Web of Science数据库近5年股骨头坏死文献计量学及可视化分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.3195

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (17): 2711-2718.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.3195

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Web of Science数据库近5年股骨头坏死文献计量学及可视化分析

黄娜1，刘家玥1，黄英杰1，温俊茂1，王海彬2，张庆文2，周驰2

1广州中医药大学，广东省广州市 510405；2广州中医药大学第一附属医院三骨科，广东省广州市 510405

收稿日期:2020-04-11 修回日期:2020-04-20 接受日期:2020-06-19 出版日期:2021-06-18 发布日期:2021-01-08
通讯作者: 周驰，博士，主治医师，广州中医药大学第一附属医院三骨科，广东省广州市 510405
作者简介:Huang Na, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China
基金资助:
国家自然科学基金(81373655，81774339)，项目负责人：王海彬；广东省自然科学基金项目(2015A030310203)，项目负责人：周驰；广州中医药大学第一临床医学院创新强院团队孵化计划(2018XXTD01)，项目负责人：温俊茂

Bibliometric and visualized analysis of research on osteonecrosis of the femoral head from the Web of Science in the last 5 years

Huang Na1, Liu Jiayue1, Huang Yingjie1, Wen Junmao1, Wang Haibin2, Zhang Qingwen2, Zhou Chi2

1Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China; 2Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China

Received:2020-04-11 Revised:2020-04-20 Accepted:2020-06-19 Online:2021-06-18 Published:2021-01-08
Contact: Zhou Chi, MD, Attending physician, Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China
About author:黄娜，女，2000年生，汉族，广东省人。
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81373655 and 81774339 (to WHB); Natural Science Foundation of Guangdong Province, No. 2015A030310203 (to ZC); Innovation and Team Incubation Plan of Guangzhou University of Chinese Medicine First Clinical Medicine School, No. 2018XXTD01 (to WJM)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
文献计量学：基于文献自身信息，运用数学和统计学方法，对文献所包含的作者、发表年份、主要内容等信息进行量性分析的一种方法。
文献可视化分析：借助图形化的手段，清晰有效地传达文献信息，使文献结果表达更加生动形象。

背景：有研究表明股骨头坏死是骨科难治愈的疾病，探索股骨头坏死领域的研究现状和研究热点有利于把握研究方向，促进股骨头坏死领域的发展，使之更好地服务于临床。
目的：探究股骨头坏死近5年来的发展现状和预测该领域未来的研究热点，为相关研究人员提供借鉴。
方法：在Web of Science数据库的科学引文指数扩展数据库中以“股骨头坏死”为主题搜索2016至2020年有关于股骨头坏死的文献。VOSviewer软件进行关键词共现分析、作者合著分析、机构合著分析、国家合著分析及文献共被引分析。
结果与结论：①根据关键词共现分析可将股骨头坏死目前的研究分为以下几类：股骨头坏死的危险因素、诊断和治疗、矫形术、细胞生物学、基因遗传学；②激素性股骨头坏死、骨髓间充质干细胞、成骨分化是近期的研究热点，但激素性股骨头坏死的发病机制和治疗方法尚未阐明以及间充质干细胞的作用机制和治疗效果尚不明确，所以推测在未来的一段时间里，有关两者围绕成骨分化过程的研究将会有很大的发展空间；③结果证实，对股骨头坏死机制的进一步挖掘及改善其治疗方法是未来的重要研究内容，激素性股骨头坏死机制的探讨和骨髓间充质干细胞用于股骨头坏死的治疗将会围绕成骨分化过程开展更深层次的研究。

https://orcid.org/0000-0003-1905-9494 (周驰)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 骨, 股骨头, 干细胞, 激素, 成骨, 分化, 文献计量学, 可视化分析

Abstract: BACKGROUND: Studies have indicated that femoral head necrosis is a refractory disease in orthopedics. To explore the research status and research focus in the field of osteonecrosis of the femoral head is beneficial to grasp the research direction, promote the development of the field of femoral head necrosis, and make it better serve the clinical practice.
OBJECTIVE: To explore the development of research hotspots on osteonecrosis of the femoral head in the past 5 years and predict the future research focus in this field, and to provide reference for relevant researchers.
METHODS: Base on the Science Citation Index Extended database of the Web of Science database, we search for literature on osteonecrosis of the femoral head from 2016 to 2020 with the theme of "osteonecrosis of the femoral head,” and the VOSviewer software was applied for visualization analysis, including keyword co-occurrence analysis, co-author analysis, institutional co-authoring analysis, country co-authoring analysis, and co-citation analysis.
RESULTS AND CONCLUSION: Based on keyword co-occurrence analysis, current research on osteonecrosis of the femoral head is divided into four main categories: risk factors, diagnose and treatment, orthormorphia, cell biology, genetics heredity of osteonecrosis of the femoral head. Steriod-induced osteonecrosis of the femoral head, bone marrow mesenchymal stem cells, and osteogenic differentiation are recent research hotspots in the field of osteonecrosis of the femoral head. However, the pathogenesis and treatment methods of steroid-induced osteonecrosis of the femoral head have not yet been clarified, and the mechanism of action and therapeutic effects of mesenchymal stem cells are still unclear. Therefore, it is speculated that further excavation of the mechanism of femoral head necrosis and improvement of its treatment are important research contents in the future. To conclude, the mechanism of steroid-induced osteonecrosis of the femoral head and the therapy of bone marrow mesenchymal stem cells for osteonecrosis of the femoral head will be studied deeply around the process of osteogenic differentiation.

Key words: bone, femoral head, stem cell">, steroid">, osteogenesis">, differentiation">, bibliometrics">, visualization analysis

中图分类号:

黄娜, 刘家玥, 黄英杰, 温俊茂, 王海彬, 张庆文, 周驰. Web of Science数据库近5年股骨头坏死文献计量学及可视化分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(17): 2711-2718.

Huang Na, Liu Jiayue, Huang Yingjie, Wen Junmao, Wang Haibin, Zhang Qingwen, Zhou Chi . Bibliometric and visualized analysis of research on osteonecrosis of the femoral head from the Web of Science in the last 5 years[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(17): 2711-2718.

图/表（结果） 15

2.1 股骨头坏死的全球研究现状及发展趋势
2.1.1 近5年不同国家/地区的文献发表数量全球共有50个国家/地区参与了股骨头坏死领域的研究，见图1。根据数据统计结果显示，2016至2020年中国发表相关文献数量最多(423篇，60.171%)，其次是美国(69篇，9.815%)、日本(54篇，7.681%)、南韩(33篇，4.694%)和德国(29篇，4.125%)，见图2。

2.1.2 近5年不同国家/地区发表文献的质量被引频次总计和H指数是衡量文献质量的重要指标。被引频数总计越高和H指数越大则说明文献的质量越高。近5年来文章领域全球文献发表量排名前20国家/地区的被引频数总计情况，其中中国文献的被引用总次数最高(1 723次)，美国(324次)位居第2，日本(202次)、德国(104次)和英国(96次)分别位列第3，4，5名，见图3。

近5年来股骨头坏死研究领域全球文献发表量排名前20国家/地区的H指数排名：中国(17)位居榜首，美国(10)跟随其后，日本(7)排名第3，法国(6)和德国(6)并列第4，英国(5)、意大利(5)、中国台湾(5)和南韩(5)并列第5，见图4。
2.1.3 近5年全球文献发表数量近5年来，有关股骨头坏死的相关英文文献每年的发表量为150-200篇，见图5。其中2016年发表156篇，2017年有166篇文献发表，2018年151篇，2019年199篇，截至2020-03-27，2020年共有31篇文献发表。

2.2 股骨头坏死相关文献的多角度分析
2.2.1 全球股骨头坏死研究方向分析近5年来股骨头坏死的研究重点在于矫形术，剩余的研究方向主要在于研究实验医学、细胞生物学、外科手术和一般内科学，见图6。

2.2.2 研究股骨头坏死的主要机构分析中国的科研机构近5年来在股骨头坏死的研究领域中占据了重要地位。在全球机构发表文献量的前20排名中，中国的科研机构占了85%，更是包揽了前3名，见图7。上海交通大学(36篇)位于首位，广州中医药大学(28篇)位列第2，随后是内蒙古医科大学(27篇)。

2.2.3 研究股骨头坏死的主要学者分析近5年来文章领域全球文献发表量排名前20的作者见图8。2016至2020年全球作者共发表了有关股骨头坏死的英文文献共703篇，排名前20的作者共发表了300篇，约占总数的43%。发表文献最多的作者是WANG Y，共发表了23篇文献。ZHANG CQ位居其后，发表了20篇。LI J和WANG JZ共同位列第3，各自都发表了18篇文献。

2.2.4 支持股骨头坏死研究的主要资助基金分析近5年来支持股骨头坏死研究产出文献前20的资助基金见图9。中国国家自然科学基金会的产出最大，共有196篇文献发表，约占总数的27.881%，遥遥领先其他资助基金项目。Ministry Of Education Culture Sports Science And Technology Japan Mext(日本文部科学省)排名第2，支持产出18篇文献，Japan Society For The Promotion Of Science(日本学术振兴会)排名第3，支持产出16篇文献。

2.2.5 刊登股骨头坏死文献的期刊分析近5年来收录并刊登股骨头坏死相关文献排名前20的期刊见图10。排名前3的依次是《International Orthopaedics》《Medicine》《International Journal of Clinical And Experimental Medicine》，分别刊登了37，23，21篇文献。

2.3 有关股骨头坏死文献的可视化分析
2.3.1 股骨头坏死的研究方向分析运用VOSviewer软件的关键词共现分析，以共同出现次数为5次以上为纳入标准，最终在1 571个关键词中纳入73个关键词进入分析，见图11。

根据关键词共现图谱，可将近5年来有关股骨头坏死的研究分为4类：股骨头坏死的危险因素、诊断与治疗、矫形术、细胞生物学和基因遗传学。将4大研究方向进一步细化分析，可知在股骨头坏死的危险因素、诊断与治疗方向中，最常出现的关键词有：髓芯减压、股骨头颈骨折、磁共振成像、骨髓间充质干细胞、类固醇、骨关节炎、髋关节发育不良和镰刀形红细胞。在矫形术方向中，臀部、全髋关节置换术、关节成形术和截骨术为常出现的关键词。在细胞生物学方向中，细胞凋亡、糖皮质激素、骨生成、成骨细胞、间充质干细胞和成骨分化出现的次数较多。在基因遗传学方向中，出现次数较多的关键词有：基因多态性、肿瘤坏死因子α、关联研究、基因表达和单核酸多态性。
2.3.2 股骨头坏死研究的发展趋势分析通过VOSviewer软件的发展趋势分析功能，文章整理了从2016至2020年的热点研究方向，并归纳出该时间段出现频率较高的关键词，见图12。图中右下角有一颜色从深到浅排列的刻度线，圆圈的颜色越接近深色说明关键词出现在研究早期，越接近浅色则说明越接近当前的研究热点。图12可见近5年有关股骨头坏死的研究主要集中在股骨头坏死的危险因素、诊断和治疗方面，随后逐渐过渡到细胞生物学和基因遗传学方面，最新的关键词主要有：骨髓间充质干细胞、激素性股骨头坏死和成骨分化。

2.4 股骨头坏死的合著分析
2.4.1 作者合著分析以合著大于5篇为纳入标准，3 345名作者中共有85名作者符合纳入标准。图13显示了在股骨头坏死领域合著较多的作者。链接强度排名前5的分别是： WANG JIANZHONG(链接强度=77)、CAO YUJU(链接强度=57)、JIN TIANBO(链接强度=54)、DU JIELI(链接强度=38)和AN FEIMENG(链接强度=36)。

2.4.2 机构合著分析以大于5篇为纳入标准，842所机构中共有60所机构被纳入研究范围。链接强度前5名依次为：中日友好医院(链接强度=29)、福岡大学(链接强度=26)、中国内蒙古医科大学(链接强度=25)、高雄长庚纪念医院(链接强度=23)和中国医学科学院(链接强度=22)，见图14。

2.4.3 国家合著分析以大于5篇为纳入标准，50个国家/地区中共有21个国家/地区进入国家合著分析，见图15。被纳入研究的国家/地区中，美国(链接强度=53)、中国(链接强度=41)、德国(链接强度=26)、法国(链接强度=24)和英国(链接强度=20)分别位列前5。

2.5 文献共被引分析以最低被引次数为20次，在14 695篇被引文献中共有36篇文献纳入研究范围，见图16。链接强度排名前3的是以MONT MA为第一作者分别于2015年、1995年及2006年发表的《非创伤性股骨头坏死：今天我们站在哪里》(链接强度=214)、《非创伤性股骨头缺血性坏死的概念综述》(链接强度=194)及《非创伤性股骨头坏死：十年后》(链接强度=171)。

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引言

材料方法

1.1 数据收集在Web of Science的科学引文指数扩展(science citation index Expanded，SCI-E)数据库检索股骨头坏死的相关文献，检索式如表1，文献类型限制为Article，语言限制为英语，时间设置为2016至2020年，最终共检索到703篇文献。将每篇文献的完整记录，包括标题、摘要、关键词、出版年份、作者、国籍、期刊名称、研究方向、发表机构、资金资助机构和参考文献均以TXT文件格式从Web of science数据库中下载并导入Microsoft excel 2019，整理成xls.的文件[11]。

1.2 纳入和排除标准
1.2.1 纳入标准文献发表年份为2016至2020年；文献语言为英语；文献类型为文章；文献的研究主题为股骨头坏死。
1.2.2 排除标准文献类型为会议和报告；文献未以股骨头坏死为研究主题；非英文的股骨头坏死文献。
1.3 文献计量分析 H指数是指一个学者或国家发表的N篇文献中有h篇文献最少被引用h次，是衡量一个作者或国家的学术产出数量与学术产出水平的指标[12]。文献被引频数总计是指某篇文献在某一时间段内被引用的总次数，是客观反映文献的使用价值和评价个人国家影响力的重要指标[13]。通过WOS的引文分析功能获取近5年来发表股骨头坏死相关文献排名前20的国家/地区的上述两种数据。此外，利用Microsoft excel 2019软件将获得的xls.文件进行分析并绘制出相应的数据二维条形图[14]。
1.4 可视化分析运用Microsoft excel 2019软件绘制参与股骨头坏死研究的国家分布地图，运用VOS viewer(1.6.10)软件对近5年来股骨头坏死的相关英文文献和数据进行关键词共现分析、合著分析和文献共被引分析[15]。以关键共同出现5次以上为纳入标准绘制出关键词的网络可视化图和与时间相关覆盖可视化图；合著分析分别以大于5篇为纳入标准绘制作者、机构和国家合著的网络可视化图；文献共被引分析以最低被引次数为20次为标准绘制文献共被引的可视化图谱。
1.5 主要观察指标 ①发文数量排名前20的国家/地区被引频数总计和H指数；②排名前20的机构和学者的发文情况；③排名前20的期刊刊登文献的情况；④世界各国基金会在股骨头坏死领域的资助情况；⑤股骨头坏死领域的研究方向和合作情况；⑥参考文献的共被引情况。

讨论

3.1 股骨头坏死的全球研究现状
3.1.1 股骨头坏死领域的国家实力对比中国是目前在股骨头坏死领域具有最强实力的国家。从文献发表的数量和质量来看，中国均排名世界首位，并且远远领先于位于第2的美国，这说明近5年来中国在股骨头坏死领域的研究已处于世界领先地位。这与相关文献中显示中国在其他骨科疾病领域发表的论文有数量的优势而没有质量保障的结果有所差异[16-17]。中国的股骨头坏死患者人数多[18]、科研机构提供了良好的发展平台、国家自然科学基金会对股骨头坏死领域的投入大，三者相合极大地促进了中国对股骨头坏死的研究。作为衡量文献质量的指标，被引频数总计和H指数的高低在一定程度上受到时间的影响。文章只纳入了近5年的文献，排除了中国在早期因起步晚、起步水平低对文献质量的影响，更好地反映出了近5年来中国在股骨头坏死领域科研水平的提高。综合各方面的因素分析，近些年来中国在股骨头坏死领域取得了“数量”与“质量”双方面的发展。
3.1.2 股骨头坏死的主要研究方向分析矫形术是目前股骨头坏死领域的重要研究方向。根据计量学分析可知，近5年来股骨头坏死的研究方向主要集中在矫形术、实验医学研究、细胞生物学、外科手术和一般内科学。在VOSviewer的关键词共现分析中将关键词和时间叠加，可以更加直观地看到股骨头坏死的研究分为四大类：股骨头坏死的危险因素与治疗、矫形术、细胞生物学和基因遗传学。综合上述两种结果文章可以发现目前矫形术对股骨头坏死患者的治疗起着至关重要的作用。但细胞生物学和基因遗传学的研究也在同步开展着，人们试图从更微观的角度去探索股骨头坏死的发病机制，从而不断地完善股骨头坏死的治疗方法。
3.1.3 股骨头坏死的合作研究现状中国缺乏国际合作。中国的学者和机构之间合作密切，但国家之间的合作程度却低于美国。李俊良[19]的研究指出中国的科研合作多为小团体、小范围的合作，合作关系脆弱且不稳定，合作网络关系不及美国的密切。魏凤鸣等[20]和杜建等[21]的研究表明加强作者、机构、国家之间的合作有利于提高其产出论文的影响力。所以中国应该在当今基础上积极开展国际合作，相关机构应提供合作渠道，鼓励研究人员向国际进军，争取在股骨头坏死领域取得更高水平的发展。世界是一个共同体，各国之间唯有相互学习，共同借鉴，取长补短才能更好地在股骨头坏死的预防、诊断及治疗等各方面取得更大的进展，为人类的健康贡献一份力量。
3.2 股骨头坏死的重点研究内容排名前3的文献是Mont等[22-24]从1995年开始每隔10年从病理生理、病因、诊断、治疗等多方面对股骨头坏死做一个系统的综述。此3篇文献都提及目前有关股骨头坏死的病理生理尚不明确。在病因上，1995年的文献指出股骨头坏死的主要病因是乙醇，2006年后主要病因转变为激素，这与文章通过关键词共现分析得出激素性股骨头坏死是热点关键词的结果一致。在诊断方面，1995年有关股骨头坏死的诊断尚未有统一的诊断方法，2006年的文献指出磁共振成像被认为是最好的诊断方法。在治疗上，无论是非手术治疗还是手术治疗，治疗方法都日趋完善和丰富，但每种治疗方法都仍有着各自的缺陷。所以有关股骨头坏死发病机制的研究和治疗方案的制定仍会是股骨头坏死领域的重点研究内容[25-28]。
3.3 股骨头坏死的研究发展趋势股骨头坏死的研究涉及了病因、发病机制、诊断、治疗和预防等方面。从股骨头坏死相关文献中出现关键词的先后顺序来看，目前最新的研究主要涉及到骨髓间充质干细胞、激素性股骨头坏死和成骨分化。
近年来的研究表明：激素已成为引起股骨头坏死的重要因素[29-30]；而骨髓间充质干细胞是用于股骨头坏死治疗的新兴疗法，有望为股骨头坏死的治疗开辟一条新道路[31-32]；成骨分化则是激素性股骨头坏死和骨髓间充质干细胞之间的桥梁。激素可作用于骨髓间充质干细胞使其向脂肪细胞和成骨细胞的分化失衡，导致向成骨细胞分化减少，向脂肪细胞分化增加，引起股骨头坏死[33]。激素性股骨头坏死这一发病机制的提出为激素性股骨头坏死的治疗提供了新方向。HUANG等[34]的体外实验研究结果表明：仙鹤草多糖(Agrimonia pilos polysaccharide)及其硫酸盐衍生物可以在激素性股骨头坏死的发展过程中通过增强miR-107促进细胞增殖和成骨分化。HUANG等[35]的研究发现LncRNA-MALAT1可以通过调节
miR-214介导的ATF4促进成骨分化。LIU等[36]的兔子模型动物实验证实connexin43/microRNA-206参与了激素性股骨头坏死的发病机制。这些影响成骨分化的调控机制的发现为股骨头坏死的治疗提供了治疗靶点，有利于新型靶向药物的开发。WEN等[37]则以能否促进成骨分化为观察指标提出了纤维蛋白胶复合骨髓间充质干细胞移植是治疗股骨头坏死的一种新方法。CHEN等[38]指出海藻酸钠包埋滑液间充质干细胞可以促进骨分化，为股骨头坏死的治疗提供了一种新方法。如今在股骨头坏死领域中发现的调控机制只是冰山一角，未来还会有更多的研究投入去探索未知的调控机制，进一步丰富和完善股骨头坏死的治疗。
3.4 研究的不足之处文章纳入的仅仅是英文文献，可能忽略了股骨头坏死领域在其他语言方面的高质量文献，造成结果的偏倚。另外，H指数和被引频数总计受时间的影响，近期发表的文献可能因为发表时间较短，而导致H指数与被引频数总计的数值相对偏低，造成研究结果与实际情况之间存在差异。
综上所述，中国目前在股骨头坏死领域处于领先地位，文献的数量和质量均居世界首位，但缺乏广泛的国际合作。近年来，股骨头坏死领域的研究方向涉及到了疾病的病因、发病机制、诊断、治疗和预后等方方面面，但主要是集中在矫形术应用于股骨头坏死的治疗，但微观领域的研究也在积极开展。激素性股骨头坏死、骨髓间充质干细胞和成骨分化是近期的研究热点，但激素性股骨头坏死的发病机制和治疗方法尚未阐明以及间充质干细胞的作用机制和治疗效果尚不明确，所以推测在未来的一段时间里，有关二者围绕成骨分化过程的研究将会有很大的发展空间。文献计量学与可视化分析所得到的结果需要大量且全面的文献数据作为支撑，文章在未来还需密切注意股骨头坏死领域的发展，以便追踪该领域的最新动态。

Web of Science数据库近5年股骨头坏死文献计量学及可视化分析

Bibliometric and visualized analysis of research on osteonecrosis of the femoral head from the Web of Science in the last 5 years

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