近十年国内外经颅直流电刺激治疗脑卒中的文献可视化分析.pdf

中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究黄琳瑜,陈竹,安雪梅,等.近十年国内外经颅直流电刺激治疗脑卒中的文献可视化分析J.中医康复,2024,1(5):54-60.近十年国内外经颅直流电刺激治疗脑卒中的文献近十年国内外经颅直流电刺激治疗脑卒中的文献可视化分析可视化分析*黄琳瑜1，陈竹2，安雪梅3，钟克龙1，孔云1，张杰1，李龙1，张兴玲1（1.成都中医药大学护理学院，四川 成都 610032；2.四川省妇幼保健院，四川 成都 610045，3.成都中医药大学附属医院，四川 成都 610072）中图分类号：R743.3文献标识码：B文章编号：2097-3128(2024)05-0054-07DOI：10.19787/j.issn.2097-3128.2024.05.013Visual Analysis of Literature on Transcranial Direct Current Stimulation for Stroke in theVisual Analysis of Literature on Transcranial Direct Current Stimulation for Stroke in thePast Decade at Home and AbroadPast Decade at Home and AbroadHUANG Lin-yu1,CHEN Zhu2,AN Xue-mei3,ZHONG Ke-long1,KONG Yun1,ZHANG Jie1,ZHANG Xing-ling1,LI Long1(1.Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu,Sichuan 610032;2.Sichuan Provincial Maternity and Child Health Care Hospital,Chengdu,Sichuan 610045;3.Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu,Sichuan 610072)AbstractAbstractObjectiveObjective:This study aims to explore the current research status,trends,and frontiers of transcranial direct current stimulation(tDCS)inthe field of stroke,both domestically and internationally,over the past decade.MethodsMethods:Relevant literature on tDCS for stroke published between2013 and 2022 was retrieved from the CNKI and Web of Science databases.CiteSpace software was utilized to visualize the publication patterns interms of countries,institutions,authors,and keywords.ResultsResults:A total of 946 articles were included in the Web of Science database,indicating anincreasing trend in publications.The United States,Harvard University,and Professors Fregni and Felipe were the leading contributors.Key topics included motor cortex,recovery,rehabilitation,and paralyzed hand.Notable terms in recent years encompassed systematic review,swallowing function,disorder,and model.The CNKI database contained 392 articles,with the Department of Rehabilitation Medicine at Xuanwu Hospital,CapitalMedical University,and author Song Weiqun being prominent contributors.Key areas of focus included aphasia,upper limb function,dysphagia,andmotor function.Recent trending topics included non-invasive brain stimulation,upper limb function,and electroencephalogram.ConclusionConclusion:Theoverall number of Chinese articles on tDCS in the treatment of stroke is not high,and the distribution of publishing institutions is unbalanced andthere is a lack of cooperation.In the future,we should strengthen the cooperation between different regions and different institutions,carry out multi-center and cross-regional research,and conduct deeper research on the mechanism of action.KeywordsKeywordsTranscranial direct current stimulation;Stroke;Data visualization;Bibliometrics脑卒中是全球死亡和残疾的主要原因，1/4的人一生中受到影响1。特别是卒中后遗症，如：偏瘫、失语、意识障碍、吞咽障碍等会严重影响患者的生活质量2。因此，对于卒中患者来说，如何恢复功能是当前最关心的问题3。研究表明，卒中患者双侧大脑半球兴奋性不对称可能是导致功能障碍的原因之一4。据研究表明，非侵入性脑刺激技术（Non-Invasive Brain Stimulation,NIBS）如经颅直流电刺激（Transcranial Direct Current Stimulation,tDCS）和重复经颅磁刺激（Repetitive Transcranial MagneticStimulation,rTMS）能够通过调节大脑皮质的兴奋性来有效帮助卒中患者恢复大脑半球之间的平衡5。tDCS是一种使用低强度恒定电流刺激大脑皮层中神经元活动的非侵入性技术，有改变受刺激区 摘摘要要 目的目的：调查了解近10年国内外经颅直流电刺激治疗脑卒中领域相关研究现状、热点及趋势。方法方法：检索中国知网和Web of Science数据库中20132022年关于经颅直流电刺激治疗脑卒中的相关文献，用CiteSpace软件对文献的国家、机构、作者以及关键词等进行可视化分析。结果结果：Web of Science数据库共纳入946篇文献，发文量总体呈上升趋势。发文量最多的国家、机构和作者依次为：美国、哈佛大学和Fregni Felipe教授，热点关键词是运动皮质、恢复、康复、瘫痪手等。近2年突现词有系统综述、吞咽功能、障碍、模型等。中国知网数据库共纳入392篇文献，发文量最多的机构和作者依次为：首都医科大学宣武医院康复医学科和宋为群作者，热点关键词是失语、上肢功能、吞咽障碍和运动功能等，近2年的突现词为非侵入性脑刺激、上肢功能和脑电图等。结论结论：tDCS治疗脑卒中的中文文献总体发文量不高，发文机构分布不平衡且缺乏合作，今后应加强不同地区、不同机构间的合作，开展多中心、跨区域研究，应进行更深层次的作用机制研究。关键词关键词 经颅直流电刺激；卒中；数据可视化；文献计量学*基金项目：四川省科技计划项目（编号：2023JDKP0092）；四川省护理科研课题计划（编号：H19012）作者简介：黄琳瑜（2000-），女，在读硕士，研究方向：中西医结合护理。通讯作者：安雪梅（1977-），女，硕士，主任护师，主要研究方向：中西医结合护理。54中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究大脑皮层兴奋性的效果6。同时由于其无创、便携、安全性高等优点，tDCS已在世界范围内广泛用于治疗卒中患者的各种功能障碍7。近年来，脑卒中领域关于 tDCS的研究日益增多，但目前仍缺乏相关的文献计量分析。本研究旨在采用文献计量学方法，调查了解20132022年关于tDCS治疗脑卒中的研究现状、热点和前沿，以促进研究人员对该领域的深入了解和研究。1 1资料与方法资料与方法1.1 资料来源 主题检索中国知网（CNKI）数据库，检索式如下：TS=（经颅直流电刺激 or经颅电刺激or tDCS）AND（卒中or中风or脑梗死or脑出血），检索年限为 2013-01-01/2022-12-30。检索出417篇文献，经过人工筛选，剔除会议通知及征稿等25篇文献，最终纳入392篇。在Web of Science核心合集中进行主题检索，索引类型：SCI-EXPANDED 和CPCI-S。检索时间：2013-01-01/2022-12-31，文献类型：Article or Review Article or Proceeding Paper，语言：English，具体检索式：TS=（Transcranial DirectCurrent Stimulation or tDCS）AND TS=（stroke）。利用 Citespace 软件自带的 Duplicates Removal 功能，剔除报纸、会议、广告及重复文献，最终纳入946篇。1.2 方法 将最终纳入文献导入NoteExpress软件进行文献管理，借助陈超美博士开发的CiteSpace 6.1.R6 软件处理数据，用“Country”“Author”“Institution”“Keyword”等作为文献节点，对纳入文献的作者、国家、机构、关键词等进行分析，将其可视化。CiteSpace 软件参数设置如下：time slicing=20132022，years per slice=1，term source=select all，nodetype=select one at a time，selection criteria=50，pruning=pathfinder，visualization=clusterview-static，show merged network。2 2结果结果2.1 发文量 发文量可反映该领域近期的发展状况和关注度。近十年，国际在 tDCS治疗脑卒中的发文量呈波动上升趋势。其中2013-2016年发文量飞速上升，但2017年发文量稍有回落，而后发文量呈持续上升（图1）。中国在tDCS治疗脑卒中领域中发文量呈持续上升趋势。2017年前上升趋势较慢，自 2018年开始发文量飞速增长，到 2022年发文量达高峰 88 篇（图 1）。近十年来，中国在脑卒中的tDCS治疗领域逐渐重视，但发文量与国际研究相比仍有差距。图1 tDCS治疗脑卒中的年度发文量分布图2 tDCS治疗脑卒中相关文献的国家可视化图谱表1 tDCS治疗脑卒中相关文献发文量前5的国家序号12345CountryUSAItalyGermanyChinaEngland国家美国意大利德国中国英格兰发文量2691191119273中心性0.250.310.200.010.222.2 国家 基于 Web of Science 数据库，节点选择“country”节点，共得到包含59个节点、225条线的可视化图谱（图2）。图谱中圆圈越大发文量越多，圆圈之间连线代表合作关系，有深紫色外圈的其中心性较高，中心性越高，研究数量越多，在该领域的地位也就越重8。美国是唯一一个发文量超过200的国家，其发文量是中国的近3倍（表1）。中国发文量虽然排名第4，但中心性较低，研究起步较晚，且缺乏与各个国家的密切合作。2.3 机构 基于Web of Science数据库，节点选择“institution”节点，得到 286个节点、1156条线的可视化图谱（图3A）。发文量最突出的机构为哈佛大学，为54篇，其发文量和中心性均具有重要优势，其在该领域的研究中处于领先地位。其次为哈佛大学医学院 45 篇，发文量排名前 2 的研究机构均来自美国，可见美国在对该领域研究处于领先地位。基于CNKI数据库进行可视化分析，得到193个节点、71条线的可视化图谱（图3B）。55中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究图3 tDCS治疗脑卒中相关文献的机构可视化图谱图4 tDCS治疗治疗脑卒中相关文献的作者可视化图谱发文量最突出的机构是首都医科大学宣武医院康复医学科20篇，其次为山西医科大学11篇。但与国际相比，外国机构不仅发文献数量高，且机构间合作非常紧密；中国机构发文量较少，发文机构以东部沿海地区为主，且研究之间缺少合作，合作关系基本为各地医科大学及其附属医院，跨区域合作较少。2.4 作者 基于 Web of Science 数据库，节点选择“Author”节点，得到405个节点、541条线的可视化图谱（图 4A）。发文量最多的作者为 Fregni Felipe（24篇），未见中心性显著的作者，发文作者整体联系密切，形成一定的团队合作，少数为独立分散节点。以美国哈佛大学医学院的Fregni,Felipe团队发文量最突出，其在该领域中主要研究 tDCS治疗脑卒中后运动、神经运动障碍以及治疗的安全性和耐受性等，tDCS联合机器人治疗脑卒中后功能障碍等9。基于CNKI数据库进行可视化分析，共得258个节点、290条线的可视化图谱（图4B）。发文量10篇的作者只有1位，是北京首都医科大学宣武医院康复医学科的宋为群，共18篇，其在该领域主要研究经颅直流电刺激治疗脑卒中后视觉空间忽略、认知障碍、失语症、上肢功能障碍等10。2.5 关键词2.5.1 共现分析 基于 Web of Science 数据库，节点选择“keyword”节点，选择Top100，共得到434个节点、3447 条线、密度为 0.0283 的可视化图谱（图5A）。合并含义相同的关键词，剔除与检索策略相关的主题词，未见中心性显著的关键词。根据关键词的共现频次及中心性可得知，国际近十年对tDCS治疗脑卒中的研究热点是tDCS针对大脑皮质特定功能区域的研究（表2）。基于CNKI数据库进行文献可视化分析，共得到314个节点、1122条线、密度为0.0228的可视化图谱（图5B）。将与检索策略相关的主题词剔除，根据关键词的共现频次及中心性可知，中国对 tDCS治疗脑卒中的相关研究热点多是集中在脑卒中后遗症的治疗及康复，例如失语、吞咽障碍、上肢功能康复等（表2）。56中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究图5 tDCS治疗脑卒中相关文献的关键词共现分析表2 tDCS治疗脑卒中相关文献排名前5的关键词共现序号12345Web of Science关键词motor cortex（运动皮质）transcranial magnetic stimulation（经颅磁刺激）noninvasive brain stimulation（非侵入性脑刺激）recovery（恢复）excitability（兴奋性）频率299263253240201中心性0.030.030.020.030.02CNKI关键词吞咽障碍失语康复治疗上肢功能认知障碍频率5446424129中心性0.040.050.030.050.012.5.2 聚 类 分 析 基 于 Web of Science 数 据 库 用CiteSpace的LLR算法对关键词进行聚类分析，共得9个关键词聚类（图6A）。聚类标签是用特殊算法从标题、关键词和摘要中提取计算而来，其中每一个色块就代表一个关键词聚类，色块内的节点都属于该聚类范围。Modularity Q=0.725，Q0.3，说明聚类结构显著；Mean Silhouette=0.8624，S0.7，说明聚类间同质性较好，研究可信服11。聚类中，聚类最大的序号为#0，聚类序号与聚类大小成反比，聚类序号越小聚类规模越大。对聚类标签进行归纳分类，#2、#3、#4、#7可归为治疗方法，#0、#1、#5、#6可归临床表现及其并发症。基于CNK数据库用CiteSpace软件进行聚类分析，共得27个聚类，聚类大小按聚类包含的关键词数量分布，前12位聚类从大到小依次编号011（图6B）。Modularity Q=0.8308，Q0.3，Mean Silhouette=0.97814，S0.7，聚类比较好。对聚类标签进行归纳，#3、#6、#7可归为治疗方法，#0、#1、#2、#8、#9、#10、#11可归临床表现及其并发症。图注：图（A）中关键词聚类从#0至#8依次为脑瘫、失语症、运动学习、功能连通性、物理治疗、空间注意力、脊髓损伤、极化、中风康复。图6 tDCS治疗脑卒中相关文献的关键词聚类分析 57中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究图注：图（A）Web of Science数据库关键词突现分析得到25个突现词分别是“非侵入性皮质刺激、直流刺激、人运动皮层、脑刺激、健康、大脑极化、健康主题、人类、皮质刺激、技能获得、手、额下回、配对刺激、半球间的抑制、帕金森病、meta分析、围产期脑卒中、强度、连接性、系统综述、吞咽功能、可变性、障碍、模型”。红色条块代表关键词热点突增及持续的年份。图7 tDCS治疗脑卒中相关文献的突现词分析2.5.3 突现词分析 基于 Web of Science 数据库，对关键词进行突现分析，可见该领域不同时期突增的研究热点及持续年份。在关键词聚类分析的基础上进行突显分析，“burstterms”设置：Y=1，MininumDuration=2，得出近10年该领域前25个高频突现词（图 7A）。20132016年的突现词有非侵入性皮质刺激、直流刺激、脑刺激、人运动皮层等，其中“非侵入性皮质刺激”强度最高，表明脑卒中的非侵入性皮质刺激治疗在此段时期得到高度研究重视；20202022年的突现词有系统综述、吞咽功能、可变性、障碍、模型等；其中“系统综述”强度最高，表明近年该领域的系统综述在此期发文量较多。基于CNKI数据库进行关键词突现分析，“burstterms”设置：Y=0.5，Mininum Duration=2，得出中国在该领域前18个高频率突现词（图7B）。突现词最强的是运动功能（3.22），出现于 2014年。中国在 20202022年出现的突显词有非侵入性脑刺激、上肢功能、脑电图，其中“非侵入性脑刺激”的突显强度最高，表明非侵入性脑刺激治疗脑卒中的研究是近年在该领域的发文量较多。3 3讨论讨论3.1 研究现状从发文量来看，国内外近10年在tDCS治疗脑卒中领域中的发文量均呈上升趋势，预计2023年将继续上升。中国的年均发文量为39.2篇，由2013年的5篇增长至2022年的88篇，增长近15倍。近年来，中国研究人员对 tDCS在脑卒中后功能障碍治疗的重视不断增加，于2021年发布了 经颅直流电刺激技术应用于脑卒中患者康复治疗的专家共识12，为tDCS治疗卒中患者提供了指南和专家建议。从发文国家来看，美国是该领域发文量最多的国家，这可能是因为：Fregni,Felipe是该领域发文最多的作者，他是美国神经科学和心理学领域的专家。同时，发文量排名前5的作者中超过1/2均来自美国。发文量最多的两个机构也都是美国的研究机构。最后，经颅直流电刺激技术的研究主要起源于欧洲和美国，美国研究涉入时间早且科研投入多，使得美国在 tDCS领域的发文量众多。中国在国际排名第四，但中心性较低，缺乏与其他国家的合作。虽然中国学者近年来开始重视tDCS治疗脑卒中的研究，但应加强与其他国家的交流合作，探索新的tDCS治疗方案。从发文机构来看，中国的发文机构多集中在北京、上海等沿海地区，且机构之间的交流合作较少，缺乏中心性高、影响力大的研究机构。这可能与医 58中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究疗资源的分布不均有关，北上广、沿海地区的卫生人口密度较高、有相对较发达的经济环境、医疗资源条件优越。建议中国的医疗机构应加强与其他机构、其他地区的合作，促进开展更广泛更高质量的经颅直流电刺激治疗脑卒中研究，更好地改善卒中患者的结局。从发文作者来看，从图谱中可见，相较于国外研究团队，中国研究者们虽然形成了一定团队且有较多的合作，但其中心性仍不高，缺乏高中心性和影响力的作者，这表明当前此领域研究者后续需加强合作。目前，哈佛大学医学院的Fregni Felipe博士团队是国际发文量最多的作者，其团队主要研究方向为探索和开发非侵入性脑刺激技术，如 tDCS和TMS，用于神经康复，包括慢性疼痛和其他神经疾病；其团队一直关注 tDCS治疗神经精神疾病的安全性和可行性，探究其在长期治疗中的患者接受度、推广以及应用13。其团队多研究不同的 tDCS参数联合或不联合机器人治疗脑卒中患者，但尚缺乏大样本多中心的随机对照研究14。通过关键词共现分析可知，中国在经颅直流电刺激治疗脑卒中这一领域研究方向与国际发展存在一定区别。中国在该领域的研究重点更注重临床研究，例如：tDCS治疗卒中后语言障碍、上肢功能障碍、吞咽障碍等的治疗和康复研究，而基础研究较少。国外在关注临床研究的同时，更注重基础研究。tDCS对大脑运动皮质作用机制的研究开始较早，进行了一系列临床研究与动物实验15，并制定了tDCS治疗神经系统和精神疾病的指南16，联合经颅磁刺激（TMS）、脑电图（EEG）、功能磁共振（fMRI）等手段探讨tDCS的作用机制与疗效。3.2 研究热点和趋势通过关键词共现、聚类和突显分析的结果显示，tDCS治疗脑卒中领域的研究热点和趋势主要围绕2个方面，即：tDCS联合其他治疗手段共同治疗脑卒中，如联合镜像疗法、机器人、虚拟现实等；tDCS治疗脑卒中的研究逐渐由临床疾病应用转向治疗机制探索，借助脑电图（EEG）、功能磁共振（fMRI）及近红外光谱成像技术（fNIRS）等手段，观察分析 tDCS刺激前后大脑活动变化，以近一步明确tDCS治疗脑卒中的神经调控机制和客观疗效。3.2.1 tDCS 联合其他治疗手段共同治疗脑卒中通过关键词聚类分析可知，近十年来国内外仍注重于tDCS治疗脑卒中的治疗研究。但与单一tDCS治疗脑卒中方式相比，近年来国内外开始逐渐开展与其他康复疗法联合共同治疗脑卒中的研究，例如：国内#3（电针）虽不是最大的关键词聚类，但其聚类数较高，联合电针的治疗方式是中国传统医学所特有的，可在国际上加以推广。多项研究表明，电针结合 tDCS治疗脑卒中后吞咽障碍、抑郁和尿失禁等均有较好疗效17-18。国内外开展了许多探索tDCS与其他康复疗法联合治疗脑卒中的研究，如 tDCS结合镜像疗法、机器人、虚拟现实、运动想象疗法等，tDCS联合其他综合治疗方法可能是治疗脑卒中的新兴研究热点19。朱琳等20人研究显示，将t DCS与镜像疗法（MT）联合应用能有效促进脑卒中患者上肢运动功能的恢复，且tDCS 后再进行MT的方案作用最明显。一项联合使用虚拟现实（VR）和非侵入性脑刺激（NIBS）在康复应用中的系统评价指出在中风康复的应用都集中在上肢治疗（UL），联合使用能够提高中康康复的上肢功能，但仍然需进一步的研究来验证更大样本量和不同临床条件下的现有结果21。3.2.2 tDCS治疗脑卒中作用机制探索 通过关键词的共线和突现分析可知。tDCS治疗脑卒中的研究热点逐渐由临床疾病应用转向治疗机制探索及临床疗效客观评估探索，借助脑电图（EEG）、功能磁共振（fMRI）以及近红外光谱成像技术（fNIRS）等研究手段。tDCS在脑卒中治疗中应用潜力巨大，但其作用机制和作用效应仍不明确，尚需结合神经电生理学技术以提供客观的评判依据。例如，Liu等22通过脑电图探索tDCS治疗脑卒中的调节决策能力的神经生理机制，研究结果表明脑卒中患者 tDCS治疗的神经生理机制之一可能是调节 和 振荡的力量，以及改善和振荡网络的连通性。一项研究表明fNIRS测量的双侧大脑半球之间的皮质激活增加和功能连接增加是评估tDCS在脑卒中中的有效性和有前途的生物标志物，这两种神经指标在临床上可用于测量认知障碍脑卒中患者的脑功能恢复情况23。但目前的研究仍有局限性，如，脑电图检测信号易受 tDCS电流磁场的干扰；近红外光谱成像技术分辨率有限，无法实现高空间分辨率的成像可能对脑功能区域的定位和解析度造成影响等，未来的研究可以探索新的信号处理算法，或整合多种成像技术，提供更全面和准确 tDCS研究提供更可靠的数据支持。综上，本研究采用文献计量学方法，结合可视化知识图谱，发现目前国内外经颅直流电刺激治疗脑卒中领域研究处于稳定发展阶段，但存在发文作 59中 医 康 复2024 年 第 1 卷 第 5 期综 述 理 论 研 究者和发文机构之间缺乏合作，区域协调性不高的问题。国内外的研究现状、热点和趋势也存在区别，考虑可能与不同的国家文化和医疗模式相关。建议后续应加强机构间多学科领域协作，结合我国医疗现状，推进中国在经颅直流电刺激治疗脑卒中领域的创新发展。参考文献参考文献1WU S,WU B,LIU M,et al.Stroke in China:advances and challenges in epidemiology,prevention,and management J.TheLancet Neurology,2019,18(4):394-405.2Cramer SC,Koroshetz WJ,Finklestein SP.The case for modality-specific outcome measures in clinical trials of stroke recovery-promoting agentsJ.Stroke,2007,38(4):1393-1395.3Sattler V,Acket B,Raposo N,et al.Anodal tDCS Combined WithRadial Nerve Stimulation Promotes Hand Motor Recovery in theAcute Phase After Ischemic StrokeJ.Neurorehabil Neural Repair,2015,29(8):743-754.4Berenguer-Rocha M,Baltar A,Rocha S,et al.Interhemisphericasymmetry of the motor cortex excitability in stroke:relationshipwith sensory-motor impairment and injury chronicityJ.NeurolSci,2020,41(9):2591-2598.5 Draaisma LR,Wessel MJ,Hummel 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