基于CiteSpace和VOSviewer对近10年扩张性心肌病相关文献的可视化分析
安景景，江茂宁，刘家佳，王小娟，邓爱云,
当前我国心血管病患病率处于持续上升阶 段，2018年心血管病死亡占我国城乡居民总死亡原因的首位，其中农村为46.66%，城市为43.81%，严重威胁人们身心健康，也造成了极大的医疗负担[1]。扩张性心肌病（DCM）是一种异质性心肌病，以心室扩大和心肌收缩功能降低为特征，是引起心力衰竭、心律失常和猝死的常见疾病之一[2,3]。研究表明，大部分扩张性心肌病患者具有潜在的遗传学基础，与DCM相关基因型阳性者确诊时年龄更低（P＜0.05），特点是遗传异质性、外显率和表达能力不同[4]。在过去几十年中，由于对该病病因学特征及危险信号综合方法的掌握，通过系统的家族筛查进行早期诊断，DCM的预后得到显著改善，但临床管理中的一些重要问题仍未解决[5]。近年来，随着遗传学及基因检测的不断发展，扩张性心肌病的研究也越来越多，对该领域的研究内容进行科学性的归纳总结十分必要。
文献计量分析是一种统计方法，用于分析和可视化已发表文章的关键特征，以及使用在线文献数据库识别特定领域的研究趋势[6]。目前，有多种文献可视化分析工具用于文献计量学的研究，其中CiteSpace和VOSviewer是当前使用最为广泛的可视化软件[7,8]。因此，本文以Web of Science（WoS）核心合集数据库在2012～2021年间收录的DCM相关论文作为研究对象，利用CiteSpace和VOSviewer通过国家/地区、机构、作者、关键词等方面对近10年扩张性心肌病相关文献进行梳理研究，以期为DCM研究热点及未来的研究方向提供一定的参考和借鉴。
1.1 文献来源与检索策略计算机检索Web of Science核心合集数据库，搜索2012～2021年发表的与扩张性心肌病相关的所有文献，检索条件为（主题词：“Dilated Cardiomyopath*”OR“Congestive Cardiomyopath*”OR“Idiopathic Dilated Cardiomyopath*”）。通过语种（English）和文献类型（article）限制检索结果，采用主题词加自由词结合展开检索。由2位研究者独立对文献进行数据提取并交叉核对，如有争议，与第3位研究者讨论决定是否纳入。每条数据包含参考文献及全记录，保存为纯文本文件用于可视化分析。
1.2 研究方法利用Web of Scienc数据库文献分析工具统计年度发文趋势，CiteSpace 5.8.3 R和VOSviewer 1.6.18软件分别进行国家/地区、研究机构、作者及关键词分析。将时间跨度设置为2012～2021年，单个时间分区的长度设置为1年；
阈值项选择“k=25”，对网络不采取剪切，以便保留关键文献。利用2020年版的期刊引证报告（JCR）和影响因子（IF），作为衡量研究领域内期刊科学价值的重要指标。
2.1 检索结果自2012～2021年Web of Science核心合集数据库收录扩张性心肌病相关文献共计8132篇，排除非article的文献（Proceedings papers 99篇、Early Access 55篇、Book chapters 14篇、Data papers 3篇、Retracted publications 3篇、Publication with expression of concern 1篇）后，最终纳入7957篇文献（图1）。2012～2021年间关于DCM的文献发表情况见图2。10年间该领域发文量总体呈现动态平衡，其中2017年文章发表数量最高（852篇），2014年最低（748篇）。
图1 文献检索流程图
图2 2012～2021年扩张性心肌病的文献发表情况
2.2 国家/地区分布及合作网络在2012～2021的10年间共有125个国家/地区为扩张性心肌病的研究做出贡献，其中美国发文量最多，为2678篇，中国以1108篇位居第二，德国排列第三，发文量为898篇，这表明美国、中国及德国为该领域的主要研究力量。2012～2021年扩张性心肌病领域内发文量前10的国家/地区见表1。利用CiteSpace 5.8.3 R绘制国家/地区合作网络图（图3），显示该领域内各国之间合作较为紧密，其中英格兰及荷兰中心性最高（≥0.1），表明英格兰及荷兰在该领域的国际合作最为紧密。该领域前10国家/地区年度发文量见图4。
图3 2012～2021年扩张性心肌病领域内国家/地区合作网络图
图4 2012～2021年扩张性心肌病领域内前10国家/地区年度发文量
2.3 机构2012～2021年扩张性心肌病领域内发文量前10的机构见表1。发文量排名前3的机构分别为美国斯坦福大学、德国心血管研究中心及美国梅奥医学中心，发文量分别为127篇、123篇及116篇。研究机构热度图（图5）显示美国斯坦福大学、德国心血管研究中心及美国哈佛大学处于热度图的黄色区域，表明为该领域内的热点研究机构。
图5 研究机构热度图
2.4 期刊2012～2021年收录的有关扩张性心肌病的相关研究共涉及1489种刊物，将发文量及被引频次前10名的期刊，按影响因子及JCR分区列于表2。其中，刊文量前10的期刊共发表研究1139篇，占10年间发表文献总量的14.31%，发文量前三的期刊分别是PLoS One、International Journal of Cardiology及Scientific Reports；
被引期刊中以Circulation和Journal of the American College of Cardiology的被引频次最多，均大于5000次。综合以上结果分析，推测这些期刊在扩张性心肌病领域的影响力较大。
表2 2012～2021年扩张性心肌病领域内高影响力期刊
2.5 作者在该领域研究作者中，发文量最多的是德国海德堡大学的Katus Hugo A，共计68篇，排名第二和第三的分别为意大利里雅斯特大学Sinagra Gianfranco及意大利米兰理工大学Merlo Marco；
从作者的中心性来看，Sinagra Gianfranco最高为0.14，表明其在该领域内的合作交流最为广泛。被引频次最高的作者为美国塔夫茨医学中心的Maron Barry J，共计被引657次，其次是美国芝加哥大学Lang Roberto M及美国俄亥俄州立大学Hershberger Ray E，被引量分别为563次及516次。2012～2021年扩张性心肌病领域内发文量前10的作者及被引作者见表3。
表3 2012～2021年扩张性心肌病领域内发文量前10的作者及被引作者
2.6 关键词分析利用VOSviewer 1.6.18绘制关键词共现图谱，以反映该领域的研究热点，结果显示，排名前10的关键词主要是dilated cardiomyopathy（扩张性心肌病），heart failure（心衰），cardiomyopathy（心肌病），disease（疾病），expression（表达），mortality（死亡率），echocardiography（超声心动图），heart（心脏），association（关联），hypertrophic cardiomyopathy（肥厚性心肌病），（图6）。关键词主要聚集为三类，即扩张性心肌病的病因研究（绿色区域）、诊断与管理（蓝色区域）、治疗与预后（红色区域）。绿色区域关键词多且分散，与红色区域相距较近，蓝色区域关键词最少，但最集中。
图6 关键词共现网络图谱
运用CiteSpace软件对2012～2021年扩张性心肌病领域进行关键词突发性分析，通过关键词的变化以确定研究的前沿热词、正在兴起的理论趋势及新主题。结果显示C反应蛋白、基质金属蛋白酶、糖尿病等近年来研究减少，而遗传学、基因组学、疾病的管理等成为新的研究热点（图7）。
图7 关键词突发性分析
本文利用文献计量学对Web of Science核心合集数据库近10年扩张性心肌病相关文献进行梳理研究，结果表明近10年来该领域的研究处于年均大于700篇的高产稳定状态。国家/地区发文量统计分析显示，美国在近10年来的发文量远远高于其他国家/地区，在DCM领域处于领先地位，带动该领域的发展。我国发文量虽然世界第二，仅次于美国，但我国的研究质量与一流国家相比仍然存在差距，与我国DCM领域庞大的文章数量不相衬的是高水平研究的数量和占比仍然较低。从国家/地区中心性来说，英国及荷兰的中心性均≥0.1，表明在该领域内和其他国家/地区交流合作最为密切。发文量排名前10的国家/地区中我国的中心性最低，这说明我国在该领域的研究中与其他国家/地区的合作较少，在未来我们应该加强国际间的交流合作，提高我国在该领域的影响力与话语权。
机构发文量及研究机构热度图分析表明2012～2021年开展扩张性心肌病研究的科研机构主要包括美国斯坦福大学、德国心血管研究中心、美国梅奥医学中心及美国哈佛大学等，值得注意的是，发文量前10的机构中7个为美国的研究机构，剩余3个分别为德国、中国及英国的研究机构，这表明其他国家与美国的科研实力存在差异，美国在该领域的优势异常显著，极大的推动着DCM领域的前进。另外，与德国及英国等机构相比，我国研究机构的中心性较低，这说明我国虽然发文量较多，但缺乏领跑机构，与其他机构间的合作仍欠缺。
近10年扩张性心肌病领域高影响力期刊中，属于JCR分区Q1区的期刊占1/2。其中PLoS One及Scientific Reports为综合性期刊，其余8种均为心血管专科杂志。PLoS One被评定为JCR分区Q2区，虽然杂志刊文量排名第一，但关于扩张性心肌病领域文章的质量、内容的创新性及影响力仍有待提高。近10年排名前10的被引期刊中属于JCR分区Q1区的期刊占70%，其中以Circulation引用最多，该杂志为美国心脏协会出版的科学期刊，发表与心血管疾病研究和实践有关的文章，截至2021年，其影响因子为29.69，在心血管系统及外周血管疾病类期刊中排名第一。
发文量排名前10的作者，均活跃于心肌病研究领域，共计发表516篇研究。其中以Katus Hugo A发文量最高，他的团队主要致力于：①DCM的预后评估：利用心脏磁共振特征跟踪（CMR FT）评估的左心室应变对DCM患者具有很高的预后价值，可改善DCM的风险分层[9]；
②DCM的血清生物标志物：能量代谢物琥珀酸可作为缺血性和扩张型心肌病的生物标志物[10]；
③DCM的表观遗传学：通过分析DCM病例组和健康对照组的临床资料，明确了心肌中显著不同的转录组模式，确定了内含子DNA甲基化和外显子之间的强关联，首次强调了DNA甲基化的遗传印记与表观遗传信息向动态mRNA剪接环境传输之间的密切关系[11]。共被引作者引文量最高的是Maron Barry J，其团队主要关注于心肌病的危险分层、综合管理及流行病学等方面[12,13,14]。Towbin Jeffrey A是中心性最高的共被引作者，其团队专注于小儿心肌病、儿童心肌炎等的研究[15,16]。
关键词共现及突发性检测显示，当前扩张性心肌病研究主要聚集于疾病的病因、诊断与管理、治疗与预后等方面。近年来，针对DCM的遗传及转录组学的研究变得越来越深入[17]，DCM是一组与遗传相关的心血管疾病，由此，对 DCM遗传学基础的认识有助于疾病的综合管理；
同时，确定家庭成员的遗传风险，可以预防疾病的进一步发展。基因测序技术的推进为人类遗传学和基因组学开辟了一个新时代，但区分致病基因、非致病基因及特定基因变异仍然是未解决的难题。最近研究指出，单变异孟德尔疾病模型不足以解释部分DCM病例，多种变异体相互作用也可导致DCM，环境因素可能参与其中[18]，这说明我们对DCM临床遗传学的变异解释和遗传结构的了解仍然不完整。Mazzarotto等[19]的一项大型DCM疾病基因测序的队列研究中，将健康人群与DCM患者相比较，分析56个常见测试基因的蛋白质编码区域中的罕见变异，最终结果显示，TTN和DSP中的截断突变与DCM相关，MYH7 、LMNA、BAG3、TNNT2、TNNC1、PLN、ACTC1、NEXN、TPM1和VCL中的变体在特定患者的亚群中显著富集，而TPM1和VCL可能是导致DCM早期发病的主要基因，从而提高了与DCM临床基因检测相关的准确性。而Jordan等[20]使用临床基因组半定量基因-疾病临床有效性分类框架，对DCM遗传学进行了修改，以根据当前可用证据的强度将基因分类，选择了51个具有人类遗传证据的基因，发现BAG3、DES、FLNC、LMNA、MYH7、PLN、RBM20、SCN5A、TNNC1、TNNT2、TTN 、DSP被归类为具有明确或强的致病证据，ACTC1、ACTN2、JPH2、NEXN、TNNI3、TPM1、VCL被归类为中等证据。通过对心肌病遗传学的持续研究，将更深入的理解疾病的发生过程，有助于临床医生从现有的治疗方法中做出最佳的临床决策，从而体现精准医学的实施。Rosenbaum AN等[21]指出，了解DCM发病的根本原因或提供临床预后信息，对于减少心力衰竭的全球负担，降低疾病相关的发病率和死亡率至关重要。
当前，扩张性心肌病的关注重点已经从传统治疗模式转移到疾病预防和个体化治疗的精准医学时代。然而，如何将遗传信息更好的应用于个体化患者的管理中，仍然具有挑战性；
同时，目前对基因变异的功能影响及其预后意义仍然缺乏深层次的理解。相信未来随着基因组学的发展，精准医疗将有望显著改善患者的治疗效果并降低医疗卫生成本。
本研究存在一定的局限性，首先我们仅从WoS核心合集数据库收录相关论文作为研究对象，其他数据库和文献类型并没有纳入，可能造成一部分文章的选择缺失。其次，由于文献计量软件自身的特性，只能够分析软件设定的特定信息，在可视化过程中可能遗漏一些关键的细节。
综上所述，本文运用文献计量学对扩张性心肌病领域的相关研究进行分析，发现近10年来扩张性心肌病领域的发文量总体趋于稳定，美国在该领域具有绝对的实力，且各机构间合作相对密切。我国发文量较大，但缺乏DCM领域的领跑机构，未来还需进一步加强与国际间的合作。目前，扩张性心肌病的病因研究、诊断与管理、治疗与预后为热点研究领域，而针对DCM的遗传学、基因组学及疾病管理等研究将成为未来主要的研究方向。
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