基于CiteSpace的醫用防護服研究可視化分析

劉星辰 謝紅

摘要：為了解醫用防護服研究進展，對醫用防護服的時空關系、合作關系、共現關系和共被引進行了研究。以文獻計量和知識圖譜法為研究方法，CiteSpace為分析工具，對2006年1月1日—2020年10月30日在 Web of Science 上發表的380條文獻進行可視化分析。研究發現：在時間線上有關醫用防護服的發展呈現螺旋上升的趨勢，在空間維度上以局部集中的態勢分布，在合作關系維度顯示出合作不緊密。醫用防護服研究的重要力量主要集中于高校，當前還尚未形成核心學術團體;在共現關系維度發現研究集中于醫學、材料學;共被引關系揭示了和醫用防護服高影響力的學者和與高水平期刊，在研究熱點方面以Risk、Exposure、Performance等主題為高頻研究熱點，研究主題隨著時間不斷變化。通過分析可以預測未來可能成為研究熱點的主題有Personal pertective equitment、Covid-19、Surface和Physical activity。

關鍵詞：醫用防護服;CiteSpace;可視化分析;合作關系;共被引

中圖分類號：TS176

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2022）01-0001-08

Abstract： In order to understand the research progress of medical protective clothing， the spatio-temporal relationship， cooperative relationship， co-occurrence relationship and co-citation relationship of medical protective clothing were studied. By using bibliometrics and knowledge graph method as the research methods， and CiteSpace as the analysis tool， this paper conducted a visual analysis on 380 literatures published on the Web of Science from January 1， 2006 to October 30， 2020. It is found that the development of medical protective clothing on the timeline shows a spiral upward trend， presents local concentration in the spatial dimension， and loose cooperation in the dimension of cooperative relationship. Research on medical protective clothing is mainly carried out by colleges and universities. At present， no core academic society has been formed. In the dimension of co-occurrence relationship， it is found that studies are focused on medicine and materials science. The co-citation relationship reveals scholars and top journals with high influence in medical protective clothing. In terms of research hotspots， topics of risk， exposure and performance， etc. are research hotspots of high frequency， and the research topics will change constantly over time. Through analysis， it is predicted that topics that are likely to become research hotspots in the future are personal protective equipment， Covid-19， surface and physical activity.

Key words： medical protective clothing; CiteSpace; visual analysis; cooperative relationship; co-citation

2020年“新冠肺炎”的爆發給人類財產和健康帶來了嚴重的威脅，為了抵御病毒的侵襲，防護服再次活躍在人們的視野中。在抗疫這場戰役中醫用防護服起到了至關重要的作用，它既能保護抗疫人員免受“新冠肺炎”病毒的感染又能在日常生活中保護人們，因此加強對醫用防護服的研究變得非常有意義。此類研究在保護人們身心健康的同時，還能推動醫用產業健康的發展。2003年由于“非典”的爆發醫用聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene， PTFE）復合膜材料開始運用于醫用防護服，其具有較好的阻隔性能，但在舒適性方面還有待提高[1]。近些年來聚丙烯紡黏-熔噴-紡黏復合非織造布面料逐漸運用于醫用防護服，大幅度地提高了醫用防護服的可穿性。查閱資料發現醫用防護服研究往往集中于某項技術的研究，而運用可視化圖譜梳理分析醫用防護服的研究較少。因此，為了從更加寬廣的維度闡述醫用防護服的研究脈絡，本文以發表在Web of Science數據庫中有關醫用防護服的文獻為研究對象，運用CiteSpace可視化分析軟件對醫用防護服研究的時空關系、合作關系、共現關系、共被引進行分析，從多個維度呈現醫用防護服的研究現狀，希望對醫用防護服研究發展方向提供參考。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

為保證數據的有效性和真實性，此次數據的來源以Web of Science核心合集作為可視化分析的檢索源，以“medical protective clothes or medical protective wear”為檢索主題，時間跨度為2006年1月1日—2020年10月30日。此外，對數據做預處理，剔除報道簡訊、會議通知等非學術性文獻資料，共得到380條文獻作為此次可視化分析樣本。

1.2 研究方法

通過文獻計量和知識圖譜法對檢索得到有關醫用防護服的文獻進行可視化分析，利用 CiteSpace 可視化分析軟件和Web of Science數據自帶的文獻分析功能對年度發文量、期刊來源、關鍵詞共現、作者共被引等進行統計分析，以一種生動形象、簡潔易懂的圖譜展示科學演進的歷程，并運用文獻計量學和可視化分析的理論知識對得到的圖譜進行闡釋。

2 醫用防護服研究圖譜分析

運用 CiteSpace 可視化分析軟件圍繞醫用防護服文獻的時空關系、合作關系、共現關系、共被引4個維度進行梳理。

2.1 時間和空間維度分析

2.1.1 時間線分布

科學文獻發表數量能反應研究水平變化情況[2]，而文獻數量的多少能體現醫用防護服研究水平的高低。對380篇文獻進行統計，結果如圖1所示。到2020年10月30日各國對醫用防護服的研究可以劃分為4個階段，其中2006—2009年為緩慢發展階段，該階段發文量較少，研究成果不顯著是其主要特點;2010—2011年是上升階段，年度發文量迅速飆升至30篇，表明該階段各國開始重視醫用防護服的研究;2012—2019年是平穩上升階段，雖然有波動，但總體呈現上升的趨勢;2020年1月1日—2020年10月30日是快速發展階段，該階段由于“新冠肺炎”的爆發使得醫用防護服的研究激增，并在2020年10月30日發文量（64篇）達到歷年來的高潮。由圖1可知，有關醫用防護服研究的發文量整體呈現上升趨勢，可見對于醫用防護服研究在逐步發展，且伴有良好的發展態勢。

2.1.2 地理空間線分布

對樣本在地理空間上對國家分布和文獻來源進行統計，結果如圖2所示。由圖2可知，發文量排在前5的分別為美國、中國、英格蘭、澳大利亞和德國，其中美國的研究占比最高，發文量達到88篇，側面反映出美國在醫用防護服研究上處于領先地位。緊隨其后的便是中國，發文量34篇，可以發現在推動醫用防護服發展上中國貢獻了不俗的力量。其余的國家雖然也有涉及相關的研究，但相對而言研究力量比較薄弱。總的來說，有關醫用防護服的研究美國處于領先地位，中國和其他國家未來還有很大的發展空間。

2.2 醫用防護服研究合作圖譜分析

為探究醫用防護服研究的合作關系，從研究國家、研究機構和研究作者三個維度進行敘述。

在進行可視化分析前，先對分析參數進行設置，設置時間跨度為2006—2020年，時間切片為1，分析對象數據之間的連接強度選擇余弦（Cosine），分析類型分別選擇“Country、Institution和Author”進行分析，分析對象數據篩選（Selection Criteria）選擇g-index（k=50），無剪枝，運行后結果如圖3、圖4、圖5所示。

有關醫用防護服研究各國之間網絡密度為0.0569，表明國與國之間合作關系比較密切。圖3中節點代表文獻被引頻次，而節點外圍厚度代表中心性，即所發文獻帶來影響力，越厚影響力越高[3]。對醫用防護服研究被引頻次排在前5的國家分別為美國、中國、英格蘭、澳大利亞和德國，同樣也可以發現在圖3中英格蘭、美國和法國的中心性排在前3，雖然英格蘭和法國國家發文量不及中國，但其文獻影響力甚高。未來中國要在增加發文量的同時提高文章的影響力，做到數量和影響力同步發展。

醫用防護服研究機構網絡圖譜相對比國家圖譜較為松散，網絡密度僅為0.0062。從圖4中也能看出機構之間共現關系比較稀疏，各機構之間合作較少，缺少學術交流。少數幾個具有合作關系的機構有NIOSH（美國國家職業安全衛生研究所）和Baylor Coll Med（貝勒醫學院）、Queensland Univ Technol（昆士蘭科技大學）和 Australian Natl Univ（澳大利亞國立大學）、Columbia Univ（哥倫比亞大學）和Case Western Reserve Univ（凱斯西儲大學）等，其中中心性較高影響力較大的機構有美國國家職業安全衛生研究所、梅奧醫學中心、香港理工大學等。

醫用防護服研究作者合作圖譜如圖5所示，作者合作圖譜網絡密度為0.0065，可以發現共現關系稀疏合作不緊密是當前醫用防護服研究的特點。從圖5中可知，僅有的幾個學術小團體有GAIL YKUNIMOTO和HUA HE、LI JING WANG 和PRADIP DEB等，在正中間形成了為數不多以LI LI為代表稍微比較緊密的學術小團體。此外，在這些稀疏合作關系周圍分布一大堆單個節點。這些學者在研究醫用防護服方面往往是自己獨自研究，缺乏學術交流。總的來說，當前有關醫用防護服的研究作者之間缺少交流，未來可以加強作者之間合作關系。

2.3 醫用防護服共現圖譜分析

共現分析主要包括研究的類別和關鍵詞分析，分析文獻的類別有助于學者理清醫用防護服研究涉及的學科體系，而分析關鍵詞則能夠了解一段時間內或者未來研究的熱點，使讀者能緊跟科學的前沿。

為了解醫用防護服研究涉及的領域和研究熱點，將時間跨度設置為2006—2020年，時間切片（Years per Slice）設為1，分析對象之間數據連接強度選擇余弦，分析類型為“Category、Keyword”，分析對象數據篩選選擇g-index（k=25），無剪枝，運行后共得到Nodes=175、Links=702，結果分別如圖6、圖7所示。

由圖6可知，當前醫用防護服研究主要集中于Public ，Environment & Occupationl Health、MaterialsScience和Engineering，尤其以公共環境與職業健康為主，涉及相關的類別還有Materials Science Textiles、Environmental Science、Surgury等。圖6中還可以看到各個學科之間有緊密的連線，說明醫用防護服的研究是一個有著非常復雜的交叉學科，往往通過各個學科之間的理論知識去解決研究中遇到的問題，從而促進醫用防護服的發展。

圖6中雖然有些節點比較大，但是其中心性并不高，反而是一些節點比較小的有著更高的中心性。中心性排在第一的Engineering（0.53），說明在醫用防護服研究領域作出突出貢獻的是工程學，其次是公眾科學（0.19）、材料科學（0.12）等。

關鍵詞共現分析能有效認識概念間的關系[4]，因為關鍵詞包含了該領域研究現狀、研究熱點、發展規律等線索。節點大小代表關鍵詞在文獻中出現頻次，頻次越高節點越大，成為研究熱點的可能性越高[5]。醫用防護服研究關鍵詞共現分析圖譜如圖7所示，從圖7中可知，主要有Risk、Performance、Exposure、Personal pertective equitment等幾個有代表性的研究熱點。

Risk[6]：比較常研究的是在危險情況下醫用防護服對醫護人員帶來的保護作用。

Performance[7]：通常指醫用防護服穿著人體后在作業的過程中對機體的保護性能。例如舒適性、防護性、服用性等特性。

Exposure[8]：主要是指人體暴露在惡劣環境中著醫用防護服后所能帶來的防護效果。例如抗疫前線工作人員穿的醫用防護服。

Personal pertective equitment[9]：通常指某種裝備對個體帶來的保護作用。例如此次疫情中的口罩，為抵御疫情的傳播起到了至關重要的作用。

2.4 醫用防護服研究共被引圖譜分析

研究共被引可以探究某一學科發展和演進的動態進程。共被引分析主要包括作者共被引、期刊共被引。

共被引分析中把時間跨度設置為2006—2020年，時間切片為1，分析類型分別選擇“Cited Author、Cited Journal”，分析對象數據之間連接強度選擇余弦，考慮到分析共被引關系比較復雜，因此分析對象數據篩選選擇Thresholds（c，cc，ccv：3，2，16;3，3，20;3，3，20），修剪算法和策略選擇Pathfinder和Pruning the merged networks，運行后結果如圖8、圖9所示。

作者共被引是指兩位（或者多位）作者同時被后來一篇或者多篇論文所引證，則稱這兩位（或多位作者）構成共被引關系[10]。醫用防護服作者共被引網絡圖譜的密度為0.0129，呈現出比較密集的網絡。圖8中節點代表被引頻次，節點的大小和被引頻次的高低成正比，被引次數排在前五的作者分別為ANONYMOUS、WORLDHEAL THORGANIZA-TION、LI Y、LOEB M、RADONVICH LJ，其中ANONYMOUS不僅共被引頻次最高，其中心性（0.41）也最高，表明其在醫用防護服研究領域有比較高的學術地位。學者要想了解和醫用防護服相關的研究，可以優先閱讀ANONYMOUS[11]發表的文獻。此外，有些作者雖然發表的文獻被引頻次不高，但其中心性卻能排在前列。例如SIEGEL JD（中心性0.11）、CASTLE N（中心性0.08），表明他們發表的文獻也非常具有學術影響力，也可作為重點閱讀對象。

學術期刊是學術傳播的重要紐帶與載體，也是學術研究的基礎，是發文質量的象征[12]。由圖9可知，有關醫用防護服研究領域比較相似，主要集中于醫學、工程學、材料科學、公共衛生與職業健康和運動科學。節點大小代表該期刊共被引次數[13]，從圖9可知，節點最大的是《NEW ENGL J MED》，其中心性高達0.45，在有關醫用防護服研究方面是比較優質的期刊，對于初學者要想了解和醫用防護服的前沿動態，可優先閱讀此期刊的文獻?！禞AMA-J MED ASSOC》《AM JINFECT CONTROL》《LANCET》和《J HOSP INFECT》這4本期刊也有較高的被引頻次，并且中心性都不低，皆可作為了解醫用防護服研究動態的優質期刊。

2.5 醫用防護服研究熱點及其研究趨勢分析

關鍵詞是對文獻內容高度概括，反映文章主要內容及核心主題，頻次高的關鍵詞常被用來反映研究領域的熱點問題，因此通過對關鍵詞進行分析有助于把握研究熱點和研究趨勢[14]。本部分分析基于關鍵詞分析下再調出關鍵詞時間線和時區圖兩個維度對醫用防護服研究趨勢進行闡述。

分析條件的設置同上，分析結果如表1、圖10、圖11所示。

研究熱點通常是文獻內部內在聯系、數量較多一組文獻所探討的熱點問題[15]。在CiteSpace分析中通常被引頻次較高的關鍵詞能代表該時期研究的熱點。由表1可知，被引頻次排在前三的關鍵詞分別為Risk、Exposure、Performance，表明其在該階段是醫用防護服研究的重點。同樣可以發現頻次排在第三的Performance（性能）中心性最高，對比之下可以發現，雖然以Risk為研究主題的學者最多，但研究這個主題帶來社會影響力卻不如有關醫用防護服性能方面的研究。未來可以對醫用防護服性能、暴露等方面加大研究力度，以期為人類帶來更具影響力的研究。

關鍵詞時間線分析可以了解某段時間內研究熱點隨時間變化的發展趨勢[16]。關鍵詞時間線分析其實就是把關鍵詞聚類后按照時間線展示。聚類是指把所有關鍵詞根據研究類別進行劃分，聚類所得的標簽其實在關鍵詞分析中就已然存在，只不過聚類后以另一種大的類別進行展示。在圖10中白色的字體即為關鍵詞，弧線代表各個時期關鍵詞演進的路線。聚類后主要分為9大類，分別是：#Injury、#Personal pertective equitment、#Ionizing radiation、

#Knitting technology、#Electrospinning、#Wear、#Covid-19、#Corrosion-wear、#Aqc;圖10中直線條代表研究起點和結點。可以發現個人防護裝備、編制技術、靜電紡絲等研究起步較早，研究跨度較長，也是九個聚類中一直持續到現在的研究。其中有關個人防護裝備和冠狀病毒相關的研究中心性分別為0.08 和0.04，表明這兩個研究熱點學術價值較高，未來如果想在醫用防護服方面有所建樹可將其作為重點研究的課題。

時區圖能夠清晰地反應關鍵詞更新和關聯程度，從而反應出研究主題和研究趨勢，以此來預測未來的研究熱點[17]。醫用防護服研究關鍵詞時區圖分析圖譜如圖11所示，可見，有關醫用防護服研究趨勢的演進主要分為4個階段，各個階段都有比較代表性的研究主題。2006年—2009年代表性的研究主題有protective clothing、impact和exposure，此階段以保護皮膚為主;2010年—2011年，該階段開始注重于醫用防護服的性能，代表性的研究主題有performance、risk、injury等;2012年—2019年，該階段有關醫用防護服研究處于平穩上升階段，對個人防護裝備研究的比較多，代表性的研究主題為personal protective equipment、prevention等;2020年1月1日—2020年10月30日，由于“新冠肺炎”的爆發，有關醫用防護服的研究激增，研究集中于heath、infection，研究演進到2020年10月30日開始出現大規模和“新冠肺炎”相關的研究，代表性的研究熱點有Covid-19（中心性0.04）、face mask（0）、medical mask（0）、surface（0.01）、coronavirus（0）、physical activity（0.01）、preventing influenza（0），可以發現有關Covid-19的研究在2020年研究熱度最高，研究這個對社會帶來的實質影響力也是最高的。此外face mask、coronavirus等研究熱點熱度雖然較高，但研究該主題對社會帶來的影響力有限，反而是一些研究熱度沒有那么高的surface和physical activity更具研究價值?；谘芯繜岫群椭行男詫Ρ阮A測未來可能成為研究熱點的主題有Covid-19、Surface和Physical activity。

綜上，醫用防護服的研究演進趨勢從一開始注重保護皮膚轉向醫用防護服的性能到現在研究集中于和“新冠肺炎”防護相關的研究，未來比較有發展前景的研究有Personal pertective equitment、Covid-19、Surface和Physical activity。

3 結論

通過對2006年1月1日—2020年10月30日在Web of Science上發表的380條醫用防護服文獻進行可視化分析，發現研究具有以下特點：

a）醫用防護服研究是一個復雜的交叉學科，其研究熱度逐年上升，并伴有良好的發展態勢。

b）合作圖譜分析表明醫用防護服研究者之間共現關系稀疏;共被引關系揭示了醫用防護服高影力作者和高水平期刊。

c）關鍵詞分析發現研究熱點一直處于動態變化之中，通過分析可以預測未來可能成為研究熱點的有Personal pertective equitment 、Covid-19、Surface和Physical activity。

文章通過CiteSpace可視化分析軟件以一種生動形象、簡潔易懂的圖譜對醫用防護服研究進行闡述，試圖從多個維度呈現和醫用防護服有關的研究脈絡，為醫用防護服研究發展提供參考方向。但在具體到每篇文獻論述時還有不足，需要在以后的研究中進一步加以補充和完善。

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