基于Medline數據庫的定量MRI技術研究文獻計量學分析

王倩，綦維維，夏光輝，馬霄紅，馮世超，趙心明*

1.中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院影像診斷科，北京 100021；2.北京大學人民醫(yī)院放射科，北京 100044；3.中國醫(yī)學科學院信息研究所信息中心，北京 100020； *通訊作者 趙心明xinmingzh@sina.com

隨著 MRI檢查設備的不斷更新，MRI定量參數成像技術指標有可能取代臨床觀察指標[1-2]。本研究分析2007－2016年Medline數據庫刊載的定量MRI技術相關文獻，從文獻外延信息的多維度做文獻計量學分析，并對該領域的熱點主題詞做聚類和相關分析，旨在揭示定量MRI技術的發(fā)展規(guī)律和變化趨勢，為進一步研究提出合理化建議。

1 資料與方法

1.1 文獻來源 以PubMed為引擎平臺，檢索美國國立醫(yī)學圖書館Medline數據庫。經檢索、洗脫、查閱及整理，最終有3594篇文獻納入分析。

1.2 檢索條件 構建檢索表達式：{("diffusion weighted imaging"[Title/Abstract]OR "DWI"[Title/Abstract])AND ("ADC"[Title/Abstract]OR "apparent diffusion coefficient"[Title/Abstract]) OR ("IVIM"[Title/Abstract]OR "intravoxel incoherent motion"[Title/Abstract])AND ("standard ADC"[Title/Abstract]OR "standard apparent diffusion coefficient"[Title/Abstract]OR "diffusion coefficient"[Title/Abstract]OR "pseudodiffusion coefficient"[Title/Abstract]OR "perfusion fraction"[Title/Abstract])OR ("PWI"[Title/Abstract]OR "perfusion weighted imaging"[Title/Abstract]) AND ("slow ADC"[Title/Abstract]OR"SADC"[Title/Abstract]OR "fast ADC"[Title/Abstract]OR "FADC"[Title/Abstract]OR "cerebral blood flow"[Title/Abstract]OR "CBF"[Title/Abstract]OR "cerebral blood volume"[Title/Abstract]OR "CBV"[Title/Abstract])OR ("DCE MRI"[Title/Abstract]OR "DCE-MRI"[Title/Abstract]OR "dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging"[Title/Abstract]OR "dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging"[Title/Abstract])AND ("time to peak"[Title/Abstract]OR "TTP"[Title/Abstract]OR "MS"[Title/Abstract]OR "SImax"[Title/Abstract]OR "Ktrans"[Title/Abstract]OR "Kep"[Title/Abstract]OR "Ve"[Title/Abstract]) OR ("DKI"[Title/Abstract]OR "diffusion kurtosis imaging"[Title/Abstract])AND ("mean kurtosis"[Title/Abstract]OR "MK"[Title/Abstract]) OR ("IDEAL IQ"[Title/Abstract]OR "IDEALIQ"[Title/Abstract]) OR ("iterative decomposition"[Title/Abstract]AND "echo asymmetry"[Title/Abstract]) AND("least-squares estimation"[Title/Abstract]OR "least squares estimation"[Title/Abstract])}。限定檢索時限為2007－2016年，檢索語種不限。

1.3 數據處理 將檢索文獻數據套錄到 Excel，采用Thomson Data Analyzer（Version 2.4）軟件進行數據洗脫。通過人工查閱，必要時閱讀原文剔除重復文獻。利用SRS 8.2軟件對Medline數據庫熱點主題詞做聚類和相關分析。

2 結果

2.1 年代-發(fā)文量分布 從分析結果可見，2007－2016年，定量MRI技術研究領域共收錄文獻3594篇。10年間定量MRI技術研究領域的發(fā)文量保持平穩(wěn)上漲的態(tài)勢（圖1），表明定量MRI技術已成為MRI研究領域的熱點研究方向之一。2007－2011年發(fā)文量增長平穩(wěn)，年增長率達7.79%~23.88%，2013年開始年發(fā)文量突破400篇，提示MRI越來越受到廣大學者的重視。該領域成為研究熱點與近年MRI設備的不斷完善以及后處理配套軟件的更新升級有關[2-5]。10年來研究熱度不減反增，持續(xù)升溫。

圖1 2007－2016年定量MRI技術研究年發(fā)文量增長趨勢

2.2 期刊分布 定量 MRI技術研究領域的相關文獻分別刊載于812種期刊。其中，刊載1~4篇文獻的期刊534種，5~10篇的期刊76種，發(fā)表100篇以上文獻的期刊10種。依據布拉德福文獻分布定律[6]，將全部期刊分為高效區(qū)、中效區(qū)和低效區(qū)，計算各區(qū)域期刊數量之比為7∶24∶781。根據文獻分散函數，繪制布拉德福文獻分散曲線（圖2），其中R（n）為對應n的論文累積數，C為核心區(qū)期刊數。結果可見，該領域相關的7種核心期刊占該領域期刊總量的0.86%，但其刊載的文獻量占總文獻量的 35.80%（表1），表明 MRI定量研究發(fā)文期刊分布廣泛而核心期刊分布相對集中。

表1 2007－2016年定量MRI技術研究的核心期刊分布

圖2 2007－2016年定量MRI技術研究文獻分散曲線

7種定量MRI技術研究的核心期刊中有3種期刊屬于MRI領域的專業(yè)期刊，分別為Journal of Magnetic Resonance Imaging（JMRI）、Magnetic Resonance Imaging（MRI）和Magnetic Resonance in Medicine（MRM）。其中，JMRI以384篇成為定量MRI技術研究領域載文量最高的雜志。從文獻分散曲線的分布來看，定量MRI技術研究的核心期刊數量適中，集中態(tài)勢良好。而相關區(qū)涉及期刊較少，在今后的研究中可通過開展與交叉學科的高質量合作，提高相關區(qū)的期刊種類和數量。離散區(qū)的期刊數量較多但發(fā)文量極少，提示這些期刊對MRI定量研究的認知度低且涉及的交叉學科研究合作不夠緊密，研究的可持續(xù)性未受到很好的關注。

2.3 地區(qū)分布 2007－2016年共計 46個國家刊載過定量MRI技術研究的相關文獻（圖3）。其中50%以上的國家發(fā)表此領域文獻在10篇以下；同時，僅8個國家發(fā)表文獻在100篇以上。其中，美國在該領域發(fā)文量高達1640篇，占所有發(fā)文國家文獻總量的45.63%。其次是英國和德國，分別為409篇和373篇。而美國、英國、德國在該領域的總發(fā)文量共占67.39%，提示美國、英國、德國在定量MRI技術研究方面擁有很強的實力，是世界范圍內定量MRI技術研究的核心區(qū)域。這一核心力量區(qū)域發(fā)表的文獻在一定程度上可代表該領域的研究水平。中國大陸位居第六，發(fā)文量 164篇，占4.56%，表明我國雖已在該研究領域占有一席之地，但與代表核心力量的美國、英國、德國相比，還存在較大的差距。

2.4 機構分布 由于PubMed數據庫僅標引第一作者所在機構，以第一作者所在機構為數據洗脫依據，提取機構名稱，以遞減順序排列。從機構性質來看，定量MRI技術研究發(fā)文量排名前50的機構主要來自醫(yī)院（14所）、研究所（7所）、院校（29所），表明定量MRI技術研究已呈現出多機構合作的態(tài)勢。其中，3594篇文獻中有215篇文獻作者來自多家機構。而院校附屬醫(yī)院占有較大比例，在該領域的發(fā)文數量及質量有很大的優(yōu)勢。其中，韓國成均館大學醫(yī)學院以52篇的發(fā)文量位居第一位；其次是美國紐約大學醫(yī)學部，發(fā)文量為35篇。發(fā)文量在10篇以上的機構有23家，主要來自于美國、韓國、中國。

圖3 2007－2016年定量MRI技術研究發(fā)文量地區(qū)分布

2.5 作者分布 10年間定量MRI技術研究的第一作者共計2587人，發(fā)表文獻量為1~20篇（表2）。其中，發(fā)表1篇文獻的作者為2052人；發(fā)表2~20篇文獻的作者為535人，占20.68%，與洛特卡定律[7]對發(fā)文量1篇的作者占 60%的描述不符。根據普萊斯定律[5]對發(fā)文量與第一作者關系的描述，m代表論文發(fā)表數量占總量50%的作者文獻發(fā)表量的下限值，取發(fā)表篇數大于該下限值的研究人員定義為某學科的高發(fā)文量作者[8]。本研究中，m≈3.35，取m=3作為高發(fā)文量作者的下限，發(fā)表3篇以上文獻的作者為212人，所發(fā)表文獻量為896篇，占文獻總量的24.93%，遠低于定律中高發(fā)文量作者的發(fā)文量應占總發(fā)文量 50%的要求。評價該領域的杰出人才與全數第一作者總人數的比例關系公式，R=0.1816，得到本研究的高發(fā)文量作者遵循普萊斯定律的理論值為569人，而實際統(tǒng)計值僅為212人。這可能與定量MRI技術研究屬于醫(yī)學影像學的細小分支學科，與內外科、基礎醫(yī)學等研究領域的受關注程度仍有很大的差異以及學科屬性有關。2.6 文獻引用率分析 高引文獻量和被引次數分析顯示，我國文獻最高被引頻次為 27次，遠低于世界排名前20名的最低水平108次。

2.7 熱點詞頻分析 定量 MRI技術研究領域共涉及4050個Mesh詞，計3594篇文獻，見表3。2007－2016年的前后5年對比，定量MRI技術領域研究呈明顯上漲趨勢，表明定量MRI技術研究日益受到MRI研究領域的重視，是研究熱點之一。

在臨床應用研究方面，擴散加權成像（DWI）是定量MRI技術研究的集中地帶。從早年過度集中于中樞神經系統(tǒng)腦梗死、腦中風、腦組織退行性改變等[9]向體部軀干實體組織擴展，廣泛應用于乳腺、腹盆、四肢軟組織腫瘤，并成為常規(guī)掃描序列以及快速全身DWI[10]，既達到類PET用于全身腫瘤篩查的目的，又免于核素的放射性損傷，具有良好的臨床應用前景。肺組織由于含有大量氣體一直是MRI的盲區(qū)，然而，近年來通過 DWI鑒別阻塞性肺炎與腫瘤組織殘存的研究不斷涌現，為肺臟 MRI的應用開闊了思路[11]。2007－2016年，前后5年對比DWI研究檢索發(fā)文量增加大于 1倍，占定量 MRI技術領域發(fā)文量的43.43%，研究范圍不斷擴大，涉及胃腸腫瘤、淋巴結定量評價等方面，這也體現了DWI在定量MRI技術領域的重要地位。

表2 2007－2016年定量MRI技術研究的作者群分布

體素內不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）的DWI技術，其真性擴散系數D值可比ADC值更準確、真實地反映活體組織的擴散狀態(tài)，有助于良惡性的鑒別診斷、惡性程度分級以及放化療治療反應評估。而擴散相關的灌注系數D*和灌注分數f與組織的微血管密度相關，有望成為評判腫瘤血管狀態(tài)的無創(chuàng)性影像生物學標記[12]。通過對定量MRI技術領域IVIM 相關文獻的共詞分析發(fā)現，71.1%的文獻圍繞實體腫瘤的診斷、鑒別診斷以及腫瘤惡性程度判定研究，研究熱點主要集中于肝臟、腎臟、胰腺、子宮、前列腺和乳腺等實體腫瘤方面。而 2012－2016年，IVIM技術在慢性疾病方面的發(fā)文量猛增，其中在肝纖維化、非酒精性脂肪肝中肝臟微環(huán)境狀態(tài)的變化以及治療后的療效評價方面的文獻量占13.72%（83/605篇）[13-14]。2007－2016年，IVIM技術研究發(fā)文量占定量MRI技術領域總發(fā)文量的16.83%，且前后5年增長近3倍，表明IVIM雙指數模型研究在定量MRI技術領域具有重要地位。

擴散張量成像（DTI）和擴散峰度成像（DKI）定量成像序列作為 DWI技術的延伸，相關共詞分析顯示DTI和DKI定量成像已從早期的反映腦灰白質擴散的微觀結構，逐步應用于腫瘤良惡性鑒別診斷。DKI在全身多器官組織腫瘤方面的臨床應用可能成為今后的又一個研究熱點。

磁共振波譜成像（MRS）是早期 MRI定量研究熱點之一。前后 5年對比呈明顯下降趨勢，減少近50%，且研究范圍明顯受限，主要局限于腦、肝臟和前列腺的生化代謝產物分析。這可能與MRS時間長、干擾因素多、易受磁場不均勻及周圍脂肪污染、成像原理不同結果差異大的影響有關。

質子密度脂肪分數（proton density fat fraction，PDFF）作為近年不斷校正優(yōu)化擬合的脂肪測定序列，在脂肪含量定量測定方面具有極大優(yōu)勢[15]。前后5年對比PDFF相關文獻量增加近5倍，這與該序列的穩(wěn)定性和可重復性不斷提升有關，也與其成像時間短且直接易測有關。采用復雜多峰脂肪模型（6峰或7峰）擬合全域脂肪分布，使脂肪計算更準確。同時，采用六回波技術提高信噪比（SNR），減少噪聲過高對低脂肪分數測量的干擾[16]。PDFF在肝臟、脂肪組織以及骨髓組織的應用將成為今后定量 MRI技術領域的熱點方向之一[17]。

2.8 聚類分析 2007－2016年，定量MRI技術領域研究前10位的Mesh主題詞共涉及20個聚類因子，覆蓋定量MRI技術領域研究發(fā)文量的74.18%。圖4所示近 10年定量 MRI技術領域大量研究圍繞定量MRI技術的可重復性和應用穩(wěn)定性展開，與定量研究的特性相吻合。

2.9 相關分析 將2007－2016年定量MRI技術領域研究前50位的Mesh主題詞做相關分析。相關分布圖中圓點面積代表研究方向所占比例，連線代表熱點主題詞間相關性的強弱。圖5所示DWI在定量MRI技術領域所占比重最大，而各研究熱點方向間的相關系數呈中、弱相關不等，提示定量MRI技術領域研究多學科交叉合作的研究模式已基本形成，交叉合作的深度與廣度有待進一步加強。

3 討論

定量MRI技術領域核心期刊中有3種為全球共識的MRI領域高水平專業(yè)期刊，這說明該領域研究在行業(yè)內備受關注。MRI、JMRI期刊側重于臨床應用型研究；MRM則偏重于MRI原理和數學模型算法方面的研究。近10年我國在定量MRI技術研究領域應用研究的發(fā)文量不少，而MRM的10年發(fā)文量僅14篇，表明我國在定量 MRI技術領域針對成像原理和醫(yī)學物理相關的研究能力較薄弱，這可能與我國影像醫(yī)學未設置相關醫(yī)學物理專業(yè)的現狀有關，重視和加強相關專業(yè)學科建設對于掌握定量 MRI技術核心成像技術、提高定量MRI技術的基礎科研水平意義重大。

表3 定量MRI技術研究前后5年熱點分布比較（篇）

圖4 定量MRI技術的前10位主題詞聚類分析分布

圖5 定量MRI技術的前50位主題詞的相關分析分布

3594篇文獻中有215篇文獻作者來自多家機構。其中，2家機構聯合發(fā)文量為167篇；3家聯合發(fā)文48篇，說明該領域多機構聯合研究較少，多機構交叉合作的科研模型已初具規(guī)模。全球排名前 20名機構中我國8家醫(yī)院入選，表明我國在該領域高水平研究機構不少。而大多數MRI定量技術高水平研究機構集中在南方各省市，體現出南北分布不均。定量 MRI作為一項新興技術，應在今后發(fā)展中加以糾正和調整。

分析高引文獻和被引次數發(fā)現，我國文獻最高被引頻次為27次，遠低于世界排名前20名的最低水平108次，可見我國在定量MRI技術領域的發(fā)文情況存在“高量低引”的特點，表明我國缺乏在該領域極具國際影響力的杰出科學家，且研究的創(chuàng)新性不足，論文質量以及國際聲望均有待于進一步提高，亟需加強該領域的杰出人才培養(yǎng)和人才隊伍建設。

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