國自然資助腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病課題的研究主題剖析

， ，亞男，

腦血管疾病是各種血管源性腦病變引起的腦功能障礙，是神經(jīng)系統(tǒng)常見的多發(fā)病，病變主要由于栓塞和血栓形成導(dǎo)致的血管腔閉塞、血管破裂、血管壁損傷、通透性發(fā)生變化、凝血機(jī)制異常、血液黏度異?；蜓撼煞之惓Ｗ兓鸬募膊1]。死亡率約占所有疾病的10%，是目前人類疾病3大致死性疾病之一，具有高發(fā)病率、高死亡率、高復(fù)發(fā)率、高致殘率的特點(diǎn)，50%～70%的存活者遺留癱瘓或失語等嚴(yán)重后遺癥，給社會及家庭帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。我國腦卒中的發(fā)生率以每年8.7%的速度增加[2]。為了解全國腦血管結(jié)構(gòu)功能異常的研究方向，本研究以國家自然科學(xué)基金資助(national natural science foundation of China，NSFC)為導(dǎo)向[3]，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析法(social network analysis)[4-6]，對腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的研究者、單位、資助經(jīng)費(fèi)、年代及關(guān)鍵詞進(jìn)行了分析，利用統(tǒng)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)共詞分析，歸納出學(xué)科領(lǐng)域的范式和研究結(jié)構(gòu)，將分析結(jié)果直觀形象地顯現(xiàn)出來[7]。為全國腦血管結(jié)構(gòu)功能異常的研究者提供臨床研究合作依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

計(jì)算機(jī)檢索國家自然科學(xué)基金資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的主題。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

納入數(shù)據(jù)符合國家自然科學(xué)基金，腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病。發(fā)表時間不限。

1.3 文獻(xiàn)篩選

檢索由2位研究者同時獨(dú)立閱讀所獲文獻(xiàn)題目和摘要，剔除重復(fù)和排除明顯不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的研究，并交叉核對納入的結(jié)果，對有分歧而難以確定其是否納入的研究，通過討論或由第3位研究者決定。

1.4 分析方法

采用BICOMS 2.0[8-9]分析軟件抽取和整理關(guān)鍵詞，并生成共現(xiàn)矩陣。采用Gcluto進(jìn)行聚類分析，聚類方法為重復(fù)二分法(repeated bisection),相似性計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)余弦函數(shù)，聚類標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)為I2，根據(jù)實(shí)際聚類效果，選擇將關(guān)鍵詞聚為4類，生成可視化曲面圖和可視化矩陣。采用Ucinet 6.0軟件中的NetDraw按照中心度排列各主要關(guān)鍵詞之間的關(guān)系，并繪制社會網(wǎng)絡(luò)圖[10-12]。

2 結(jié)果

2.1 檢索結(jié)果

本研究共納入國家自然科學(xué)基金資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病文獻(xiàn)1 067篇。

2.2 發(fā)表年代分布

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病1987年—2001年每年發(fā)表數(shù)量小于10篇，之后呈上升趨勢，2002年—2007年每年發(fā)表數(shù)量仍小于50篇，2008年突破50篇，2012年突破100篇，2012年—2016年累計(jì)發(fā)表542篇，占總量的50.80%。從年代分布來看，國內(nèi)研究者對于腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的關(guān)注度總體呈上升趨勢。見圖1。

圖1 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病發(fā)表數(shù)量隨時間變化趨勢

2.3 作者和作者單位

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病文獻(xiàn)參加撰寫的作者數(shù)量共有804位，但發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量越多的作者越少，撰寫數(shù)量大于5篇的只有11位作者，發(fā)表數(shù)量在1篇或2篇的作者有756位，占總數(shù)的94.03%；參加撰寫的作者單位共有117家，發(fā)表數(shù)量排名前10家的作者單位均屬于大學(xué)院校，大于40篇的只有5家作者單位；發(fā)表數(shù)量在1篇或2篇的作者單位有58家，占總數(shù)的49.57%，證明高產(chǎn)量的作者及單位極度匱乏。詳見圖2、圖3。

圖2 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病發(fā)表作者數(shù)量及文獻(xiàn)數(shù)量趨勢

圖3 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病發(fā)表作者單位及文獻(xiàn)數(shù)量趨勢

2.4 基金及資助經(jīng)費(fèi)

國家自然科學(xué)基金包括探索、人才、工具、融合4大系列組成的資助格局，資助腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的有13項(xiàng)基金，其中面上項(xiàng)目582篇，占總數(shù)量的54.55%，青年科學(xué)基金項(xiàng)目332篇，占總數(shù)量的31.12%，詳見圖4。資助經(jīng)費(fèi)11萬元～20萬元的共有224篇，占總數(shù)量的20.99%，21萬元～30萬元的共有289篇，占總數(shù)量27.09%。詳見圖5。

圖4 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病發(fā)表基金及數(shù)量變化趨勢

圖5 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病發(fā)表資助經(jīng)費(fèi)及數(shù)量變化趨勢

2.5 主題關(guān)鍵詞聚類分析

檢索到的1 067篇腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病為主題的文獻(xiàn)中，最終獲得1 830個主題關(guān)鍵詞，總詞頻數(shù)4 343次，平均每個主題關(guān)鍵詞出現(xiàn)2.37次，對出現(xiàn)頻次8次以上的主題關(guān)鍵詞38個(見表1)，從表1可看出，在腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的研究中，主題關(guān)鍵詞為腦卒中的所占比例最多，而腦卒中發(fā)生最常見的原因是腦血管的相關(guān)疾病，它的主要發(fā)生因素為炎癥反應(yīng)，主要研究內(nèi)容神經(jīng)血管單元、腦卒中的治療及預(yù)處理，這些高頻主題關(guān)鍵詞表現(xiàn)為當(dāng)前對腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病研究熱點(diǎn)，構(gòu)建一個38×38的共詞矩陣，并進(jìn)行聚類分析[13]，生成和可視化矩陣(圖6)可視化曲面圖(圖7)。腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病可視化矩陣見圖6，主要分為3大類，第1類為：血管平滑肌細(xì)胞、腦血管病、血流動力學(xué)、病理生理學(xué)、影像學(xué)檢查、蛋白質(zhì)組學(xué)、基質(zhì)金屬蛋白酶、基因多態(tài)性、并發(fā)癥、機(jī)制；第2類為：腦保護(hù)、動物模型、白質(zhì)損傷、神經(jīng)血管單元、信號通路、炎癥反應(yīng)、微小RNA、血管新生、影響因素、NF-kB、神經(jīng)干細(xì)胞、神經(jīng)再生、腦卒中、凋亡、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、基因治療、細(xì)胞凋亡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、腦損傷、自噬、線粒體；第3類為：腦卒中預(yù)處理、DNA甲基化、治療、出血性轉(zhuǎn)化、血腦屏障、腦水腫、水通道蛋白4。從圖7可看出，第3類也是目前主要的研究主題及方向。

2.6 可視化曲面圖結(jié)果分析

在可視化曲面圖中，山峰的高度和內(nèi)部的相似性成正比，山峰的體積和每個元素的個數(shù)成反比，山峰的顏色和內(nèi)部的偏差成反比(顏色越深，偏差越小)，山峰頂部的顏色最重要[4]。

2.7 課題關(guān)鍵詞的社會網(wǎng)絡(luò)分析

采用社會網(wǎng)絡(luò)分析中的特征向量中心度(eigenvector centrality)度量關(guān)鍵詞所代表節(jié)點(diǎn)的中心性。中心性反映了研究點(diǎn)自身的影響力和與外界交流的程度，數(shù)值越高表示其影響力越強(qiáng)，越接近網(wǎng)絡(luò)的核心地位。該關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖譜中共有38個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)都代表一個高頻關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)越大，頻次越高，且節(jié)點(diǎn)間有代表相互關(guān)聯(lián)性的連線，連線代表高頻詞之間的共現(xiàn)關(guān)系，連線越粗，共現(xiàn)的強(qiáng)度越大，連線數(shù)量代表詞團(tuán)之間的緊密程度[14-15]，且相互之間具有相對集中和分散的特點(diǎn)(見圖8)。其中，腦卒中、炎癥反應(yīng)、神經(jīng)血管單元、治療等，為該社會網(wǎng)絡(luò)的核心研究，節(jié)點(diǎn)較大，表明它們具有較高的網(wǎng)絡(luò)中心性，與其他研究主題聯(lián)系密切；血腦屏障、神經(jīng)再生等為次核心研究；血流動力學(xué)、并發(fā)癥、影響因素為孤立邊緣研究。發(fā)現(xiàn)目前主要研究熱點(diǎn)集中于腦卒中與腦血管病、治療、炎癥反應(yīng)之間的關(guān)系。

表1 38個高頻主題關(guān)鍵詞

圖6 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病可視化矩陣圖

圖7 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病可視化曲面圖

圖8 腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病關(guān)鍵詞的社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

3 討論

本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法結(jié)合信息可視化手段，利用詞頻分析、共詞聚類分析，采用3種可視化軟件分別對腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的研究進(jìn)行了可視化對比分析，簡潔、直觀地展示腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的發(fā)表年代分布、作者和作者單位分布、基金及資助經(jīng)費(fèi)情況、主題關(guān)鍵詞聚類分析、研究主題分析、社會網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的分析。

以國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目為主題的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病研究在1987年—2001年每年發(fā)表數(shù)量均小于10篇，之后的研究數(shù)量不斷增加，于2004年突破30篇，2004年—2011年共計(jì)發(fā)表文獻(xiàn)418篇，占總量的39.18%，而后分別在2012年和2015年出現(xiàn)兩次高峰，2012年—2016年共計(jì)發(fā)表542篇，占總數(shù)量的50.80%，表明腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的研究在近5年已引起國內(nèi)越來越多研究人員的關(guān)注。1 067篇研究參加撰寫的作者數(shù)量共有804位，平均0.75位作者撰寫1篇，表明撰寫腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的研究人員較缺；撰寫發(fā)表數(shù)量大于5篇的只有11位作者，發(fā)表數(shù)量在1篇或2篇的作者有756位，占總數(shù)的94.03%；參加撰寫的作者單位共有117家，參與撰寫作者單位來自大學(xué)院校的共有95家，占總數(shù)81.20%，如首都醫(yī)科大學(xué)(84篇)、復(fù)旦大學(xué)(58篇)華中科技大學(xué)(53篇)；參與撰寫作者單位來自醫(yī)院的有15家，占總數(shù)12.82%，如中國人民解放軍原南京軍區(qū)南京總醫(yī)院(30篇)、中國人民解放軍原北京軍區(qū)總醫(yī)院(11篇)、中國人民解放軍總醫(yī)院(9篇)；參與撰寫作者單位來自研究所的有7家，占總數(shù)5.98%，如中國科學(xué)院(20篇)、北京市神經(jīng)外科研究所(19篇)、中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院(9篇)；從作者單位分布來看，各院校、醫(yī)院及研究所存在極大的不均衡性，分析各作者單位所在省份，發(fā)現(xiàn)北京、上海、浙江等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)表數(shù)量明顯多于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)；由于國家自然科學(xué)基金積極支持自由探索，實(shí)施人才戰(zhàn)略，加大對人才的資助力度，近幾年，面上項(xiàng)目與青年科學(xué)基金項(xiàng)目資助額度逐年上調(diào)，這可能也是國家自然科學(xué)基金資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病研究數(shù)量上升的主要原因。

腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的關(guān)鍵詞已顯示了目前的研究主題，腦卒中是以遺傳因素和環(huán)境因素共同作用而引起的一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，近年來，DNA甲基化水平的改變導(dǎo)致基因表達(dá)異常在腦卒中發(fā)病中的作用成為新的研究熱點(diǎn)；腦卒中預(yù)處理通過水通道蛋白4、血腦屏障的出血性轉(zhuǎn)化減少腦水腫的發(fā)生達(dá)到治療的目的，治療主要以卒中單元、溶栓治療、抗血小板聚集治療、細(xì)胞保護(hù)治療、血管內(nèi)治療、外科手術(shù)治療和康復(fù)治療等為主。對腦卒中危險(xiǎn)因素的早期發(fā)現(xiàn)和早期干預(yù)是減少腦卒中復(fù)發(fā)的關(guān)鍵。而研究熱點(diǎn)依然圍繞腦卒中、炎癥反應(yīng)、神經(jīng)血管單元展開。本研究只納入了國家自然科學(xué)基金資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的相關(guān)文獻(xiàn)，并未包含其他數(shù)據(jù)庫的期刊、會議摘要及資料文獻(xiàn)，故結(jié)果可能存在一定偏倚。

4 結(jié)論

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資助的腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病的研究數(shù)量不斷增加，研究者和研究機(jī)構(gòu)及地域之間仍存在不平衡性，各領(lǐng)域間相互協(xié)作能力欠缺，建議不同地區(qū)研究機(jī)構(gòu)互相交流和合作，為臨床腦血管結(jié)構(gòu)、功能異常及相關(guān)疾病提供更多的證據(jù)。