1、中国运动医学杂志2023年2月第42卷第2期 Chin J Sports Med，Feb.2023，Vol.42，No.2人工韧带重建膝关节交叉韧带研究现状和热点的可视化分析宋廷轩1徐一宏1陈俊2陈世益2徐卫东11 中国人民解放军海军军医大学第一附属医院关节骨病外科（上海 200433）2 复旦大学运动医学研究所，复旦大学附属华山医院运动医学科（上海 200040）摘要目的：通过对人工韧带重建膝关节交叉韧带的相关研究文献进行可视化分析，探究国内外对于其研究的演进过程、不同时期的热点主题、研究现状以及未来研究趋势。方法：以人工韧带重建膝关节交叉韧带为主题，统计分析Web of Science（W
2、OS）核心数据库和中国知网数据库的文献检索结果，采用CiteSpace5.8.R3软件对关键词进行聚类分析、文献共被引分析、突现词检测及时区图分析，绘制出可视化的知识图谱。结果：自建库到2022年6月1日，检索纳入WOS核心数据库311篇文献，中国知网数据库371篇文献。分析显示，人工韧带重建膝关节交叉韧带的相关研究始于上世纪70年代，早期发展相对缓慢；2005年前后随着韧带先进加强系统（LARS）人工韧带的广泛应用重新成为运动医学领域的研究热点。国内外研究热点和演进过程既有相似性也有差异性。近10年来运动医学与组织工程学、生物材料学等新兴学科较好地实现了医工融合，成为国内外团队研究的热点主题
3、。结论：尽管人工韧带已在国内普遍使用并取得良好疗效，并且其基础和临床研究水平日趋深入，但对其安全性与有效性仍缺乏统一共识，尚需更多高质量临床研究验证其远期疗效，可以预见未来会有更多基础实验的技术突破来进一步提升人工韧带产品的生物力学性能和组织相容性及远期疗效。关键词人工韧带；交叉韧带重建；CiteSpace；可视化膝关节交叉韧带损伤是骨科及运动医学领域的常见损伤，交叉韧带重建术是行之有效的治疗方法。自体移植物、同种异体移植物和人工韧带是目前临床上交叉韧带重建术可选的移植物类型1。人工韧带的理论优势在于其有效避免了取腱部位并发症和疾病传播风险；且患者在术后康复较快，可以尽早实现重返运动，同时力学
4、强度大且可调，可以工业化大规模生产满足激增的临床需求2，3。然而早期的人工韧带产品在应用于交叉韧带重建的过程中出现了较高的失败率，在最初的兴起后很快陷入低潮。进入21世纪后，随着手术技术的成熟，韧带设计理念、材料、固定方式等方面的不断更新迭代，人工韧带重新回归人们的视线。为了更好地评估及提升人工韧带重建膝关节交叉韧带的疗效，国内外学者自这一手术诞生至今的几十年中已开展了大量的基础及临床研究4-6。文献计量学研究通过数学和统计学方法对已发表的学术论文进行定量分析，使用一系列指标评估所研究领域内已发表学术论文的研究现状和研究热点7。CiteSpace软件作为科学文献可视化分析的软件，在创伤性骨关节
5、炎、前交叉韧带重建等骨科及运动医学领域获得了良好应用8，9，但目前尚未有学者对人工韧带重建膝关节交叉韧带手术进行文献计量学分析。本文通过CiteSpace软件绘制图谱，对Web of Science（WOS）及中国知网（CNKI）数据库中有关人工韧带重建膝关节交叉韧带的文献进行分析，结合年度发文量、关键词共现分析、关键词聚类及突现词检测，探讨国内外关于这个领域的研究现状和演进过程，为相关研究的进一步开展提供参考。1 资料与方法1.1 数据来源数据来源以“（artificialligamentORsyntheticligamentOR ligament prosthesis）AND（knee O
6、R cruciate ligament OR ACL OR PCL）”为检索式，对 WOS核心合集数据库“主题”字段进行英文文献检索；以“（人工韧带）AND（膝关节OR 交叉韧带 OR 十字韧带）”为检索式，对中国知网（CNKI）数据库“主题”字段进行中文文献检索。检索建库至2022年6月1日有关人工韧带重建交叉韧带领域所有在线已发表文献后，通过阅读文献题目和摘要进行文献筛选及重复检验。在排除收稿日期：2022.08.15基金项目：上海长海医院学科攀登计划基金（2020YXK002）；海军军医大学第一附属医院“深蓝123”军事医学研究（2019YSL007）；海军军医大学第一附属医院“十四五”
7、学科固海计划第1作者：宋廷轩，Email：；通信作者：徐卫东，Email:；陈世益，Email: 131DOI:10.16038/j.1000-6710.2023.02.010中国运动医学杂志2023年2月第42卷第2期 Chin J Sports Med，Feb.2023，Vol.42，No.2学位论文、会议交流论文等文献资料及低相关性资料后，共纳入 WOS 核心合集数据库相关文献 311 篇，CNKI数据库相关文献371篇。1.2 数据处理与参数设置数据处理与参数设置将 WOS 核心合集数据库检索到的 311 篇文章以“txt”格式导出到本地；将在CNKI数据库检索到的371篇文献以“re
8、fworks”格式导出到本地，并进行格式转换，最终将信息导入到CiteSpace（5.8.R3）软件中进行可视化分析。2 结果2.1 文献发文量趋势文献发文量趋势将检索到的文献信息进行分析，从建库至2022年6月1日文章数量随时间分布情况如图1所示。早在20世纪60年代，O Donoghue10、Kennedy11等国外学者就开始探索使用聚合物制备膝关节交叉韧带移植物12；但因他们的报道中均未出现“人工韧带”、“合成韧带”、“韧带假体”等主题词，未被纳入本次检索。WOS核心合集数据库检索出的首篇相关英文文献为 1976年Grood等13对Richards聚乙烯人工韧带的机械性能研究。在20世纪
9、80年代末英文文献发文量较前显著上升，但很快下降并进入长达10年的平台期。2010年，英文文献发文量出现跳跃式增长，并在近10年内呈现出波动式增长趋势。中国知网数据库中检索到的国内第一篇相关文献为吴春明14于1985年对富士川恭辅综述的转译。此后十余年间中文文献发文量均处于较低水平。21 世纪初，随着韧带先进加强系统（ligamentadvanced reinforcement system，LARS）人工韧带进入中国，国内学者开始了对人工韧带重建交叉韧带的基础及临床研究，中文文献发文量逐渐增加。2007年，中文文献发文量出现跳跃式上升，实现了对英文文献发文量的首次超越，并于2010年达到44
10、篇的峰值。近十年的中文文献发文量整体有下滑趋势，于2019年再度被英文文献超越。2.2 关键词共现分析关键词共现分析2.2.1 关键词共现图关键词共现图关键词是对文章内容的精炼表达和高度概括，对其进行共现分析能较好地反映这一领域目前的研究热点以及演变历程。2个或2个以上关键词共同出现在同一篇文章中则相应的几个关键词构成一次关键词共现，共现图能够反映关键词的出现频率、中心性，以及关键词突现情况15。高频关键词代表了该领域的研究图1CNKI与WOS数据库建库至2022年发文量分布热点，分析这些关键词的中心性有助于揭示研究热点之间的突变与转化。在CiteSpace软件中选择Pathfinder算法结
11、合Pruning the merged networks，并且合并部分同义关键词，例如“关节镜”与“关节镜下”，对CNKI数据库文献关键词进行分析，得到关键词图谱（图2），其拥有270个节点、510条连线。关键词频次由高到低依次为人工韧带（165 次）、重建（158 次）、关节镜（119 次）、膝关节（48次）、静电纺丝（37次）、交叉韧带（28次）；中心性排序依次为人工韧带（0.42）、骨隧道（0.40）、组织工程（0.38）、移植物（0.37）、交叉韧带（0.34）。对WOS文献数据库文献关键词进行分析，得到关键词图谱（图3），其拥有487个节点，连线多达1458条。关键词频次由高到低依次
12、为anterior cruciate ligament（132次）、artificial（85 次）、reconstruction（78 次）、follow up（26次）、graft（25 次）；中心性排序依次为 reconstruction（0.27）、in vitro（0.23）、ACL reconstruction（0.18）、injury（0.18）、knee（0.16）。2.2.2 关键词时区分布图关键词时区分布图关键词的时间分布特征反映该研究领域的发展状况和趋势，直观显示特定时间的知识基础和研究前沿。CiteSpace的时区分布图将关键词按照其出现的年份来绘制，节点大小与出现频次
13、成正比，有助于研究者掌握不同时间关键词的特征以及研究热点的现状和发展。CNKI数据库与WOS核心合集数据库文献中关键词布局随时间变化的趋势如图 4、图 5 所示。图中CNKI与WOS核心合集数据库文献大量高频关键词均出现在2000年之前，但此后逐年有新的关键词出现。说明在该领域既有的学科知识基础上，新的知识、概念不断涌现，知识更替速度较快。CNKIWOS发文量5040302010019721977198219871992199720022007201220172022年份 132中国运动医学杂志2023年2月第42卷第2期 Chin J Sports Med，Feb.2023，Vol.42，N
14、o.2左上角角标含义：第一行为制作该图谱所用的CiteSpace软件版本；第二行为该图谱绘制的时间；第三行为数据所在位置；第四行为文献数据的时间区间，括号内为设置的时间切片；第五行为选取区间参数；第六行中N表示网络节点数量，E表示连线数量，Density则表示网络的密度。下图同。图2CNKI数据库关键词共现图图3WOS数据库关键词共现图图4CNKI数据库关键词时区分布 133中国运动医学杂志2023年2月第42卷第2期 Chin J Sports Med，Feb.2023，Vol.42，No.2图5WOS数据库关键词时区分布2.2.3 关键词突现关键词突现关键词突现分析通过一定算法分析后，得到
15、某时间段内频率激增的关键词，以此代表这一时期内该领域的研究热点问题。图中的突现强度（strength）代表关键词频率变化的强弱，红线则代表突现的持续时间。关键词突现分析反映了该领域研究热点随时间的演变过程。本文根据突现强度列举出前10位关键词，如图6、图7所示。CNKI数据库中，按突现强度排名前十位的关键词有：静电纺丝（1985）（括号内数字表示该关键词突现开始时间）、人工腱（1986）、碳纤维（1986）、重建（1993）、前 交 叉 韧 带（2005）、生 物 材 料（2009）、腘 绳 肌 腱（2014）、综述（2016）、自体肌腱（2016）、关节镜（2018）；WOS数据库中，按突现
16、强度排名前十位的关键词有：knee（1993）、prosthesis（1997）、patellar tendon（2005）、new generation（2009）、tissue engineering（2010）、scaffold（2014）、surgery（2016）、osseointegration（2019）、system（2019）、regeneration（2020）。与关键词时区图分析基本一致。图6CNKI数据库关键词突现图静电纺丝人工腱碳纤维重建前交叉韧带生物材料腘绳肌腱综述自体肌腱关节镜198519861986199320052009201420162016201820062005199219962007201220222022202220199.813.313.272.644.254.792.92.792.794.431985-2022关键词关键词强度强度 开始年份开始年份 结束年份结束年份突现强度排名前十位的关键词突现强度排名前十位的关键词 134中国运动医学杂志2023年2月第42卷第2期 Chin J Sports Med，Feb.2023，Vol.42，N
