國際醫(yī)學信息學領(lǐng)域研究現(xiàn)狀與前沿分析*

劉玉婷

(首都醫(yī)科大學圖書館 北京 100069)

1 引言

醫(yī)學信息學是一門新興交叉學科，以生物醫(yī)學信息、數(shù)據(jù)、知識為研究對象，以信息科學與計算機技術(shù)為主要手段，融合多學科知識與方法，分析解決衛(wèi)生管理、臨床決策、生命健康等問題。20世紀50年代，醫(yī)學信息學伴隨計算機的發(fā)展而產(chǎn)生；70 年代醫(yī)學信息學作為一門學科被正式提出[1]；80年代以來，信息技術(shù)、生命科學的迅速發(fā)展推動醫(yī)學信息學蓬勃發(fā)展。進入21世紀，醫(yī)學信息學的研究范圍不斷擴展，近年來隨著語義網(wǎng)、高性能計算及數(shù)據(jù)科學的發(fā)展，科學研究走向數(shù)據(jù)密集型研究，醫(yī)學信息學也迎來更多的機遇與挑戰(zhàn)。

當前有一些關(guān)于醫(yī)學信息學領(lǐng)域的文獻計量分析、現(xiàn)狀分析，主要側(cè)重從主題角度分析，如以 Web of Science 數(shù)據(jù)庫檢索主題為醫(yī)學信息學的研究論文，應用CiteSpace繪制 2010—2019年該領(lǐng)域的知識圖譜[2]；以中國知網(wǎng)、中文社會科學引文索引、中國科學引文數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，按照主題檢索醫(yī)學信息學領(lǐng)域論文，基于共詞方法分析研究熱點[3]；通過主題識別、聚類分析發(fā)現(xiàn)醫(yī)學信息學分化出生物信息學和健康信息學兩大分支[4]；還有研究從期刊角度，對2015—2019年國際醫(yī)學信息學主題領(lǐng)域進行文獻計量分析[5]。本文基于Web of Science數(shù)據(jù)庫醫(yī)學信息學領(lǐng)域31種期刊所刊載論文，分析2002—2021年近20年發(fā)文總量、期刊、國家及地區(qū)、機構(gòu)、作者、基金分布及近5年研究方向、研究熱點等內(nèi)容，以期對醫(yī)學信息學的研究與發(fā)展提供參考。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源于科睿唯安的科學引文索引擴展版(science citation index expanded，SCIE)數(shù)據(jù)庫、期刊引證報告(journal citation reports，JCR)數(shù)據(jù)庫和InCites數(shù)據(jù)庫。在JCR數(shù)據(jù)庫中選擇medical informatics類別，篩選出共31種期刊(https：//www.researchgate.net/publication/362277472_31_me-dical_informatics_journals)，在InCites中檢索這31種期刊，文獻類型選為“ARTICLE”O(jiān)R “REVIEW”，出版年為 2002—2021 年，共得到 54 781 條記錄。檢索日期為2022年7月1日。

2.2 指標說明

學科規(guī)范化引文影響力(category normalized citation impact，CNCI)是論文實際被引次數(shù)除以同文獻類型、同出版年、同學科領(lǐng)域文獻的期望被引次數(shù)[6]。CNCI消除了文獻類型、出版年、學科領(lǐng)域差異的影響，可以實現(xiàn)跨學科比較，與全球平均水平對比，如果CNCI>1，說明該論文的學術(shù)表現(xiàn)超過全球平均水平，反之則低于全球平均水平[7]。引文影響力指論文篇均被引頻次。h指數(shù)表示如果一位學者至少有n篇論文被引頻次不低于n，則該學者h指數(shù)為n[8]。h指數(shù)用于評估研究人員的學術(shù)產(chǎn)出數(shù)量與水平。

2.3 分析方法及工具

主要采用文獻計量法、共詞分析法分析。文獻計量法是采用數(shù)學、統(tǒng)計學等方法對文獻各方面屬性、特征、規(guī)律等進行分析的一種方法[9]。共詞分析法是指分析文獻中詞語共同出現(xiàn)情況，利用聚類方法把復雜的共詞網(wǎng)絡(luò)簡化為較少有代表性的詞語類團[10]，被廣泛用于對某一研究領(lǐng)域的熱點分析[3，11-12]。使用BibExcel提取文獻研究方向，應用可視化軟件VOSviwer 1.6.18作為研究方向、關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析工具[13-16]。

3 結(jié)果與分析

3.1 發(fā)文總量

2002—2021年醫(yī)學信息學領(lǐng)域31種期刊發(fā)文總量快速增長，見圖1?？煞譃?個階段：第1階段2002—2011年，平穩(wěn)發(fā)展階段；第2階段2012—2018年，較第1階段年均發(fā)文數(shù)量成倍增長；第3階段2019—2021年，加速增長，年均發(fā)文量達到6 000多篇。醫(yī)學信息學領(lǐng)域期刊文獻總量的增長趨勢線指數(shù)模型擬合最優(yōu)(y=767.02e0.103 6x，R2=0.962 8)，說明該領(lǐng)域研究呈指數(shù)快速增長。

圖1 醫(yī)學信息學領(lǐng)域發(fā)文情況

3.2 期刊情況

2002—2021年31種醫(yī)學信息領(lǐng)域期刊中發(fā)文量前3位是《醫(yī)學統(tǒng)計》《醫(yī)學互聯(lián)網(wǎng)研究雜志》《生物醫(yī)學中的計算機方法和程序》。被引頻次前3位是《醫(yī)學統(tǒng)計》《醫(yī)學互聯(lián)網(wǎng)研究雜志》《美國醫(yī)學信息學協(xié)會雜志》。31種期刊中Q1期刊16種，Q2期刊5種，Q3期刊7種，Q4期刊3種。CNCI最高的為5.16，15種期刊CNCI大于1。期刊影響因子《柳葉刀數(shù)字醫(yī)療》最高，為36.615。引文影響力前3位是《醫(yī)學統(tǒng)計》《美國醫(yī)學信息學協(xié)會雜志》《生物醫(yī)學信息學雜志》。醫(yī)學信息領(lǐng)域發(fā)文量前10位期刊情況，見表1。

表1 醫(yī)學信息學領(lǐng)域發(fā)文量前10位期刊情況

3.3 國家及地區(qū)分布

醫(yī)學信息學31種期刊2002—2021年所刊載論文涉及國家或地區(qū)167個，涉及論文數(shù)量前10位的國家及地區(qū)，見表2。

表2 醫(yī)學信息學領(lǐng)域論文國家或地區(qū)分布

3.4 機構(gòu)分布

31種期刊2002—2021年涉及發(fā)文機構(gòu)6 211個，發(fā)文量前10位機構(gòu)，見表3。

表3 醫(yī)學信息領(lǐng)域前10位發(fā)文機構(gòu)

3.5 高產(chǎn)出作者

醫(yī)學信息領(lǐng)域31種期刊2002—2021年涉及作者26萬余人，論文產(chǎn)出前10位作者，見表4。

表4 醫(yī)學信息領(lǐng)域前10位高產(chǎn)作者

3.6 基金分布

31種期刊2002—2021年涉及基金資助機構(gòu)678個，基金資助論文22 806 篇，占論文總數(shù)的41.63%。前10位資助基金，見表5。中國國家自然科學基金資助論文國際合作百分比相對較高，開放論文占比相對較低。

表5 醫(yī)學信息學論文前10位資助基金

3.7 研究方向

醫(yī)學信息學是新興交叉學科，為了發(fā)現(xiàn)醫(yī)學信息學研究最新學科交叉情況，選取31種期刊2017—2021年共25 700篇文獻，分析其在Web of Science科學分類體系下的研究方向，見圖2。共涉及18個研究方向，其中與醫(yī)學信息學交叉關(guān)聯(lián)比較強的8個是醫(yī)療保健科學與服務、計算機科學的跨學科應用、數(shù)學與計算生物學、計算機科學及信息系統(tǒng)、統(tǒng)計與概率、生物醫(yī)學工程、公共環(huán)境和職業(yè)健康、醫(yī)學研究和實驗。

圖2 醫(yī)學信息學研究方向

3.8 研究熱點

為了發(fā)現(xiàn)醫(yī)學信息學研究最新進展，選取2017—2021年文獻，通過VOSviewer分析，選擇出現(xiàn)頻次大于60的226個關(guān)鍵詞，形成共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，聚合成以下幾類：移動醫(yī)療、計算機技術(shù)、電子病歷、自然語言處理技術(shù)等，見圖3。

圖3 醫(yī)學信息學研究熱點

移動醫(yī)療方面關(guān)鍵詞包含電子健康、移動電話、遠程醫(yī)療、移動健康、數(shù)字健康、互聯(lián)網(wǎng)、移動應用程序等；計算機技術(shù)包含機器學習、深度學習、人工智能、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分類、特征提取等；電子病歷方面包含電子健康記錄、衛(wèi)生保健、醫(yī)學信息學、臨床決策支持、患者安全、可用性、決策、健康信息技術(shù)等；自然語言處理技術(shù)包含文本挖掘、信息提取、藥物警戒等。

4 討論

4.1 多學科領(lǐng)域深度交叉融合

隨著科學研究的進步與發(fā)展，多學科、多領(lǐng)域間的交叉融合是科技創(chuàng)新的重要途徑。2021年國務院學位委員會、教育部發(fā)布通知，新設(shè)置“交叉學科”門類。北京大學、南方科技大學、中國人民大學等多所院校先后成立交叉學科研究院，致力于多學科交叉研究。醫(yī)學信息學是一個新興快速發(fā)展的綜合交叉學科，醫(yī)學信息學+X的學科交叉將日益豐富，醫(yī)學信息學與臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學、計算機科學、信息技術(shù)、認知科學、管理科學等學科融合會更加緊密。醫(yī)學信息學與多學科領(lǐng)域的深度交叉融合在醫(yī)療衛(wèi)生健康領(lǐng)域?qū)⑷找姘l(fā)揮重要作用。醫(yī)學信息學借助大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)多領(lǐng)域交叉融合，擴展其理論、方法及內(nèi)容，服務于國家健康戰(zhàn)略，提升公眾健康生活水平?？蒲腥藛T應以更廣闊的視野看待交叉學科發(fā)展，不拘泥于某個、某些學科知識基礎(chǔ)，應用多學科新技術(shù)、新方法，兼容并包，交叉融合，在大健康背景下促進新醫(yī)科的發(fā)展。

4.2 向健康信息學拓展

隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們對生命醫(yī)療健康相關(guān)領(lǐng)域更加關(guān)注，數(shù)字健康成為健康服務的重要組成部分，醫(yī)學信息學將向健康信息學拓展。健康信息學的概念和學科范疇尚未形成國際共識。周曉英等[17]梳理健康信息學與醫(yī)學信息學的關(guān)系，分為包含、被包含、等同、相互獨立但有重疊4種關(guān)聯(lián)，廣義的健康信息學是一個學科群的總稱，可稱為大健康信息學，狹義的健康信息學將其看作醫(yī)學信息學的并列或者分支。國際健康信息學快速發(fā)展，并不斷擴展，電子健康病歷、衛(wèi)生保健、健康信息技術(shù)、健康數(shù)據(jù)應用等是健康信息學的發(fā)展方向。中國健康信息學在初步發(fā)展階段，在健康中國、數(shù)字中國發(fā)展戰(zhàn)略下，在數(shù)字健康、慢病控制、疾病預防、健康促進等方面，健康知識信息服務、大眾健康素養(yǎng)的提升將成為醫(yī)學信息知識服務的新內(nèi)容。

4.3 健康醫(yī)療數(shù)據(jù)的開放共享

隨著健康醫(yī)療數(shù)據(jù)的開放共享，數(shù)據(jù)的可獲得性提高，真實世界研究將日益廣泛，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合，醫(yī)學知識數(shù)據(jù)的處理、表達，語義技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的深度挖掘和廣泛應用將進一步促進精準醫(yī)學的發(fā)展。健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的開放共享在臨床診療與決策、藥物研發(fā)、公共衛(wèi)生監(jiān)測、公共健康管理、醫(yī)療衛(wèi)生政策決策等方面具有重要意義。國際健康醫(yī)療開放數(shù)據(jù)已具規(guī)模，形成相對完善的應用體系、政策法規(guī)以及平臺，中國也在積極推動健康醫(yī)療數(shù)據(jù)的開放和應用，目前已成立多個健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)研究院，形成多個數(shù)據(jù)平臺，促進其應用發(fā)展。健康醫(yī)療數(shù)據(jù)開放共享的同時更加強調(diào)關(guān)注遠程醫(yī)療與移動醫(yī)療、人工智能與深度學習等計算機技術(shù)應用、數(shù)據(jù)倫理與數(shù)據(jù)安全等。應積極推動健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的開放獲取及應用，從過程維度、支撐維度、管理維度等方面，促進相關(guān)工作，提高數(shù)據(jù)的共享和重用，促進科學交流，服務于科技創(chuàng)新、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展。

4.4 醫(yī)療信息化走向智慧醫(yī)療、智慧健康

5G網(wǎng)絡(luò)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展及其與醫(yī)療服務深度融合，將進一步推進醫(yī)療信息化建設(shè)走向智慧醫(yī)療、智慧健康。2021年國務院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推動公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展的意見》，提出推進電子病歷、智慧服務、智慧管理“三位一體”的智慧醫(yī)院建設(shè)和醫(yī)院信息標準化建設(shè)。大力發(fā)展遠程醫(yī)療和互聯(lián)網(wǎng)診療，推動手術(shù)機器人等智能醫(yī)療設(shè)備和智能輔助診療系統(tǒng)的研發(fā)與應用。智慧病房、智慧醫(yī)院、移動醫(yī)療將實現(xiàn)以患者為中心的個性化、精準智慧醫(yī)療服務?？纱┐髟O(shè)備、基因測序技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等將提供智能健康監(jiān)測、評估與指導。數(shù)智環(huán)境下的智慧健康信息服務成為健康信息服務發(fā)展的新方向。

5 結(jié)語

醫(yī)學信息學作為新興交叉學科，近年來快速發(fā)展，受到學術(shù)界越來越多的關(guān)注，對該領(lǐng)域31種高影響力期刊2002—2021年刊載論文情況進行研究，有助于了解掌握醫(yī)學信息學發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢。2017—2021年醫(yī)學信息學交叉關(guān)聯(lián)比較強的方向有醫(yī)療保健科學與服務、計算機科學的跨學科應用、數(shù)學與計算生物學、計算機科學及信息系統(tǒng)、統(tǒng)計與概率等；研究重點包括移動醫(yī)療、計算機技術(shù)、電子病歷和自然語言處理技術(shù)等。醫(yī)學信息學相關(guān)研究在公共衛(wèi)生政策、臨床決策支持、醫(yī)學科學研究、醫(yī)藥研發(fā)、科研評價等方面占有重要地位。醫(yī)學信息學發(fā)展還存在一些問題[18]，如電子病歷信息化數(shù)據(jù)整合與標準化[19]、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)倫理等，科研人員應以發(fā)展的眼光、包容的態(tài)度、合作的精神致力于醫(yī)學信息學的發(fā)展，并根據(jù)當前實際狀況與社會發(fā)展需求深入研究，以助力衛(wèi)生健康信息事業(yè)的蓬勃發(fā)展，提高公眾健康水平。