基于CiteSpace的我國體外膈肌起搏研究熱點及前沿分析

李 琴，羅曉慶

體外膈肌起搏(extracorporeal diaphragmatic pacing,EDP)[1]是通過體表電極刺激膈神經，提高膈神經的興奮性，引起膈肌有節律地收縮，使膈肌活動幅度增加的一項技術。自1987年體外膈肌起搏技術被發明應用于臨床后[2-3]，在慢性阻塞性肺疾病、肺心病、肺性腦病、塵肺、頑固性呃逆等的輔助治療中的效果得到了臨床證據上的支持[4]。近年來關于體外膈肌起搏的相關研究日益受到關注，涌現出一批研究成果。本研究以近30年發表的體外膈肌起搏相關文獻為基礎，借助CiteSpace軟件對該領域研究進行知識圖譜的可視化分析，梳理研究熱點，挖掘研究前沿，為今后的研究提供方向和理論依據。

1 資料與方法

1.1 文獻來源 以中國知網(CNKI)為檢索數據庫，以“體外膈肌起搏”為主題詞進行檢索，檢索時限設置為1990年1月—2021年1月。共檢索出242篇相關文獻，剔除會議論文、報紙、學位論文等，再利用NoteExpress軟件查重及排除不相關文獻，最終納入文獻212篇。

1.2 文獻分析方法 CiteSpace是一款運行在Java語言環境下的文獻計量學分析軟件，可實現合作圖譜、共現圖譜、共引圖譜、突現詞探測等功能[5]。利用CiteSpace Ⅴ軟件對212篇文獻進行可視化知識圖譜繪制與分析，設置時間跨度(time slicing)為1990年1月—2021年1月；時間分區(years per slice)為“1”；節點類型(node types)為“author”“institution”“keyword”等；閾值TopN(top N% per slice)設置為50；剪切方式(pruning)選擇“pathfinder”+“pruning the sliced networks”。

2 結果

2.1 發文量年份分布 與時間相關的發文量變化反映了一個領域的發展趨勢，對體外膈肌起搏相關研究發文量進行時間分布研究，可見相關研究呈現崎嶇發展走勢。自1990年—1999年繁榮期后，經歷了2000年—2016年低潮期，自2017年后發文量又呈上升趨勢。見圖1。

2.2 文獻主題分析

2.2.1 研究熱點分析 對關鍵詞進行共現分析，結合關鍵詞的出現頻次及中心性，可發現體外膈肌起搏研究領域新的增長點。通過CiteSpace Ⅴ軟件對212篇文獻的高頻關鍵詞(頻次≥5)進行知識圖譜的繪制(見圖2)，本研究關鍵詞共現圖共188個節點、200條連線，網絡模塊指數Q值=0.711 9，網絡同質性S值=0.921 2。如果Q值>0.3代表聚類結構顯著，S值>0.5表示聚類結果合理，成員相似度高[6]。關鍵詞的中介中心性越高，表示研究數量越多，影響力越大[7]。將語義相近的關鍵詞合并，最后統計出排在前10位的高頻關鍵詞及其中心性，見表1。結合圖2和表1可見近30年我國對于體外膈肌起搏相關研究集中于對慢性阻塞性肺疾病、呼吸衰竭、肺心病等呼吸系統疾病的臨床應用效果上。

運用CiteSpace Ⅴ軟件生成體外膈肌起搏相關研究關鍵詞時間線圖譜(見圖3)，由此可見體外膈肌起搏的應用從早期的呼吸系統疾病延伸到肺康復及神經系統疾病如腦卒中、脊髓損傷及吞咽障礙等疾病。

表1 1990年—2021年體外膈肌起搏相關研究前10位高頻關鍵詞及其中心性統計

2.2.2 研究前沿分析 突變詞(burst)是指含該關鍵詞的文獻短時間內被大量引用，可反映該領域的研究前沿。利用CiteSpace V軟件的突發性探測(burstness)功能，得到突變性最強的11個關鍵詞(見圖4)。可見“肺康復”(2017年—2021年)、“腦卒中”(2018年—2021年)在2017年后具有強突變性，是體外膈肌起搏研究領域的研究前沿，“肺疾病”從2004年延續至今仍是本領域的研究熱點。

3 討論

3.1 體外膈肌起搏研究的演化路徑特點 根據我國體外膈肌起搏相關研究近30年的發文量、關鍵詞突現強度及其年份變化，可將體外膈肌起搏研究發展變化劃分為3個階段。第一階段(1990年—1999年)共發文131篇，占總發文量的61.79%，屬于該領域的繁榮時期，此階段出現的突變詞包括“EDP”“肺性腦病”“Ⅱ型呼衰”“高頻通氣”“肺功能”“肺心病”。隨著技術的進步，電刺激引起膈肌收縮的技術應用于臨床已有近70年的歷史[8]，體外膈肌起搏技術自開發以來各位學者都較為關注，在積極開發對于此技術的適應證，此時期發表了多篇用于治療慢性阻塞性肺疾病、呼吸衰竭、頑固性呃逆、肺心病等疾病的病例系列報道。第二階段(2000年—2016年)共發文23篇，屬于發展的低潮期。我國體外膈肌起搏經過前面十幾年的發展和探索，技術已較成熟并應用于臨床，其使用方法的改進和適用范圍也在逐漸擴展，在這個階段遭遇發展瓶頸，其突變詞也聚焦于“無創通氣”和“肺疾病”，可能與體外膈肌起搏對于呼吸肌疲勞的康復、改善通氣功能，更適用于呼吸系統相關疾病有關。第三階段(2017年—2021年)共發文58篇，發文量開始上升，屬于回暖期。體外膈肌起搏經過幾十年的臨床實踐和探索遭遇發展瓶頸后，其突變詞發展為“肺康復”和“腦卒中”，隨著2017年我國康復醫學會呼吸康復專業委員的成立，肺康復這項技術在全國蓬勃開展。體外膈肌起搏對于呼吸系統疾病中的慢性阻塞性肺疾病、機械通氣的重癥病人，可提高病人膈肌的活動度、強度和耐力，改善病人肺功能及其臨床癥狀，達到改善呼吸肌疲勞和通氣功能、促進病人咳嗽及氣道廓清的效果，且無創傷及操作簡單，使得體外膈肌起搏技術在肺康復領域備受關注。

3.2 體外膈肌起搏的發展趨勢

3.2.1 肺康復 2013年美國胸科學會/歐洲呼吸學會呼吸康復聲明[9]將肺康復定義為一個建立在病人全面評估基礎上的個體化綜合治療方案，其中包括運動訓練、教育和行為改變等，旨在改善慢性呼吸疾病病人的生理和心理狀況，同時促進健康行為的長期堅持。肺康復中常見技術包括有氧和抗阻運動訓練、氣道廓清技術和輔助器械的使用等[10]。體外膈肌起搏技術作為提高通氣效率、吸氣肌訓練(inspiratory muscle training,IMT)和氣道廓清中的重要方法，目前已廣泛應用于肺康復中。

體外膈肌起搏通過體表電極對膈神經進行刺激，促進膈肌規律收縮，膈肌的運動在膈神經支配下使膈肌收縮力增強，胸廓容量增大的同時，潮氣量進一步增加，有效改善了病人動脈血氣指標和肺通氣功能[11]。目前IMT主要包括膈肌和肋間外肌訓練，體外膈肌起搏直接作用于膈肌，改善膈肌的結構與功能，是改善肺功能的有效手段，具有無創傷、操作簡單等優點，被大量應用于肺康復治療中[12]。Glenn等[13-14]研究表明，體外膈肌起搏治療可以提高膈肌移動度，改變膈肌的纖維結構，使其變得粗大肥厚，增強膈肌肌力，這可能是膈肌起搏治療的機制之一。除此之外，體外膈肌起搏還可提高膈肌增厚率(diaphragm thickening fraction,DTF)，增強病人自主咳嗽能力，且干預方式溫和，病人接受度高[15]。

3.2.2 神經系統疾病 腦卒中后呼吸功能障礙不僅影響神經功能的恢復，還會增加腦卒中再發的風險，其發生原因包括腦干及大腦皮質的原發性損傷、肩及手部疼痛、胃腸內容物占位、水電解質紊亂、營養不良以及長期機械通氣等[16]。通過體外膈肌起搏器治療，使膈肌收縮強度得到有效調節，可模擬正常生理呼吸狀態，有效改善腦卒中病人的通氣情況。梁毅[17]的研究結果顯示，腦卒中后氣管切開病人采用體外膈肌起搏器聯合呼吸反饋對肺康復的效果明顯，治療后60 d觀察組病人肺部功能狀況明顯優于對照組(P<0.05)，恢復了肺部功能，降低了感染發生率。

4 小結

本研究利用CiteSpace軟件對體外膈肌起搏相關研究進行可視化分析，發現該研究領域經歷了崎嶇的發展過程，研究熱點主要集中于起搏方法的改進和適用范圍的擴展上，研究前沿包括體外膈肌起搏在肺康復及腦卒中中的應用，前沿研究相對單一和集中。目前，該領域已產生的部分基于干預試驗的研究顯示了體外膈肌起搏的效果，后期應加強不同研究團隊的合作，開展更多高質量的臨床研究，同時研制更加精密的起搏器，與遠程醫療接軌，應用于疾病恢復期三級康復體系中。本研究納入的文獻僅來源于中國知網，缺少國內外文獻的對比分析，存在一定的發表偏倚，需進一步檢索其他數據庫以達到對該領域的全面認識和分析。