基于CiteSpace的脉诊客观化研究领域的科学知识图谱与可视化分析

2024-04-30魏绍轩张琦赵宁李琳荣

中西医结合心脑血管病杂志 2024年5期

魏绍轩张琦赵宁李琳荣

摘要目的：通過科学知识图谱可视化分析直观展现脉诊客观化领域发展方向与研究热点，以期为该领域的研究提供参考。方法：在中国知网（CNKI）数据库对脉诊客观化进行检索，检索时限为1980年1月1日—2022年10月20日。运用CiteSpace 6.1.R3软件对纳入文献进行科学计量与可视化分析，绘制作者、发文量、研究机构、关键词及聚类可视化图谱。结果：检索共获得核心期刊27种，核心作者45名，6个研究团队，但研究团队、机构合作不紧密。主要研究机构为上海中医药大学、天津中医药大学、北京中医药大学等。通过对关键词进行分析，得到5个中心节点关键词、15个关键词聚类和20个突变关键词。脉诊、客观化、脉象是近年来主要的研究主题，脉诊仪、脉象参数、特征识别为研究热点。结论：20多年来，脉诊客观化研究领域发文量呈上升趋势，未形成核心作者，其他研究单位跨区域交流较少，多数独立开展研究。通过知识图谱分析，可了解脉诊客观化研究现状，对今后研究热点进行探讨，为各学者在该领域开展研究提供参考。

关键词脉诊；脉象；客观化；科学知识图谱；科学计量学；可视化分析

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.05.001

Scientific Knowledge Map and Visual Analysis of Pulse Diagnosis Objectification Research Based on CiteSpace

WEI Shaoxuan， ZHANG Qi， ZHAO Ning， LI Linrong

Shanxi University of Chinese Medicine， Jinzhong 030619， Shanxi， China

Corresponding Author LI Linrong， E-mail： lilinrong118@163.com

Abstract Objective：To study the development direction and research hotspots of pulse diagnosis objectivization through scientific knowledge graph visualization.Methods：The objectification of pulse diagnosis was searched in CNKI database from January 1，1980 to October 20，2022.CiteSpace 6.1.R3 software was used for visual analysis of the included literatures，and the authors，number of publications，research institutions，keywords and clustering visualization maps.Results：There were 27 core journals，45 core authors，and 6 research teams.The main research institutions were Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，and Beijing University of Chinese Medicine.Through the analysis of keywords，5 central node keywords，15 cluster keywords and 20 mutation keywords were obtained.Pulse diagnosis，objectification and pulse pattern were the main research topics in recent years.In the future，pulse diagnosis apparatus，pulse parameters and feature recognition would be the research hotspots.Conclusion：In the past more than 20 years，the number of papers published in the field of pulse diagnosis objectivization showed with the rise，and the core author has not yet appeared.Other research units showed less cross-regional communication and mostly conduct research independently.The analysis of knowledge graph could show the current situation of pulse diagnosis objectivization，and the hot spots of future research，so as to provide references for scholars in this field.

Keywords pulse diagnosis; pulse pattern; objectification; scientific knowledge map; scientometrics; visual analysis

基金项目山西省中医药管理局2020年省级名中医传承工作室建设项目（No.SXSMZYGZS029，SXSMZYGZS172）

作者单位 1.山西中医药大学（山西晋中 030619）；2.山西中医药大学第一临床学院

通讯作者李琳荣，E-mail：lilinrong118@163.com

引用信息魏绍轩，张琦，赵宁，等.基于CiteSpace的脉诊客观化研究领域的科学知识图谱与可视化分析［J］.中西医结合心脑血管病杂志，2024，22（5）：769-777.

脉诊，即医者通过触摸人体特定部位动脉进行切按，系统地、有目的地采集脉搏信息，从而判断身体健康状态的诊断方法［1］，是中医望、闻、问、切四诊之一。脉诊在中医临床诊断中发挥着重要作用，也是中医诊断的重要组成部分，历来受到众多医家重视。自古有“心中了了，指下难明”的说法，可知相较于其他诊法，脉诊对医者诊断技能要求更为苛刻［2］。传统脉诊主要通过医者指下感觉对脉象进行辨别，其诊断结果受到温度、湿度等客观条件的影响，受限于医者专业素养和诊断思维，因此，中医临床尚未形成系统的客观诊断标准。

中医客观化是中医数字化的重要标志之一［3］，运用现代科学技术将脉诊具象化、可视化、数据化，辅助医者提高诊疗效率，在疾病的诊断、治疗、预防中具有深远的意义。随着人工智能、材料学、电子工程学等高速发展，中医脉诊现代化、客观化、规范化成为必然趋势。

CiteSpace V（6.1.R3；College of Computing and Informatics，Drexel University，Philadelphia，United States）是文獻计量的建模软件。运用文献计量学方法，可对作者、机构合作网络分析及主题进行可视化分析。在可视化图中，节点大小代表发布的数量，节点颜色代表集群，连线粗细代表合作程度。通过绘制科学知识图谱，揭示该领域研究发展动向及发展趋势，呈现研究前沿领域成果及热点［4］。本研究通过检索中国知网（CNKI）中医脉诊客观化相关领域相关文献，应用CiteSpace V 6.1.R3对脉诊客观化进行合作网络化研究领域科学知识图谱与可视化分析。

1 资料与方法

1.1 文献检索

数据来源：CNKI；检索式：（主题＝脉诊OR脉象）AND（主题＝客观化）；中英文扩展；模糊匹配；文献发表时间：1980年1月1日—2022年10月20日；文献检索时间为2022年10月20日。共检索到相关文献598篇。使用NoteExpress软件对题录信息进行清洗和去重，人工进行二次查阅，剔除非学术和不相关文献后得到有效文献521篇。

1.2 数据处理

1）统一机构名称：当同一机构出现多个机构名称时，统一更新为现今名称，如将“上海中医学院”“湖北中医学院”等分别更新为“上海中医药大学”“湖北中医药大学”。将科室、学院统一更改其为直属单位。如将“上海中医药大学附属曙光医院心内科”等规范为“上海中医药大学附属曙光医院”等。2）规范刊载期刊：当刊载期刊现用名称与曾用名称不一致时，统一更新为现用名称，如将“山东中医学院学报”“湖南中医学院学报”等分别规范为“山东中医药大学学报”“湖南中医药大学学报”等。3）合并关键词：使用规范术语，合并重复语义词，如将“中医体质”“中医脉诊仪”等合并为“体质”“脉诊仪”等。

1.3 软件参数设定

时间分段（time slicing）模块下，时间区间设置为1980年1月—2022年10月，时间分区以“年”为单位；节点类型（node type）模块下，设置“author”“institution”“keywords”。连接（links）模块下，强度（strength）选择“cosine”，范围（scope）选择“with slices”；数据删选标准（selection criteria）模块下，“g-index”中k因子设置位25；修剪（pruning）模块下，选择关键路径（pathfinder）。选择对数似然比（LLR）算法、浅语义索引（LSI）算法对关键词进行聚类分析并标记。

2 结果

2.1 发文量

对纳入的521篇文献进行发表时间统计，分析文献发表情况（见图1）。该研究领域在1980—2022年整体呈上升趋势，分为3个阶段：1980—2002年为理论研究阶段，多从血流动力、传感器研制等多角度探索脉诊客观化可行性；2003—2007年发文量呈快速增长，主要原因为传感器与电子信息技术在同一时间迅速崛起，脉诊的现代化、客观化研究迎来了重大转变［5］，研究方向多以传感器研制、信号处理与分析为主，且2007年发文量最多，发文量38篇；2008年至今发文量保持平稳状态，此阶段，脉诊客观化研究领域呈多元化发展，研究趋势以脉象特征识别、脉图参数分析为主，在冠心病、高血压、慢性肾衰竭等疾病的诊疗中发挥着重要作用。

2.2 期刊发文量

对纳入文献来源进行统计，1980—2022年期刊脉诊客观化相关领域累计发文量335篇，刊发研究成果的主要期刊包括《中华中医药杂志》《辽宁中医杂志》《世界科学技术-中医药现代化》《自动化与信息工程》《中华中医药学刊》等，刊发文献量居前10位期刊累计发文量120篇（见表1），占纳入文献总数的35.82%。其中《中华中医药杂志》累计发文29篇，为载文量最多的期刊，占纳入文献总数的8.66%。根据普赖斯定律［6］公式，m＝0.749 1×Nmax≈4，Nmax为统计时间段内累计被引量，m为该领域核心期刊最低文献量，载文量4篇及以上的期刊共27种，累计刊载199篇，占纳入文献总数的59.40%。表明脉诊客观化领域核心期刊已形成。

2.3 高被引文献

统计脉诊客观化领域被引量居前10位的文献（见表2）。从发表时间分析，1980—2000年仅2篇，2001—2010年有8篇，高被引文献呈增长趋势。从期刊级别、来源分析，北大核心期刊或中国科学引文数据库（CSCD）期刊有7篇，《中国医疗器械杂志》（2篇）最多。从研究方法分析，文献综述（6篇）最多。

2.4 作者贡献图谱

對纳入文献进行作者共现分析（见表3、图2）。图谱生成作者节点537个，其中，该领域发文量居前10位的作者分别为王忆勤、陆小左、燕海霞、魏红、刘明林、牛欣、徐芳、李福凤、徐刚、许家佗。根据普赖斯定律［6］，核心作者最低发文量为4篇，该领域核心作者45名，占发文总人数的8.38%，未形成核心作者。图谱生成作者连线877条，其中，发文量较多的作者连线紧密，已形成稳定的研究团队。其他节点间的连线密度较低，合作关系有待提高。各研究团队合作较少，可能与各团队研究方向不同有关，表现出脉诊客观化研究涉及的学科多元化。高产作者合作网络形成以王忆勤、陆小左、魏红、牛欣、徐芳、屠立平学者为核心的6个较大团队，科研成果产出较稳定。

2.5 研究机构合作网络

以研究机构为网络节点进行分析（见表4、图3），网络密度为0.009 1，形成网络节点183个、节点连线152条。其中发文量居前10位的研究机构分别为上海中医药大学、天津中医药大学、北京中医药大学、上海中医药大学附属龙华医院、上海中医药大学附属曙光医院、辽宁中医药大学、山东中医药大学、中国中医科学院、湖南中医药大学、福建中医药大学。研究单位主要集中在上海、天津、北京等中医药大学及附属医院。其中上海中医药大学与附属医院之间合作较紧密，实现了科研与临床一体两翼、协同发展的势态。其他研究机构跨区域交流较少，多独立开展研究。研究机构主要分布于我国华东、华北地区；西南、西北部研究机构分布不足，可能与地区研究方向、科技水平有关。

2.6 关键词

2.6.1 关键词共现分析

关键词是对该文献主题内容的高度概括与总结，通过关键词网络贡献图谱（见图4），可知关键词共现网络模块度（Q）值为0.6751，平均轮廓（S）值为0.899 1，说明关键词共现结构和聚类共现合理及显著。图谱中形成网络节点514个、连线1 055条，其网络密度为0.008，排名居前20位的关键词和中心性见表5。剔除与主题词相关的关键词，总结研究领域的一般规律。脉诊客观化通过“脉象仪”“传感器”进行“脉象信号”收集，转化为“脉象图”，在“中医诊断”指导下对“脉图”进行“小波变化”分析，得到“脉诊参数”，结合“中医四诊”辅助医者进行临床诊疗。

关键词中心性＞0.1表明该节点为中心节点，在该领域有较大的影响力。由图可见中心节点关键词有5个，“脉诊”频次为122次，中心性为0.51；“脉象”频次为101次，中心性为0.57；“客观化”频次为91次，中心性为0.39；“脉诊仪”频次为48次，中心性为0.23；“特征提取”频次为20次，中心性为0.10，提示该领域主要以5个关键词为中心展开相关研究。

2.6.2 关键词聚类分析

根据关键词聚类分析图谱（见表6、图5），提示该图生成15个合理的聚类（S值＞0.7），其中排名居前5位的聚类分别是#0脉诊、#1客观化、#2脉象、#3脉诊仪、#4特征提取。

2.6.3 浅语义索引及关键词聚类

运用LSI算法（浅语义索引）对关键词聚类进行标注（见图6），总结主要研究方向：#0基于虚拟现实技术的远程中医脉诊客观化研究，#1脉诊：一种特殊的文化现象——中医脉诊文化研究引论，#2细脉客观化研究，#3肝郁气滞证与肝火炽盛证脉象信息的临床研究，#4基于小波变换过零点表征的脉搏信号分析，#5浅谈中医四诊的延伸，#6三部九候脉诊法探析及客观化研究，#7论脉搏波客观化和定量化研究的症结所在，#8宋一亭对冠心病证型的客观化研究，#9大数据在中医诊断中应用的可行性及展望，#10脉象信号分析与中医脉象证型识别研究，#11利用光纤传感器的脉象仪研究，#12 170例健康男青年的脉象观察，#13脉诊现代研究之我见，#14指压式三部脉象采集关键技术研究。结合时间线图可知，聚类#1客观化是该领域研究时间最长的主题，其次分别为#11脉象图和#2脉象。早期聚类（1980—1990年）较活跃的主要为#14三部脉象、#13十怪脉和#12受检者；中期聚类（1991—2000年）较活跃的主要为#11脉象图、#10心气虚证、#2脉象、#5人工智能、#0脉诊、#1客观化、#7脉图；近期（2001年至今）较活跃的主要为#3脉诊仪、#4特征提取、#6脉象仪、#8冠心病。2004年至今聚类联系较活跃，且联系较密切。详见图7。通过对文献的关键词聚类，反映该研究领域的方向及动态。

2.6.4 关键词突现分析

将关键词聚类共现图谱转化为聚类时间图，并检测突现词，观察某一时间内突现关键词和时段，结合聚类下的文献簇，探讨近年来研究热点及前沿内容。详见图8。

3 讨论

3.1 研究现状

本研究检索了CNKI数据库1980年1月1日—2022年10月20日脉诊客观化领域的研究文献，结合发文量可知，脉诊客观化年发文量整体呈上升趋势，2003—2007年发文量快速增长。从发文机构分析，研究机构地域分布广泛，主要集中在华南、华北经济及科技发达地区的中医药大学及附属医院。机构交流多倾向于同地区或研究领域一致的研究单位，跨区域及跨领域相互交流较少。提示各机构应加强跨区域及跨领域合作，打破地域界限，增强医疗结合，促进科研成果产出。相关文献作者537名，未形成核心作者团队。作者共现图显示，现已产生6个研究团队，主要以王忆勤、陆小左、魏红、牛欣、徐芳、屠立平为团队代表，目前各团队未形成学术合作。

3.2 研究热点与前沿

研究领域的受关注程度通过关键词突现反映，综合图谱及纳入相关文献可知脉诊客观化主要涉及疾病诊断、信号收集、特征分析、仪器研发、分类识别、脉图参数等。结合关键词聚类和关键词突现，可知该领域近年来研究热点及前沿聚焦于以下3个方面。

3.2.1 脉诊仪

中医古籍中脉诊客观化始于宋代施发所著的《察病指南》，通过曲线示意图对33种脉象进行图画描述，开创了脉诊客观化的先河；明代张世贤、沈际飞、关绍轩等均采用图形阐释脉象的形状，为脉诊仪的研制奠定了基础。20世纪60年代初，上海医疗器械工业公司研制的“20型三线脉象仪”首次实现了寸、关、尺三部切脉压力定量测定及脉象压力波形的描述［7］。之后相关学者尝试将中医诊断学与计算机技术、材料学、人工智能学相互融合研究至今。脉诊仪的发展分为3个阶段：1）萌芽阶段（20世纪60年代至80年代），此阶段代表仪器为MX-3脉象仪［8］、MTY-A脉象仪［9］。通过单头式脉诊仪对寸、关、尺三部脉搏进行信息采集，由于使用的单探头无法同时进行三部脉搏的信息采集，且采用刚性面压力传感器，硬度较大，与人体触觉偏差较大，采集到的信息较单一，误差较大，未得到推广。2）发展阶段（20世纪90年代至20世纪末），此阶段代表仪器为仿中医脉象传感器［10］、光闸式桡动脉搏传感器［11］、脉搏声信号检测系统［12］。此阶段在原有基础上进行了优化和改进，实现了寸、关、尺三部脉搏信息可同时采集，并设计手动调节装置实现脉诊传感器的位移控制。诸多研究团队采用光电式与光闸式传感器作为探头。然而，鉴于其采集效率较低、不符合脉诊特性，因此无法满足日益增长的需求。3）成熟阶段（21世纪初至今），此阶段仪器主要以阵列式传感器［13］、柔性传感器［14］、光电与压力融合传感器［15］等复合传感器为主导。采用仿生原理，模拟中医医师脉诊过程，借助高精度的传感器提取脉波特征，通过对信息进行分析和处理，临床诊断与脉诊客观化诊断相互印证，逐步实现脉诊现代化。

3.2.2 脉图参数、特征识别

“脉图参数”与“特征识别”是脉波波形分析与辨识的数据准则，主要涵盖了心脏射血过程及脉波在血管树中传播携带的各种信息［16］。通过对脉搏波波动进行時域分析和频域分析，提取脉图的波、峡的高度（h）、相应数值（t）、脉图面积（As、Ad）等具有特征性参数，从而全面反映脉图的特异性。郭关丽等［17］分别提取频域特征、时域特征、小波域、AR模型特征、时域特征压缩特征下进行神经网络分类算法，结果显示，时域特征分类效果最优，准确率达到90%以上。赵汉青等［18］在时域分析基础上，整合心电图R波与脉象P波数据，绘制出心脉时差图，并发掘其具有定量描述与计算等优点。陈瑞等［19］针对冠心病病人，探讨了血压和血脂两大危险因素与脉图的关联性，证实了心血管管理指标与脉图时域特征的参数变化具有规律性。徐欣乔［20］采用典型周期选择和重采样技术对脉象数据进行归一化处理，进而求得多周期脉象功率谱，以分析平、滑、弦脉的脉象差异。蔡坤宝等［21］基于倒双谱信号提取方法，采用三阶倒谱熵算法对正常人群与吸毒人群脉象进行特征分析。陈小方［22］运用MatLab工具，并选用db4正交小波函数对脉象参数进行分析，探讨不同体质人群脉象之间的参数差异。脉图参数可间接反映人体健康状况，通过大数据和大样本分析，可评估疾病治疗效果及病人预后状况。对不同疾病病人的脉象参数、中医证型等指标进行定量化分析及构建脉诊客观化体系具有重要的临床意义。

目前，已有较多医者将脉图参数特征用于临床研究，如诊断不同年龄妊娠妇女脉象参数［23］、糖尿病病人脉象特征［24-25］、冠心病脉图参数研究［19，26-27］、高血压病人治疗前后脉象信息特征［28］、不同证型失眠病人与健康人群脉象差异研究［29-30］、脉图参数与体质相关研究［31-34］等。随着计算机科学技术的不断进步，脉图参数特征识别方法得到了持续优化，且从多角度、多途径脉象改进参数特征的识别与分析技术，借助科学化和现代化手段，对脉象进行精确的特征描述，从而从数据化和客观化视角诠释中医脉象的内涵与价值。

4 小结

本研究运用CiteSpace对脉诊客观化领域进行可视化分析，通过关键词及聚类图谱探讨了该领域研究热点及前沿，为脉诊客观化的研究提供参考。目前存在核心作者及研究团队较少、研究机构跨区域交流不足等问题。建议核心作者及研究团队加强沟通，研究机构鼓励跨地域、跨学科、跨领域相互合作。通过复合式传感器，运用神经网络技术对脉图特征识别，在中医基础理论指导下，结合名老中医临床经验，对脉象进行分析，为疾病的诊疗提供客观依据［35］。今后应开展多学科深度交流，协同发展，深度创新，以实现脉诊客观化、现代化、国际化、规范化，服务于中医临床事业。

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