近5年慢性意识障碍治疗的可视化分析

时间：2024-07-28

邹瑜聪，周静，林炜明，李冬霞，王娟，王昱棋，王玉龙

1.山东中医药大学康复医学院，山东济南市 250355；2.深圳市第二人民医院/深圳大学第一附属医院康复医学科，广东深圳市 518035

0 引言

慢性意识障碍(prolonged disorders of consciousness, pDOC；MB20.Y 其他特指的涉及意识的症状、体征或临床所见)是指各种严重脑损伤导致的意识丧失超过28 d的病理状态，可分为植物状态/无反应觉醒综合征(vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome, VS/UWS)和最小意识状态(minimally conscious state, MCS)[1-3]。VS/UWS 是一种无意识的分离状态，患者存在睁眼运动和反射性活动，但缺乏自我或环境意识的行为证据[2,4]。MCS表现出最小但明确的自我或环境意识行为证据，如视觉追踪和对疼痛的定位，但行为不能始终如一地重现[2,5]。pDOC 是临床管理的巨大挑战，加重了患者家庭和社会的负担[1]。

pDOC的治疗包括药物治疗如金刚烷胺、唑吡坦，以及神经调控技术如经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)、重复经颅磁刺激(repeated transcranial magnetic stimulation, rTMS)、脑深部刺激(deep brain stimulation, DBS)等[6-7]。

CiteSpace 是一种用于可视化分析文献数据的软件，通过绘制可视化图谱对研究领域的研究现状、研究热点和研究趋势进行分析，帮助研究者多维度了解研究领域的架构[8-9]。本研究基于CiteSpace 对Web of Science 核心合集数据库近5 年收录的pDOC 治疗研究进行可视化分析。

1 资料与方法

1.1 文献检索

对Web of Science 核心合集数据库进行主题检索。文献类型：Article和Review。检索语言：English。检索时段：2019年1月1日至2023年6月7日。

检索式：(disorders of consciousness OR minimally conscious state OR vegetative state OR unresponsive wakefulness syndrome) AND (therapy OR treatment OR therapeutics OR revalidation OR stimulation OR drugs OR rehabilitation)

纳入标准：①研究内容为pDOC 治疗；②研究设计为临床试验、综述、系统评价和Meta 分析、病例报告。

排除标准：①会议论文或者动物实验；②内容重复；③信息不全。

共检索到1 398 篇文献，通过阅读题目和摘要排除内容不相关文献、信息不全文献980 篇，重复文献7 篇，最终纳入411 篇。以纯文本文件的格式导出，以download_.txt的格式命名。

1.2 数据处理

采用CiteSpace 5.8.R3处理数据。时间分区设置为2019 年1 月至2023 年6 月，以1 年为时间切片，术语来源和类型均为默认值，pruning 选择pathfinder、pruning sliced networks 和pruning merged networks。节点类型包括作者、国家、机构、关键词、共被引文献、共被引作者等。根据节点调整分析阈值，节点大小表示数量或频率，连接线表示节点间的合作、共现和共被引关系[10]。

2 结果

2.1 发文量

2019 年至2021 年发文趋势相对平稳，之后上升(图1)。

图1 近5年发文量趋势

2.2 作者

以“Author”为节点，作者合作关系见图2。作者之间整体上有一定合作，未见中心性显著的作者。发文量前3 位的作者依次为Aurore Thibaut (18 篇)、Steven Laureys (16篇)和Jianghong He (13篇)。

图2 作者合作关系网络图谱

以“Cited Author”为节点，作者共被引关系见图3。共被引频次前5 位的作者依次为Joseph T Giacino(266 次)、Steven Laureys (149 次)、Caroline Schnakers(115 次)、Aurore Thibaut (112 次)和Nicholas D Schiff(101次)。

图3 作者共被引图谱

综合分析，Aurore Thibaut 和Steven Laureys 两个团队近5 年在pDOC 治疗研究领域较为活跃，主要研究方向为pDOC 的神经调控和pDOC 患者生物标记物的探索[6,11-15]。

2.3 国家/地区

以“Country”为节点，得到节点数N = 219，连线数E = 218的共现图谱(图4)。近5年发文量前5位的国家依次为美国(97 篇)、中国(91 篇)、意大利(51 篇)、比利时(30 篇)和英国(27 篇)。中心度前3 位的国家依次为比利时(1.12)、丹麦(0.72)和意大利(0.54)。综合分析，比利时近5年处于较重要的地位。

图4 国家/地区共现图谱

我国近5 年在这一领域发文量排名第2，但与其他国家合作不密切，仅与比利时有相关合作。

2.4 机构

以“Institution”为节点，得到节点数N = 206，连线数E = 413 的机构共现图谱(图5)。发文量前5 的机构依次为Harvard Medical School (27 篇)、University Liege (24 篇)、University Hospital Liege (22 篇)、Capital Medical University (21 篇)、Massachusetts General Hospital (16篇)。

图5 机构共现图谱

2.5 参考文献共被引

以“Reference”为节点，得到节点数N = 297，连线数E = 560 的参考文献共被引图谱(图6)。被引频次前3 的文献见表1。排名第1 (74 次)和第2 (52 次)的文献分别为美国神经病学会和欧洲神经病学会制定的指南[2,4]；并列第2 的为一篇综述(52 次)，总结pDOC患者治疗的方法、参数和疗效[6]。

表1 各关键词聚类结果

2.6 关键词

2.6.1 共现分析

关键词共现分析可以描述该领域的内部组成关系和结构[16]。以“Keyword”为节点，得到节点数N =233，连线数E = 394的关键词共现图谱(图7)。剔除与检索策略相关的词后，共现频次排名前5 的关键词依次为EEG (37 次)、traumatic brain injury (32 次)、brain injury (31 次)、scale (29 次)和connectivity (28 次)。中心度排名前3 的关键词依次为dorsolateral prefrontal cortex (0.39)、transcranial magnetic stimulation (0.21)和modulation (0.19)。

关键词之间联系紧密，集中于脑外伤、脑电图、功能连接(functional connectivity, FC)、神经调控技术(rTMS、tDCS、DBS)等。脑电图的时间分辨率高，近年来许多研究用来评估治疗效果和预后，其中应用最多的指标为FC[17-18]。rTMS、tDCS 和DBS 都属于中枢神经调控技术，可以直接刺激特定脑区，逐渐得到应用。

2.6.2 聚类分析

关键词聚类分析是在共现分析的基础上，对联系紧密的关键词进行自动分类，可以观察该领域关键词的特征和结构[10,19]。采用LLR 算法进行聚类，得到13个聚类标签(图8)，Mean Silhouette = 0.881 6 (＞ 0.7)，Modularity Q = 0.728 2 (＞ 0.3)，聚类间同质性较好且聚类结构显著[19]。

图8 关键词聚类图谱

各标签下主要关键词见表1。其中#0、#4、#8、#10 主要与神经调控治疗有关，#1、#2、#3 主要与护理和并发症管理有关，#6、#7、#9主要与意识恢复机制相关。主要提及的神经调控技术包括rTMS、tDCS、经皮耳迷走神经电刺激(transcutaneous auricular vague nerve stimulation, taVNS)和听觉刺激；并发症管理主要提及吞咽功能训练；意识恢复机制研究主要使用脑电图。

2.6.3 突现分析

基于聚类分析结果，对关键词进行突现分析，可以展示该领域在不同时期的发展趋势和前沿热点[20]。本研究得到13 个突现词(图9)。其中2019 年至2020 年出现的突现词有evoked potential、severe brain injury、vegetative state、awake，以evoked potential 的强度最高，表明pDOC 患者的预后评估受到较高的关注。2020 年至2021 年出现的突现词有depression 和level，更关注pDOC患者的功能。2021年至2023年出现的突现词有mechanism、response、vagus nerve stimulation等，最新研究聚焦于意识恢复机制和taVNS的应用。

图9 关键词突现图谱

2.6.4 时区图分析

以关键词的时区图可以直观显示研究领域的热点与动态前沿变化[21]。选择“Timezone View”，关键词时区图谱见图10。与突现分析相似。2019 年和2020年出现evoked potential、level 等，在2021 年出现mechanism、response 等。此外，tDCS 在2019 年被提出，rTMS在2020年被提出，DBS在2022年被提出。

图10 关键词时区图谱

综合突现分析和时区图分析，未来几年pDOC 患者治疗研究的趋势将集中于意识恢复机制的探索和pDOC 患者的神经调控；主要神经调控技术可能为taVNS和DBS。

3 讨论

本研究显示，近5 年pDOC 治疗的研究热点为神经调控、预后评估、护理和吞咽功能训练，未来几年研究趋势可能集中于神经调控治疗和意识恢复机制的探索。

欧美国家的作者和机构存在一定合作。中国研究团队的研究成果也较为显著，但国际影响力尚不足。应加强与高影响力的国家或机构合作。

神经调控技术是目前pDOC 治疗的热点和趋势。rTMS 和tDCS 可以有效改善pDOC 患者的FC 和功率谱振幅[22-23]。taVNS 可以有效增强pDOC 患者的FC 和脑血流灌注量[24-25]。DBS 可以有效改善pDOC 患者的FC[26]。但研究仍有待深入。

pDOC 患者的护理和吞咽功能训练也是近5 年研究的热点。护理是pDOC 患者长期生存的关键，美国神经病学会制定的指南指出，需重点关注pDOC 患者肺部感染、疼痛和阵发性交感神经过度活动等并发症的护理[4]。吞咽训练对pDOC 患者意识改善十分重要，意识改善与吞咽的咳嗽反射、口腔阶段的有效性存在关联[11,27]。

意识恢复的机制尚不完全清楚。细胞和回路机制可能是意识恢复的基础，如神经兴奋在大脑皮质、丘脑皮质和丘脑纹状体的连接恢复[1,28]。中央回路模型认为，前脑中枢和额叶网络与pDOC 患者大脑活动的恢复相关[28]。研究主要以脑电图为检测手段。

本研究仅对Web of Science 核心合集的相关文献进行分析，数据来源单一，可能影响研究的完整性。未来可纳入更多数据库文献进一步分析。