重离子放射治疗文献计量学分析

白 飞，李美萱，韩嘉妮，李艳飞，魏莉莉，储夏静，信天娇，陈凯玥，张秋宁，王小虎，李秀霞，杨克虎*

(1.兰州大学基础医学院循证医学中心，2.公共卫生学院卫生技术评估中心，3.循证社会科学研究中心，甘肃 兰州 730000；4.国家卫生健康委员会医疗管理服务指导中心，北京 100086；5.中国科学院近代物理研究所，甘肃 兰州 730000)

重离子是质量数>4的离子，即质量比氦原子核重的带电粒子或离子，包括碳12、氖22、钙45、铁56、氪84和铀238等。重离子放射治疗(heavy ion radiotherapy， HIRT)是指将重离子放射线加速至光速的80%，并用于肿瘤治疗的方法[1]。20世纪70年代至今，日本、德国、美国及我国等国家研究者先后将HIRT应用于临床实践，临床常用的离子束包括氦离子、碳离子等，其中碳离子生物学特性更优于其他离子，临床应用也更成熟。HIRT可精准杀死肿瘤细胞[2]，且对正常组织的损伤较小[3-4]。国内外相关研究[2，5-7]不仅报告了医用重离子加速器的原理、基本特性及应用机制，还开始关注HIRT对于不同肿瘤的结局的影响[8-12]。本研究采用文献计量学全面分析HIRT的研究现状、研究热点，探讨其未来研究方向，以期为进一步开展重离子相关研究和临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 文件检索 系统检索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、中国生物医学文献数据库、中国知网及万方医学网中自建库至2020年12月30日期间有关HIRT研究。以Pubmed和中国知网为例，检索策略见表1。

1.2 文献纳入与排除标准 由2名研究者独立阅读题目及摘要，纳入HIRT相关文献。排除物理、化学、核科学等非肿瘤研究方向者及通知、资讯和新闻报道等，并去除重复文献；遇有分歧时通过讨论或征求第三方意见加以解决。

1.3 文献分析 采用书目共现分析系统(bibliographic item co-occurrence mining system， BICOMS-2)[13]提取和整理纳入研究的发表时间、载文期刊、作者国籍、发文机构及关键词等信息，同时生成共现矩阵；应用VOSviewer1.6.10软件对关键词和作者国籍进行聚类分析，生成基于国籍的合作网络图及关键词的主题分布图，呈现HIRT研究主题，并以Web of Science中检索到的数据为例，采用Citespace5.5.R2软件进行突现词分析，探索HIRT研究热点[14]。

2 结果

2.1 文献检索与筛选结果 检索7个国内外电子数据库后初步获得13 631篇文献，包括2 479篇中文文献及11 152篇英文文献；阅读题目及摘要并去除重复文献，最终纳入1 862篇文献，其中中文文献347篇、英文文献1 515篇。

2.2 发文量变化趋势 1995年前，每年HIRT相关中英文文献发表量≤2篇；1995年至今，中英文文献发表量呈波动增长趋势：

2017年中文文献发表量最多，达35篇，2016年英文文献发文量最多，达172篇，至2020年中英文发文量均有所下降。见图1。

图1 1995年—2020年HIRT相关研究发文量变化趋势图

2.3 载文期刊分布 1 862篇HIRT相关研究发表于276种期刊，其中56种中文期刊载文347篇、平均载文量6.20篇；220种英文期刊载文1 515篇，平均载文量6.89篇。载文量前10种中英文期刊见表2。

表2 HIRT相关研究载文量前10种中、英文期刊

2.4 研究机构分布 我国发表HIRT相关研究较多的机构为中国科学院近代物理研究所(170篇)、上海市质子重离子医院(55篇)及兰州大学(36篇)，占国内总发文量的75.22%(261/347)；国外发表相关研究较多的机构为日本国立放射线医学综合研究所(296篇)、德国海德堡大学(265篇)及日本群马大学(232篇)，占国外总发文量的52.34%(793/1 515)。发文量前10位的国内外机构见表3。

表3 HIRT相关研究发文量前10位机构

2.5 作者国籍及作者间合作关系 HIRT英文文献作者来自66个国家；聚类分析结果显示，所有参与作者共形成6个社会关系合作网络，其中日本、德国、美国作者发文量较多且与其他国籍作者合作最为紧密，其次为意大利、中国、法国和英国，见图2。

图2 HIRT相关英文研究作者之间的合作关系

2.6 研究主题分布 对出现频次≥4的123个中文关键词(图3)和出现频次≥10的363个英文关键词进行聚类分析(图4)，中文关键词主题分布图显示中文研究的三大主题如下：①重离子射线与X射线、r射线相比治疗肿瘤的生物学效应、物理学基础及优势；②HIRT用于肿瘤的原理及剂量验证；③HIRT用于前列腺癌等肿瘤后患者生存率、局部控制率及不良反应发生情况。英文关键词主题分布图显示，HIRT相关英文研究主题与中文研究主题相似。突现词分析显示，2017年至今，HIRT的研究热点为碳离子放射治疗的传能线密度、相对生物学效应及辐射敏感性等(图5)。

图3 HIRT中文文献主题分布

图5 HIRT突现词分布(引用次数最多的25个关键词)

3 讨论

文献是客观记录科学研究成果的载体[15]。文献计量学是采用数学和统计学方法量化分析文献的方式，可有效避免分析文献时的主观性和随意性，提高结果的真实度及可信度[16-19]。随着循证理念的广泛传播[20]，文献计量学成为宏观层面循证研究的重要工具。

本研究采用文献计量学方法对HIRT领域研究进行系统分析，结果显示，1996年至今，国内外HIRT相关研究呈波动增长趋势，表明临床和科研工作者日渐重视研究重离子的临床应用。中国科学院近代物理研究所、上海市质子重离子医院及兰州大学为发表HIRT相关研究较多的国内机构，日本国立放射线医学综合研究所、德国海德堡大学及日本群马大学为国外发表相关研究较多的机构，均对HIRT给予重点关注。日本和德国是最早开展HIRT临床研究的国家，也是应用重离子和质子放射治疗最为广泛的国家。合作网络图显示，日本、德国、美国及我国相关机构发文量较多，且合作紧密。

本研究采用关键词主题分布展现HIRT领域内的研究热点，结果显示，目前HIRT研究主要集中于治疗肿瘤的生物学效应及治疗效果等方面；主题分布图中未出现经济性和伦理性相关主题词，提示国内外对于HIRT的经济性和伦理性相关研究均不足。HIRT的经济性和伦理性关乎患者利益及卫生资源的有效利用[21]，未来应在探索重离子治疗效果的同时进一步评估其经济性和伦理性，为进一步推广应用HIRT提供依据。

本研究存在的局限性：①仅纳入中文和英文文献；②仅于宏观层面分析HIRT研究热点，未来可结合专家咨询等方法更加全面、客观地加以分析。

综上，HIRT相关文献研究量呈波动式增长趋势，2017年—2020年发文量有所下降；当前研究热点为碳离子放射治疗的传能线密度、相对生物学效应及辐射敏感性等。