陳 盼，胡 玲，楊 蕾，劉 雪，張 晴

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院，湖北 430014

近年來非侵入性腦刺激技術(shù)得到迅速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于各種腦功能受損的治療當(dāng)中。經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)是將可產(chǎn)生微弱直流電的電極片置于顱骨表面，通過調(diào)整神經(jīng)元的興奮性改變腦功能變化[1]的一種技術(shù)，其作用原理是利用恒定的低強(qiáng)度電流興奮大腦皮層并改變神經(jīng)活動[2]，具有電極依賴性，表現(xiàn)為陽極興奮、陰極抑制[3]。當(dāng)前，tDCS 已被廣泛應(yīng)用于疼痛、帕金森病、腦卒中后運(yùn)動功能障礙等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中[4]。左秀芹等[5]對我國tDCS 的相關(guān)研究進(jìn)行了可視化分析，但研究未納入外文數(shù)據(jù)庫中文獻(xiàn)。本研究擬采用CiteSpace 軟件對Web of Science (WOS)核心合集數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)(China national knowledge infrastructure，CNKI)數(shù) 據(jù) 庫 中2011 年1 月—2020 年12 月 收 錄 的tDCS 相關(guān)研究進(jìn)行可視化分析，將tDCS 相關(guān)研究的國內(nèi)外研究進(jìn)展進(jìn)行對比，分析該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢與研究熱點(diǎn)，為今后研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

中文檢索：檢索數(shù)據(jù)庫為CNKI，檢索字段為“主題”（精確），檢索式為“經(jīng)顱直流電刺激”O(jiān)R“tDCS”，檢索時間為2011 年1 月—2020 年12 月，共檢索出文獻(xiàn)721 篇，剔除不相關(guān)文獻(xiàn)146 篇，最終納入文獻(xiàn)575篇。外文檢索：檢索數(shù)據(jù)庫為WOS核心合集數(shù)據(jù)庫，檢索字段為“主題詞”“關(guān)鍵詞”，檢索式為“transcranial direct current stimulation”O(jiān)R“tDCS”O(jiān)R“direct current stimulation”，檢索時間為2011 年1 月—2020 年12 月。共檢索出文獻(xiàn)6 384 篇，剔除不相關(guān)文獻(xiàn)1 050 篇，最終納入文獻(xiàn)5 334 篇。

1.2 數(shù)據(jù)分析工具及方法

CiteSpace 是由陳超美教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一款可視化軟件，可通過對某研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)記錄進(jìn)行多角度分析，呈現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況[6]。本研究采用CiteSpace 5.5.R2 進(jìn)行可視化分析。將數(shù)據(jù)庫中檢索獲得的文獻(xiàn)以純文本格式導(dǎo)入CiteSpace 5.5.R2，時間跨度（time slicing）設(shè)置為2011—2020 年，時間切片（years per slic）默認(rèn)為1，閾值（threshold）設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的Top 50，關(guān)聯(lián)強(qiáng)度為系統(tǒng)默認(rèn)值，裁剪方式根據(jù)所選節(jié)點(diǎn)按需設(shè)置。分別以作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，并以被引文獻(xiàn)為節(jié)點(diǎn)繪制共被引圖譜。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文量分析

2011 年1 月—2020 年12 月，tDCS 相 關(guān) 中 文 文 獻(xiàn)年均發(fā)文量為57.5 篇，tDCS 相關(guān)外文文獻(xiàn)年均發(fā)文量為533.4 篇，總體來看均呈上升趨勢。見圖1。

圖1 經(jīng)顱直流電刺激年度發(fā)文量趨勢圖

2.2 作者分析

繪制作者合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜，知識圖譜中每一個節(jié)點(diǎn)代表1 位作者，節(jié)點(diǎn)越大表明該作者發(fā)文量越多，節(jié)點(diǎn)間的連線代表作者間的合作程度。中心性(centrality)是可視化分析的一個重要分析點(diǎn)，中心性越高表明其地位越重要，合作度高且具有代表性[7]。中文文獻(xiàn)作者合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，發(fā)文量較高的前3 位作者分別是宋為群、劉宇、王玉平；無中心性較高的作者。見圖2。外文文獻(xiàn)合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，發(fā)文頻次最高的前3 位作者分別是Felipe Fregni、Marom Bikson、Michael A Nitsche；中心性最高的作者是Felipe Fregni，其次是Michael A Nitsche 和Alberto Priori，其中，F(xiàn)elipe Fregni 發(fā)表文獻(xiàn)的被引頻次為192 次，中心性為0.18，屬于tDCS 研究領(lǐng)域的高產(chǎn)及核心作者，與Ander R Brunoni 以及Alvaro Pascualleone 等作者均建立了合作關(guān)系。見圖3。

表1 被引頻次排名前5 位的文獻(xiàn)

圖2 中文文獻(xiàn)作者合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

圖3 外文文獻(xiàn)作者合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

2.3 機(jī)構(gòu)分析

繪制機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜，中文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，發(fā)文量較多的3 所機(jī)構(gòu)分別是首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院、深圳大學(xué)心理與社會學(xué)院以及安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，圖中各節(jié)點(diǎn)分布分散，節(jié)點(diǎn)間連線較少；無中心性較高的機(jī)構(gòu)。見圖4。外文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，發(fā)文量較高的3 所機(jī)構(gòu)為哈佛大學(xué)（Harvard Univ）、圣保羅大學(xué)（Univ Sao Paulo）、哈佛醫(yī)學(xué)院（Harvard Med Sch）；中心性較高的3 所機(jī)構(gòu)為倫敦大學(xué)（UCL）、米蘭比可卡大學(xué)（Univ Milano Bicocca）、哥廷根大學(xué)（Univ Gottingen），總體來看，各機(jī)構(gòu)對tDCS 相關(guān)研究中心性較高，合作緊密。見圖5。

圖4 中文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

圖5 外文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

2.4 共被引分析

運(yùn)用CiteSpace 進(jìn)行文獻(xiàn)共被引分析。由于目前CiteSpace 無法對CNKI 中的文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析，因此本研究僅對外文文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析，結(jié)果見圖6。被引頻次及中心性排名前5 位的文獻(xiàn)見表1、表2。被引頻次最高的文獻(xiàn)是關(guān)于tDCS 臨床應(yīng)用的循證指南，中心性最高的文獻(xiàn)是關(guān)于tDCS 生理學(xué)基礎(chǔ)及其作用機(jī)制的文獻(xiàn)。

表2 中心性排名前5 位的文獻(xiàn)

圖6 被引文獻(xiàn)共被引知識網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.5 研究熱點(diǎn)分析

2.5.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜，剔除tDCS 相關(guān)關(guān)鍵詞，如經(jīng)顱直流電刺激、tDCS，中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，文獻(xiàn)中出現(xiàn)頻次較高的前3 位關(guān)鍵詞是腦卒中、康復(fù)、認(rèn)知功能；中心性較高的關(guān)鍵詞為腦卒中、帕金森病以及康復(fù)。見圖7。外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，文獻(xiàn)中出現(xiàn)頻次最高的前3 位關(guān)鍵詞是興奮性（excitability）、腦刺激（brain stimulation）、運(yùn)動皮質(zhì)（motor cortex）；中心性較高的3個關(guān)鍵詞是經(jīng)顱磁刺激（transcranial magnetic stimula‐tion）、運(yùn)動皮質(zhì)（motor cortex）、神經(jīng)調(diào)控（neuromodu‐lation）。見圖8。

圖7 中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

圖8 外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

2.5.2 關(guān)鍵詞聚類分析

CiteSpace 根據(jù)圖譜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與聚類清晰程度計算出模塊值（Q）與聚類平均輪廓值（S），Q>0.3 表明聚類結(jié)構(gòu)顯著，S>0.5 表明聚類合理，S>0.7 表明聚類是令人信服的[8]。運(yùn)用CiteSpace 對研究進(jìn)行聚類分析，中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，共得到9 個 聚 類，其Q 值 為0.720 7，S 值 為0.953 6，接 近1.000，表明各聚類間研究主題明確。見圖9。外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)知識圖譜顯示，共得到10 個聚類，Q值為0.802 1，S 值為0.722 9，表明外文文獻(xiàn)聚類結(jié)構(gòu)顯著。見圖10。

圖10 外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

2.5.3 關(guān)鍵詞時間演化分析

采用Timezone view 分析研究熱點(diǎn)與動態(tài)前沿，中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時間演化圖譜顯示，2011—2015 年腦卒中后功能障礙的治療受到關(guān)注；2016—2018 年帕金森病以及認(rèn)知功能康復(fù)受到關(guān)注；2019—2020 年意識障礙與脊髓損傷受到關(guān)注。見圖11。外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時間演化圖譜顯示，2011—2013 年tDCS 的興奮性以及聯(lián)合其他影像學(xué)技術(shù)研究tDCS 機(jī)制受到關(guān)注；2014—2015年精神類疾病的治療研究受到關(guān)注；2016—2020 年tDCS 與其他療法的聯(lián)合應(yīng)用受到關(guān)注。見圖12。

圖11 中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時間演化圖譜

圖12 外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時間演化圖譜

2.5.4 突現(xiàn)詞分析

中文文獻(xiàn)突現(xiàn)詞分析圖譜顯示，共得到18 個突現(xiàn)詞，2013 年及以后，疼痛、神經(jīng)調(diào)控技術(shù)、運(yùn)動功能、電極面積、上肢、皮質(zhì)興奮性、功能磁共振成像等受到關(guān)注，但并沒有持續(xù)至今。見圖13。外文文獻(xiàn)突現(xiàn)詞分析圖譜顯示，共得到22 個突現(xiàn)詞，小腦、Meta 分析、健康、功能性連接等為2016 年及以后開始受到關(guān)注，并持續(xù)至今。見圖14。

圖13 中文文獻(xiàn)突現(xiàn)詞分析圖譜

圖14 外文文獻(xiàn)突現(xiàn)詞分析圖譜

3 討論

3.1 tDCS 研究一般現(xiàn)狀

本研究結(jié)果顯示，2011—2020 年tDCS 相關(guān)中外文文獻(xiàn)發(fā)文量均呈上升趨勢，但中文文獻(xiàn)發(fā)文量與外文文獻(xiàn)比較不高，且中心性較低，影響力不足。通過對作者進(jìn)行可視化分析發(fā)現(xiàn)，宋為群為中文文獻(xiàn)發(fā)文量較高的作者，其所在機(jī)構(gòu)首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院也是tDCS 相關(guān)中文文獻(xiàn)的高產(chǎn)機(jī)構(gòu)代表，其主要研究方向?yàn)槟X卒中后功能障礙[9‐10]。Felipe Fregni 為外文文獻(xiàn)發(fā)文量較高的作者，其發(fā)表的高被引文獻(xiàn)為tDCS 治療重度抑郁的相關(guān)研究[11]，且Felipe Fregni 所在單位為哈佛醫(yī)學(xué)院，其主要研究方向涉及神經(jīng)科學(xué)。與之合作緊密的作者為Ander R Brunoni，來自圣保羅大學(xué)精神病學(xué)研究所，主要研究方向?yàn)閠DCS 在精神疾病（抑郁癥[12]、精神分裂癥[13]）中的臨床應(yīng)用。其他發(fā)文頻次較高的作者有Marom Bikson、Michael A Nitsche，其研究方向?yàn)閠DCS 的特異性機(jī)制研究[14]及其神經(jīng)生理學(xué)原理研究[15]。機(jī)構(gòu)分析結(jié)果顯示，tDCS 相關(guān)中文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)主要為醫(yī)院，外文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)主要為學(xué)校，一定程度上說明我國尚缺乏中心性較高的機(jī)構(gòu)，各機(jī)構(gòu)間也未開展廣泛合作，而國外各研究團(tuán)隊(duì)合作緊密，形成了以倫敦大學(xué)為代表的核心機(jī)構(gòu)。

3.2 tDCS 研究熱點(diǎn)

被引頻次是反映研究熱點(diǎn)的重要指標(biāo)[16]。被引結(jié)果顯示，tDCS 研究集中于臨床研究以及大腦皮質(zhì)機(jī)制研究，臨床研究由早期的改善神經(jīng)系統(tǒng)疾病癥狀（如抑郁情緒、疲勞和認(rèn)知功能障礙）逐漸轉(zhuǎn)向?qū)σ庾R障礙[17‐18]、慢性疼痛[19]、脊髓損傷后功能恢復(fù)[20]的研究。大腦皮質(zhì)機(jī)制研究主要是基礎(chǔ)神經(jīng)生理學(xué)[21]與建模研究[22]。此外，國外學(xué)者還進(jìn)行了tDCS 相關(guān)設(shè)備的研究[23‐24]。隨著tDCS 的應(yīng)用越來越多以及遠(yuǎn)程康復(fù)的發(fā)展，有研究者提出遠(yuǎn)程監(jiān)督的tDCS 治療方案[25‐26]，使參與者能夠在家中進(jìn)行治療。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)及聚類分析結(jié)果顯示，tDCS 中文文獻(xiàn)主題主要集中在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療與康復(fù)領(lǐng)域，近年來，tDCS 逐漸被應(yīng)用于意識障礙、多發(fā)性硬化及阿爾茨海默病等疾病中，同時也有學(xué)者開始對tDCS 刺激神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用機(jī)制進(jìn)行探索[27‐28]。我國研究者對tDCS 的臨床應(yīng)用較多，在基礎(chǔ)研究及相關(guān)機(jī)制研究方面相對薄弱。tDCS 外文文獻(xiàn)主題包括康復(fù)、神經(jīng)調(diào)控機(jī)制、運(yùn)動皮質(zhì)以及抑郁癥等，其對大腦皮質(zhì)機(jī)制的研究開始較早，進(jìn)行了一系列臨床研究與動物實(shí)驗(yàn)，并制定了tDCS 使用指南[2]，聯(lián)合經(jīng)顱磁刺激（TMS）、腦電圖（EEG）、功能磁共振（fMRI）等手段探討tDCS 的作用機(jī)制與療效[29‐31]。同時，有國外研究者還對參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了探索，在大多數(shù)情況下，電流密度為0.029～0.080 mA/cm2，刺激的持續(xù)時間為10～30 min，刺激強(qiáng)度為1 mA 或2 mA[32]，目前已測試的電流強(qiáng)度為4 mA[33]。此外，還有研究者對刺激時間與刺激強(qiáng)度間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了研究，Monte‐Silva 等[34]發(fā)現(xiàn)，與間斷刺激相比，持續(xù)刺激26 min 后會產(chǎn)生抑制作用。也有研究者發(fā)現(xiàn)，電極尺寸與電極形狀會影響電流分布[35‐36]。

突現(xiàn)詞分析結(jié)果顯示，中文文獻(xiàn)較關(guān)注tDCS 的臨床應(yīng)用，結(jié)合關(guān)鍵詞時間演化結(jié)果發(fā)現(xiàn)，tDCS 的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。近年來開始對大腦皮質(zhì)、功能磁共振成像等進(jìn)行研究，表明tDCS 治療機(jī)制以及功能影像學(xué)表現(xiàn)可能將是研究趨勢。外文文獻(xiàn)突現(xiàn)詞與關(guān)鍵詞時間演化結(jié)果顯示，刺激部位、腦功能網(wǎng)絡(luò)連接、Meta 分析等是其研究熱點(diǎn)。

3.3 我國tDCS 相關(guān)研究的發(fā)展趨勢

1）在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的臨床應(yīng)用方面，tDCS 的臨床應(yīng)用較為廣泛，但對于其作用機(jī)制以及臨床療效評估的客觀方法探索不夠深入，應(yīng)結(jié)合fMRI、EEG 以及正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像（PET）等腦成像技術(shù)進(jìn)一步明確tDCS 的作用機(jī)制，并在腦組織功能及神經(jīng)生理學(xué)層面客觀評估tDCS 的作用效果；2）在刺激參數(shù)（刺激部位、刺激時間、刺激次數(shù)等）方面，應(yīng)細(xì)化最佳刺激方式，明確刺激靶點(diǎn)，探究更有效的刺激模式，并依據(jù)個體差異提供個性化的刺激方法；3）聯(lián)合其他治療手段共同探討臨床療效方面，目前已有研究將tDCS 與其他康復(fù)治療方法結(jié)合應(yīng)用于臨床治療，為拓寬tDCS 的應(yīng)用領(lǐng)域提供了新思路。此外，應(yīng)加強(qiáng)我國不同機(jī)構(gòu)、學(xué)者間的合作與交流。在加強(qiáng)國內(nèi)合作的同時，鼓勵與國外研究機(jī)構(gòu)開展合作，以促進(jìn)跨區(qū)域、多中心合作，推動我國在該領(lǐng)域更深入的發(fā)展。

4 小結(jié)

本研究通過對國內(nèi)外權(quán)威數(shù)據(jù)庫收錄的tDCS 相關(guān)研究進(jìn)行可視化分析，將中外文文獻(xiàn)研究方向及研究熱點(diǎn)進(jìn)行對比，從而為我國研究者清晰、直觀地展示了tDCS 研究熱點(diǎn)和研究前沿，并為未來研究的選題、發(fā)展方向提供了參考。受軟件限制，僅對CNKI 與WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)庫選擇相對單一，存在一定的選擇偏倚；在數(shù)據(jù)格式上也受到限制，無法對文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，僅初步呈現(xiàn)了tDCS的研究現(xiàn)狀與研究動態(tài)，因此對該領(lǐng)域的概述仍需進(jìn)一步完善。