李一飛 沈建通 方 婕 周開宇 魏明天 陳 進(jìn) 母得志 華益民

先天性心臟病(CHD)作為兒童出生缺陷中最為主要的一種類型，發(fā)病率高，疾病負(fù)擔(dān)重，長期以來一直是兒科心臟病學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域[1]。經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，微創(chuàng)介入治療技術(shù)在某些疾病的治療上可以取代傳統(tǒng)的外科手術(shù)，或是作為外科治療的重要補(bǔ)充方式。CHD的心導(dǎo)管造影檢查最早始于20世紀(jì)50年代中期[2]，隨后國外學(xué)者于60年代后期成功進(jìn)行介入治療[3]。中國相關(guān)研究起步較晚，但心導(dǎo)管檢查和介入治療起步時(shí)間相距較短[4]。經(jīng)過30年的發(fā)展，中國該領(lǐng)域的部分研究已與國際水平相當(dāng)，研究主題和發(fā)展趨勢具有顯著的自身特點(diǎn)。

PFNET(pathfinder network)分析以共詞分析為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)計(jì)某一組詞(主題詞或關(guān)鍵詞)在同一篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)，進(jìn)行聚類、降維處理，形成這些詞代表知識(shí)領(lǐng)域的主題結(jié)構(gòu)及相互聯(lián)系，進(jìn)而分析這些詞所代表研究主題的結(jié)構(gòu)變化，比較不同時(shí)期主題結(jié)構(gòu)，可把握學(xué)科發(fā)展、交叉、滲透和興衰趨勢[5]。PFNET分析在循證醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是一個(gè)全新的領(lǐng)域[6～8]。本研究通過基于PFNET分析的可視化研究，研究國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究主題分布、主題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，尋找中國相關(guān)領(lǐng)域研究的優(yōu)勢及薄弱環(huán)節(jié)。

1 方法

1.1 數(shù)據(jù)庫選擇 英文以 Medline 數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)的 MeSH 詞為研究對(duì)象。中文以中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(CBM)文獻(xiàn)的主題詞為研究對(duì)象。

1.2 數(shù)據(jù)采集 2011年3月在Medline數(shù)據(jù)庫以MeSH詞：“heart defects，congenital”，“cardiac catheterization”進(jìn)行檢索，剔除無關(guān)文獻(xiàn)(消息、征稿通知等)后，命中文獻(xiàn)3 000篇。在CBM以主題詞：“心臟缺損，先天性”，“心臟導(dǎo)管插入術(shù)”進(jìn)行檢索，剔除無關(guān)文獻(xiàn)后，命中文獻(xiàn)1 015篇。將文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Endnote X4軟件，剔除2011年發(fā)表文獻(xiàn)，利用Endnote X4軟件的年代統(tǒng)計(jì)功能，繪制歷年發(fā)文數(shù)量圖譜。

1.3 建立共詞矩陣 提取核心主題詞時(shí)，根據(jù)關(guān)鍵詞詞頻和實(shí)際情況，確定英文核心關(guān)鍵詞60個(gè)，詞頻>90次；中文核心關(guān)鍵詞53個(gè)，詞頻>20次。并排除部分與主題明顯無關(guān)的主題詞，合并具有相似意義的主題詞。建立共詞矩陣，并通過Endnote X4軟件中的search功能，進(jìn)行兩兩關(guān)鍵詞的檢索，所命中的文獻(xiàn)數(shù)即為共詞矩陣中的數(shù)據(jù)。對(duì)于部分過高詞頻的文獻(xiàn)行手工篩選，保證共現(xiàn)次數(shù)的正確性和合理性。通常認(rèn)為“詞對(duì)”在同一篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)次數(shù)越多，代表這2個(gè)關(guān)鍵詞關(guān)系越緊密。

1.4 PFNET分析 PFNET算法是把每個(gè)詞作為一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間共現(xiàn)詞頻作為聯(lián)系強(qiáng)度的權(quán)重，以此評(píng)估詞間聯(lián)系強(qiáng)度；再根據(jù)三角不等式檢驗(yàn)決定保留或刪除某個(gè)連接，最終精簡網(wǎng)絡(luò)。通過The Knowledge Network Organizing Tool(KNOT)4.3軟件完成PFNET 分析，需設(shè)置2個(gè)參數(shù)r和q，r表示用來計(jì)算路徑的長度，q表示最小路徑總邊數(shù)的上限[9,10]。

使用Ucinet 6.0軟件的Netdraw功能，建立可視化網(wǎng)絡(luò)，得到主題結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。主題的形成表示該領(lǐng)域在整個(gè)學(xué)科研究中處于較為重要的地位。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)主題詞，鏈接較近并且關(guān)系緊密的一些主題詞則構(gòu)成了研究主題。計(jì)算各主題的外部鏈接(指某類所包含的主題詞與其他類包含的主題詞的共現(xiàn)頻率)和外鏈接強(qiáng)度(外鏈接之和/外鏈接數(shù))。按類間外部鏈接強(qiáng)度將主題結(jié)果網(wǎng)絡(luò)形成的各自類團(tuán)繪制成類間關(guān)系圖，以反映各類間的關(guān)系強(qiáng)度。連線的粗細(xì)代表關(guān)系強(qiáng)弱，連線越粗，相互間的聯(lián)系越強(qiáng)。

針對(duì)各個(gè)主題，繪制戰(zhàn)略坐標(biāo)圖，以向心度(centrality)和密度(density)為參數(shù)繪制成二維坐標(biāo)，其中X軸為向心度，Y軸為密度。向心度用于測量一個(gè)主題和其他主題相互聯(lián)系的程度，一個(gè)主題與其他主題鏈接的強(qiáng)度越大，表明其在整個(gè)學(xué)科中越趨于中心地位。密度用于測量該主題內(nèi)部主題詞之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度。在戰(zhàn)略坐標(biāo)圖中，各個(gè)主題的向心度和密度的均值即為原點(diǎn)，使各個(gè)主題落入不同的象限中。第一象限表示外部和內(nèi)部關(guān)聯(lián)俱佳，主題內(nèi)研究較為成熟，并且處于核心位置；第二象限表示內(nèi)部關(guān)聯(lián)尚可，但外部聯(lián)系較差，雖然主題內(nèi)研究較為成熟，但處于邊緣位置，說明可以通過跨主題的研究使自身進(jìn)步；第三象限表示內(nèi)外部關(guān)聯(lián)均較差，這部分主題未來有較大的上升空間；第四象限表示外部關(guān)聯(lián)較好，而主題內(nèi)研究較差，需要進(jìn)一步強(qiáng)化主題內(nèi)部的研究，豐富主題內(nèi)容。

2 結(jié)果

2.1 CHD介入診斷治療研究文獻(xiàn)分布特征 國外第1篇CHD介入診斷治療相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表于1955年(圖1A)，至2010年出現(xiàn)過2次研究文獻(xiàn)高峰，分別代表了CHD介入診斷和介入治療的2次快速發(fā)展，2次發(fā)文高峰間隔30～40年(圖1A)，最近20年來所發(fā)表的研究文獻(xiàn)呈快速上升趨勢(圖1B)。中國相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表情況相對(duì)滯后，最早1篇CHD介入診斷文章發(fā)表于1978年(圖1A)，但4年后隨即出現(xiàn)CHD介入治療的相關(guān)文獻(xiàn)，并于2002及2005年出現(xiàn)2次發(fā)文高峰，分別與介入治療在中國的引入和普及相關(guān)。近5年國外文獻(xiàn)數(shù)量保持較快增長，而中國文獻(xiàn)數(shù)量則有所下降(圖1A)。

2.2 CHD介入診斷治療研究主題結(jié)構(gòu) 圖2顯示，國外研究呈現(xiàn)6個(gè)研究主題，分別是therapy，surgery，complication，echocardiography，radiography和congenital heart disease with arrhythmia。therapy和surgery主題處于核心地位，余4個(gè)主題圍繞2個(gè)主題展開。圖3顯示，中國研究呈現(xiàn)5個(gè)主題，分別是治療、超聲心動(dòng)圖、并發(fā)癥、護(hù)理和先心病復(fù)合心律失常。治療處于最核心位置。國外和中國研究有4個(gè)主題相同，國外研究獨(dú)有主題為surgery和radiography，而中國獨(dú)有主題為護(hù)理。

在研究主題上國內(nèi)外存在差異，在相同研究主題的內(nèi)容差異也較為顯著(表1)。國外文獻(xiàn)therapy主題中主要包含了heart septal defects/atrial，ductus arteriosus/patent，pulmonary valve stenosis，foramen ovale/patent，aortic coarctation和coronary vessel anomalies 6種較為簡單的CHD類型；而在surgery主題中則包含了heart septal defects/ventricular，transposition of great vessels和tetralogy of fallot 3種較為復(fù)雜的CHD類型。在中國研究中，治療主題包含與CHD類型有關(guān)的核心關(guān)鍵詞為房間隔缺損、室間隔缺損(VSD)和動(dòng)脈導(dǎo)管未閉。通過比較發(fā)現(xiàn)，國外文獻(xiàn)報(bào)道中VSD是以外科治療為主、介入治療為輔，而中國則以介入治療為主導(dǎo)，這與國內(nèi)外對(duì)Amplatzer封堵器治療VSD及相關(guān)并發(fā)癥的認(rèn)識(shí)不同有關(guān)。

另外，中國研究中很大一部分主題詞涉及到儀器與設(shè)備方面，如封堵器，Amplatzer封堵器，導(dǎo)管/留置，放射攝影術(shù)等。

圖2 國外CHD介入診斷治療研究主題共詞結(jié)構(gòu)圖

Fig 2 Subject co-word structure of interventional diagnosis and therapy of CHD abroad

圖3 中國CHD介入診斷治療研究主題共詞結(jié)構(gòu)圖

Fig 3 Subject co-word structure of interventional diagnosis and therapy of CHD in China

表1 國內(nèi)外CHD介入診斷治療各研究主題包含主題詞比較

2.3 國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究主題關(guān)系圖 各主題的外部鏈接和外鏈接強(qiáng)度如表2所示。圖4A顯示，國外研究主題中，therapy和surgery鏈接最為緊密，同時(shí)therapy與其余4個(gè)主題的聯(lián)系強(qiáng)度較surgery主題較高，故therapy處于聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中心位置，表明在該學(xué)科的研究中，therapy作為整個(gè)學(xué)科發(fā)展的主要推動(dòng)力量，其余主題通過therapy主題的帶動(dòng)而不斷發(fā)展。同時(shí)可見4個(gè)邊緣主題的相互鏈接同樣非常緊密。圖4B顯示，中國研究主題中，治療主題依然處于鏈接最強(qiáng)的位置，即臨床治療需求為帶動(dòng)學(xué)科發(fā)展的原動(dòng)力。超聲心動(dòng)圖和并發(fā)癥這2個(gè)主題間及與治療主題間的鏈接明顯強(qiáng)于其他鏈接。中國先心病復(fù)合心律失常外部鏈接強(qiáng)度較弱，缺乏與其余主題間的聯(lián)系。

表2 國內(nèi)外CHD介入診斷治療各研究主題外部鏈接強(qiáng)度表

Tab 2 External intensity of overseas and native subjects of interventional diagnosis and therapy of CHD

OverseasSubjectExternalintensityNativeSubjectExternalintensityTherapy1402.1治療341.6Surgery1311.5超聲心動(dòng)圖330.8Echocardio-grapy1211.0并發(fā)癥212.8Complication1147.0護(hù)理150.3CHDwitharrhythmia1097.3先心病復(fù)合心律失常148.6Radiography1010.6

圖4 國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究各主題聯(lián)系圖

Fig 4 Contact of subjects of interventional diagnosis and therapy of CHD

Notes A: overseas; B: native

2.4 國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究主題戰(zhàn)略坐標(biāo)圖 通過國內(nèi)外CHD介入診斷治療戰(zhàn)略坐標(biāo)圖(圖5)可以看出，作為推動(dòng)外科發(fā)展的主要力量，治療主題均處于第一象限，說明中國的總體研究趨勢與國外相同。

中國超聲心動(dòng)圖的研究較國外更處于核心位置，并發(fā)癥的研究在中國處于第三象限，而在國外處于第二象限，說明中國CHD治療相關(guān)研究相對(duì)滯后。國內(nèi)外先心病復(fù)合心律失常主題分別位于第二和第三象限，均存在研究缺陷。Surgery主題在國外研究中形成獨(dú)立主題，并且在戰(zhàn)略坐標(biāo)圖中具有較好的向心度，說明在該主題與其余主題聯(lián)系較為緊密。此外，中國CHD護(hù)理主題位于第三象限，提示需要進(jìn)一步鞏固和發(fā)展。

圖5 國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究主題戰(zhàn)略坐標(biāo)圖

Fig 5 Strategic coordinate plot of interventional diagnosis and therapy of CHD

Notes A: overseas; B: native

3 討論

可視化研究可直觀反映國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究主題發(fā)展及衍變情況。本研究通過基于PFNET分析的可視化研究證實(shí)，國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究的原始驅(qū)動(dòng)力均為臨床治療需求，進(jìn)而推動(dòng)超聲心動(dòng)圖、心導(dǎo)管術(shù)、放射攝影術(shù)等技術(shù)的研究和發(fā)展。作為一門需要眾多技術(shù)進(jìn)行支持的學(xué)科，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的突破必然又將反作用于臨床需求，進(jìn)一步推動(dòng)各相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，以及帶動(dòng)相關(guān)并發(fā)癥護(hù)理及治療的進(jìn)展。

在國內(nèi)外研究主題中共有4個(gè)相同主題，表明國內(nèi)外的研究總體方向基本相同，中國CHD介入診斷治療學(xué)科發(fā)展處于良好狀態(tài)，其他不同研究主題則提示國內(nèi)外相關(guān)研究各具特點(diǎn)。Surgery主題出現(xiàn)在國外CHD介入治療研究主題結(jié)構(gòu)圖譜中，這與心導(dǎo)管術(shù)在外科治療中的大量應(yīng)用有關(guān)。從最初的心導(dǎo)管檢查，到最新的鑲嵌治療，CHD介入診斷治療已形成相對(duì)獨(dú)立，又與外科手術(shù)治療緊密相連的特點(diǎn)。Diagnosis主題詞也出現(xiàn)在了surgery主題中，進(jìn)一步印證了surgery主題與介入診斷治療的緊密聯(lián)系。中國研究中，外科學(xué)主題詞出現(xiàn)在了治療主題中，處于較為邊緣地位，這說明中國CHD介入學(xué)科發(fā)展過程中與外科治療聯(lián)合研究較少，兩種治療方式相對(duì)獨(dú)立，學(xué)科間的聯(lián)合還有很大發(fā)展空間。國外研究中，surgery和radiography這兩個(gè)主題中的部分主題詞出現(xiàn)在中國研究的治療主題中，說明這兩個(gè)主題的研究在中國尚處于十分邊緣狀態(tài)，并未形成獨(dú)立的主題結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)。中國研究形成了護(hù)理主題，提示護(hù)理研究在中國受到了學(xué)者們較高的重視[11, 12]，但研究質(zhì)量和深度尚有待提高。

治療主題均為國內(nèi)外的核心主題，但所包含主題詞的差異性較大。國外研究中，therapy主題中所包含的CHD治療種類僅為國際上統(tǒng)一認(rèn)可的最適宜介入治療的類型，VSD依然劃分在了surgery主題中。而由于中國對(duì)于VSD介入治療的認(rèn)可程度較高，并得到了廣泛的開展，因而VSD也出現(xiàn)在了治療主題的主題詞中[13, 14]。同時(shí)國外研究中有多個(gè)主題詞涉及球囊擴(kuò)張術(shù)，但是中國研究中并未出現(xiàn)相關(guān)主題詞，提示國外在CHD治療種類研究上較為全面[15, 16]，而中國以封堵術(shù)作為主要研究方向，對(duì)球囊擴(kuò)張術(shù)的研究較為局限，或者是研究質(zhì)量有待提高。同時(shí)在中國治療主題中，包含了儀器和設(shè)備，封堵器，導(dǎo)管/留置和Amplatzer封堵器等與封堵裝置相關(guān)的主題詞，這部分主題詞在國外研究中缺失，提示中國在CHD介入診斷治療中對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的關(guān)注度較高，Amplatzer封堵器在臨床應(yīng)用中處于十分重要的地位，也反映出中國CHD介入診斷治療研究在一定程度上依賴于儀器和裝置的進(jìn)步[17～19]，而對(duì)其他與治療器械無關(guān)的研究重視程度不夠。相比較而言，國外該研究主題中多個(gè)關(guān)鍵詞涉及研究方法，表明學(xué)者們更為重視治療對(duì)患兒的影響，中國研究在這方面還有待改善。

國外研究中surgery主題處于十分核心的地位，但在中國研究中卻發(fā)生了整個(gè)主題的缺失，原因是國外CHD介入診斷治療與外科間的合作較多，尤其是在復(fù)雜心臟畸形的心導(dǎo)管檢查和鑲嵌治療上[20～22]；而中國CHD介入診斷治療研究相對(duì)獨(dú)立，但亟需與外科主題協(xié)同發(fā)展促進(jìn)學(xué)科進(jìn)步。國外研究中，CHD的心導(dǎo)管造影檢查在介入治療出現(xiàn)之前經(jīng)歷了10多年較為充分的發(fā)展，在早期研究中，心導(dǎo)管造影僅為配合外科治療的一種檢查方法，在20世紀(jì)60年代中期由于心導(dǎo)管檢查研究發(fā)文數(shù)量的激增形成了第1次研究高峰，這也奠定了surgery主題在整個(gè)研究體系中的位置，之后鑲嵌治療的出現(xiàn)進(jìn)一步強(qiáng)化了該主題的地位。

對(duì)CHD介入診斷治療戰(zhàn)略坐標(biāo)圖的分析提示，therapy主題的密度和向心度均高于surgery，說明國外研究中雖然心導(dǎo)管診斷配合外科治療處于十分重要的位置，但介入治療研究依然有其獨(dú)立性。由于介入診斷及治療技術(shù)引入中國時(shí)間基本相同，早期的心導(dǎo)管造影檢查未獲得獨(dú)立且充分的研究時(shí)間，使配合外科治療的研究較少，因而并未出現(xiàn)外科學(xué)主題，只是在治療主題中出現(xiàn)了外科學(xué)主題詞，表明中國介入診斷治療的研究更加獨(dú)立。由于中國研究和學(xué)科的特殊性，使得早期相關(guān)研究積累較少，即使之后鑲嵌治療的研究進(jìn)一步增加，在整體研究結(jié)構(gòu)中也難以出現(xiàn)獨(dú)立的外科學(xué)主題。國內(nèi)外的研究中超聲心動(dòng)圖主題的地位基本相同，主要包含的主題詞，與各主題之間的鏈接以及在戰(zhàn)略坐標(biāo)圖中的位置都十分相似。提示中國超聲心動(dòng)圖研究的總體發(fā)展趨勢較為良好，但不可否認(rèn)總體研究質(zhì)量較國外先進(jìn)水平尚有一段差距。而在CHD相關(guān)并發(fā)癥主題方面，國內(nèi)外都著重于肺動(dòng)脈高壓的研究，但戰(zhàn)略坐標(biāo)圖顯示中國處于第三象限，而國外研究已經(jīng)進(jìn)入了第二象限，表示中國研究的強(qiáng)度較弱，距國際水平差距較大，還有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究。CHD復(fù)合心律失常的研究在國內(nèi)外都處于較為邊緣的位置，其研究主題并非CHD介入診斷治療研究特別關(guān)注的內(nèi)容，該研究主題尚有較大的發(fā)展空間。

同時(shí)，國內(nèi)外CHD介入診斷治療研究增長點(diǎn)出現(xiàn)的原因也不盡相同，國外研究為心導(dǎo)管檢查的出現(xiàn)迅速形成第1次發(fā)文高峰，介入治療快速發(fā)展形成了第2次發(fā)文高峰，中間歷經(jīng)了較長的發(fā)展過程，各主題間的研究關(guān)聯(lián)得以充分發(fā)展。并且，國外研究2次快速發(fā)展是由2次技術(shù)革新所引領(lǐng)的。反觀中國，第1次高峰出現(xiàn)是由于Amplatzer封堵器的引入[23, 24]，第2次高峰出現(xiàn)則與Amplatzer封堵器國產(chǎn)化的成功及推廣有關(guān)[25]。雖然國內(nèi)外介入診斷治療研究發(fā)展的原始驅(qū)動(dòng)力均為臨床治療需求，但更深層次的發(fā)展推動(dòng)力卻不相同，這也需要中國學(xué)者在CHD介入診斷治療領(lǐng)域慎重思索、努力探尋。

本研究為使研究主題詞具有一致性，故選擇了Medline和CBM這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，但同時(shí)由于數(shù)據(jù)庫收錄期刊有限，使得檢索結(jié)果不能囊括現(xiàn)有的全部研究，但對(duì)于整體宏觀研究的影響較小，本研究的可信度依然較高。另外，本研究納入國外文獻(xiàn)數(shù)量較多，核心主題詞詞頻較高。在可視化圖形中，中國研究的參數(shù)設(shè)置也盡可能做到匹配，使所獲主題分析結(jié)果更適合國內(nèi)外研究的對(duì)比分析，但造成所得結(jié)果與之前的聚類分析結(jié)果[26]有部分不同，原因在于只針對(duì)中國研究的聚類分析所得結(jié)果更為細(xì)致，部分聚類在本研究中合并形成更大的主題。此外，本研究具有一定的信息滯后性，從最開始檢索文獻(xiàn)到文章發(fā)表至少有6個(gè)月時(shí)間。雖然會(huì)有一些新的研究成果發(fā)表，但不會(huì)對(duì)可視化網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響。

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