基于CiteSpace的我國體外膈肌起搏研究熱點及前沿分析

李 琴，羅曉慶

體外膈肌起搏(extracorporeal diaphragmatic pacing,EDP)[1]是通過體表電極刺激膈神經(jīng)，提高膈神經(jīng)的興奮性，引起膈肌有節(jié)律地收縮，使膈肌活動幅度增加的一項技術(shù)。自1987年體外膈肌起搏技術(shù)被發(fā)明應(yīng)用于臨床后[2-3]，在慢性阻塞性肺疾病、肺心病、肺性腦病、塵肺、頑固性呃逆等的輔助治療中的效果得到了臨床證據(jù)上的支持[4]。近年來關(guān)于體外膈肌起搏的相關(guān)研究日益受到關(guān)注，涌現(xiàn)出一批研究成果。本研究以近30年發(fā)表的體外膈肌起搏相關(guān)文獻為基礎(chǔ)，借助CiteSpace軟件對該領(lǐng)域研究進行知識圖譜的可視化分析，梳理研究熱點，挖掘研究前沿，為今后的研究提供方向和理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻來源 以中國知網(wǎng)(CNKI)為檢索數(shù)據(jù)庫，以“體外膈肌起搏”為主題詞進行檢索，檢索時限設(shè)置為1990年1月—2021年1月。共檢索出242篇相關(guān)文獻，剔除會議論文、報紙、學(xué)位論文等，再利用NoteExpress軟件查重及排除不相關(guān)文獻，最終納入文獻212篇。

1.2 文獻分析方法 CiteSpace是一款運行在Java語言環(huán)境下的文獻計量學(xué)分析軟件，可實現(xiàn)合作圖譜、共現(xiàn)圖譜、共引圖譜、突現(xiàn)詞探測等功能[5]。利用CiteSpace Ⅴ軟件對212篇文獻進行可視化知識圖譜繪制與分析，設(shè)置時間跨度(time slicing)為1990年1月—2021年1月；時間分區(qū)(years per slice)為“1”；節(jié)點類型(node types)為“author”“institution”“keyword”等；閾值TopN(top N% per slice)設(shè)置為50；剪切方式(pruning)選擇“pathfinder”+“pruning the sliced networks”。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文量年份分布 與時間相關(guān)的發(fā)文量變化反映了一個領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，對體外膈肌起搏相關(guān)研究發(fā)文量進行時間分布研究，可見相關(guān)研究呈現(xiàn)崎嶇發(fā)展走勢。自1990年—1999年繁榮期后，經(jīng)歷了2000年—2016年低潮期，自2017年后發(fā)文量又呈上升趨勢。見圖1。

2.2 文獻主題分析

2.2.1 研究熱點分析 對關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)分析，結(jié)合關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次及中心性，可發(fā)現(xiàn)體外膈肌起搏研究領(lǐng)域新的增長點。通過CiteSpace Ⅴ軟件對212篇文獻的高頻關(guān)鍵詞(頻次≥5)進行知識圖譜的繪制(見圖2)，本研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖共188個節(jié)點、200條連線，網(wǎng)絡(luò)模塊指數(shù)Q值=0.711 9，網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性S值=0.921 2。如果Q值>0.3代表聚類結(jié)構(gòu)顯著，S值>0.5表示聚類結(jié)果合理，成員相似度高[6]。關(guān)鍵詞的中介中心性越高，表示研究數(shù)量越多，影響力越大[7]。將語義相近的關(guān)鍵詞合并，最后統(tǒng)計出排在前10位的高頻關(guān)鍵詞及其中心性，見表1。結(jié)合圖2和表1可見近30年我國對于體外膈肌起搏相關(guān)研究集中于對慢性阻塞性肺疾病、呼吸衰竭、肺心病等呼吸系統(tǒng)疾病的臨床應(yīng)用效果上。

運用CiteSpace Ⅴ軟件生成體外膈肌起搏相關(guān)研究關(guān)鍵詞時間線圖譜(見圖3)，由此可見體外膈肌起搏的應(yīng)用從早期的呼吸系統(tǒng)疾病延伸到肺康復(fù)及神經(jīng)系統(tǒng)疾病如腦卒中、脊髓損傷及吞咽障礙等疾病。

表1 1990年—2021年體外膈肌起搏相關(guān)研究前10位高頻關(guān)鍵詞及其中心性統(tǒng)計

2.2.2 研究前沿分析 突變詞(burst)是指含該關(guān)鍵詞的文獻短時間內(nèi)被大量引用，可反映該領(lǐng)域的研究前沿。利用CiteSpace V軟件的突發(fā)性探測(burstness)功能，得到突變性最強的11個關(guān)鍵詞(見圖4)。可見“肺康復(fù)”(2017年—2021年)、“腦卒中”(2018年—2021年)在2017年后具有強突變性，是體外膈肌起搏研究領(lǐng)域的研究前沿，“肺疾病”從2004年延續(xù)至今仍是本領(lǐng)域的研究熱點。

3 討論

3.1 體外膈肌起搏研究的演化路徑特點 根據(jù)我國體外膈肌起搏相關(guān)研究近30年的發(fā)文量、關(guān)鍵詞突現(xiàn)強度及其年份變化，可將體外膈肌起搏研究發(fā)展變化劃分為3個階段。第一階段(1990年—1999年)共發(fā)文131篇，占總發(fā)文量的61.79%，屬于該領(lǐng)域的繁榮時期，此階段出現(xiàn)的突變詞包括“EDP”“肺性腦病”“Ⅱ型呼衰”“高頻通氣”“肺功能”“肺心病”。隨著技術(shù)的進步，電刺激引起膈肌收縮的技術(shù)應(yīng)用于臨床已有近70年的歷史[8]，體外膈肌起搏技術(shù)自開發(fā)以來各位學(xué)者都較為關(guān)注，在積極開發(fā)對于此技術(shù)的適應(yīng)證，此時期發(fā)表了多篇用于治療慢性阻塞性肺疾病、呼吸衰竭、頑固性呃逆、肺心病等疾病的病例系列報道。第二階段(2000年—2016年)共發(fā)文23篇，屬于發(fā)展的低潮期。我國體外膈肌起搏經(jīng)過前面十幾年的發(fā)展和探索，技術(shù)已較成熟并應(yīng)用于臨床，其使用方法的改進和適用范圍也在逐漸擴展，在這個階段遭遇發(fā)展瓶頸，其突變詞也聚焦于“無創(chuàng)通氣”和“肺疾病”，可能與體外膈肌起搏對于呼吸肌疲勞的康復(fù)、改善通氣功能，更適用于呼吸系統(tǒng)相關(guān)疾病有關(guān)。第三階段(2017年—2021年)共發(fā)文58篇，發(fā)文量開始上升，屬于回暖期。體外膈肌起搏經(jīng)過幾十年的臨床實踐和探索遭遇發(fā)展瓶頸后，其突變詞發(fā)展為“肺康復(fù)”和“腦卒中”，隨著2017年我國康復(fù)醫(yī)學(xué)會呼吸康復(fù)專業(yè)委員的成立，肺康復(fù)這項技術(shù)在全國蓬勃開展。體外膈肌起搏對于呼吸系統(tǒng)疾病中的慢性阻塞性肺疾病、機械通氣的重癥病人，可提高病人膈肌的活動度、強度和耐力，改善病人肺功能及其臨床癥狀，達到改善呼吸肌疲勞和通氣功能、促進病人咳嗽及氣道廓清的效果，且無創(chuàng)傷及操作簡單，使得體外膈肌起搏技術(shù)在肺康復(fù)領(lǐng)域備受關(guān)注。

3.2 體外膈肌起搏的發(fā)展趨勢

3.2.1 肺康復(fù) 2013年美國胸科學(xué)會/歐洲呼吸學(xué)會呼吸康復(fù)聲明[9]將肺康復(fù)定義為一個建立在病人全面評估基礎(chǔ)上的個體化綜合治療方案，其中包括運動訓(xùn)練、教育和行為改變等，旨在改善慢性呼吸疾病病人的生理和心理狀況，同時促進健康行為的長期堅持。肺康復(fù)中常見技術(shù)包括有氧和抗阻運動訓(xùn)練、氣道廓清技術(shù)和輔助器械的使用等[10]。體外膈肌起搏技術(shù)作為提高通氣效率、吸氣肌訓(xùn)練(inspiratory muscle training,IMT)和氣道廓清中的重要方法，目前已廣泛應(yīng)用于肺康復(fù)中。

體外膈肌起搏通過體表電極對膈神經(jīng)進行刺激，促進膈肌規(guī)律收縮，膈肌的運動在膈神經(jīng)支配下使膈肌收縮力增強，胸廓容量增大的同時，潮氣量進一步增加，有效改善了病人動脈血氣指標和肺通氣功能[11]。目前IMT主要包括膈肌和肋間外肌訓(xùn)練，體外膈肌起搏直接作用于膈肌，改善膈肌的結(jié)構(gòu)與功能，是改善肺功能的有效手段，具有無創(chuàng)傷、操作簡單等優(yōu)點，被大量應(yīng)用于肺康復(fù)治療中[12]。Glenn等[13-14]研究表明，體外膈肌起搏治療可以提高膈肌移動度，改變膈肌的纖維結(jié)構(gòu)，使其變得粗大肥厚，增強膈肌肌力，這可能是膈肌起搏治療的機制之一。除此之外，體外膈肌起搏還可提高膈肌增厚率(diaphragm thickening fraction,DTF)，增強病人自主咳嗽能力，且干預(yù)方式溫和，病人接受度高[15]。

3.2.2 神經(jīng)系統(tǒng)疾病 腦卒中后呼吸功能障礙不僅影響神經(jīng)功能的恢復(fù)，還會增加腦卒中再發(fā)的風(fēng)險，其發(fā)生原因包括腦干及大腦皮質(zhì)的原發(fā)性損傷、肩及手部疼痛、胃腸內(nèi)容物占位、水電解質(zhì)紊亂、營養(yǎng)不良以及長期機械通氣等[16]。通過體外膈肌起搏器治療，使膈肌收縮強度得到有效調(diào)節(jié)，可模擬正常生理呼吸狀態(tài)，有效改善腦卒中病人的通氣情況。梁毅[17]的研究結(jié)果顯示，腦卒中后氣管切開病人采用體外膈肌起搏器聯(lián)合呼吸反饋對肺康復(fù)的效果明顯，治療后60 d觀察組病人肺部功能狀況明顯優(yōu)于對照組(P<0.05)，恢復(fù)了肺部功能，降低了感染發(fā)生率。

4 小結(jié)

本研究利用CiteSpace軟件對體外膈肌起搏相關(guān)研究進行可視化分析，發(fā)現(xiàn)該研究領(lǐng)域經(jīng)歷了崎嶇的發(fā)展過程，研究熱點主要集中于起搏方法的改進和適用范圍的擴展上，研究前沿包括體外膈肌起搏在肺康復(fù)及腦卒中中的應(yīng)用，前沿研究相對單一和集中。目前，該領(lǐng)域已產(chǎn)生的部分基于干預(yù)試驗的研究顯示了體外膈肌起搏的效果，后期應(yīng)加強不同研究團隊的合作，開展更多高質(zhì)量的臨床研究，同時研制更加精密的起搏器，與遠程醫(yī)療接軌，應(yīng)用于疾病恢復(fù)期三級康復(fù)體系中。本研究納入的文獻僅來源于中國知網(wǎng)，缺少國內(nèi)外文獻的對比分析，存在一定的發(fā)表偏倚，需進一步檢索其他數(shù)據(jù)庫以達到對該領(lǐng)域的全面認識和分析。