基于CiteSpace分析非典型性肺炎研究對(duì)傳染病診治防控的啟示

劉 潔，隋永博

(長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)藥信息學(xué)院，長(zhǎng)春 130117)

隨著醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是醫(yī)學(xué)分子學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)很多疾病的診斷、治療有了很大的進(jìn)步，但是未知的突發(fā)感染性疾病對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)提出了挑戰(zhàn)。分析了非典型性肺炎研究文獻(xiàn)，通過(guò)可視化分析，為可能發(fā)生的突發(fā)傳染性疾病提供有效的防控機(jī)制和應(yīng)對(duì)手段。

1 方法

科學(xué)知識(shí)圖譜的概念源于2003年美國(guó)國(guó)家科學(xué)院組織的一次研討會(huì)，隨著信息可視化的發(fā)展，繪制科學(xué)知識(shí)圖譜的各種工具亦紛至沓來(lái)[1-2]。采用可視化應(yīng)用軟件CiteSpace繪制知識(shí)圖譜是基于共引分析理論和尋徑網(wǎng)絡(luò)算法等，對(duì)特定領(lǐng)域的文獻(xiàn)(集合)進(jìn)行計(jì)量[3]，對(duì)文獻(xiàn)時(shí)間分布和熱點(diǎn)關(guān)鍵詞的詞頻和聚類(lèi)進(jìn)行可視化，有效呈現(xiàn)學(xué)科研究的發(fā)展階段、熱點(diǎn)和前沿。CiteSpace融合了合作網(wǎng)絡(luò)分析、共現(xiàn)分析、共被引分析、文獻(xiàn)耦合分析等工具，已成為當(dāng)前最熱門(mén)的知識(shí)圖譜繪制軟件之一[4]。

采用CiteSpace可視化軟件，對(duì)非典型性肺炎研究的關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖譜化呈現(xiàn)，基于客觀數(shù)據(jù)，對(duì)研究發(fā)表文章做特征分析、文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻次分析、聚類(lèi)分析和突現(xiàn)詞分析。

2 分析結(jié)果與討論

2.1 年份發(fā)文量分布特征

文獻(xiàn)從中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)平臺(tái)獲取，獲取時(shí)間是2020年10月11日。檢索從2003-2019年發(fā)表的文獻(xiàn)，檢索對(duì)象是非典型性肺炎 (SARS) 研究的科技論文。關(guān)鍵詞檢索：非典、嚴(yán)重急性呼吸綜合征、SARS、非典型肺炎、冠狀病毒、SARS冠狀病毒、SARS-CoV、傳染性非典型肺炎、非典型性肺炎。來(lái)源類(lèi)別為核心期刊、CSSCI、CSCD、SCI、EI。共檢索3 440篇論文，經(jīng)過(guò)篩選、去重，對(duì)3 428篇論文進(jìn)行分析。從圖1可見(jiàn)，將非典研究分為三個(gè)階段：

第一階段：2003-2006年：對(duì)非典型性肺炎研究進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，也是科研人員和科研經(jīng)費(fèi)投入最多的時(shí)期，年度文獻(xiàn)量由峰值急劇下降。

第二階段：2007-2011年，由最初科研人員和科研究費(fèi)的大量投入，進(jìn)入緩慢下降階段。

第三階段：2012-2019年，年度文獻(xiàn)量不足10篇，進(jìn)入停滯和緩慢發(fā)展時(shí)期。

與非典型性肺炎相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文數(shù)量從2003年1 732篇下降到2007年76篇。從非典型性肺炎出現(xiàn)時(shí)發(fā)文量達(dá)到峰值，每年逐漸下降，5年后不足100篇，10年以后每年發(fā)文不足10篇。通常一個(gè)研究領(lǐng)域發(fā)文量每年逐漸遞增，當(dāng)研究成熟時(shí)，發(fā)文量達(dá)到峰值，再逐年下降，呈正態(tài)分布。非典型性肺炎研究發(fā)文量沒(méi)有經(jīng)歷逐年遞增的過(guò)程，這是很特殊的一種發(fā)文量趨勢(shì)。當(dāng)突發(fā)性、嚴(yán)重性公共衛(wèi)生事件發(fā)生時(shí)，為了盡快了解這一新的感染性疾病，以達(dá)到早期控制、治療的目的，對(duì)這一新型疾病的研究就成為熱點(diǎn)，之后發(fā)文量急劇減少或研究發(fā)生變動(dòng)，分化產(chǎn)生出新的研究方向[5]。

圖1 2003-2019年非典研究文獻(xiàn)年度分布圖Fig.1 Distribution diagram of SARS research literature from 2003 to 2019

2.2 文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻次分析

關(guān)鍵詞是從文獻(xiàn)提煉出來(lái)的核心詞匯，頻次是關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)。頻次分析是在文獻(xiàn)中提取能夠表達(dá)文獻(xiàn)核心內(nèi)容的關(guān)鍵詞或主題詞頻次的高低分布，研究該領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)向和研究重點(diǎn)。通過(guò)關(guān)鍵詞頻次統(tǒng)計(jì)，可直觀展現(xiàn)對(duì)非典型性肺炎研究主題或研究重點(diǎn)的演化進(jìn)程。

表1是2003-2006年頻次前15位的關(guān)鍵詞列表，頻次為前10的關(guān)鍵詞有：非典 (SARS) 、SARS 冠狀病毒、患者、診斷、疫情、胸部x線及CT、抗體、醫(yī)護(hù)人員、突發(fā)公共衛(wèi)生事件、經(jīng)濟(jì)。頻次大于100次的關(guān)鍵詞有6個(gè)，從這6個(gè)關(guān)鍵詞可以看出，在早期，研究人員關(guān)心的是對(duì)病毒本身的研究和理解，以解決對(duì)患者的診斷和治療，了解疫情并控制突發(fā)公共衛(wèi)生事件，而它對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響也是需要解決的問(wèn)題。

表1 2003-2006年共現(xiàn)頻次前15的關(guān)鍵詞表Tab.1 First 15 co-occurrence keywords from 2003 to 2006

表1中，序號(hào)在10以后的是流行病學(xué)、傳染病、治療、糖皮質(zhì)激素、s蛋白，這說(shuō)明疾病發(fā)生發(fā)展之后，進(jìn)一步細(xì)致診斷和治療方法成為研究主題。

表2是2007-2011年頻次前5的關(guān)鍵詞列表。從表2頻次數(shù)量上可以看出，2007年以后，對(duì)此方面的研究明顯下降，這段時(shí)間主要是對(duì)病毒致病機(jī)理進(jìn)行研究。

表2 2007-2011年頻次前5的關(guān)鍵詞表Tab.2 First 5 co-occurrence keywords from 2007 to 2011

表3 中藥湯劑關(guān)鍵詞表Tab.3 Keywords of traditional Chinese medicine decoction

表3截取了4個(gè)中藥湯劑關(guān)鍵詞做了頻次統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在2017年，有文章對(duì)用中藥治療非典型性肺炎(SARS)進(jìn)行了研究。

通過(guò)麻杏石甘湯、清瘟敗毒飲、升降散和三仁湯，對(duì)比2020年新冠肺炎治療方案，發(fā)現(xiàn)在公布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中，清肺排毒湯列入中醫(yī)臨床治療期首選[6]。在新冠肺炎的中醫(yī)治療上，因地域不同，南北方法也有差異。如北方的病人，寒濕較多，以傷寒方為代表，清肺排毒湯綜合了《傷寒論》中的4個(gè)方子——麻杏石甘湯、射干麻黃湯、五苓散、小柴胡湯；而廣東病人濕熱較多，“肺炎一號(hào)方”則選擇以達(dá)原飲、清瘟敗毒飲、補(bǔ)中益氣湯等從中化裁[6]。蔣鼎等討論了麻杏石甘湯、清瘟敗毒飲、升降散、三仁湯對(duì)非典型性肺炎治療的作用，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)新型冠狀肺炎治療，快速給出了方案，使用的方劑也是針對(duì)南北不同地域，使用不同方法。

2.3 聚類(lèi)分析

聚類(lèi)分析是將所有數(shù)據(jù)按照相似性劃分為多個(gè)類(lèi)別，是文獻(xiàn)中關(guān)鍵詞的聚類(lèi)分析，每個(gè)聚類(lèi)標(biāo)簽可以用文獻(xiàn)標(biāo)題、關(guān)鍵詞和摘要中的主題詞來(lái)進(jìn)行標(biāo)記。

聚類(lèi)分析得到網(wǎng)絡(luò)模塊性Modularity 的評(píng)價(jià)指標(biāo)Q，Q>0.3(經(jīng)驗(yàn)值)意味著劃分出來(lái)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)是顯著的。平均輪廓值Mean Silhouette，是另一個(gè)評(píng)價(jià)聚類(lèi)效果的參數(shù)，一般當(dāng)輪廓值為0.7時(shí)，聚類(lèi)是高效率令人信服的，在0.5以上，聚類(lèi)一般認(rèn)為是合理的[7]。

通過(guò)對(duì)研究文獻(xiàn)進(jìn)行聚類(lèi)分析，得到聚類(lèi)圖譜圖2。圖2中共有284 個(gè)節(jié)點(diǎn)，457 條連線，網(wǎng)絡(luò)模塊性Q=0.895 1，平均輪廓值為0.982 8，聚類(lèi)是令人信服合理的。非典型性肺炎研究領(lǐng)域共有聚類(lèi)33個(gè)，其中前8個(gè)聚類(lèi)規(guī)模較大，對(duì)診治防控傳染病具有重大意義。

圖2 2003-2019年非典型性肺炎研究的關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜Fig.2 Keyword cluster mapping of SARS research from 2003 to 2019

聚類(lèi)#0冠狀病毒，包括以下關(guān)鍵詞：SARS冠狀病毒、基因組、滅活疫苗、特異性抗體、N蛋白、PCR、血清、DNA疫苗、禽流感、刺突蛋白。可以看出，對(duì)病毒本身研究的重要性，對(duì)病毒了解越深入，才能更有效進(jìn)行治療和預(yù)防。

聚類(lèi)#1非典型肺炎，主要關(guān)鍵詞有非典、危機(jī)管理、防治工作、社會(huì)支持、社會(huì)心理。非典型肺炎是冠狀病毒引起的主要臨床表現(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)為非典。在對(duì)非典型肺炎研究中，主要研究社會(huì)對(duì)非典防治的支持、心理疏導(dǎo)和危機(jī)管理。

聚類(lèi)#2病人，主要關(guān)鍵詞有患者、醫(yī)務(wù)人員、防控、口罩、病房、胸片、影像學(xué)表現(xiàn)、康復(fù)期、護(hù)士、病程、病區(qū)、標(biāo)本、隔離病房。病人是防治對(duì)象，醫(yī)治需要依靠醫(yī)院完整的系統(tǒng)。

聚類(lèi)#3臨床檢驗(yàn)，主要關(guān)鍵詞有抗體、S蛋白、冠狀病毒感染、疑似病例、醫(yī)院感染、淋巴細(xì)胞、白細(xì)胞、密切接觸者、酶聯(lián)免疫(Elisa)、單克隆抗體、抗原、抗原表位。臨床檢驗(yàn)結(jié)果為非典型肺炎的診斷提供了重要依據(jù)，臨床檢驗(yàn)的重要性使其在聚類(lèi)中排在第4。

聚類(lèi)#4臨床診斷和治療，主要關(guān)鍵詞有診斷、治療、病例、臨床表現(xiàn)、預(yù)后、發(fā)熱、病理學(xué)、危險(xiǎn)因素、感染。有了對(duì)冠狀病毒及其引起非典型肺炎的認(rèn)識(shí)，就要依據(jù)臨床檢驗(yàn)對(duì)病人做出診斷和治療。

聚類(lèi)#5骨壞死，主要關(guān)鍵詞有放射攝影術(shù)、糖皮質(zhì)激素、中西醫(yī)結(jié)合、骨壞死、恢復(fù)期、磁共振成像、中藥、T細(xì)胞因子。骨壞死是SARS激素治療后恢復(fù)期的一個(gè)特殊病癥，研究骨壞死包括骨壞死的診斷和治療。

聚類(lèi)#6經(jīng)濟(jì)，主要關(guān)鍵詞有疫情、經(jīng)濟(jì)、政府、負(fù)面影響、就業(yè)、財(cái)政管理、投資、旅游業(yè)、農(nóng)民工、公共衛(wèi)生體系、外貿(mào)出口、中央政府、財(cái)政金融。突發(fā)傳染性疾病對(duì)經(jīng)濟(jì)有嚴(yán)重的影響，關(guān)鍵詞清楚展示了非典型性肺炎對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。

聚類(lèi)#7冠狀病毒傳播，主要關(guān)鍵詞有疫苗、病毒傳播、蝙蝠、特征參數(shù)、臨床治療、控制措施、疾病傳播、時(shí)空特征、抗病毒藥物、輸入輸出流。快速控制傳染性疾病的傳播是另一個(gè)需要及時(shí)解決的問(wèn)題。

以上聚類(lèi)分析明確顯示了與年份發(fā)文量分布特征和文獻(xiàn)關(guān)鍵詞詞頻分析的一致性，展示了診斷或快速診斷，控制疫情，加強(qiáng)治療和預(yù)防感染相互關(guān)系的重要性，進(jìn)而設(shè)立了發(fā)熱門(mén)診，篩查隱性感染者、密切接觸者，從而找疑似病例，進(jìn)一步做臨床診斷。

2.4 非典型性肺炎研究的熱點(diǎn)突現(xiàn)詞分析

突現(xiàn)詞分析的基本原理是根據(jù)標(biāo)題、關(guān)鍵詞、摘要等詞頻增長(zhǎng)率，發(fā)現(xiàn)研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)。詞頻增長(zhǎng)率稱(chēng)為突現(xiàn)強(qiáng)度，關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強(qiáng)度圖譜有利于分析研究熱點(diǎn)及熱點(diǎn)的演變[8]。

通過(guò)CiteSpace可視化分析軟件，制作了2003-2019年非典型性肺炎研究的熱點(diǎn)突現(xiàn)詞表4，展示突現(xiàn)強(qiáng)度前8的關(guān)鍵詞是：SARS冠狀病毒、表達(dá)、s蛋白、骨壞死、單克隆抗體、抗體、核衣殼蛋白、突發(fā)公共衛(wèi)生事件。這些突現(xiàn)詞最初出現(xiàn)在2004和2005年，進(jìn)一步顯示對(duì)病毒本身研究的熱點(diǎn)和前沿，對(duì)疾病理解、診斷和治療的重要性。骨壞死一詞的出現(xiàn)，表明在一年以后非典后遺癥成為研究熱點(diǎn)。

表4 2003-2019年非典型性肺炎研究的熱點(diǎn)突現(xiàn)詞表Fig.4 Hotspot burst words of SARS research from 2003 to 2019

關(guān)鍵詞SARS冠狀病毒、S蛋白和骨壞死的強(qiáng)度較高。強(qiáng)度最高的突現(xiàn)詞為SARS冠狀病毒，起始于2005年，結(jié)束于2012年。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)非典型性肺炎研究文獻(xiàn)進(jìn)行知識(shí)圖譜分析發(fā)現(xiàn)，知識(shí)圖譜能提供對(duì)非典型性肺炎研究、治療和防控過(guò)程有價(jià)值的認(rèn)知，當(dāng)一個(gè)未知的傳染病出現(xiàn)時(shí)，需要組織有效的研究團(tuán)隊(duì)，研究病原引發(fā)疾病的機(jī)制機(jī)理。在中醫(yī)中藥治療中，根據(jù)南北不同地域，使用不同中藥方劑，同時(shí)應(yīng)快速制定治療和預(yù)防方法和手段，可對(duì)今后類(lèi)似的突發(fā)公共衛(wèi)生事件提供有效的防控機(jī)制和應(yīng)對(duì)手段。