基于CNKI的近20年针灸与脑效应机制相关研究的可视化分析*

李慧 徐利本 于晓雯 董秋平 吉亚 徐利飞

(1.南京中医药大学镇江附属医院(镇江市中医院),江苏 镇江 212003;2.江苏大学附属人民医院,江苏 镇江 212000)

针灸是中医学的重要组成部分,以中医基础理论为指导,以经络腧穴理论为基础。以其临床疗效显著、安全性高得到了国内外学者的高度认可。多年来,由于针灸效应的复杂性,研究者从未停止对针灸作用机制的探索。随着现代医学的快速发展和技术的不断革新,神经影像技术被逐渐应用于针灸领域的现代研究中,尤其是功能磁共振成像技术(functional magnetic resonance,fMRI)更是以无创性、非侵入性、相对高时空分辨率等诸多优点成为针灸探讨脑效应机制的可视化技术手段[1]。目前针灸脑效应机制的相关性研究已成为国内乃至国际学者聚焦的研究热点问题之一。本文将运用陈超美教授研究开发的CiteSpace可视化软件,基于CNKI数据库,对近20年针灸与脑效应的相关研究进行直观的分析,并以知识图谱的形式呈现该领域的研究现状、最新的学术动态以及未来的发展趋势[2],为该领域的相关研究提供必要的支持和参考依据。

1 研究资料和方法

1.1文献检索步骤 通过计算机检索中国知网(CNKI)数据库作为本的研究文献来源,以“针灸,脑效应”作为检索主题词,自由检索词为(针灸OR针刺OR电针OR艾灸OR灸法AND脑效应OR中枢机制OR中枢效应机制OR中枢调节机制OR中枢作用机制),检索文献年限:2000年1月1日—2021年6月30日。文献具体流程、纳入及排除标准见下图1。

图1 纳入文献流程图

图2 针灸与脑效应相关研究的年发文量分布图(篇)

1.2文献处理 选定所有纳入的文献,以RefWorks格式下载导出所有文献,并用科学计量学软件CiteSpace(V.5.7.R5版)进行文献研究的数据处理,即知网文献数据转换为可被CiteSpace软件识别的格式形式。

1.3软件参数及数据分析流程 本研究使用CiteSpace V绘制相关主题知识图谱,其软件各分区相关参数设置如下:Time Slicing参数区(时间切片区):数据分析区间选定,即为检索文献发表时间2000年1月1日—2021年6月30日,时间分区为1年分区法。

Node type参数区(节点类型区):分别选择Author(作者)、Institution(机构)、Keywords(关键词)进行数据分析,其中各作者、各机构之间进行合作网络分析,关键词进行共现网络相关分析,该区域其他参数如Top N、Thresholds、Citations等均为软件默认值。

Pruning参数区(剪切方式):因本研究文献数量较少,本参数区未选择裁剪方式。

2 针灸与脑效应相关研究的基本情况分析

2.1年发文量趋势分析 关于针灸与脑效应的相关研究的年发文量大致可分为以下几个时期:2000—2008年:此阶段属于发展初期,总发文量仅为44篇,年发文量基本维持在3～7篇,说明学者对于该领域的研究处于探索期。2009—2016年:此阶段发文量较前增加,表明研究者对该领域的关注度增加,但总体发文量增长速度缓慢,为缓慢发展期。此阶段平均年发文量为18.75篇,最高年发文量为2013年的28篇。2017—2021年:此阶段研究产出较前快速增长,处于该领域的快速发展期,平均年发文量达38篇,其中2017年发文量为42篇,为研究以来的最高热度,另外根据知网预测2021年发文量为44篇,说明现阶段关于针灸与脑效应的相关研究趋势较为稳定或仍受到研究者关注。

2.2文献基金项目资助情况分析 文献基金项目资助体现了一个学科发展的重要性,有利于研究者开拓新的思路及科研水平的提升。针灸与脑效应相关研究的文献基金资助情况分布如下图3,其中国家自然科学基金项目达126项、国家重点基础研发计划(973项目)为41项、其次为黑龙江自然科学基金8项、北京市自然科学基金7项、国家重点研发计划6项。

图3 期刊基金项目来源分布

2.3核心作者合作可视化分析 通过分析作者之间的合作网络情况,可以了解该领域的核心作者、各作者以及团队之间的合作研究关系。软件运行分析后得到图4,图中节点数表示共有369位作者被纳入分析,节点圆圈大小表示作者在该领域贡献及其重要性,连线表示作者之间的合作关系。表1列出了该领域发文量前10位的核心作者,其中以曾芳12篇发文量最高,其次为梁繁荣10篇。

表1 针灸与脑效应相关研究的高产作者发文量(前10位)

图4 针灸与脑效应相关研究的作者合作网络图

表1所示中介中心性是反映某一节点在网络结构中重要性的指标,也可称之为节点的“中心”,中心性范围在0～1之间,数值越大,表示中心性越高。节点的中心度越大,说明它能够承担起更多节点相互之间的联络,起到桥梁和中介的作用[3]。前10位高产作者中曾芳、梁繁荣、刘波、方继良、曹丹娜的中心性均为0.01,结合由图4可以看出以上述作者为中心形成了该领域的主要研究团队,其中曾芳和梁繁荣形成的研究团队人数最多,团队内部合作紧密,发文量最高。

2.4研究机构合作可视化分析 通过研究机构合作网络可视化分析,能够反应各研究机构的科研实力和合作关系,并且从网络中分析出知识的传播状况[4-5]。运行后得到图5,共155个研究机构纳入分析。根据表2发文量统计显示了排名前10的研究机构,各中医药大学形成了该领域的主要研究力量,其中以黑龙江中医药大学32篇为最高发文机构,其次是成都中医药大学针灸推拿学院、辽宁中医药大学发文量均为20篇。

表2 针灸与脑效应相关研究的机构发文量(前10名)

图5 针灸与脑效应相关研究的的机构合作网络分析

结合图5和表2中各机构的中介中心性可以看出中国中医科学院针灸研究所(中介中心性0.02)与其他机构合作网络最为紧密。发文量较高的合作机构多以本区域附属单位为主,未形成该领域内较大的合作网络,如黑龙江中医药大学、成都中医药大学。更多的研究机构则为两两合作形式或单独研究为主,如发文量较高的辽宁中医药大学以独立研究为主。

3 针灸与脑效应相关研究的热点及前沿趋势

3.1研究热点分析 关键词是文章内容的精髓和主干,是作者表达和阐述主要思想的高度概括,通过关键词分析可以预测一个领域的研究热点[6]。对所纳入的文献进行共现分析,共得到节点数381个,连接182条,见图6。为了更加清晰、直观地了解本领域的研究现状,对高频关键词进行归纳总结(表3),从以下几个方面阐述该领域的研究热点问题:

表3 针灸与脑效应相关研究热点关键词归纳表

图6 针灸与脑效应相关研究的关键词共现网络分析图(频次≥2)

①针灸技术的应用:如表3所示,针刺疗法的频次最高(128次)。针刺是中国传统医学的优势技术之一,临床适应症广、操作简便。有调查显示,针刺疗法是世界范围内使用最多的中医药疗法[7]。而电针(37次)通过电流精确地控制刺激量,能够客观准确地按设定的频率对穴位进行持续的刺激。研究表明,低频电针激活脑区范围更大,多用于神经损伤及痛症类疾病,而高频电针激活脑区与情感、感觉等关系密切,主要涉及边缘系统[8-9]。艾灸(5次)在脑效应机制的研究中应用相对偏少,同样有着上千年历史的艾灸疗法借助灸火温热之力以及药物的共同作用达到温通气血、扶正祛邪的作用。如宋云娥[10]运用艾灸刺激关元穴治疗原发性痛经,通过观察与痛觉相关脑区的变化阐述了艾灸效应可能的中枢机制。

②研究手段的应用:由表3可以看出该领域研究手段集中在功能磁共振的应用,该技术能够直观地、更真实地呈现大脑由针刺而产生的脑功能变化,目前已成为阐述针灸脑效应机制的重要手段。其中静息态功能磁共振则更接近生理状态,能够清晰地探测静息状态下脑神经功能活动,更适用于针灸效应研究的特点[11],而功能连接、局部一致性、低频振幅是功能磁共振技术的常用方法[12]。如商佳欢等[13]运用静息态功能磁共振技术结合局部一致性数据分析法,探讨了针刺对血管性痴呆患者的神经作用靶点主要位于顶叶-前运动区神经环路和基底节-丘脑神经环路。

③临床各学科的应用:该领域高频关键词主要涉及消化系统、神经系统、循环系统、痛症以及脊柱相关疾病的研究。热点学科为功能性消化不良(13次),也说明了消化系统疾病作为针灸的优势病种从脑论治的独特优势,进一步揭示了脑-肠轴机制在功能性消化不良中的治疗与诊断方面的重要作用[14]。如管媛媛等[15]通过观察针刺前后静息态下功能性消化不良患者脑区间低频振福值的异常,得出胃俞募配穴针刺治疗功能性消化不良的主要调控脑区可能是额上回、颞中回、中扣带回、小脑后叶,为针刺的配穴提供了更科学的临床依据。

④其他高频关键词如足三里(12次)、合谷(5次)主要为穴位特异性相关研究。研究显示刺激不同腧穴、经络可会引起不同脑区的响应,表明了经络腧穴与脑区一定程度上存在对应关系[16]。如侯金文等[17]发现通过针刺合谷穴可显著激活与疼痛相关的脑区,包括双侧前扣带回区、枕叶以及左侧豆状核区。张青等[18]通过刺激足三里引起大脑皮层产生了广泛的激活效应,揭示了穴位-经络-中枢-脏腑之间的相关性。此外得气(5次)是针灸临床疗效的核心要素,正如《灵枢》所述:“刺之要,气至而有效”,即激发感传,气至病所。研究发现,临床治疗过程中针刺得气可激活脑区功能活动,且随着刺激量的变化,脑效应存在显著差异,针刺强度与激活脑区的活动范围成正比[19-20]。

3.2研究趋势分析 关键词突现分析能够体现该领域在不同阶段的研究活跃程度,代表一个领域未来的学术前沿及新兴趋势[21]。图7列出了针灸与脑效应相关研究的热点演变,可以看出近年主要的研究前沿主要集中在针灸镇痛的效应机制方面,如图7中的头痛、原发性痛经、颈痛等,包括医学影像可视化技术的应用,如神经影像学突现时间(2000—2010)、局部一致性(2012—2017)、功能磁共振成像突现时间自2016年持续至今。此外部分关键词突现持续时间相对较短,说明一个领域的研究热点不是一成不变的,会随着研究的深入以及科学技术的不断提高而发生改变以适应社会发展的需求。

图7 针灸与脑效应相关研究的关键词突现图

4 讨论

本研究运用CiteSpace软件对近20年中国知网上针灸与脑效应相关研究的文献信息进行了可视化、动态化的剖析和整理,以知识图谱的形式呈现了该领域的发展现状,研究结果表明:①针灸与脑效应相关研究的年发文量呈逐年增加趋势,从最初的年发文量3篇,到近五年平均发文量达到38篇,说明研究者对于该领域的认识的不断加深。此外国家级资助文献达173项,占总基金项目的69.20%,也体现了国家对于该领域的重视程度。以核心作者为中心形成了该领域的主要研究力量,如曾芳团队研究方向集中在针刺治疗功能性胃肠病的中枢效应机制[22]。方继良团队致力于针灸影像技术在脑病中的应用研究,尤其在精神疾病方面揭开了针刺治疗抑郁症的“脑密码”,用现代脑功能成像诠释了传统针刺的作用机制[23-24]。各研究团队内部合作密切,但不同团队之间的研究合作较少,大部分研究者处在相对分散的环境下,发文量较少,缺乏深度,影响力较小。研究机构方面以黑龙江中医药大学、成都中医药大学针灸推拿学院、辽宁中医药大学组成的主要研究群体,此外中国中医科学院针灸研究所与其他机构合作网络最为紧密,但更多机构之间未形成该领域内较大的合作网络。②通过关键词共现可以看出近年该领域的热点主要分布在研究手段的应用及临床热点领域的实践,并围绕针刺、电针、功能磁共振、脑功能连接、功能性消化不良以及各种痛症等关键词展开相关研究,尤其在针灸疗效的机制、经穴效应特异性、针刺效应影响因素等方面研究比较深入。关键词突现说明了以功能磁共振为主要研究手段揭示针灸的中枢效应机制仍是学者重点关注的热点问题之一。

功能磁共振技术的发展起步较晚,最早于20世纪90年代初期发源于美国。1995年,《美洲中医杂志》第一次介绍了采用fMRI成像技术研究针刺刺激可引起脑的功能反应[25],由此针灸与影像学的相关研究便受到了学者的重点关注。经过近20年的发展,功能磁共振已成为揭示针灸“密码”的“现代望诊”技术手段。其优势和面临的问题体现在以下几方面:①fMRI为现代针灸研究提供了一种无创、实时、无辐射的可以反应针刺过程中人脑功能变化的方法,改变了既往对针刺机理的研究多局限于动物研究的局限性。②fMRI集功能、影像和解剖为一体,能在人脑定位各功能区,具有较高的时间和空间分辨率、整体性、无创伤性等优点,因而在针灸研究中具有独特的优势。③fMRI进行针刺研究对实验控制的要求极其严格,因为受试者的状态和环境的影响是可以对实验结果产生较大影响。如何有效的进行实验控制,也是未来研究中需要解决的问题。

尽管国内外研究者在针灸脑效应机制方面取得了卓越成果,但是现有研究仍存在以下问题和不足:①该领域总体发文数量偏少,其中涉及综述类研究比例较大;②样本量偏小,所纳入文献的样本量维持在7～40例。针灸治疗方法单一,研究热点缺乏突破性和创新性;③用于临床研究的穴位基本以单个腧穴为主,涉及临床穴位配伍结合应用的研究极少。

针灸机制的复杂性决定了脑效应研究必将是一个不断探索,去伪存真的漫长过程,在今后的研究中建议扩大样本量,开展多中心研究,形成多中心的紧密合作网络,增强研究者、机构之间信息的交叉与融合。研究中可根据针刺脑功能区活动变化优化穴位配伍以提高临床疗效。创新针灸治疗方法和研究手段,更全面、更微观地揭示针灸与脑网络之间的联系,为针灸治疗提供科学的临床依据。

本研究仅选取了CNKI数据库,不能对该领域的所有文献进行较全面的分析,分析结果存在一定的局限性。尽管存在不足之处,但是通过客观的分析和总结了针灸与脑效应机制的相关应用研究,在一定程度上开拓研究者思路,为该领域知识基础和科学前沿提供参考作用。