基于文献计量学的国内外儿童青少年近视研究现状与趋势

汪思瑶,李 羽,张 晶,郭玉娟,张美美,周跃华

0 引言

近视是一种屈光不正,当眼部处于调节放松时,平行光线进入眼内并在视网膜前形成焦点,通常是由于眼轴过长、角膜曲率过陡和晶状体屈光力过强引起[1]。病理性近视不仅会导致视力下降,还会合并严重的并发症,例如黄斑变性、视网膜脱离、视网膜下新生血管形成和青光眼等[2]。预计到2050年,全球近视的患病率约为50%,高度近视患病率约为10%[3]。在儿童时期进行近视的干预,能降低近视和高度近视的患病率,减少并发症的发生[4]。

目前国内外对儿童青少年近视的研究热度很高,中英文综述文章主要集中在对并发症、干预措施和影响因素的总结,较少文献对国内外儿童青少年近视的研究现状与趋势进行系统的对比和总结。文献计量学是将某一研究领域内大量的文献数据以知识图谱的形式进行可视化分析,与传统的文献综述相比,能更加直观地显示该研究领域热点的演变过程与结构关系。VOSviewer和CiteSpace是文献计量学的重要工具,前者由荷兰莱顿大学的Waltman教授和Eck教授共同开发,具有强大的图像显示功能[5],后者由美国德雷塞尔大学的陈超美教授团队所开发,具有独特的关键词突现功能[6]。

本文通过发文量、作者、发文机构、期刊、关键词共现、关键词聚类、关键词时间线图和关键词突现分析,从空间和时间两个维度分析儿童青少年近视领域的研究现状和热点,跟踪研究前沿和预测未来的研究方向,以期为该领域的后续研究工作提供参考。

1 资料和方法

1.1资料本文选取中国知网(CNKI)和Web of Science(WOS)数据库作为数据来源,时间跨度2003-01-01/2022-12-31。在CNKI数据库进行高级检索,检索式为主题=儿童OR青少年AND近视,并限定为北大中文核心期刊,共计671篇。在WOS数据库索引选择为SCI-EXPANDED、SSCI,检索式为TS=((“children”OR“adolescents”)AND(“myopia”OR“myopic”)),文献检索类型为Articles和Review Articles,语种:English,共计3563篇。为确保文献数据样本的有效性,通过人工将信息不全、不相关的文献进行剔除,并对关键词的同义词、同一机构的不同名字进行合并,最终选定420篇有效中文文献和1886篇有效英文文献进行分析。

1.2方法将检索结果中的中文文献以Refworks格式导出,英文文献以纯文本格式导出。使用Excel 2022绘制国内外儿童青少年近视文献的发文量分布;使用VOSviewer进行发文量、作者、发文机构和期刊分析;使用CiteSpace进行关键词共现、关键词聚类、关键词时间线图谱和关键词突现分析。

2 结果

2.1发文量分析CNKI和WOS中儿童青少年近视相关文献的发文时间分布情况见图1。中文和英文文献发文量均呈增长趋势,但前者发文增长速率低于后者。中文文献2003-2017年处于发展初期,年均发文量在20篇以内;2018-2022年处于缓慢发展期,年均发文量出现小幅度增长,稳定在35篇以上。2018年进入缓慢发展期,可能与当年教育部等部门联合发布《综合防控儿童青少年近视实施方案》有关。英文文献2003-2011年处于发展初期,年均发文量在50篇以内;2012-2019年处于缓慢发展期,年均发文量出现小幅度增长,稳定在65篇以上;2020-2022年处于快速发展期,年均发文量超190篇,年均增长量超过50篇。2020年进入快速发展期,可能与国际近视研究所发布《近视管理白皮书(2019)》有关。

图1 CNKI和WOS中发文量趋势图。

2.2作者分析CNKI和WOS中儿童青少年近视发文量排名前10的作者情况见表1。何鲜桂、潘臣炜和陶芳标等是中文文献的高发文作者,Saw Seang-Mei、He Xiangui和Zhu Jianfeng等是英文文献的高发文作者。其中,何鲜桂在中英文文献中分别发表17篇和43篇,说明该作者在国内外均有较大影响力。应用VOSviewer进行作者合作关系网络分析,节点大小表示作者的发文数量,节点之间的连线表示作者间的合作关系。如图2所示,中文文献形成了以何鲜桂、陶芳标、杨莉华等人为中心的作者合作网络,但大部分作者较为独立,形成小型作者合作群体,合作群体之间的合作较少。如图3所示,英文文献形成了以Saw Seang-Mei、He Xiangui和 Jost Jonas等人为中心的作者合作网络,较中文文献合作更为密切,且形成了合作群体之间的合作。

表1 CNKI和WOS中发文量前10的作者

图2 CNKI中作者合作网络图。

图3 WOS中作者合作网络图。

2.3机构分析CNKI和WOS中儿童青少年近视发文量排名前10的机构见表2。在CNKI中,上海市眼病防治中心、苏州大学医学部公共卫生学院和安徽医科大学公共卫生学院儿少卫生与妇幼保健学系等是具备较强研究实力的机构。在WOS中,发文量前10的机构各有3所来自中国和新加坡,表明中国和新加坡在该领域的生产力较强,Sun Yat Sen University、University of Singapore和Capital Medical University等是具备较强研究实力的机构。

表2 CNKI和WOS中发文量前10的机构

2.4期刊分析CNKI和WOS中儿童青少年近视发文量排名前10的期刊见表3。中文文献由76个期刊收录,《中国学校卫生》和《国际眼科杂志》是主要的发文期刊,发文量前10的期刊共发文295篇,占总发文量的70%。英文文献由237个期刊收录,InvestigativeOphthalmology&VisualScience和OptometryAndVisionScience是主要的发文期刊,发文量前10的期刊共发文820篇,占总发文量的23%。在一项关于青少年视力防控的研究中[7],《中国学校卫生》和InvestigativeOphthalmology&VisualScience同样是国内外发文最高的杂志。较中文文献,英文文献大部分发表在眼科或视光专业学科期刊,综合性期刊较少。

表3 CNKI和WOS中发文量前10的期刊

2.5关键词共现应用CiteSpace对儿童青少年近视研究领域进行关键词共现分析,图4为CNKI中的关键词共现,图5为WOS中的关键词共现,节点大小表示关键词频次大小,节点之间的连线表示关键词之间的联系。“近视”“青少年”和“儿童”“children”“adolescents”“myopia”“myopic”作为检索词,出现频次较高,去除检索词后,列出频次前10的关键词,见表4。在CNKI中,频次最高的关键词是“角膜塑形镜”“视力”“学生”;在WOS中,频次最高的关键词是“prevalence”“refractive error”“progression”。表明学生群体近视的视力、患病率、屈光不正、眼轴、干预措施和危险因素等是国内外研究的重点。

表4 CNKI和WOS中出现频次前10的关键词

图4 CNKI中关键词共现。

图5 WOS中关键词共现。

2.6关键词聚类和时间线图应用CiteSpace软件对儿童青少年近视研究领域进行关键词聚类,本文应用LogLikelihoodRatio(LLR)算法进行聚类分析。国内文献得到29个聚类,聚类模块化值(modularity,Q)为0.5466,平均轮廓值(silhouette,S)为0.8418,国外文献得到19个聚类,Q值为0.3678,S值为0.7372。国内外Q值均大于0.3,S值均大于0.7,表示聚类有效且聚类成员的一致性高,结果可信。CNKI和WOS中儿童青少年近视排名前8的聚类见表5。结合以时间线视图“Timeline”形式展现的关键词共现图谱,进行儿童青少年近视领域的研究热点动态演化分析。如图6所示,在CNKI中,“#0青少年”“#2青少年”“#3儿童”“#4学生”是与研究人群相关的聚类,“#1角膜塑形镜”是与干预措施相关的聚类,“#5视疲劳”“#6屈光不正”“#7混合性散光”是与生理病理研究相关的聚类。研究内容从穴位按摩、屈光参差、渐进多焦点眼镜、斜视等移向了患病率、户外活动、视网膜厚度和视觉质量等。如图7所示,在WOS中,“#0myopia control”“#2light exposure”“#7progressive addition lenses”是与干预措施相关的聚类,“#1refractive error”“#4macular thickness”是与生理病理相关的聚类。研究内容从视力损伤、高度近视和学生移向角膜塑形镜、睫状肌麻痹和低浓度阿托品等。

表5 CNKI和WOS中出现频次前8的聚类

图6 CNKI中关键词时间线图。

图7 WOS中关键词时间线图。

2.7关键词突现关键词突现是指在某段时间关键词的频次激增,红线表示关键字突现的时段,由此可判断研究的前沿。通过关键词爆发分析提取了2003-2022年爆发次数最多的10个突现词。如图8所示,在CNKI中,最早出现的突现词是“青少年近视”“次正常”,最近出现的突现词是“回归分析”“患病率”。如图9所示,在WOS中,最早出现的突现词是“eye”“population”,持续到2022年的突现词是“school”“trend”“risk”“imi”。表明儿童青少年近视患病率、趋势、危险因素和回归分析等是近几年关注的热点。

图8 CNKI中关键词突现图。

图9 WOS中关键词突现图。

3 讨论

3.1发文量、作者、机构和期刊分析本研究发现儿童青少年近视研究领域的发表量整体呈增加的趋势,得到越来越多学者的关注和研究。在CNKI中,发文量最高的机构为上海市眼病防治中心,期刊是《中国学校卫生》。上海市眼病防治中心和苏州大学医学部公共卫生学院合作密切,何鲜桂、潘臣炜和朱剑锋研究重点为儿童青少年近视防控措施的有效性、环境因素等[8-10];来自安徽医科大学的陶芳标、伍晓艳、万宇辉研究重点为青少年发育与健康行为、遗传因素、环境因素等[11-12];在WOS中,发文量最高的机构是中山大学,期刊是InvestigativeOphthalmology&VisualScience。来自新加坡国立大学的Saw Seang-Mei研究重点为近视的危险因素和干预措施等[13-14];来自悉尼大学的Paul Mitchell研究重点为近视的遗传因素、黄斑变性等[15-16]。这表明该研究领域的学者主要集中在公共卫生、眼科和教育领域,研究机构主要集中在高校、医院和教育部门,研究方向主要集中在流行病学、近视干预措施、近视发病机制、健康教育等。中山大学与许多国内大学和研究中心以及新加坡、美国和澳大利亚等国家的机构合作密切。

3.2研究热点分析通过对关键词共现进行分析,发现国内外研究热点可分为近视的流行病学、干预措施和眼部生物学参数研究:(1)近视的流行病学研究包括分布现状及进展规律,病因机制及影响因素等。我国儿童青少年研究现状显示,2020年总体近视率为52.7%,其中6岁儿童为14.3%,小学生为35.6%,初中生为71.1%,高中生为80.5%。预计到2050年,我国儿童青少年总体近视率预计为84%[17]。在学童中,东亚和新加坡、中国城市地区、台湾和韩国有最高的近视患病率[18]。对于近视的发病机制主要为巩膜重塑、巩膜缺血、多巴胺机制、脉络膜血流灌注等[19]。近视受到遗传因素和环境因素的影响,前者包括父母近视、种族等,后者包括户外时间、近距离用眼、睡眠时长、光线、人口密度等[18, 20]。(2)近视的干预措施与有效性:近视的干预措施包括光学矫正、药物、中医药治疗和手术等,不同干预措施的有效性也受到众多学者的关注。Jiang等[21]比较了紫光、蓝光、绿光和红光,发现短波长紫光能减缓近视增长。与配戴普通单光眼镜相比,周边离焦眼镜、双焦点软性隐形眼镜、硬性透气接触镜(RGP)、角膜塑形镜、球面像差软性隐形眼镜和7-甲基黄嘌呤对减缓近视增长更有效,低浓度阿托品减缓近视增长的效果优于哌仑西平或环喷托酯[22-24]。(3)眼部生物学参数研究:在儿童青少年屈光发育过程中,眼轴、角膜曲率、晶状体厚度、前房深度等屈光成分也在不断变化。随着屈光度的增加,近视患者眼轴增长,平均角膜曲率增高,眼压增高,中央角膜厚度增高,前房深度变浅[25-26]。因此,可以通过生物学参数变化观察和预测近视的发展进程。通过对关键词的归纳总结,发现近视是多因素共同作用的结果,未来应加强特殊人群的视觉健康监管,深入近视成因以及控制机理的探索。

3.3研究趋势分析通过聚类、时间线图和关键词突显分析热点的演化过程和未来的趋势。以10a为一个阶段进行分析,在2003-2012年,国内外研究集中在眼部生物学参数、近视进展、近视的光学矫正等。对屈光不正的研究中发现屈光度与眼轴长度、玻璃体腔深度、前房深度呈负相关[27]。该阶段矫正眼镜种类较少,相较于单光眼镜,渐进多焦镜能有效减缓青少年近视的发展[28]。随着屈光度的增高,白内障、青光眼和脉络膜视网膜异常的风险可能越高[29]。影响近视的因素有户外活动、近距离工作、教育和外周屈光度等[30]。较国外研究,国内持续开展了中医药防制儿童青少年近视的研究,常用到中药熏蒸、耳穴压贴和针刺等方法[31-33]。未来应继续开展中医适宜技术在近视治疗中的研究,增加科研成果产出。随着医学的进步,国内外研究内容更加细化和深入,在近视的患病现状、影响因素、干预措施等方面都取得了更多的成果。在2013-2022年,较前一阶段,近视控制原理从调节学说转向离焦学说,近视干预措施更加多样,临床上联合使用多种方法以达到更佳的近视控制效果[34]。对近视现状及相关因素的研究越来越多,可能与《综合防控儿童青少年近视实施方案》和《近视管理白皮书》的印发有关。此外,随着科技的发展,AI在视光领域也取得了进展,建立了能合理预测儿童青少年近视发展的模型[35]。较国内研究,国外研究对近视干预措施的临床观察时间更长[36-37]。未来应开展大样本、长时间的临床观察,增加研究的可靠性。持续到2022年的突现词有“回归分析”“患病率”“trend”“risk”等,表明对于患病率、危险因素等流行病学研究将成为未来的热点[38]。

综上所述,国内外儿童青少年近视研究围绕着流行病学、近视干预措施和眼部生物学参数展开,未来针对流行病学的研究将成为热点。未来应加强作者、机构和国家之间的合作交流,推动相关研究的发展;加强对近视干预措施的研究,结合中医特色,做好近视防控工作;加强流行病学研究,开展更多高质量的队列研究。本研究的局限:(1)文献纳入范围有限;(2)VOSviewer1.6.19和CiteSpace6.1.R6对CNKI数据库导出的信息处理能力有限,缺乏更深度的分析。