基于CiteSpace的腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)可視化分析

徐子安,陳英耀,周善炎,項(xiàng)予良,劉世蒙*

1.復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,上海200032;2.國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)衛(wèi)生技術(shù)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(復(fù)旦大學(xué))

腦膠質(zhì)瘤是指起源于腦神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的腫瘤,占中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的40%～50%[1],全球發(fā)病率約為每年7/10萬(wàn)[2]。2021年世界衛(wèi)生組織中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類(第5版)將腦膠質(zhì)瘤分為Ⅰ～Ⅳ級(jí),其中Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)為低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤,分化良好,預(yù)后較好;Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)為高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤,分化不良,預(yù)后較差。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)是Ⅳ級(jí)最常見(jiàn)的腫瘤,全球發(fā)病率約為每年3.5/10萬(wàn)[3]。研究表明,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人接受標(biāo)準(zhǔn)治療,如手術(shù)、放療、化療等療效非常有限,病人的中位生存期約為15個(gè)月,疾病無(wú)進(jìn)展生存期僅有11個(gè)月[4]。近年來(lái),新興的基于生物電作用的物理療法——腫瘤電場(chǎng)療法(tumor treating fields,TTFields)為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人提供了新的治療選擇,且已經(jīng)過(guò)循證醫(yī)學(xué)的驗(yàn)證。最新研究顯示,與標(biāo)準(zhǔn)治療相比,腫瘤電場(chǎng)療法聯(lián)合化療藥物替莫唑胺治療可使病人的中位總生存期延長(zhǎng)至21.8個(gè)月,疾病無(wú)進(jìn)展生存期延長(zhǎng)至16個(gè)月[5]。目前,臨床對(duì)腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤積累了一定的經(jīng)驗(yàn),相關(guān)研究也在快速增加。CiteSpace是由陳超美應(yīng)用Java語(yǔ)言開發(fā)的一款信息可視化軟件,用于繪制科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的知識(shí)圖譜,可視化呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)領(lǐng)域的信息全景,并識(shí)別某個(gè)科學(xué)領(lǐng)域中的關(guān)鍵文獻(xiàn)、熱點(diǎn)研究以及預(yù)測(cè)發(fā)展前沿[6]。本研究采用CiteSpace軟件對(duì)國(guó)際上近10年利用腫瘤電場(chǎng)療法治療GBM的相關(guān)研究進(jìn)行整理和分析,以期為今后的研究和臨床治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)來(lái)源與檢索策略

在Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中,以gl$oblastoma*、gl$oma*、GBM、tumo$r treating field*、tumo$r-treating field*、TTF*、TTField*、TT-Field*、novottf、novo-ttf、alternating electric* field*、mild electric* field*、novocure、novottf-100a為主題詞進(jìn)行檢索,文獻(xiàn)類型為article或review,語(yǔ)言為英文,檢索時(shí)限為2013年1月1日—2022年12月31日。

1.2 研究方法

將Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的文獻(xiàn)以download_***.txt格式導(dǎo)入CiteSpace 6.1.R6,并對(duì)導(dǎo)入的文獻(xiàn)進(jìn)行查重。設(shè)置標(biāo)題、摘要、作者關(guān)鍵詞、附加關(guān)鍵詞作為主題來(lái)源,可視化分析設(shè)置參數(shù)時(shí)間跨度為2013—2022年,當(dāng)節(jié)點(diǎn)類型選擇作者(author)和機(jī)構(gòu)(institution)時(shí),時(shí)間切片設(shè)為1年,選擇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為G指數(shù)=25,圖譜修剪方式選擇pruning sliced networks;當(dāng)節(jié)點(diǎn)類型選擇關(guān)鍵詞(keyword)時(shí),為使圖譜聚類效果更佳,時(shí)間切片設(shè)為2年。分別以作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞作為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行共現(xiàn)分析和Burst分析,并對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析,繪制可視化圖譜并進(jìn)行解析。共現(xiàn)分析圖譜中節(jié)點(diǎn)圓圈分別代表作者、機(jī)構(gòu)以及關(guān)鍵詞,大小則代表頻次,頻次越高,圓圈越大;中心性是判定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性的指標(biāo)[7],中心值>0.1表明該節(jié)點(diǎn)在研究領(lǐng)域內(nèi)有重要影響。Burst分析反映包含節(jié)點(diǎn)的文獻(xiàn)被引頻次變化率,表明該文獻(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)被廣泛關(guān)注,是不同時(shí)間段的研究前沿,往往成為之后的研究熱點(diǎn),從而引導(dǎo)學(xué)科發(fā)展[8]。聚類分析是對(duì)不同數(shù)據(jù)源的相似性進(jìn)行比較并將數(shù)據(jù)源分類到不同的簇中,在此過(guò)程中可能會(huì)引起聚類的交叉重復(fù)[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 納入研究的發(fā)表時(shí)間分布

經(jīng)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及文獻(xiàn)篩選后,獲得相關(guān)文獻(xiàn)699篇。2013—2022年腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量整體呈快速上升趨勢(shì),2019年以后發(fā)文量增速顯著,2022年達(dá)到近10年最高為139篇。見(jiàn)圖1。

圖1 2013—2022年腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的發(fā)文趨勢(shì)

2.2 作者合作

作者合作網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)圖譜得到345個(gè)節(jié)點(diǎn)、625條連線,圖譜顯示該領(lǐng)域內(nèi)少部分作者合作相對(duì)密切,多數(shù)學(xué)者進(jìn)行獨(dú)立研究。見(jiàn)圖2。腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的高產(chǎn)作者見(jiàn)表1。發(fā)文量居前3位的作者分別是Kim Eun Ho(17篇)、Wong Eric T(14篇)、Weinberg Uri(11篇)。Burst分析結(jié)果顯示,Wong Eric T(Burst強(qiáng)度2.91)、Lok Edwin(Burst強(qiáng)度2.61)、Kirson Eilon D(Burst強(qiáng)度2.53)、Hwang Sang-Gu(Burst強(qiáng)度2.99)以及Lei Kin Fong(Burst強(qiáng)度2.48)等有較高的Burst強(qiáng)度。其中Wong Eric T在2014—2015年發(fā)文量較多,在該領(lǐng)域內(nèi)較活躍;Lok Edwin和Kirson Eilon D在2015—2018年積極推動(dòng)研究發(fā)展;Hwang Sang-Gu和Lei Kin Fong在2018—2019年受到廣泛關(guān)注,影響較突出。但總體而言,近10年缺乏持續(xù)引領(lǐng)該領(lǐng)域發(fā)展的學(xué)者。腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的作者Burst分析結(jié)果見(jiàn)圖3。

表1 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的高產(chǎn)作者

圖2 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的作者共現(xiàn)圖譜

圖3 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的作者Burst分析

2.3 機(jī)構(gòu)合作

對(duì)腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的文獻(xiàn)進(jìn)行機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)分析。機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)圖譜共296個(gè)節(jié)點(diǎn)、751條連線,見(jiàn)圖4。圖譜顯示該領(lǐng)域內(nèi)Mayo Clinic、University California San Francisco、Harvard Medical School等機(jī)構(gòu)貢獻(xiàn)相對(duì)突出,其余機(jī)構(gòu)圍繞以上機(jī)構(gòu)進(jìn)行交叉合作。其中發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu)是Mayo Clinic(27篇);University California San Francisco及Harvard Medical School在腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤研究領(lǐng)域較為權(quán)威,中心值分別為0.13,0.11。見(jiàn)表2。機(jī)構(gòu)Burst分析結(jié)果顯示,Harvard University(Burst強(qiáng)度3.72)、University Zurich(Burst強(qiáng)度2.94)、Chang Gung University(Burst強(qiáng)度2.94)等機(jī)構(gòu)有較高的Burst強(qiáng)度,其中Harvard University、Beth Israel Deaconess Medical Center、University Zurich Hospital及University Zurich在2013—2017年間影響力較強(qiáng),Chang Gung University、Korea Institute of Radiological &Medical Sciences與Chang Gung Memorial Hospital在2018—2019年間關(guān)注熱度較高。但總體而言,近10年缺乏有持續(xù)影響力的機(jī)構(gòu)。見(jiàn)圖5。

圖4 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜

表2 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的高產(chǎn)機(jī)構(gòu)

圖5 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)Burst分析

2.4 關(guān)鍵詞

2.4.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

對(duì)腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析。關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜包括330個(gè)節(jié)點(diǎn)、1 880條連線,見(jiàn)圖6。圖譜顯示,該領(lǐng)域內(nèi)研究熱點(diǎn)相對(duì)集中。其中出現(xiàn)頻次居前3位的關(guān)鍵詞分別是tumor treating field(150次)、temozolomide(133次)以及glioblastoma(130次)。見(jiàn)表3。

表3 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞(頻次>50次)

圖6 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析圖譜

2.4.2 關(guān)鍵詞聚類分析

在關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類分析,得到腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤關(guān)鍵詞聚類圖譜,形成8個(gè)聚類。見(jiàn)圖7。聚類模塊值(Q值)為0.443 2(>0.3)表明聚類結(jié)構(gòu)顯著,平均輪廓值為0.764 4(>0.7),表明聚類結(jié)果較為可靠。關(guān)鍵詞聚類形成的8個(gè)聚類的聚類標(biāo)簽分別是:tumor treating fields、blood brain barrier、radiation therapy、ttf-1、high-grade glioma、diagnostic accuracy、magnetic resonance imaging、microrna等,表明該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主要集中在腫瘤電場(chǎng)療法、高級(jí)別神經(jīng)膠質(zhì)瘤、診斷以及分子水平研究等幾個(gè)方面;各聚類的平均輪廓值均>0.5,表明各聚類研究主題相對(duì)集中。見(jiàn)表4。

表4 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類

圖7 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類分析圖譜

2.4.3 關(guān)鍵詞Burst分析

關(guān)鍵詞Burst分析結(jié)果顯示,alternating electric field(Burst強(qiáng)度8.20)、malignant glioma(Burst強(qiáng)度6.45)、novottf 100a(Burst強(qiáng)度3.97)、glioblastoma multiforme(Burst強(qiáng)度3.34)、glioma(Burst強(qiáng)度2.94)等關(guān)鍵詞有較高的Burst強(qiáng)度。從時(shí)間分布來(lái)看,研究熱點(diǎn)大致可以分為3個(gè)階段:2013—2018年研究熱點(diǎn)持續(xù)集中于應(yīng)用交變電場(chǎng)治療惡性膠質(zhì)瘤等;2015—2020年逐漸轉(zhuǎn)移為關(guān)注膠質(zhì)瘤的影像學(xué)研究,此后膠質(zhì)瘤的治療包括TTfeilds研究在一定時(shí)期內(nèi)保持關(guān)注熱點(diǎn),并有望成為今后研究的主流趨勢(shì)。見(jiàn)圖8。

圖8 腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞Burst分析

3 討論

本研究采用CiteSpace軟件對(duì)2013—2022年Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的699篇文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析及可視化分析,直觀地展示近10年國(guó)際上將腫瘤電場(chǎng)用于治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤領(lǐng)域的研究概況,并對(duì)其研究熱點(diǎn)、研究前沿及研究趨勢(shì)形成了基本認(rèn)識(shí)。研究結(jié)果顯示,近10年腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)整體快速上升趨勢(shì),尤其以2019—2022年上升速度最為明顯。作者合作網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)分析圖譜顯示,該領(lǐng)域內(nèi)作者眾多,部分作者發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)超過(guò)10篇,但多數(shù)作者之間缺乏緊密的聯(lián)系合作;Burst分析結(jié)果表明,該領(lǐng)域尚缺乏持續(xù)影響力的作者。機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)分析圖譜呈現(xiàn)節(jié)點(diǎn)眾多且節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系較多,表明該領(lǐng)域內(nèi)研究機(jī)構(gòu)眾多且彼此之間存在交叉聯(lián)系,其中Mayo Clinic是發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu),影響較為突出。Burst分析結(jié)果同樣表明,目前該領(lǐng)域缺乏具有持續(xù)影響力的機(jī)構(gòu)。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析和聚類圖譜揭示了腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),高頻關(guān)鍵詞tumor treating field、temozolomide、glioblastoma等表明腫瘤電場(chǎng)療法及藥物化療等是目前膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人的主要治療方案;關(guān)鍵詞聚類圖譜顯示該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主要集中在高級(jí)別膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、腫瘤電場(chǎng)療法、診斷以及分子水平研究等方面,且cancer therapy、TTfeild等關(guān)鍵詞也在近幾年Burst強(qiáng)度較高,由此可見(jiàn)深入研究膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的診斷與治療可能成為該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。

本研究的不足之處:1)由于CiteSpace軟件無(wú)法同時(shí)進(jìn)行中英文分析,故本研究只檢索了Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù),存在一定的發(fā)表偏倚;2)在運(yùn)用該軟件的過(guò)程中,時(shí)間分區(qū)、選擇標(biāo)準(zhǔn)及裁剪方式?jīng)]有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)置流程,只能通過(guò)反復(fù)摸索,嘗試接近較為真實(shí)、科學(xué)的結(jié)果的設(shè)置方法,可能會(huì)在一定程度上影響結(jié)果的準(zhǔn)確性;3)對(duì)納入數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類時(shí),不同類別的內(nèi)容可能會(huì)存在交叉重疊。因此,在應(yīng)用本研究結(jié)論時(shí),建議結(jié)合臨床實(shí)際情況進(jìn)行具體分析。

綜上所述,腫瘤電場(chǎng)療法治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤領(lǐng)域仍處于快速發(fā)展中,期待不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)與醫(yī)務(wù)工作者、研究者間開展更密切的合作,為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人未來(lái)治療方案的選擇提供更多高質(zhì)量證據(jù)和參考。