基于Vosviewer與CiteSpace的中醫(yī)治療咳嗽病的可視化分析※

●張 燁 黃宗海 胡遠樟 許 強 溫川飆

咳嗽是呼吸科門診病人最常見的癥狀之一，咳嗽病因復(fù)雜且涉及面廣，特別是長時間發(fā)作的慢性咳嗽，常常因為診斷不明確，很多病人常反復(fù)進行各種各樣的檢查以明確病因，或長年服用大量抗菌藥品和鎮(zhèn)咳藥品，然而療效卻不佳，長期的咳嗽對患者的日常生活質(zhì)量造成嚴重影響[1-5]。當前，我國中醫(yī)治療咳嗽病的相關(guān)文獻冗雜，但對其可視化分析的文獻資料較少，而在科學計量學中，Citespace 和Vosviewer 是比較常用的知識圖譜分析工具，可以直觀地展示相關(guān)行業(yè)的發(fā)展演進過程。

1 資料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與檢索方法以CNKI為檢索數(shù)據(jù)庫，設(shè)定檢索方式“主題=咳嗽and中醫(yī)”(精確)進行檢索，檢索年限為1977 年1 月至2019 年8 月。共檢索出4311 篇相關(guān)文獻，除新聞、稿約、會議通知、作者和年份信息不全及咳嗽合并其它疾病如經(jīng)行咳嗽、咳嗽遺尿、胃食管反流性咳嗽、慢性阻塞性肺疾病外，最終納入1109篇文獻。

1.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將納入的文獻以Refworks 和Endnote 的格式導(dǎo)出，導(dǎo)出的文獻記錄中所包含信息包括研究機構(gòu)、題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、發(fā)表年份等。選擇CiteSpace與Vosviewer軟件中自帶的格式轉(zhuǎn)換器，將Refworks 轉(zhuǎn)換為CiteSpace 可用的download＿***.txt，將Endnote 格式文件轉(zhuǎn)換為Vosviewer 可用的networkfile格式以備用。

1.3 分析方法CiteSpace 是一款信息可視化軟件，能直觀地揭示隱藏在大量數(shù)據(jù)中的信息和難以覺察的關(guān)聯(lián)關(guān)系，同時能直觀地揭示科學知識的發(fā)展現(xiàn)狀、變化情況、研究熱點及前沿[6-7]。

Vosviewer 是由VanEck 與Waltman 研發(fā)的一款軟件[8]，在可視化圖譜展示中，尤其在聚類分析中有強大的優(yōu)勢。此圖譜有聚類密度視圖(Cluster Density View)、密度視圖(Density View)、標簽視圖(Label View)及分散視圖(Scatter View)[9]等4種視圖瀏覽方式。這4種視圖瀏覽方式借助圖形顏色、大小等說明科學文獻之間知識的流動與轉(zhuǎn)移，映射科學文獻之間相似性、相互引證關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文年代分布由知網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從1977 年至2019 年共發(fā)表4311 篇文獻，年均發(fā)文量約為102 篇，2004年發(fā)文量為44篇，隨后文獻數(shù)量逐年增長，均在100 篇以上，2019 年（1 月-8 月）達到峰值443 篇。由圖1的文獻增長趨勢可知，1977年至2019年中醫(yī)咳嗽病的文獻大致符合指數(shù)增長模型(y=1E-99e0.1159x)，x 軸為年份，隨著年份增加文獻數(shù)量呈上升趨勢，近12年中醫(yī)咳嗽文獻研究開始興起、呈現(xiàn)逐漸盛行的趨勢。

圖1 中醫(yī)咳嗽病發(fā)文量變化趨勢

2.2 作者合著網(wǎng)絡(luò)分析CiteSpace中篩選發(fā)文量大于2篇的作者，形成后的圖譜中共有40位作者被納入統(tǒng)計。節(jié)點代表具體的作者，節(jié)點與節(jié)點之間的連線表示作者的合作關(guān)系。由圖2 可知目前主要研究團隊包括李澤庚團隊、朱佳團隊、郭錦晨團隊、張曉朦團隊。在CiteSpace 軟件的左邊可看到作者及發(fā)文量的統(tǒng)計，發(fā)表過相關(guān)文獻的作者共1795人，其中發(fā)文量最高的為李澤庚（6 篇），由此可以計算該研究領(lǐng)域的核心作者人數(shù)：核心作者最低發(fā)文量N=0.749×ηmax1/2(ηmax 即最高產(chǎn)作者的發(fā)文數(shù)量)[10]，其中ηmax=6，可得N≈2，本次研究中核心作者共40 人，約占所有發(fā)文作者人數(shù)的2.2%。核心作者發(fā)文數(shù)量為89 篇，占文獻總數(shù)的8%，根據(jù)賴普斯定律[11]，核心作者的發(fā)文量應(yīng)占文獻總數(shù)的50%，表明該研究領(lǐng)域核心作者團隊尚未形成。而本次研究中的8%遠遠達不到50%，說明該研究團隊彼此聯(lián)系不緊密，較為分散。

圖2 作者合著網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

2.3 研究機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分析由CiteSpace生成研究機構(gòu)合作圖譜，圖譜中每個圓環(huán)代表一個機構(gòu)。由圖3可知排名前三位為天津中醫(yī)藥大學、北京中醫(yī)藥大學、南京中醫(yī)藥大學。節(jié)點之間的連線粗細代表機構(gòu)間的合作強度，其中山東中醫(yī)藥大學與河南中醫(yī)學院之間、南京中醫(yī)藥大學與江蘇省中醫(yī)藥研究院之間合作較多。并且大學與附屬的醫(yī)院間的合作也較為密切，如北京中醫(yī)藥大學與北京中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院、北京中醫(yī)藥大學東方醫(yī)院之間；安徽中醫(yī)藥大學與安徽中醫(yī)藥大學臨床第一附屬醫(yī)院、研究生院、臨床醫(yī)學院間。而天津中醫(yī)藥大學雖然發(fā)文量最多，但是在該領(lǐng)域內(nèi)與其它機構(gòu)間無合作關(guān)系，不利于信息的共享與溝通。

圖3 研究機構(gòu)合作知識圖譜

表1 高頻關(guān)鍵詞分類

2.4 關(guān)鍵詞可視化分析關(guān)鍵詞是利用簡短的語言來概括反映文章的主題[12]，高頻關(guān)鍵詞在一定程度上代表著該領(lǐng)域的研究熱點。通過對關(guān)鍵詞的分類分析可以將咳嗽病的文獻分為常用方劑、病因病機、治療方法、名醫(yī)經(jīng)驗等四類，見表1。

將關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜轉(zhuǎn)換成共現(xiàn)時區(qū)視圖，見圖4，并檢測突現(xiàn)詞(CitationBurst)，可直觀地展示近年來關(guān)于“咳嗽病”研究熱點的歷史演變。從圖中可知在2002年以前，該時期的關(guān)鍵詞主要有“肺氣”“肺”，多集中在病因的研究，而2002 年后，關(guān)鍵詞主要在“內(nèi)傷”“老中醫(yī)經(jīng)驗”“中醫(yī)治療”“辨證論治”等關(guān)于咳嗽病的治療研究方面。

運用“標簽視圖(Label View)”進行共詞聚類展示，見圖5。在該視圖中相同的顏色表示一個聚類相鄰兩個節(jié)點之間的距離越近，表示兩者之間的關(guān)系越密切[13]。列舉每個聚類中的關(guān)鍵詞，并歸納總結(jié)主題：①常用方劑：止嗽散、小柴胡湯、止咳方等。②相關(guān)病因：肺、外感咳嗽、內(nèi)傷咳嗽等。③治療方法：中醫(yī)藥療法、中醫(yī)治療、辨證論治等。④名醫(yī)經(jīng)驗：經(jīng)驗、老中醫(yī)經(jīng)驗等。

Vosviewer 軟件在關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類技術(shù)方面具有獨特的優(yōu)勢[14]。利用該軟件繪制咳嗽病研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)權(quán)重圖譜如圖6，其中不同的顏色區(qū)分分別代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時間的遠近。2010 年以后主要由黃色表示，2005 年-2010 年主要由綠色表示，1995 年-2000 年主要由青色表示，1995 年以前主要由紫色表示。由圖6 可知，2010 年以后，中醫(yī)藥療法、名醫(yī)經(jīng)驗、止嗽散等關(guān)鍵詞占據(jù)核心地位。

圖4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)時區(qū)視圖

關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖(Density View)可以直觀地反映出高頻詞之間共同出現(xiàn)的頻次密度[15]。如圖中的兩個關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的頻率較高，系統(tǒng)就會將兩者聚集在一起，形成一個類團，表明兩者之間的聯(lián)系較強。經(jīng)過可視化后得到密度視圖如圖7 所示。在圖中，節(jié)點的大小代表了兩個關(guān)鍵詞間作用力的大小，節(jié)點之間的距離反映對象之間的相似程度，距離越近，相似程度越高，反之亦然。從圖譜中可以看到，中醫(yī)藥療法、止嗽散、肺備受關(guān)注。同時，以這些為中心，各自呈現(xiàn)出了一些關(guān)聯(lián)性的學術(shù)研究熱點，深化了中醫(yī)咳嗽病領(lǐng)域的研究工作。

3 討論

圖5 基于VOSviewer的標簽視圖

圖6 關(guān)鍵詞共現(xiàn)權(quán)重圖譜

基于以上軟件我們可以看到，自21世紀以來，中醫(yī)治療咳嗽的研究逐年增多，咳嗽病也越來越受到相關(guān)研究者的關(guān)注。研究熱點由最初的病因分析逐漸過渡到現(xiàn)在的辨證論治和中醫(yī)經(jīng)驗，說明了學者對中醫(yī)咳嗽病認識的不斷加深，但在中醫(yī)治療咳嗽病中作者、機構(gòu)及地域間的合作較為薄弱，核心作者的發(fā)文量占文獻總數(shù)的8%，遠低于賴普斯定律的50%，作者相互之間缺乏團隊合作。而在研究機構(gòu)中天津中醫(yī)藥大學雖然發(fā)文數(shù)量最多，但是在該領(lǐng)域內(nèi)與其它機構(gòu)間無合作關(guān)系，而機構(gòu)間的合作大多集中在高等院校和對應(yīng)的附屬醫(yī)院之間，不同高等院校的合作需更進一步強化。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)時區(qū)圖表明，2002 年之前，大部分研究集中在咳嗽病的病因探討，隨著時間的增長、臨床經(jīng)驗的豐富，對于咳嗽病的研究趨于總結(jié)中醫(yī)經(jīng)驗、辨證論治等研究。關(guān)鍵詞共詞聚類分析表明咳嗽病的研究熱點可以歸為四類：常用方劑、相關(guān)病因、治療方法、名醫(yī)經(jīng)驗。而名醫(yī)經(jīng)驗的總結(jié)大多還是按照傳統(tǒng)的分析方法，雖然也有部分借助現(xiàn)代信息技術(shù)的方法如關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚類算法、數(shù)據(jù)挖掘等研究咳嗽病，但目前所用的數(shù)據(jù)挖掘方法屈指可數(shù)，因此積極借助現(xiàn)代信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)分析算法、關(guān)聯(lián)規(guī)則、網(wǎng)絡(luò)藥理學及中醫(yī)藥人工智能技術(shù)可以在一定程度上豐富目前研究所使用手段；而關(guān)鍵詞共現(xiàn)權(quán)重表明，2010年以后，中醫(yī)藥療法、名醫(yī)經(jīng)驗、止嗽散等關(guān)鍵詞占據(jù)核心地位；關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖表明中醫(yī)藥療法、止嗽散、肺備受關(guān)注。

圖7 關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖

本文通過科學計量和可視化分析，客觀、形象地展示了中醫(yī)治療咳嗽研究狀態(tài)，系統(tǒng)梳理了該領(lǐng)域的文獻，不僅能夠使讀者對所展示的信息一目了然，而且可以探知中醫(yī)治療咳嗽病的知識演變路徑、研究熱點、前沿及未來的發(fā)展趨勢。期望本文可以為該領(lǐng)域?qū)W者提供一定的參考信息，在一定程度上開拓研究者思維，促進該學科的發(fā)展。