肌电图技术在中医药领域应用的知识图谱可视化分析

郝月桥

河南中医药大学第一附属医院,河南 郑州 450001

肌电图技术(electromyography,EMG)在诊断及评估脊髓前角细胞、神经根病、周围神经病、神经肌肉接头、神经肌肉病等方面起到十分关键的作用,在国际上已广泛应用于临床诊断[1]。据报道,中国早在20世纪30年代已有EMG相关检查的临床应用病例记载,而EMG在中国大型医院开始普及应用大约是在20世纪60年代[2]。1984年,北京协和医院汤晓芙教授等第一次介绍了Buchthal实验室EMG检测技术[3],建立中国EMG相关技术标准并报道EMG的正常值,对国内该技术的广泛应用具有指导性意义[4]。目前,在神经系统疾病中,EMG被公认为是定位诊断的延伸,也是鉴别和诊断脊髓前角细胞、神经根病、周围神经病、神经肌肉病变、神经肌肉接头病变等不可替代的客观检测方法[5]。1959年,中华人民共和国卫生部在上海召开的全国中医经络、针灸座谈会学术报告上,首次公开发表了EMG技术在中医药领域应用的文献资料[6]。60年来,EMG技术在中医药领域的应用逐渐普及,对揭示中医药机制、鉴定中医药疗效做出了重要贡献。然而目前,尚无EMG技术在中医药领域应用的知识图谱结构化的分析。

运用现代信息技术,对研究领域的知识结构关系和发展进程进行知识谱系和知识图形的可视化分析,可挖掘发展规律,梳理研究脉络,直观了解演化过程和热点,探索研究前沿[7]。美国陈超美教授团队开发的CiteSpace软件是其常用软件之一[8]。VOSviewer软件相较于CiteSpace在作者、研究机构关联性分析及关键词可视化分析方面拥有更好的优势[9]。本研究通过检索知网的文献,收集EMG技术在中医药领域应用的相关研究,应用VOSviewer和CiteSpace展示其知识图谱,探索并挖掘当前EMG技术在中医药领域应用研究中的研究热点和核心问题,系统分析并梳理其研究现状、热点和趋势,为未来研究提供鉴讨,以期推动EMG技术在中医药领域的应用。

1 资料与方法

1.1 文献来源与检索策略文献来源：中国知网文献数据库;检索时限为各数据库建库至2023年7月17日;主题词：在专业检索框输入如下检索式：(SU=“肌电图” or SU=“电生理”or SU=“肌电描记术”) and (SU=“中医”or SU=“中药”or SU=“中医药”or SU=“中西医结合”or SU=“针刺” or SU=“针法”or SU=“针灸”or SU=“艾灸”or SU=“拔罐”or SU=“推拿”or SU=“按摩”)。文献语种及发表类型不限。由2人独立背对背进行文献检索并筛选,逐一阅读摘要、关键词,必要时阅读原文;有争议者由二者讨论解决。

1.2 文献纳入标准治疗方法及药物涉及中医疗法(包括中药、针刺、艾灸、推拿、拔罐等);结局指标或研究内容涉及EMG技术;文献类型包括临床研究、经验报道、理论探讨等;一稿多投的文献排除内容不完善的1篇。

1.3 数据分析

1.3.1 数据清洗和规范(1)检索完成后,分别将上述数据库检索的文献以“NoteExpress”的格式导出,并导入NoteExpress 3.5文献处理软件,根据纳排标准进行文献筛选后,手动编辑NoteExpress 3.5软件refworks-CiteSpace题录输出过滤器,以确保关键字段的完整性和可识别性,并以该过滤器将纳入文献导出为txt格式文件。(2)对纳入文献(导出的txt格式文件)进行关键词的同义词合并。并通过上述功能规范作者机构名称(即将下级机构合并到统一的上级机构,并统一使用机构现用名)。

1.3.2 数据处理将数据导入CiteSpace 5.6.R5,参数设置为：时间分区为1959—2023年,时间切片为1,其余均为默认。并结合VOSviewer 1.6.13,对纳入文献的发文时间、作者、机构、关键词等进行可视化分析。

1.4 图表分析CiteSpace5.6.R绘制的共现网络图谱中的节点,代表设置TopN=50阈值下,该节点出现的频次,频次越大节点越大[8];节点连线反映了节点间的联系情况,联系频次越高连线越粗[10]。

2 结果

2.1 文献发文量分析共检索文献914篇,筛选后纳入相关文献701篇。1959年以来,中医药领域结合EMG研究方向的学术论文发文量较少,但发文量呈持续增长趋势,2022年度发文量达50篇,见图1。

图1 发文量随时间变化曲线图

2.2 作者共现分析通过对作者发文量分析以及合作关系分析可以了解整个研究领域的成果分布以及团队的合作状况。发文作者共1875位,但普遍发文较少,最高发文4篇,见表1。最低核心作者发文量依据赖普斯定律计算,N=0.749*ηmax1/2(ηmax代表最高产作者的发文总量)[11],得到N≈2。统计结果显示,发文2篇及以上的共162位作者,其发文总量仅占总量的17.17%,说明本领域还未形成核心作者团队(根据赖普斯定律,领域核心作者发文量应占该总文献数量的一半)。由作者共现网络图谱可知,存在以李红为主的主要作者合作群,见图2。

表1 高产作者发文量统计表

图2 作者共现图谱

2.3 机构共现分析发文量最多的是天津中医药大学第一附属医院和福建中医药大学,其次是广东省佛山市中医院、山东中医药大学、长春中医药大学、上海中医药大学附属曙光医院、浙江省中医院、黑龙江中医药大学附属第一医院等,见表2。机构共现分析发现,机构间以本省内及本机构内的合作为主,虽然天津中医药大学第一附属医院与上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院、成都中医药大学与云南中医药大学第一附属医院、湖南中医药大学与南方医科大学中西医结合医院等形成了一定的合作网络,但是合作网略相对薄弱,说明机构间跨域合作不足,今后可加强相关合作,以促进相关成果的交流借鉴,见图3。

表2 高产机构发文量统计表

图3 研究机构合作网络图

2.4 关键词分析

2.4.1 关键词共现分析对文献关键词进行共现分析是获取前沿研究热点的重要方法,能够掌握本领域的主要研究内容和研究热点[12]。对纳入的720个关键词绘制关键词共现图谱,共产生2 253个节点,见图4。将出现频次≥5关键词进行归类统计,中医药领域应用EMG技术最多的疾病是糖尿病相关的神经病变(以周围神经疾病最常见),其次是面瘫(以周围性面瘫最常见)、脑卒中相关疾病(以吞咽障碍、偏瘫等最为常见)、腰椎间盘突出症、神经根型颈椎病等。最常见的中医药治疗方式是针刺。最常见的观察指标是神经传导速度。中心度最高的关键词是“针刺疗法”,见表3。

表3 高频关键词分析表

图4 关键词共现图

2.4.2 关键词聚类分析聚类分析形成了6个主要色团,#肌电图色块主要涉及针灸疗法和针药结合疗法,#糖尿病周围神经色块主要涉及中药疗法,#神经电生理色块主要涉及神经元疾病,#表面肌电图色块主要涉及中风后相关并发症,#面瘫色块主要涉及面神经疾病,见图5。

图5 关键词聚类图

2.4.3 关键词突现分析将关键词的突现进行分析某种程度上可以反映该领域的研究方向及热度,能够看出该领域研究前沿或研究热点[13]。肌电图在中医药领域的16个关键词突现,强度在4.26～17.92,除常规关键词“肌电图”及其同义词外,以“糖尿病周围神经病变”最高为17.92,见图6。从图中可以看出2014年之前突现的关键词为“糖尿病”“糖尿病周围神经病变”“糖尿病神经病变”“神经传到速度”,说明2014年之前的研究多集中在糖尿病相关神经病变。从2014年之后突现“面瘫”“康复治疗”“周围性面瘫”“脑卒中”“吞咽障碍”“面神经功能”,主要集中在面神经疾病及卒中后相关并发症的研究,且一直持续至今,或将成为今后该领域的研究热点。

图6 关键词突现分析图

3 讨论

本研究基于数据分析软件CiteSpace和VOSviewer,采用文献计量法对中国知网检索得到的701篇中文文献进行可视化分析,并对所得到的知识图谱进行整理,直观地展示出近年来肌电图技术文献发文趋势、作者与机构合作特征,探究目前肌电图技术在中医药领域应用的主要研究内容、研究热点及未来的研究方向。

从发文量与发文时间的关系来看,当前肌电图技术在中医药领域应用的研究刚刚度过起步期,尚处于快速发展期,虽然总体发文量偏低,但从1999年起,特别是进入21世纪以来,发文量逐年增多,说明肌电图技术在中医药领域正在逐步受到大家的广泛关注。国内在该领域的研究主要集中在各大中医药院校及其附属医院,且高产作者发文量仅4篇,可能作者对于肌电图技术的研究不仅仅局限于中医药的干预。目前,国内相关研究机构及作者间的深入合作较少,合作不密切,没有形成较为密切的合作团队和延续性的研究体系。相关研究机构和学者应进一步重视学科交叉,加强合作交流,进一步加强跨机构、跨地区、跨领域间的合作,在继续推进临床疗效观察的基础上,组建多学科研究团队,开展相关作用机制研究,进一步促进肌电图技术在中医药领域的发展。

EMG包括一系列检查方法,如神经传导速度测定、F波、H反射、瞬目反射、面神经传导、重复频率电刺激、常规肌电图(同芯针肌电图)、皮肤交感反应测定、震颤分析、各种诱发电位(包括脑干听觉诱发电位、视觉诱发电位、体感诱发电位、运动诱发电位等)、单纤维肌电图等[14]。自1984年以来,我国在EMG方面有了长足的进步,除常规的EMG检查外,还开展了与国际接轨的较先进的检查项目,以神经传导测定与同芯针极肌电图等在临床上最常用。神经传导测定主要用于反映周围神经病变[15],同芯针肌电图在神经源性损害疾病和肌源性损害疾病的鉴别中具有关键性作用[16],F波有助于神经根病变的判断[17-18],重复神经电刺激是诊断神经-肌肉接头病变应用最广、价值最大的手段之一[19],单纤维肌电图主要用于神经肌肉接头、脊髓前角、肌病等的诊断[20-22]。

同时,EMG作为可靠、客观的检测措施,能较好地反映肌肉状态,检测肌肉发力顺序、肌肉激活时间、肌力,判断肌纤维类型等,拥有诊断、评价、治疗等多种价值。如通过平均功率频率可判断Ⅱ型和Ⅰ型肌纤维类型及比例[23-24]。鉴于此,EMG在临床上能更为有效、科学地指导卒中后偏瘫患者的康复训练。Wen等[25]通过EMG发现脑卒中偏瘫患者患侧股直肌、股二头肌、股内侧肌以及健侧股直肌肌张力的变化影响了静态平衡,导致站立不稳。提示,此类患者康复过程中应注意特定肌肉肌张力的变化。还有研究发现,竖脊肌的肌力不平衡是导致平衡障碍的原因之一[26],对于此类患者应同时注意训练躯干肌。EMG还能区分痉挛的肌肉,定量分析痉挛程度,确定其步态周期的环节[27],从而指导医生制定出更为合适的康复方案。有学者发现,EMG除早期诊断和筛查吞咽障碍外,还可简便可靠地评定吞咽障碍并鉴别病因[28]。肌电图的巨大临床应用潜力仍有待发掘和应用,其在中医药领域的应用仍有巨大潜在价值。

根据可视化分析结果可知,目前对于EMG技术在中医药领域应用的研究主要集中在糖尿病并发神经病变、面瘫、脑卒中相关并发症、颈腰椎疾病、多发性肌炎、帕金森病、腕管综合征、椎管狭窄症等疾病方面。从研究类型来看,肌电图在中医药领域主要应用在疗效判定方面,涉及病种均为肌电图诊断价值较高的常见病种,也是中医药治疗的优势病种。中医药治疗方式主要集中在针刺疗法、中西医结合疗法、针灸疗法、中药疗法、推拿疗法、电针疗法、温针灸、中药熏蒸、康复治疗、中医针药结合、甲钴胺、中药足浴、中药外治法、丹红注射液、拔罐疗法等,主要检测指标为神经传导速度。由此可见,中医药领域对EMG技术的临床应用尚存在较大的局限性。

另外,在某些神经病变领域,应用EMG技术明确证型与神经参数的相关性有一定临床意义。如汪洋等[35]应用EMG技术探究糖尿病周围神经病变(diabetic peripher neuropathy,DPN)不同中医证型与EMG参数的关系,结果表明,DPN不同中医证型患者尺神经、正中神经、腓总神经的运动电位波幅度、感觉传导速度均有明显差异,与阳虚寒凝证相比,痰瘀阻络证、气阴两虚证感觉神经、运动神经的受累均较轻,且结果也表明DPN不同证型的中医证候积分和EMG参数呈负相关。上述差异或可作为DPN中医证型研究和治疗干预的客观依据。

中医药在神经-肌肉系统疾病的治疗方面有着独特的优势[36],而肌电图技术在神经-肌肉系统疾病的诊断中具有不可替代的价值[37]。运用EMG技术进一步揭示中医药的良好疗效,探究中医药在神经电生理方面的作用价值以及通过实验研究探讨中医药在神经电生理方面的作用机制,对发挥中医药优势,探究神经-肌肉系统疾的创新疗法等有重要意义。通过知识图谱可视化分析,对本领域的研究现状、研究进展和研究结构做了较为直观的分析,对研究前沿和研究热点做了初步总结。本研究方法也存在一定的局限性,如仅提取分析了文献计量研究最常用的中国知网的文献资料,在文献资料的全面性方面可能存在一定的局限性,这也是同类研究的共同特点。期待随着更加科学完善的文献计量软件的开发,能够更加全面、准确地揭示EMG技术在中医药领域应用的研究现状及趋势,促进该领域的科学发展。