基于CiteSpace 肌電描記術(shù)在國內(nèi)康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀的可視化分析

付秋菊 徐敬宣 高瑞雪 劉 杰

1.青島濱海學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，山東青島 266400；2.青島濱海學(xué)院醫(yī)學(xué)院，山東青島 266555；3.青島濱海學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤科，山東青島 266400；4.青島濱海學(xué)院附屬醫(yī)院中醫(yī)科，山東青島 266400；5.青島濱海學(xué)院附屬醫(yī)院康復(fù)科，山東青島 266400

肌電描記術(shù)是指通過表面電極或針電極來記錄肌肉電勢(shì)的變化。表面肌電圖（surface electromyography，sEMG）能夠定量、定性分析神經(jīng)肌肉功能，客觀地反映所測(cè)肌肉功能，準(zhǔn)確評(píng)估康復(fù)效果，近年來被廣泛應(yīng)用于康復(fù)治療領(lǐng)域[1]。目前，CiteSpace 軟件被廣泛應(yīng)用于知識(shí)領(lǐng)域的可視化分析，它能夠?qū)⑾嚓P(guān)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)以知識(shí)圖譜的形式呈現(xiàn)，幫助學(xué)者了解相關(guān)領(lǐng)域的演變過程[2]。本文以中國知網(wǎng)（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，應(yīng)用CiteSpace 軟件，繪制了肌電描記術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究的知識(shí)圖譜，以了解國內(nèi)相關(guān)研究的進(jìn)展情況。

1 資料與方法

1.1 資料來源

文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源：CNKI；檢索主題詞：肌電描記術(shù)，康復(fù)；檢索方式：主題詞+自由詞（“肌電描記術(shù)”O(jiān)R“表面肌電圖”O(jiān)R“表面肌電sEMG”O(jiān)R“表面肌電信號(hào)”）AND（“康復(fù)”O(jiān)R“康復(fù)日常生活活動(dòng)”O(jiān)R“康復(fù)護(hù)理”O(jiān)R“康復(fù)研究”O(jiān)R“中醫(yī)針灸康復(fù)”）；檢索年范圍：2000-01-01 至2020-06-10；檢索日期：2020-06-10；檢索范圍：期刊，博碩士論文，外文庫。

1.2 研究方法

數(shù)據(jù)處理：以Refworks 格式導(dǎo)出檢索結(jié)果，在Cite Space 軟件（版本.5.6.R2）中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。

軟件參數(shù)設(shè)置包括Time Slicing：From 2000 to 2020，Years Per Slice 1；Pruning：Pathfinder（僅關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析時(shí)采用）。其他參數(shù)未特殊標(biāo)明均為默認(rèn)系統(tǒng)選擇。

文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)、作者發(fā)文量、期刊發(fā)文量等應(yīng)用CNKI自帶計(jì)量可視化分析功能、醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)王文獻(xiàn)分析模塊及Excel 相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)。

將納入的文獻(xiàn)分別進(jìn)行關(guān)鍵詞、作者、研究機(jī)構(gòu)的可視化分析。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)

2.1.1 發(fā)文量統(tǒng)計(jì) 本文共納入984 篇文獻(xiàn)，年發(fā)文量自2000 年逐漸增多（圖1），通過擬合曲線發(fā)現(xiàn)增長呈現(xiàn)指數(shù)增長（y=3.2494e0.1881x），到2019 年達(dá)到近20 年的最高值（138 篇）。

圖1 年發(fā)文量統(tǒng)計(jì)

2.1.2 期刊來源統(tǒng)計(jì) 納入文獻(xiàn)有563 篇來源于267 個(gè)期刊雜志，發(fā)文量≥5 篇的期刊共17 個(gè)（圖2），其中北大中文核心期刊8 個(gè)。發(fā)文量前五位的雜志分別是：《中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志》（45 篇，發(fā)文占比7.99%）、《中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志》（44 篇，發(fā)文占比7.81%）、《中國康復(fù)理論與實(shí)踐》（25 篇，發(fā)文占比4.44%）、《中國康復(fù)》（22 篇，發(fā)文占比3.91%）、《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志》（16 篇，發(fā)文占比2.84%）。

圖2 發(fā)文量≥5 篇的期刊統(tǒng)計(jì)

2.2 作者可視化分析

2.2.1 作者發(fā)文量分析 共2078 名作者參與了相關(guān)論文的發(fā)表，其中發(fā)文量＞5 篇的作者共17 名（圖3）。發(fā)文量前五位的作者分別是：馮曉東（10 篇）、竇祖林（8 篇）、溫紅梅（8 篇）、謝平（8 篇）、李建華（8 篇）。

圖3 發(fā)文量＞5 篇的作者統(tǒng)計(jì)

2.2.2 作者合作網(wǎng)絡(luò)可視化分析 作者合作網(wǎng)絡(luò)（圖4）中N=194，E=274，提示被納入分析的作者共194 位，他們之間形成多個(gè)不同的合作網(wǎng)絡(luò)，合作關(guān)系緊密、合作人數(shù)前三位的團(tuán)隊(duì)分別是竇祖林團(tuán)隊(duì)、郝道劍團(tuán)隊(duì)、盧惠蘋團(tuán)隊(duì)。

圖4 作者合作網(wǎng)絡(luò)

2.3 研究機(jī)構(gòu)可視化分析

2.3.1 研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量統(tǒng)計(jì) 發(fā)文量≥5 篇的研究機(jī)構(gòu)共10 家，以上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院發(fā)文量最大（11 篇），中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科（8 篇）、福建中醫(yī)藥大學(xué)（7 篇）分列二、三位（圖5）。

圖5 發(fā)文量≥5 篇的研究機(jī)構(gòu)

2.3.2 研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)可視化分析 圖6 顯示網(wǎng)絡(luò)中共有47 個(gè)節(jié)點(diǎn)、12 條連線，提示共有47 個(gè)科研機(jī)構(gòu)被納入，機(jī)構(gòu)之間未形成明顯的合作網(wǎng)絡(luò)。各科研機(jī)構(gòu)的中介中心性均為0，提示未形成以某一機(jī)構(gòu)為核心的合作團(tuán)隊(duì)，研究獨(dú)立分散。

圖6 研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)

2.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化分析

關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)（圖7）中N=211，E=465。表1 展示了共現(xiàn)頻次前20 位的關(guān)鍵詞。網(wǎng)絡(luò)中詞頻最高的關(guān)鍵詞為表面肌電信號(hào)（191），除去與主題詞相關(guān)的關(guān)鍵詞，按照頻次排序排名前三位的關(guān)鍵詞分別為“腦卒中、偏癱、特征提取”。按照中介中心性排序排名前3 位的是“腦卒中（0.27）、偏癱（0.13）、痙攣（0.09）”。

表1 共現(xiàn)關(guān)鍵詞列表

圖7 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

2.5 關(guān)鍵詞聚類可視化分析

關(guān)鍵詞聚類圖譜（圖8）中共有10 個(gè)聚類，Modularity Q=0.5539（＞0.3），Mean Silhouette=0.6604，提示聚類結(jié)果較好。

圖8 關(guān)鍵詞聚類圖譜

關(guān)鍵詞聚類中規(guī)模最大，包含的關(guān)鍵詞數(shù)量最多是#0，#5 聚類成員的相似性最高（Silhouette=0.937）見表2。

表2 關(guān)鍵詞聚類列表

2.6 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

圖9 中淺線條表示從2000—2020 年，深線條表示關(guān)鍵詞突現(xiàn)從出現(xiàn)到結(jié)束的時(shí)間段?！吧锓答仭蓖滑F(xiàn)時(shí)間為2003—2009 年，突現(xiàn)強(qiáng)度為7.0062，是突現(xiàn)時(shí)間最早，持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長，且突現(xiàn)強(qiáng)度較大的詞?！凹‰妶D”突現(xiàn)強(qiáng)度最大（9.4188），“股外側(cè)肌”突現(xiàn)持續(xù)時(shí)間最長（9 年），與“股直肌、最大等長收縮、康復(fù)評(píng)定”出現(xiàn)于同一時(shí)間段，“下肢痙攣”在2015 年開始突現(xiàn)，但是突現(xiàn)維持時(shí)間較短、突現(xiàn)強(qiáng)度較小（3.3598）。

圖9 前十位關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析圖譜

2.7 關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜分析

關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜（圖10）將10 個(gè)關(guān)鍵詞作為聚類標(biāo)簽，按時(shí)間順序?qū)⒕垲悆?nèi)的關(guān)鍵詞分布開來，展示了10 個(gè)集群在時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間跨度上的差異。這10 個(gè)關(guān)鍵詞聚類標(biāo)簽代表了主要的研究方向，“#2 針刺療法、#8 偏癱、#9 平衡功能”是近年出現(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類。

圖10 關(guān)鍵詞的時(shí)間線圖譜

3 討論

通過對(duì)發(fā)文量的分析發(fā)現(xiàn)，自2000 年年發(fā)文量呈現(xiàn)指數(shù)增長趨勢(shì)。由此可見，肌電描記術(shù)在國內(nèi)康復(fù)治療領(lǐng)域的應(yīng)用研究和探索越來越廣泛。

發(fā)文最多的作者是馮曉東，其所在團(tuán)隊(duì)主要研究針灸治療腦卒中患者肢體康復(fù)的臨床效果及sEMG特征[3-4]。發(fā)文量第二位共4 人，竇祖林、溫紅梅所在團(tuán)隊(duì)研究成果集中發(fā)表于2010—2014 年，研究的主題包括腦卒中恢復(fù)期患者相關(guān)肌群表面肌電特征及康復(fù)手段干預(yù)后對(duì)相關(guān)肌群表面肌電的影響[5-6]。謝平等[7-8]設(shè)計(jì)了基于腦肌電反饋的虛擬康復(fù)系統(tǒng)，并建立基于肌電信號(hào)的肌肉功能狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。張海燕等[9]在臨床疾病肌肉功能表面肌電圖檢查技術(shù)方面有較深入研究。

作者合作網(wǎng)絡(luò)中，以竇祖林團(tuán)隊(duì)、郝道劍團(tuán)隊(duì)、盧惠蘋團(tuán)隊(duì)人數(shù)最多，團(tuán)隊(duì)聯(lián)系緊密。竇祖林團(tuán)隊(duì)的研究成果前已論述；郝道劍團(tuán)隊(duì)[10-12]的研究成果集中發(fā)表于2017—2019 年，主要包括腦卒中偏癱患者淺表肌群的sEMG 特征及功能電刺激、經(jīng)顱磁刺激等手段對(duì)腦卒中患者肢體sEMG 的影響和肢體康復(fù)療效的臨床研究。盧惠蘋團(tuán)隊(duì)[13-15]研究成果集中發(fā)表于2019 年，研究主題包括對(duì)膝關(guān)節(jié)損傷和椎間盤突出患者表面肌電圖特征的分析，以及基于sEMG 進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練對(duì)上述疾病康復(fù)療效的影響。但是大部分學(xué)者在此領(lǐng)域研究發(fā)文量較少，研究相對(duì)分散，缺乏持續(xù)性。

從機(jī)構(gòu)發(fā)文量來看，高產(chǎn)機(jī)構(gòu)主要來源于醫(yī)院的康復(fù)機(jī)構(gòu)（5 家）、大學(xué)（2 家）、學(xué)院（2 家）、研究院（1 家）。以上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院發(fā)文量最多。研究機(jī)構(gòu)之間沒有形成明確的合作網(wǎng)絡(luò)，建議各研究機(jī)構(gòu)充分利用自身資源優(yōu)勢(shì)，開展機(jī)構(gòu)間的合作。

頻次和中介中心性最高的關(guān)鍵詞是“腦卒中”，說明肌電描記術(shù)在“腦卒中”患者康復(fù)治療中應(yīng)用的研究最多。相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間從2003 年持續(xù)至今，包括臨床研究和基礎(chǔ)技術(shù)研究。

“肌肉疲勞”“生物反饋”“特征提取模式識(shí)別”也一直是研究的重點(diǎn)。通過肌肉疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分析肌肉疲勞的主觀感受和sEMG 特征變化的關(guān)系，克服肌電疲勞帶來的負(fù)面影響，對(duì)于臨床具有重要的意義[16-18]?；凇吧锓答仭奔夹g(shù)建立的訓(xùn)練和治療系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)肌肉的康復(fù)訓(xùn)練和治療中[8]。基于sEMG 的變化進(jìn)行“特征提取、模式識(shí)別”，開發(fā)虛擬康復(fù)系統(tǒng)[19-20]、新型肌電脈沖治療儀[21-22]、康復(fù)機(jī)器人[23-25]等可用于指導(dǎo)康復(fù)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)康復(fù)治療個(gè)體化。

本研究基于CNKI 數(shù)據(jù)庫，使用CiteSpace 軟件對(duì)肌電描記術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，揭示了2000 年以來我國在該領(lǐng)域研究的基本狀況。但本研究仍有不足之處，由于CiteSpace軟件自身的局限性，不能同時(shí)分析多個(gè)數(shù)據(jù)庫，且CNKI 數(shù)據(jù)庫僅收錄了該領(lǐng)域的部分文獻(xiàn)，不能全面展示該領(lǐng)域的整體現(xiàn)狀。下一步我們將進(jìn)行中英文數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)檢索及整理，從而更客觀反映該領(lǐng)域的研究動(dòng)向，更好地為臨床及科研工作服務(wù)。