基于Web of Science的巩膜镜研究态势文献计量分析

徐浩 周万里 翟晶 李旖旎 郭迎暄

1温州医科大学附属眼视光医院,温州 325027;2温州医科大学附属眼视光医院杭州院区,杭州 310020

巩膜镜是一种特殊设计的接触镜,具有大直径、硬性和透氧性等特点。广义上,巩膜镜包括角膜巩膜镜(又称为角膜缘镜、半巩膜镜)和全巩膜镜(又称为真巩膜镜),前者指镜片着陆区部分在角膜上,部分在巩膜上;后者指镜片着陆区完全位于巩膜前表面[1]。从本质上来说,巩膜镜是一种直径比普通角膜接触镜更大且不接触角膜、由巩膜承重的角膜接触镜,还可为角膜提供机械保护。镜片在角膜前方可形成一个光滑的液态穹窿,对不规则角膜表面进行光学矫正,保持角膜湿润,防止角膜干燥[2]。CiteSpace是一款引文可视化的分析软件,通过可视化手段形成图谱来呈现科学知识的规律、结构以及分布情况,也被称为“科学知识图谱”[3]。目前,国内针对巩膜镜的研究机构以及研究人员较少,研究成果也甚少。本研究拟使用CiteSpace(6.1.6),利用文献计量学方法客观评价近10年关于巩膜镜研究的文献数量及其相关分布情况、变化规律和研究现状及方向等,以期为后续巩膜镜的研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献检索

基于Web of Science核心合集数据库,精确检索条件:主题词限定为“scleral lens”或“scleral lenses”或“scleral contact lenses”或“scleral contact lens”,出版时间限定为2013年1月1日至2022年12月31日。排除文献类型为非“Article”的文献,语言类型限定为英语,最终340篇文献纳入分析。检索时间为2023年1月5日。

1.2 数据处理

将Web of Science核心合集数据库中检索的文献相关数据导出为TXT文本格式,然后将数据导入CiteSpace软件中进行可视化分析。

1.3 评价指标

通过每年发文量、国家或地区分布、核心作者、研究机构、刊文期刊分布及关键词聚类等指标来分析巩膜镜研究的态势。绘制巩膜镜相关文献年度分布折线图;通过CiteSpace软件对文献发文的国家或地区进行可视化分析,不同年份用不同颜色的圆环表示,每个圆环代表其所示年份是否有文献发表,最外层的紫色圆环代表其有一定的中心度,反映个人或组织在其所处学术领域中的地位及其相关的重要性,连线的粗细代表合作强度[4],并统计文献发表数量前10位的国家/地区发表文献数量;研究的主要完成者即文献的核心作者,代表该领域的领军人物,其文献往往是具有引领作用的经典研究,绘制相关文献核心作者图谱,设置Pruning=Pathfinder,Pruning the merged network,时间切片(Years Per Slice=1),Node Types=Author,其他参数保存为默认值,运行后调节门槛(Threshold=9)大小,选择发文量在9篇及以上的作者,进行一定修饰后展示合作网络图,图谱中聚类模块值Q>0.3代表聚类结构显著,平均轮廓值S>0.5代表聚类合理,S>0.7代表聚类令人信服;经CiteSpace分析,得到关于巩膜镜研究的主要研究机构图谱,通过图谱分析出不同机构在该领域的竞争力,并得出各机构间研究的关系;收集刊文量前5位期刊的影响因子、刊文量及所在国家;对文献进行关键词分析,得出关键词聚类图谱,得到各个聚类中关键词的数量,关键词越多,代表聚类领域越重要,并绘制关键词时间轴图谱,得到各个类别关键词的时间跨度,以及一个特定聚类的兴起、繁荣以及衰落过程,根据聚类所反映研究领域的时间特征,分析研究方向;短时间内出现频次突然增加或使用频次明显增长的关键词为突现词,使用CiteSpace的突现词探测分析功能,将CiteSpace面板Burstness中的[0,1]默认阈值1改为0.8,分析某时间段内研究热点的重大转向;分析巩膜镜与疾病相关的关键词,统计巩膜镜文献相关疾病中心度≥0.05的词,分析与巩膜镜相关的主要不规则角膜相关疾病。

2 结果

2.1 文献量分布

在Web of Science核心合集数据库中根据精确条件检索出共计340篇相关文献,2013—2022年巩膜镜相关研究文献发文量相对平稳,2020年达到了高峰60篇,2021年和2022年稍有回落(图1)。

图1 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关文献发文量年度分布情况Figure 1 Annual volume of scleral lens-related literature from January 2013 to December 2022

2.2 文献作者国家/地区分布

通过CiteSpace软件对文献作者的国家或地区进行可视化分析,涵盖了35个国家或地区。美国节点的紫圈最大,说明其在该领域具有较大的中心度(图2)。统计发文量前10的国家中,美国发表文献最多,为152篇;其次是澳大利亚,为40篇;再次是西班牙,为34篇(图3)。340篇文献中有中国作者参与的仅6篇,可见国内针对巩膜镜的研究成果甚少。

图2 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关文献发表数量前10位的国家/地区图谱 不同年份用不同颜色表示,不同颜色的圆环代表其所示年份是否有文献发表,最外层的紫色圆环代表其具有一定的中心度;连线的颜色代表最早合作的开始年份,连线的粗细代表合作的强度[4]Figure 2 Top 10 countries/regions with the highest number of scleral lens-related literature from January 2013 to December 2022 Different years were represented by different colors.The rings of different colors represented whether there was any literature published in the year shown,the outermost purple ring represented that it had a certain degree of centrality,which was the status of an individual or organization in its academic field and its related importance.The color of the lines represented the beginning year of the earliest cooperation,and the thickness of the line represented the intensity of the cooperation[4]

图3 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关文献发表数量前10位的国家/地区发表文献数量Figure 3 Number of published literature of top 10 countries/regions with the highest number of scleral lens-related literature from January 2013 to December 2022

2.3 核心作者分布

核心作者图谱显示,共计301个节点,每个节点代表1位作者;聚类模块值Q为0.930 5,表明聚类结构显著;平均轮廓值S为0.983 2,表明聚类令人信服(图4)。

表1 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关文献核心作者

图4 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关文献核心作者图谱 各类颜色的线代表合作最早的对应年份,不同颜色的圆环代表相对应的年份有发表文献Figure 4 Core authors of scleral lens-related literature from January 2013 to December 2022 The colored lines represented the earliest year of the collaboration,and the circles of different colors represented there was literature published in the year shown

从图谱中的连线来看,各自国内合作较为明显,但是跨国合作相对薄弱。来自澳大利亚的作者Vincent SJ在该领域的研究成果具有突出贡献。文献发文量排名处于前10位的作者如表1所示。

2.4 研究机构分布图谱

巩膜镜研究的主要研究机构图谱包含了256个节点,400条连线,其中哈佛大学医学院虽然发文量10篇,但其具有较高的中心度(图5)。发文量排名前5位的研究机构依次为昆士兰科技大学(澳大利亚)、休斯敦大学(美国)、梅奥医学中心(美国)、俄亥俄州立大学(美国)和伊利诺依大学(美国)(图6)。

图5 2013年1月至2022年12月巩膜镜主要研究机构图谱Figure 5 Main research institutions of scleral lens from January 2013 to December 2022

图6 2013年1月至2022年12月巩膜镜主要研究机构发文数量Figure 6 Number of documents issued by main research institutions of scleral lens from January 2013 to December 2022

2.5 载文期刊分布

340篇巩膜镜相关的文献分别刊载在54种期刊上,平均每种期刊约6.3篇,荷兰ContactLens&AnteriorEye位居榜首,刊载83篇;美国Eye&ContactLens-ScienceandClinicalPractice和OptometryandVisionScience分别位列第2和第3,分别刊载79和57篇(表2)。

表2 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关文献刊文量前5位的期刊

2.6 巩膜镜研究方向、热点分析

2.6.1分析研究方向 关键词聚类图谱显示,排在前5位的聚类分别是#0眼表疾病、#1巩膜接触镜、#2电子学、#3角膜水肿和#4小巩膜接触镜。这些聚类的研究不断发展且相互交叉,并非孤立存在(图7)。

图7 2013年1月至2022年12月巩膜镜关键词聚类图谱 聚类序号与聚类大小之间成反比,聚类序号越小则代表聚类越大Figure 7 Keywords clustering of scleral lens from January 2013 to December 2022 There was an inverse relationship between cluster number and cluster size.The smaller the cluster number,the larger the cluster size

关键词时间轴图谱显示,2013—2021年主要关注的为眼表疾病、巩膜接触镜及角膜水肿,而在2021年后,眼表疾病和角膜移植术的相关研究有衰落趋势(图8)。

2.6.2突现词动态分析 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关的突现词主要包括:第1阶段为巩膜接触镜、移植、抗宿主病、假体装置等研究;第2阶段为眼表生态系统人工置换、不规则角膜等研究;第3阶段为角膜间隙、特有形状等研究(图9)。

图9 2013年1月至2022年12月巩膜镜相关的突现词 红线代表热点持续时间Figure 9 Emergent words related to scleral lens from January 2013 to December 2022 The red line represented the duration of heat

2.7 巩膜镜现阶段的应用

巩膜镜文献相关疾病中心度≥0.05的词分析结果显示,巩膜镜治疗的不规则角膜相关疾病主要包括:(1)角膜扩张 通常引起该问题的原因为眼部疾病或眼科手术,前者为原发性,如出现圆锥角膜、角膜营养不良等因素;后者为继发性,是由激光手术后遗症等原因导致的。(2)角膜炎 因眼表疾病引起的角膜炎,如难处理的暴露性角膜炎,以及继发于微生物性角膜炎的角膜瘢痕和混浊等。(3)角膜移植 特别是穿透角膜移植后,需要配戴巩膜镜才可逐步矫正视力(表3)。

文献计量分析发现,光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)和角膜地形图中心度也较高,分别达到了0.09和0.05。OCT和角膜地形图是巩膜镜研究和验配的常用检查,用OCT测出患者眼前节矢高,以便于选择巩膜镜的镜片矢深;角膜地形图可以了解患者角膜曲率和形态,从而进行全面的适配评估。

3 讨论

本研究以近10年来Web of Science核心合集数据库收录的与巩膜镜研究相关文献为分析对象,运用文献计量学方法,对文献进行可视化分析,对文献发文量、国家及机构分布、核心作者信息、刊文期刊分布及关键词聚类等方面进行了综合分析并得出相关结论。

3.1 文献分析

巩膜镜领域相关研究近10年来有了一定的发展,提供了一批具有参考价值的期刊文献。整体发文量呈波浪状增长趋势,2021—2022年或许受新型冠状病毒感染影响导致发文量稍有下降。从发表文献的国家来看,以美国最多;其次为澳大利亚和西班牙等,结合核心作者和研究机构来看,美国在巩膜镜研究领域的研究者和研究机构均较多,故其在巩膜镜领域具备中心度。来自澳大利亚的Vincent SJ发文量最多,在该领域颇有影响力,研究内容包括:巩膜镜中心和平均厚度的分布及相互关系、巩膜镜下泪膜厚度的区域变化、小直径巩膜镜的中心厚度对镜片弯曲度的影响等方面[5-7]。荷兰ContactLens&AnteriorEye刊载相关文献最多,刊文主要倾向巩膜镜配戴后对患者的眼部影响研究,如巩膜镜配戴者眼压变化的前瞻性研究、巩膜镜片配戴过程中的泪液层厚度改变以及角膜水肿的发生、利用OCT血流成像分析巩膜镜配戴者结膜血管密度改变等[8-10]。我国相关研究成果较少,亟需开展相关研究。

3.2 热点趋势分析

通过关键词和突现词动态分析,得出巩膜镜的发展经历了3个阶段的演化。第1阶段为2013—2016年,研究重点在于探讨巩膜镜治疗眼部慢性疾病的可能性和效果[11-12],如适应证、视觉效果等。巩膜镜配戴有较高的舒适度,其对相关眼部疾病具有一定的治疗效果,从而提高患者的视觉质量。通过对文献进行分析显示,巩膜镜主要用于干眼、角膜扩张、角膜炎、角膜移植(特别是穿透角膜移植术后等)和屈光不正的治疗。使用巩膜镜治疗干眼的工作原理为在镜片后面形成1个空间,改善泪液渗透压,持续为眼表提供水分。针对部分屈光不正人群,巩膜镜具有配戴舒适、矫正视力佳的优势,且其具有保护角膜组织的作用。第2阶段为2017—2019年,研究重点转向了眼表生态系统的人工替代和在不规则角膜中的应用[13-16]。这一阶段的研究表明,从2015年起,研究人员就开始对人工假体装置进行研究,并逐渐转向了假体替代研究。第3阶段为2019—2020年,研究重点在于探讨巩膜镜与角膜之间的间隙以及各类眼部结构形状的改变。Cagliari等[17]研究表明,角膜间隙可能在巩膜镜片的主观表现中起重要作用;Villa等[18]研究表明,角膜间隙的改变会影响屈光度,导致近视程度加深;Giasson等[19]研究表明,巩膜镜间隙过大的情况下会影响细胞存活并产生水泡。Gulmiri等[20]介绍了1个案例,即角膜移植患者的角膜组织随着时间的推移形状发生改变,巩膜镜可以有效减缓一些不良反应。综上,研究者在研究巩膜镜本身的同时,还应关注相关眼部疾病可能带来的各类并发症,进行个体化的验配和治疗,并关注患者适配后的生活质量。

本研究仅纳入了Web of Science核心数据库近10年的相关文献,未来可扩大数据库文献量进行更加全面的分析。由于文献计量分析偏向于文献的定量研究,后续可考虑引入各方专业的意见来填补不足。本研究通过文献计量学和可视化分析相关文献,呈现了国内外巩膜镜领域的研究现状及其热点,研究成果在一定程度上能够展现相关的研究现状及趋势,并为后续巩膜镜相关研究提供一定的借鉴。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明徐浩:酝酿和设计试验、实施研究、采集数据、分析/解释数据、起草文章;周万里:采集数据、分析/解释数据;翟晶、李旖旎:分析/解释数据、对文章的知识性内容作批评性审阅;郭迎暄:酝酿和设计试验、统计分析、对文章的知识性内容作批评性审阅及定稿