基于知识图谱的骨缺损治疗可视化分析

doi:10.12307/2022.702

中国组织工程研究 ›› 2022, Vol. 26 ›› Issue (18): 2906-2913.doi: 10.12307/2022.702

• 骨与关节综述 bone and joint review • 上一篇下一篇

基于知识图谱的骨缺损治疗可视化分析

董佳乐1，魏远好1，张洪武2

南方医科大学，1第一临床医学院，2基础医学院广东省组织构建与检测重点实验室，广东省广州市 510515

收稿日期:2021-09-23 接受日期:2021-10-30 出版日期:2022-06-28 发布日期:2022-01-30
通讯作者: 张洪武，副教授，硕士生导师，南方医科大学基础医学院广东省组织构建与检测重点实验室，广东省广州市 510515
作者简介:董佳乐，男，1998年生，南方医科大学临床医学本硕博连读专业在读，主要从事3D打印、骨缺损修复方面研究。
基金资助:
广东省省级科技计划项目(2020A0505100050)，项目参与人：张洪武；广东省自然科学基金 (2020A1515010102)，项目负责人：张洪武

Visualization analysis of bone defect treatment based on knowledge map

Dong Jiale1, Wei Yuanhao1, Zhang Hongwu2

1The First School of Clinical Medicine, 2School of Basic Medical Sciences, Guangdong Provincial Key Laboratory of Construction and Detection in Tissue Engineering, Southern Medical University, Guangzhou 510515, Guangdong Province, China

Received:2021-09-23 Accepted:2021-10-30 Online:2022-06-28 Published:2022-01-30
Contact: Zhang Hongwu, Associate professor, Master’s supervisor, School of Basic Medical Sciences, Guangdong Provincial Key Laboratory of Construction and Detection in Tissue Engineering, Southern Medical University, Guangzhou 510515, Guangdong Province, China
About author:Dong Jiale, Successive bachelor-master-doctor program candidate, The First School of Clinical Medicine, Southern Medical University, Guangzhou 510515, Guangdong Province, China
Supported by:
Guangdong Provincial Science and Technology Plan Project, No. 2020A0505100050 (to ZHW); Natural Science Foundation of Guangdong, No. 2020A1515010102 (to ZHW)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

可视化分析：主要指基于图形学原理，使用计算机图像处理技术实现数据图像化，以直观形象地展示数据间交互关系及重要表征，便于分析者快速认知与感知海量数据特征的一门学科。
骨缺损：因创伤、感染、手术等各类病因所致的骨质短缺、骨的结构完整性被破坏，是外科的常见病之一。采用有效手段对骨缺损进行治疗，对于改善患者预后、提高生活质量、避免伤残具有重要意义。

背景：骨缺损作为运动系统的常见疾病，采用有效手段对其进行治疗具有十分重要的意义，但目前国内尚缺少使用文献计量学对骨缺损治疗进行研究的文献综述。
目的：针对近10年来发表的骨缺损治疗文献进行文献计量学分析，探究该领域的研究现状、研究热点和研究趋势，并为其未来发展提供意见与建议。
方法：以Web of Science Core Collection数据库为数据来源，分析2011-2020年间骨缺损治疗文献年发文量及基金资助情况，并使用CiteSpace V软件分析该领域有关研究的作者、国家、机构合作情况、期刊及文献共被引情况；此外还针对关键词进行聚类分析、突现分析及时区分析，绘制可视化知识图谱。

结果与结论：共纳入1 743篇有效文献。①2011-2020间整体发文量呈稳步上升趋势，科研基金方面以中国国家自然科学基金资助项目最多(23.81%)。②中国和上海交通大学分别为该领域发文量最多的国家与研究机构。美国及中国科学院中心性最强，分别起该领域学术枢纽作用。③共纳入作者476位，Lei Zhang、Changsheng Liu和Ana Claudia Muniz Renno为发文最多的研究人员，但核心作者间未形成紧密合作关系。④《Biomaterials》杂志是收录文章最多的期刊，在生物材料领域期刊中具有权威地位。⑤修复、再生、体外、支架、间充质干细胞分别为该领域的研究热点。⑥时区分析显示，前期的研究策略主要是骨缺损的诱导分化、促进再生；从2015年开始，纳米颗粒、水凝胶等材料借助3D打印技术逐渐广泛应用于骨缺损治疗中；近年来，研究者期望在信号通路水平探究骨缺损治疗机制，并期望使用新型复合材料支架联合药物/生长因子控释技术达到更好的治疗效果。⑦预测骨缺损治疗未来的发展方向为：使用3D打印等技术，继续制备具有良好机械性能的新型纳米复合材料支架；制备可双重/多重控释的药物和(或)生长因子支架；修复大段骨缺损特别是癌症所致骨缺损，同时抑制炎症、氧化应激等反应；从信号通路水平探讨各类生长因子在骨缺损修复中的作用机制；继续对骨质疏松症治疗药物进行基础及临床研究。提示：近10年来骨缺损治疗研究日益受到重视，中国在该领域中发挥了重要作用；研究结果可为该领域研究人员今后进行课题研究提供新的角度，对国内科研人员研究起到启示作用。

https://orcid.org/0000-0002-2207-062X (董佳乐)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 骨缺损, Citespace, 知识图谱, 可视化分析, 纳米复合材料, 复合材料支架, 3D打印技术

Abstract: BACKGROUND: As a common disease of the motor system, bone defect is of great significance to be treated by effective means. However, there is still a lack of literature review on the treatment of bone defect by bibliometrics in China.
OBJECTIVE: To analyze the literature on the treatment of bone defect published in recent 10 years and to explore the research status, hotspots, and trends in this field, and to provide opinions and suggestions for its future development.
METHODS: Using Web of Science Core Collection database as the data source and the application of bibliometrics, CiteSpace V software was used to draw the knowledge map and conduct cluster analysis of the annual trends, the distribution of nations, the distribution of research institution, the distribution of authors and the key words in the field of bone defect treatment from 2011 to 2020.
RESULTS AND CONCLUSION: A total of 1 743 valid articles were selected. (1) The volume of publications shows a steady rise from 2011 to 2020 in general. In terms of scientific research funds, the National Natural Science Foundation of China funded the most projects (23.81%). (2) China and Shanghai Jiao Tong University are the country and research institution with the most publications in this field respectively. USA and Chinese Academy of Sciences play the role of academic hub with the strongest centrality. (3) A total of 476 authors were included. Lei Zhang, Changsheng Liu, and Ana Claudia Muniz Renno were the most prolific researchers, but the core authors did not form a close cooperative relationship. (4) Biomaterials is the journal with the largest number of articles, and has an authoritative position in the field of biological materials. (5) Repair, regeneration, in vitro, scaffold, and mesenchymal stem cell are the research hotspots in this field. (6) Time zone analysis showed that the previous research strategies were mainly for inducing differentiation and promoting regeneration of bone defects. Since 2015, nanoparticles, hydrogels and other materials are gradually widely used in the treatment of bone defects with the help of 3D printing technology. In recent years, researchers hope to explore the mechanism of bone defect treatment at the level of signaling pathway, and hope to use new composite scaffolds combined with drug/growth factor controlled release technology to achieve better therapeutic effect. (7) The future development directions of bone defect treatment are as follows: Continue to prepare new nano-composite scaffolds with good mechanical properties by using 3D printing and other technologies; preparation of double/multiple controlled release drug and/or growth factor stents; repair large bone defects, especially those caused by cancer, while inhibiting inflammation, oxidative stress and other reactions; to explore the mechanism of various growth factors in bone defect repair at the signaling pathway level; basic and clinical research on osteoporosis treatment drugs. It is concluded that bone defect treatment has been paid more and more attention in recent ten years. China has played an important role in this field. The results of this study provide a new perspective for the future research in this field, and play an enlightening role for domestic researchers.

Key words: bone defect, Citespace, knowledge map, visualization analysis, nanocomposite, composite scaffold, 3D-printing technology

中图分类号:

董佳乐, 魏远好, 张洪武. 基于知识图谱的骨缺损治疗可视化分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(18): 2906-2913.

Dong Jiale, Wei Yuanhao, Zhang Hongwu. Visualization analysis of bone defect treatment based on knowledge map[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2022, 26(18): 2906-2913.

图/表（结果） 21

2.1 骨缺损治疗相关文献发文量年度趋势通过文章的年发文量可以了解到该研究领域的发展情况。由图2可知，2011-2020年间，骨缺损治疗相关文献的发文量整体呈稳步上升趋势，其中2011-2012年间处于低产稳定阶段；2013-2017年，发文量进入迅速增长阶段；在2018-2019年间达到高产稳定期；2020年发文数最多，达到297篇，为2011年的3.13倍、2019年的1.21倍，占近10年骨缺损治疗发文总量的16.82%，提示近10年来对骨缺损治疗领域的研究日益受到重视，已具有良好的研究基础，未来将有光明的发展远景。

2.2 骨缺损治疗相关文献资金资助情况使用CiteSpace V软件对纳入文献的资金资助情况进行分析(图3)：N=430，E=453(N表示图谱中节点的数量，E表示节点间形成的连接数)。骨缺损治疗相关文献的资金项目以中国国家自然科学基金(NSFC)资助最多，其次为美国国立关节肌肉骨骼及皮肤病研究所(NIAMS)以及日本科学研究费补助基金(KAKENHI)。

从资金资助情况看，中美日三国对于骨缺损治疗研究领域均十分重视，资助项目数位于世界前列，见表1。尤其是作为中国科研发展前沿的“中国国家自然科学基金(NSFC)”，仅其一项资金便对该领域近1/4的文献提供了资助，这充分体现了中国对于骨缺损治疗领域的重视，侧面印证了该领域光明的发展前景，并为中国广大科研人员开展研究提供了坚实保障。

2.3 骨缺损治疗相关文献发文国家(地区)分析使用CiteSpace V软件对纳入文献的发文国家(地区)情况进行分析(图4)：N=65，E=172。骨缺损治疗发文量排名前5的国家分别为中国(819篇)、美国(260篇)、巴西(118篇)、日本(114篇)、德国(110篇)。中心性排名前5的国家分别为美国(0.42)、德国(0.22)、法国(0.22)、中国(0.20)、韩国(0.13)。

对发文量和中心性进行分析可知：中国(暂不包括中国台湾地区)是图谱中最大的节点，以 819篇的发文量位居首位且为第2位美国的3.15倍，远高于其他各国；美国、巴西、日本在该研究领域发文量居后，为研究领域的主要研究力量，见表2。美国、德国、法国中心性最强，合作最为紧密且集体优势明显，凭借高质量文献在领域内起到关键枢纽的作用。中国起步早、发文多，是骨缺损治疗中的重要研究力量，目前已在组织工程、材料科学、细胞生物学等领域发表了一系列骨缺损治疗的国际性高水平文章，尤其是在骨形态发生蛋白2/地塞米松药物缓释支架、锶代硅酸钙生物活性陶瓷、外泌体/磷酸三钙复合支架等方面提出了独到的见解，取得了一系列富有创新性的成果[19-21]，但文章中心性方面仍亟待提高，需力争在增加发文数的同时提高研究质量。

2.4 骨缺损治疗相关文献发文机构分析可视化图谱可直观展示研究领域内研究力量的分布及各机构间的合作情况，有利于学科发展和成果共享。使用CiteSpace V软件对纳入文献的发文机构情况进行分析(图5)：N=359，E=471。发文量排名前5的研究机构分别为上海交通大学(111篇)、中国科学院(81篇)、四川大学(65篇)、圣保罗大学(Univ Sao Paulo，48篇)、南方医科大学(40篇)。中心性排名前5的研究机构分别为中国科学院(0.22)、上海交通大学(0.12)、中国医科大学(0.12)、美国乔治亚理工学院(0.12)、北京大学(0.1)。可见骨缺损治疗文献的发文机构主要为各大医科院校及其附属医院，此外如中国科学院等机构于生物材料学领域也有贡献。

发文量排名前10的研究机构列表见表3。

2.5 骨缺损治疗相关文献作者合作情况分析可视化图谱可为研究者提供该领域内优秀科研人员与相关课题组的信息，以便加强学科内交流与合作。使用CiteSpace V软件对纳入文献的作者情况进行分析(图6)：N=476，E=820。骨缺损治疗领域发表论文≥9篇的作者均展现在图谱上，共有10人。发文量排名前5的作者分别为Lei Zhang(13篇)、Changsheng Liu(12篇)、Ana Claudia Muniz Renno(11篇)、Yingjie Zhu(11篇)、Feng Chen(11篇)，说明其在骨缺损治疗的研究中较为活跃，具有较强学科影响力。

聚类分析利用文献中具有代表性的关键词对作者群体进行划分，从而展示相应小群体的研究方向，提供该学科领域的未来发展趋势。聚类分析发现，作者群体形成了大小不同的3个研究团体，团体内作者间研究内容较为相似，其研究内容可与组内其他成员互为补充，见表4。最大的研究团体由Lei Yang、Wei Cui、Tao Sun、Kaikai Tu等组成，其研究方向主要为探究不同激素和生物材料对小鼠模型骨生成的影响[22-24]；第二大研究团体由Kai Zhang、Xingdong Zhang、Jun Wu、Hongchen Sun等组成，其研究方向主要为探究仿生材料在骨再生中的作用[25-27]；Lin Wang、Hongchen Liu、Wenjia Liu则主要研究脂肪源性干细胞(ADSCs)骨钙素表达对骨缺损修复的影响[28-29]，见表5。

突现性检测的基本原理为统计研究指标的增长率，确定研究领域内出现的热点词汇、热点文献和新兴作者。对作者进行突现性检测，可以了解该领域学者在不同年份的研究变化情况(图7)。结果显示，在2011-2020年间，骨缺损治疗领域最为活跃的作者为Feng Chen，在2017-2018年间较为活跃；此后分别为Joao Paulo Mardegan Issa及Yang Wang，分别在2011-2012年及2015-2016年较为活跃。

2.6 骨缺损治疗相关文献期刊共被引情况分析使用CiteSpace V软件对纳入文献的期刊引用情况进行分析(表6)，其中被引频次最高的期刊依次为《Biomaterials》(1 189次)、《Bone》(776次)、《Acta Biomater》(718次)、《J Biomed Mater Res A》(700次)、《Clin Orthop Relat R》(626次)；中心性最高的期刊依次为《Biomaterials》(0.08)、《Acs Nano》(0.05)、《Brit J Oral Max Surg》(0.05)、《Cancer Res》(0.05)。被引期刊主要集中在骨、生物材料、组织学等，其中《Biomaterials》作为骨缺损治疗领域被引频次和中心性最高的期刊，影响因子较高，在生物材料领域期刊中具有权威地位。

2.7 骨缺损治疗相关文献共被引情况分析高共被引频次的文献是该领域优秀研究成果的结晶，是该领域的基石，在该领域研究中可为后续的基础及临床研究提供指导。使用CiteSpace V软件对骨缺损治疗领域的文献被引情况进行分析(图8)，可归纳出共被引频次及中心性最高的前5名文献(表7、8)，对其进行精读可加深对骨缺损治疗领域的了解，指导科研工作者了解国际水平的理论知识与研究方法。由结果可知，近10年来骨缺损领域共被引频次较高的文章对现有的骨移植、骨替代物、骨缺损模型构建及评价、骨再生等方面进行了介绍[30-34]。共被引中心性较高的文章对骨折愈合、骨生物制造进行了介绍[35-37]，并探究了两型新型生物材料的成骨及缺损修复效果[38-39]。

2.8 骨缺损治疗相关文献关键词分析可视化图谱可为研究者提示该领域内的研究内容。关键词频次的大小可以反映领域内的热门课题，不同时期出现的关键词情况可体现研究领域的发展厘革情况。使用CiteSpace V软件对骨缺损治疗领域的文献关键词进行分析(图9)：N=454，E=1 907。频次排名前5的关键词为“修复”“再生”“体外”“支架”“间充质干细胞”；中心性排名前5的关键词为“管理”“植入”“胶原蛋白”“壳聚糖”“同种异体移植物”(表9)。除去与检索策略有关的关键词，骨缺损治疗的研究内容主要有“再生”“体外”“支架”“间充质干细胞”“分化”等，并借助“管理”“植入”“胶原蛋白”等中心词形成一个有机整体。

Citespace的聚类分析功能将具有相似特征的关键词划分至同一组中，可以了解一个学科领域的发展历程、各时期主要研究方向以及最新的研究热点。对关键词进行聚类可视化分析，形成了模块值Q为0.396 3 > 0.3(表明可视化图谱中聚类结构显著)、平均剪切值S为0.699 7 > 0.5(表明聚类结果合理且关联性强)的关键词聚类图谱，见图10。

骨缺损治疗的关键词共形成9个聚类，即9个主要研究方向(表10)。观察剪切值(反映聚类内部同质性的指标，越接近于1表示同质性越高)≥ 0.7的#1、#2、#3、#7、#8聚类可知，骨缺损治疗研究的代表性关键词分别为“骨缺损”“3D打印”“血管内皮生长因子”“仿生材料”“壳聚糖”。此外，“骨再生”“胶原蛋白类型”“铝酸三钙”“低能激光治疗”等也可视为2011-2020年的研究热点。

Citespace的时区图谱功能可将关键词知识图谱中涉及的关键词，按发表年份进行可视化展示。其可清晰显示出各时间段本研究领域的发展历程，形象生动地展示研究重点的演进方向，可根据演进趋势对该课题后续研究目标开展评估(图11)。结合出现时间对时间图谱内的热点关键词进行分析(表11)，骨缺损治疗领域在2011-2020年前期的研究策略主要是骨缺损的诱导分化、促进再生；从2015年开始，纳米颗粒、水凝胶等材料借助3D打印技术逐渐广泛应用于骨缺损治疗中；近年来，研究者期望在信号通路水平探究骨缺损治疗机制，并期望使用新型复合材料支架联合药物/生长因子控释技术达到更好的治疗效果。此外，对于甲状旁腺素与骨质疏松症的研究也一直是本时间段内的研究热点。

对文献关键词进行突现性检测，可通过统计词频的增长情况，分析出某一特定时间段逐渐兴起或是突然显现的理论趋势、研究方法或创新思路。结果显示，骨缺损治疗共出现35个突现词，在2011-2020年的研究前沿有“制造”“兔”“骨形态发生蛋白-2”“祖细胞”“骨髓基质细胞”“富血小板血浆”等，见图12。

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引言

骨缺损(bone defect)指骨的结构完整性被破坏，常由于创伤、感染、肿瘤、骨髓炎清创和先天性骨骼畸形等因素引起[1]。骨缺损增加了骨组织发生骨延迟愈合及骨不连的风险，也提高了患者出现运动障碍、肌肉萎缩、关节僵硬、肢体功能受损及残疾的概率[2]。采用有效手段对骨缺损患者进行治疗，对于提高患者功能质量、改善患者功能结局具有十分重要的意义。
目前临床上对于骨缺损最主要的治疗方法为骨移植[3]。自体骨移植在骨传导、骨诱导和骨形成等方面具有无可辩驳的优势，一直被视为骨移植的金标准[4]，但其也存在体积限制、难以进行精确雕刻及贴合等问题[5]；同种异体骨移植存在传播疾病和术后感染的风险，且价格相对昂贵[6-7]。骨替代品的开发为骨缺损治疗提供了新的思路，其使用天然或合成生物材料、通过新兴的高精度3D打印技术制成骨架，植入人体后可通过促进骨骼细胞的迁移、增殖和分化促进骨骼再生[8]。除此以外，国际上对仿生控释材料、骨替代物复合材料及骨诱导支架/细胞复合物等骨替代品联用的研究也早已提上日程，是骨缺损修复近年来的新兴研究方向。
文献计量学是一种基于数学和统计学，对包括作者、发表年份、摘要及关键词在内的文章内容进行分析，以总结某研究领域发展现状、展望未来趋势，为基础及临床研究提供参考的研究方法。文献计量学不仅可对教育、环境、信息科学等领域进行分析[9-10]，而且可对医学尤其是基础医学提供借鉴与指导，是目前医学领域的新晋研究方法。例如，黄娜等[11]对股骨头坏死领域的研究现状及发展趋势进行分析，对股骨头研究领域的国家及机构情况、主要研究方向及重点研究内容进行了阐述；温帅波等[12]对近15年来软骨修复的发展过程、热点研究及前沿内容进行探索，为进一步指导动物实验及临床研究提供了思路。此外，文献计量学还被广泛应用于高血压、糖尿病、阿尔茨海默症、临床营养分析等领域[13-16]。但目前国内尚缺少使用文献计量学对骨缺损治疗进行研究的文献综述。
Citespace软件是陈超美教授研发的一款可对自然及社会科学等领域文献进行文献计量学及可视化分析的软件，其可从不同时间、不同维度揭示某研究领域的动态演进，以多元化、多维度、直观形象的图谱形式展示知识结构，尤其适用于快速发展、对知识更新率要求高的基础医学学科[17]。为梳理骨缺损治疗的研究概况，此次研究使用文献计量学的方法，使用Citespace软件，以2011-2020年Web of Science(WOS)中收录的有关骨缺损治疗的文献作为研究样本，对基金项目、国家和机构、作者、期刊及共被引文献进行知识图谱分析，对关键词进行知识图谱分析、聚类分析、突现词分析及绘制时区图。该文应用文献计量学和文献可视化技术，以直观的形式分析骨缺损治疗领域发展情况，以期发现该领域的研究现状及趋势，亦可为骨缺损治疗的基础研究和临床治疗提供参考。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

1.1 资料来源
1.1.1 数据采集以Web of Science Core Collection(WOSCC)数据库为数据来源进行检索。
1.1.2 检索策略使用Web of Science 数据库的高级检索功能，拟定检索公式：TS=“bone defect” AND TS=(“repair” OR “therapy”)；索引限制为SCI-EXPANDED；时间范围限定为2011-2020年；文献类型限定为Article；文献语言不限。由第一作者进行检索，检索日期为2021-03-24。
1.1.3 检索文献量共检索到1 766篇文献。
1.2 数据处理选择导出选项为“全记录及引用的参考文献”，将检索到的所有文献使用纯文本格式导出。在分析前使用Citespace自带去重工具合并及排除相同文献，处理后得到的有效文献数为1 743篇。文献筛选流程图见图1。

选择Citespace 5.8.R3 64bit版本(CiteSpace V)，设置参数：时间切片(Time Slicing)设置为2011-2020年，每1年设置一个时间切片；主题词(term source)来源选择文献标题(Title)、摘要(Abstract)、作者关键词(Author Keyword)和增补关键词(Keyword Plus)；修剪选项(Pruning)选择关键路径法(Pathfinder)、修剪切片网络(Pruning sliced networks)；其他设置为默认值。
1.3 数据可视化及观察指标根据需研究的节点类型不同，选择基金项目(Grant)、国家(Country)、机构(Institution)、作者(Author)、被引期刊(Cited Journal)及共被引文献(Reference)进行知识图谱分析；选择关键词(Keyword)进行知识图谱分析、聚类分析、突现词分析及绘制时区图。
图谱中各节点的大小表示发文量或被引频次的多少；节点年轮颜色随时间推移将由冷色逐渐变为暖色，紫色表示年份最远(2011年)，黄色表示年份最近(2020年)；节点间连线表示两者间存在学术联系。中心性为Citespace中衡量节点在网络中重要性的指标，数值越大代表与其余节点联系越紧密，又将中心性> 0.1的节点称为关键节点，图谱中使用亮紫色圆圈提示[18]。

讨论

3.1 文献计量学及Citespace软件的应用文献计量学为图书情报学的研究分支，主要采用数学方法对文献之间的关系进行定量分析[40]。而20世纪90年代出现的网络计量学，则将传统的文献计量方法应用到了电子网络环境[41]，更加高效地揭示了文献间存在的数量关系与一般规律，促进了学科间的交流与发展。此次研究借助CiteSpace V软件与文献计量学方法，纳入了Web of Science数据库中2011-2020年骨缺损治疗的相关文献，对该领域研究现状与研究趋势进行可视化分析，方法新颖，选取的数据库具有代表性和权威性，可直观形象展示骨缺损治疗的研究现状，对学科开展后续研究起到一定的指导作用。
3.2 骨缺损治疗领域的研究现状
3.2.1 骨缺损治疗领域的发展趋势近10年来骨缺损治疗领域整体发文数快速增加，2020年发文量已达297篇，相较2011年有明显增长；加之各项科研基金的不断增加，表明科研界对骨缺损治疗领域具有足够的关注与重视，提示该领域在未来具有较大的探索与发展空间。
3.2.2 骨缺损治疗领域内文献数量与质量对纳入文献进行文献计量学与可视化分析，可直观形象地展示骨缺损领域的研究力量分布情况。从发文量看，中国作为可视化图谱中最大的、中心性较强的关键节点，无论是在文献的发文量方面，还是在国际领先的研究机构的数量方面，均位于国际前沿；从基金投入情况看，中国基金投入项目多、力度大，显示了中国科研界对该领域的重视和期望。尽管中国发文量最高，实力雄厚位居首位，但中心性仅为0.20，学术价值相对较低，与美国、德国及法国还有一定的差距，这提示在今后的研究中，需继续加大国际合作力度，同时进一步加大对骨缺损领域的科研投入，力争取得骨缺损治疗领域的枢纽地位，提高学科影响力。
3.2.3 骨缺损治疗领域合作研究分析对合作关系进行分析，有利于了解该领域科研合作的特点，利于学科发展和成果共享，进一步提高科研工作的效率。本文从机构及作者两个层面进行分析，结果显示：与国家研究结果分析相似，对于骨缺损治疗的研究，中国院校与医疗机构发文较多，领域影响力较大，在科研方面具有主导地位和话语权。但研究人员知识图谱上各节点间距离较远，且各节点间未形成密切联系，而是散在分布，这直接提示骨缺损治疗领域学者间学术联系极少，即便是核心作者间也未形成紧密合作关系，未能起到核心作者的学术引领作用。随着研究的日益深入，仅凭借某个国家或某个研究团队的力量难以取得成果，这更加提示中国应大力加强骨缺损治疗方面的学术合作，充分发挥国内高水平研究的群体优势，建立国际一流的枢纽型学术研究团体；同时各作者间还需进一步开展合作交流，发挥学术群体作用，力争在骨缺损治疗方面取得突破性进展。
3.2.4 骨缺损治疗领域研究热点分析关键词是文章内容的高度概括和总结，高共被引文献是本研究领域的关键文献。对文献进行关键词和共被引分析，可加深对该领域研究逻辑和理论基础的理解，有利于了解该研究领域的历史沿革。骨缺损治疗的研究主要着眼于修复(repair)、再生(regeneration)、体外(in vitro)、支架(scaffold)、间充质干细胞(mesenchymal stem cell)、分化(differentiation)、缺损(bone defect)、组织(tissue)、表达(expression)、干细胞(stem cell)等，且各自形成了较为集中且庞大的稳定研究热点。对骨缺损治疗文献进行聚类分析，可挖掘出5个具有代表性的研究热点聚类，精炼选择后可归纳出“骨缺损”(bone defect)、“3D打印”(3d printing)、“血管内皮生长因子”(vascular endothelial growth factor)、“仿生材料”
(biomimetic materials)、“壳聚糖”(chitosan)等聚类关键词。聚类分析的结果已具有良好的研究基础及成果产出，可在下一个10年中供广大研究人员继续进行热点追踪及深入研究，同时可节约调研及开题成本。
突现词是在某段时间内出现频率较高的关键词，可在一定程度上展示研究趋势中的突变情况，提示本领域潜在的创新点。结合时区分布情况(表11)及近5年来的关键词突现结果：制造(fabrication)、癌症(cancer)、纳米复合材料(nanocomposite)、生长因子释放(growth factor delivery)等，可预测骨缺损治疗未来的发展方向为：使用3D打印等技术，继续制备具有良好机械性能的纳米新型复合材料支架；制备可双重/多重控释的药物和(或)生长因子支架；修复大段骨缺损特别是癌症所致骨缺损，同时抑制感染、炎症、氧化应激等反应；从信号通路水平探讨各类生长因子在骨缺损修复中的作用机制；继续对骨质疏松症治疗药物进行基础及临床研究。
3.3 文章的不足之处首先，受人力物力的限制，仅选取了Web of Science数据库对2011-2020年的文献进行分析，在数据的完整性方面可能存在一定的不足；其次，由于文献计量学仅对某一特定研究时段的文献进行研究，近期发表的部分高质量论文可能会因被引频次较低导致未被纳入重点分析；此外，仅使用了CiteSpace V一款软件构建可视化知识图谱，其他较为热门的软件还有VOSviewer、CitNetExplorer等。研究者可考虑在今后的研究中根据自身需要，联合使用多种数据库、多种软件进行文献计量学分析并生成可视化图谱，做到取长补短、互为补充，提高分析的全面性和准确性。
综上所述，该文使用Citespace软件的共现分析、聚类分析及可视化知识图谱绘制功能，首次对2011-2020年间骨缺损治疗领域的年度发文趋势、国家及研究机构分布情况、作者分布情况及关键词情况进行了阐述，可为骨缺损治疗领域的研究人员进行课题研究提供新的角度和思路，使各位读者可直观形象地了解到该领域的研究现状、研究热点和研究趋势，为理清研究脉络和选题研究提供参考。同时，文章结果也对国内该领域科研人员的研究起到启示作用，提示中国仍需继续加强国际交流合作，紧追国际研究热点，保持领先地位，在骨缺损治疗的研究中发挥更为重要的作用。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

基于知识图谱的骨缺损治疗可视化分析

Visualization analysis of bone defect treatment based on knowledge map

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