尿学杂志《Urology》，被引频数依次为336、306、299、210、207次，均为医学期刊。《J Urology》为被引频数最多的期刊，位于中科院二区，2020年影响因子为7.5，反映该杂志在该领域最近几年的研究具有一定的基础。

图5 被引期刊图谱

2.5 被引文献 以被引文献为节点，得到节点为326，连线为1,362的被引文献图谱，见图6。被引频数及中心性排名前五的文献见表1-2。通过对被引频数和中心性排名前五的文献进行分析，能够大致了解该领域的研究基础，研究内容主要集中在膀胱功能障碍相关的药物治疗[14-15]、SCI后不同膀胱处理方式对患者并发症的影响[16]、患者SCI后NB的流行病学研究[17]，此外还有相关的综述[18]和指南[19]。由此可见，SCI后NB泌尿道的管理是该领域研究的热点内容，泌尿道的管理是决定SCI患者生活质量的关键因素。

图6 被引文献图谱

表1 被引频次排名前五的文献

表2 被引中心性排名前五的文献

2.6 关键词 （1）关键词共现：以关键词为节点进行关键词共现分析，剪切方式选择 Pathfinder，得到关键词共现图谱（见图7），图谱节点数为331，连线为1,726。除去与检索词相关的主题词，共现频次排在前五的依次是bladder management（膀胱管理）98次、quality of life（生活质量）91次、dysfunction（功能障碍）51次、botulinum toxin（肉毒素）48次、多发性硬化（multiple sclerosis）45次，中心性均＜0.1。中心性＞0.1的关键词仅有neuromodulation（神经调节），其中心性为0.11。综合关键词频次及中心性情况可以发现，对脊髓损伤后患者进行规范化的康复护理及康复训练以预防泌尿道感染、改善功能障碍、提高生活质量一直是该领域的研究热点。（2）关键词突显分析：通过对SCI后NB的关键词进行突显分析，可以发现该领域在某一时间突增的研究热点及该热点持续的时间。对处理后的数据进行突显分析得到9个突显词，见图8。其中，信号通路（pathway）和胫神经刺激（tibial nerve stimulation）是从2019年持续至今的关键词。（3）关键词聚类分析：通过log-likelihood ratio（LLR）算法对关键词进行聚类，形成了9个关键词聚类标签，结果见图9和表3。在得到的聚类图谱中Modularity表示网络的模块度，取值范围是[0，1] ，取值越接近1则表示聚类内节点间的联系越紧密，聚类结果越好[4]。SCI后NB聚类共现网络的Modality Q约0.47＞0.3，表明网络模块结构较为显著，聚类效果良好。Sihouette表示轮廓值，取值范围是[-1，1] ，取值越接近1反映聚类间的联系越紧密，聚类结果可信度越高[5]。SCI后NB的Mean Sihouette值约为0.54＞0.5，表明聚类间联系紧密性较好。

图7 关键词共现图谱

图8 关键词突显图谱

图9 关键词聚类图谱

表3 关键词聚类标签

表3 （续）

3 讨论

知识图谱的绘制是CiteSpace软件一项强大的功能，学者称其能“一图展春秋，一览无余；一图胜万言，一目了然”[20]。本研究以WOS核心合集数据库为文献来源，从年度发文量、发文国家/地区、关键词共现等方面进行可视化分析，绘制并解读相关知识图谱。

从发文量来看，总体年发文量基本接近，发文机构以高校及其附属医院为主，美国在该领域的发文量居于世界首位，且其中心性也较高，说明美国学者在该领域的学术水平较高。而中国发文量虽排在第三，但中心性不足，说明我国在该领域虽有一定成果，但研究的质量及与各国之间的合作都需要加强。国外学者已形成稳固的团队，以WELK B、STOFFEL J T、MYERS J B为代表的3位研究者与众多研究者保持密切的合作，研究成果丰硕。

从被引文献及期刊看，GROEN等[19]在《Eur Urol》杂志上发表了该领域的经典文献，近几年的被引频数达43次，该文章论述了欧洲泌尿外科学会制定的神经泌尿系统疾病的诊断和治疗指南，给予临床医师指导性建议。该领域比较有影响力的杂志是《J Urology》、《Spinal Cord》、《Neurourol Urodynam》，今后可以多关注这些杂志发表的该领域文章，以及时掌握前沿动态。

SCI是由于脊髓受到外界刺激或是其结构的改变引起脊髓内部组织缺血、坏死、细胞凋亡的一种高致残性疾病，常导致不可逆的神经损害。根据关键词共现及聚类分析的结果可知，SCI的神经调节和神经转化是神经生物学机制中的重要内容，如何实现SCI的神经再生/重组以改善其功能障碍是研究的热点。SCI患者由于缺乏适合轴突再生的内环境，使突触不能向外延伸，干细胞移植可以为轴突生长提供正常的基质，促进轴突再生。间充质干细胞[21]、胚胎干细胞[22]、诱导性多功能干细胞[23]、星形胶质细胞均是SCI主流的细胞移植方式。多发性硬化是一种自身免疫性疾病，可侵袭整个中枢神经系统，以局灶性炎性浸润、髓鞘脱失及轴突损伤为主要临床表现[24]。多发性硬化是导致SCI发生的原因之一，有关多发性硬化引起的SCI免疫治疗，可能也是今后的研究热点。从关键词共现来看，经皮胫神经刺激技术[25]、清洁间歇导尿、膀胱功能管理、手术治疗、肉毒杆菌毒素等均是NB的治疗方法。以A型肉毒素[26]的治疗较为普遍，NB以膀胱逼尿肌过度活跃和逼尿肌括约肌功能障碍为临床表现，A型肉毒素通过从神经节前神经和神经节后神经分割靶蛋白SNAP25来阻断乙酰胆碱的释放，从而抑制逼尿肌收缩[27]，也可通过在神经肌肉接头处从突触前小泡阻断乙酰胆碱来松弛尿道括约肌[28]。有研究者在动物实验中发现，A型肉毒素能促进周围神经和中枢神经的神经再生[29-30]。因此，A型肉毒素在神经再生和神经保护作用机制的研究可能也是未来研究的热点。

结合关键词的突显分析，胫神经刺激（tibial nerve stimulation，TNS）及信号通路（pathway）为2019年持续至今的两个突显词。经皮胫神经刺激（percutaneous tibial nerve stimulation，PTNS）是一种外周神经电刺激方法，分为针电极和表面电极两种。胫神经起于L4～S3节段，其分支支配膀胱和盆底的神经，刺激胫神经可使该节段传入神经去极化，以调节膀胱的活动[31]。不过，该治疗方法的机理研究较少，有研究发现其机制与对隐神经的刺激作用及自主神经的调节作用有关[32]，对该治疗方法的疗效和安全性的研究也较少。综合上述研究，该病的研究热点还可以总结为如下几点：（1）PTNS治疗SCI后NB的临床有效性和安全性研究；（2）PTNS与其它治疗方法相结合的有效性及安全性研究；（3）从信号通路的角度揭示针灸治疗NB、PTNS治疗NB的机制；（4）SCI后NB的预后及生活质量研究。

综上所述，通过应用CiteSpace软件对近5年内关于SCI后NB的研究现状及热点进行分析，初步揭示了可合作的机构及作者，对其研究热点、前沿及趋势有了大致认识，为该病未来的研究方向提供了参考。但由于该软件的局限性，文章仅对WOS数据库数据进行分析，所以研究结果存在一定局限性，需要在今后的研究中进一步补充。