Global research trend of prone position ventilation based on Web of Science database
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摘要:目的
通过对可视化知识图谱的分析探讨俯卧位通气(PPV)的研究现状、热点及未来的发展趋势。
方法收集Web of Science (WOS)数据库PPV相关文献, 利用VOSviewer 1.6.16和CiteSpace 5.8.R3对发文特征(发文量、作者、机构、国家)、关键词等数据进行可视化分析。
结果共检索出符合条件的文献845篇，分析发现，发文最多的作者分别为GUéRIN C、ANTONIO P、GATTINONI L等。主要的研究机构有加拿大多伦多大学、意大利米兰大学及米兰比可卡大学。发文量位居前3位的国家分别为美国、法国、意大利。频率最高的3个关键词为"ARDS" "prone position" "mechanical position", 突现强度最高的为"randomized controlled trial" "care"。
结论目前全球PPV仍主要用于ARDS的治疗，未来该领域的研究趋势主要集中于通气模式选择、规范化指南、俯卧位护理措施、并发症以及疗效评估等方面。
Abstract:ObjectiveTo explore the research status, hot spots and future development trend of prone positioning ventilation (PPV) through the analysis of visual knowledge map.
MethodsLiteraturesrelated to prone position ventilation in Web of Science (WOS) database were collected, and visual analysis was performed on the characteristics (the number of articles, authors, institutions, countries), keywords and other data of literatures by using VOSviewer 1.6.16 and CiteSpace 5.8.R3.
ResultsA total of 845 eligible articles were retrieved. Analysis showed that authors who published the most articles were GUéRIN C, ANTONIO P and GATTINONI L, etc. The main research institutions were the University of Toronto in Canada, the University of Milan in Italy and the University of Bicocca in Milan. The top three countries in the volume of documents were the United States, France and Italy. The three keywords with the highest frequency were "ARDS", "prone position" and "mechanical position", and the highest emergence intensity were "randomized controlled trial" and "care".
ConclusionAt present, PPV is still mainly used for the treatment of ARDS in the world. In the future, the research trend in this field will mainly focus on the selection of ventilation mode, standardized guidelines, nursing measures in prone position, complications and efficacy evaluation.
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俯卧位最早在20世纪50年代被ECKER A作为一种手术体位提出[1], 1974年BRYAN A C[2]提出了俯卧位通气(PPV)可以改善背侧通气，从而改善氧合情况; 1976年BONSIGNORE G等[3]首次报告了PPV在呼吸衰竭中的应用。2006年PPV首次被写入了急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的治疗指南，并于后期不断完善[4], 2019年新型冠状病毒肺炎(COVID-19)暴发, PPV于2020年被写入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》[5]。Web of Science(WOS)数据库收录了自然科学、工程技术、生物医学等领域最具影响力的学术期刊。该库对期刊的筛选相当严格，因此对该数据库的文献进行分析具有很高的学术价值。本研究利用文献可视化相关软件对数据库整理的文献进行科学图谱的绘制，并对图谱进行分析和阐述，读者能够更直观并清晰地发现该领域的研究现状、研究热点以及未来该领域的发展方向[6-7]。
1. 资料与方法
1.1 数据来源
本研究对WOS数据库进行检索，以"Prone position ventilation" "PPV" "Prone positioning ventilation"等为检索词，采用主题词方式进行检索，检索的日期范围设置为2010年1月1日—2022年4月20日，数据检索时间为2022年4月21日。
1.2 数据整理
将检索到的文献以“纯文本”格式导出“全记录与引用的参考文献”，下载保存为"download_xx"格式，将文献中的作者、关键词提取到Excel表格，由2名专业人员对关键词的单复数、同义或近义词、缩写等情况进行干预处理，并彼此验证核实，如存在争议，则请第3位专家复审。同时对同义词进行合并，如"respiratory-distress-syndrome" "acute-respiratory distress syndrome"合并为"ARDS", "sars-cov-2" "COVID-19"合并为"COVID-19", 从而保证最终获得合理、精确的统计结果。纳入标准: ①文献与主题(俯卧位通气)相关; ②文献类型为论文(article)、文献综述(article Review)。排除标准: ①作者、作者单位缺失的文献; ②关键词缺失的文献; ③会议期刊、会议通知、会议摘要; ④图书、年鉴、专利、科技成果、报纸等。
1.3 数据分析
CiteSpace和VOSviewer均是在JAVA语言环境下对文献进行可视化的软件，但两者的侧重点有所不同, CiteSpace的优势在于能够对学科的动态发展规律以及对学科的发展前沿进行分析，而VOSviewer软件对于聚类图谱的绘制能够简洁明了。本研究针对不同情况运用2个软件进行分析，同时采用Excel 2019软件对文献进行相关统计图表描绘。
2. 结果
2.1 年度发文情况分析
发文量的年度统计能够直观地反映出该领域的动态变化，通过发文量了解该领域的发文趋势。在检索日期范围内经Excel 2019整理、删除缺失数据后得到845篇文献。图 1可以看出，发文量大致可分为2个阶段: 第1阶段是2010—2019年，发文量呈现相对平稳的状态; 第2阶段是2019—2022年，此阶段发文量呈现激增情况，表明该领域已引起广泛关注。由于采集时间不同，文献仅统计至2022年4月20日。
2.2 发文作者分析
运用普莱斯定律公式，计数核心作者发文量为N=0.749×nmax×1/2(nmax为发文量最高的作者发文数)。发文量最多的作者为GUÉRIN C, 发文量为23篇，得出核心作者发文量的最小值为N=0.749×23×1/2≈8.6, 故发文量9篇及以上的作者为核心作者，本研究共筛选出核心作者17位(图 2)，发文总量达225篇，占比26.6%。利用VOSviewer绘制作者共现合作网络图(图 3), 设置发文量的阈值≥5, 节点大小代表发文量，连线代表合作关系，连线的粗细代表合作的紧密程度。
2.3 主要研究力量
2.3.1 发文机构分析
对机构合作进行分析，发现该领域的主要力量分布，利用VOSviewer绘制机构合作的网络密度云图(图 4), 设置机构的最小发文阈值为10篇，筛选出29个机构满足条件，颜色越深，代表发文量越多，绿色连接代表机构间的合作。结果发现，许多机构在PPV领域都有研究，但主要集中在大学及附属医院，排名前10的机构主要集中于欧美国家，发文量总数为229篇，占所有机构发文量的27.1%, 而中国发文量最多的机构为复旦大学(9篇)，但未能进入筛选范围，见表 1。
表 1 PPV发文量和文献引用前10位的国家和机构国家 发文量/篇 引用次数/次 机构 发文量/篇 引用次数/次 美国 236 8 715 多伦多大学(加拿大) 42 4 307 法国 119 8 746 米兰大学(意大利) 28 3 512 意大利 115 5 506 米兰比可卡大学(意大利) 27 3 209 德国 101 4 241 圣迈克尔医院(加拿大) 24 3 667 加拿大 82 6 070 莫纳什大学(澳大利亚) 17 423 中国 76 1 234 热那亚大学(意大利) 17 292 西班牙 70 6 138 明尼苏达大学(美国) 16 610 英国 62 1 429 麻省总医院(美国) 15 387 巴西 48 792 圣保罗大学(巴西) 15 145 澳大利亚 46 3 088 里昂大学(法国) 14 354 2.3.2 发文国家分析
以国家为节点利用CiteSpace绘制可视化图谱，阈值设置为10, 生成的PPV领域国家发文图谱(图 5), 其中美国以236篇居于榜首，占比27.9%, 引用次数8 715次，排名第2位。中国以76篇的发文量排在第6位，引用1 234次。发文量排名前10位的国家情况见表 1。
2.4 热点和趋势分析
2.4.1 研究热点
利用VOSviewer对所选文献的"All keyword"进行共现分析，总共2 675个关键词，设置最小阈值为10，共有137个关键词，分成6个聚类(图 6)。颜色相同的节点表示同一聚类，不同的颜色区分不同的聚类。节点的大小代表出现的频次，频次越高节点越大。其中频率最高的前3位关键词分别为"ARDS"(431次)、"prone position"(339次)、"mechanical position"(262次)，前10位高频关键词见图 7。关键词聚类图中, 1#红色聚类主要为COVID-19造成的肺损伤、呼吸窘迫导致的病死率以及救治过程中选择何种通气方式; 2#绿色聚类主要是ARDS相关的临床对照试验、肺保护性通气策略的实施以及通气时潮气量等参数的设置; 3#深蓝色聚类涉及的是通气的生理机制，如气体交换、肺灌注及弥散、气血比等; 4#黄色聚类描述的是PPV相关的并发症、效果评估以及麻醉、手术等; 紫色为5#聚类，主要为PPV的定义，淡蓝色为6#聚类，涉及到PPV的压力等。
2.4.2 关键词突现
关键词突现是指一个领域研究热点的变化，突现率高的关键词表示该学科新出现的研究热点或转折点，在短期内可能会引发一个新的浪潮。通过CiteSpace对PPV的关键词进行突现结果发现, "suspine"为最早突现的关键词，而"randomized controlled trial"突现时间为2013—2017年，是突现时间最长的关键词。2020年开始出现"care" "epidemiology" "impact"和"guideline", 2021年开始出现"pattern" "safety" "efficacy"等词汇，其中突现强度最高的3个词汇为"care" "randomized controlled trial" "epidemiology", 突现强度分别为5.43、5.35、4.77, 表现了极高的突现力度，表明了其为当下的研究热点，同时也说明未来该领域的研究方向。
3. 讨论
PPV是一种改善氧合及通气血流比的治疗性体位措施，尤其适用于ARDS患者。为了更全面地分析当前全球PPV的研究热点及发展趋势，本研究采用可视化分析对数据进行分析，为该领域的发展提供一定参考。PPV的发文量趋势呈现明显阶段性, 2019年COVID-19爆发前，年发文量维持在50篇左右，2019年后呈现出了爆炸式增长。相关研究[8-9]也表明，无论是ARDS患者还是COVID-19患者，实施PPV均可改善氧合状况并降低病死率。
作者分析结果显示，该领域主要研究力量有法国里昂大学的GUÉRIN C教授、意大利米兰大学的ANTONIO P教授、德国歌根廷大学GATTINONI L[10]教授。作者聚类图中，主要以GATTINONI L教授、意大利热内亚大学PELOSI P教授为代表。GATTINONI L教授一直致力于ARDS及通气模式等方面的研究，是该领域的主要研究力量，并极具影响力, 2013年提出了较为全面的俯卧位诊疗规范。绿色聚类以GUÉRIN C教授为主，其进行了大量的临床试验来证明PPV对ARDS的疗效[11-12]。黄色聚类以GUÉRIN C[13]等为代表，再次阐明ARDS患者行PPV治疗的规范性。蓝色以加拿大圣迈克尔医院的BROCHARD L[14]等为代表，指出了低氧导致呼吸衰竭的患者该如何利用无创通气来改善病情[15]。紫色聚类则以美国麻省总医院的SCHULTZ M J为代表，其主要研究重症监护及呼吸机的运用，如呼吸机的使用在性别、术后、COVID-19等方面的差异[16-19]。
从国家来看，美国发文量最多，可见美国在PPV研究领域占有重要地位。发文机构中以多伦多大学等为首的前10所机构对该领域的发展有较为突出的贡献，虽然多伦多大学无论是发文量还是引用次数均为机构中最多，但加拿大总体发文量却未进入国家前10位。机构间的合作密度图表明，加拿大多伦多大学、意大利米兰大学及米兰比可卡大学、热那亚大学等为该领域的主要研究群体，跨机构的合作较为密切。2016年由多国机构共同发表了《对50多个国家重症监护病房急性呼吸窘迫综合征患者的流行病学、护理模式和病死率》[20], 并发现了新的研究方向——改善ARDS患者管理的潜力，这也是首次对ARDS患者进行全球范围内的流行病学调查。
虽然中国发文量排名第6位，但却没有机构进入前10。王文春等[21]关于国内PPV的分析指出，国内主要以邱海波教授及其所在的东南大学附属医院对该领域的贡献尤为突出。2020年，由美国耶律大学和中国东南大学牵头联合国内、国外多家机构合作发表的《在COVID-19疫情中气管插管和机械通气的武汉经验》[22]，为世界抗击COVID-19疫情提供了中国经验。
本研究对关键词进行共现聚类及突现分析发现，前几年该领域主要侧重于仰卧位和俯卧位的比较及随机对照试验的研究，而PPV未来的研究趋势主要为“护理”“规范化的指南”“通气模式的选择”“俯卧位的并发症及效果评估”。PPV的并发症中最常见的是“压疮”，这可能是由于俯卧位时，人体诸多骨性隆起更易受压。一项对366例患者的荟萃分析[23]发现，采用俯卧位时压疮的发生率高于仰卧位，其次还有呼吸机相关肺炎、非计划性拔管、气管阻塞、动静脉内导管脱出、气胸等[24], 而这些并发症会导致PPV的“护理”成为难点，同时也是未来的研究热点[25]。
目前，国内外关于PPV护理的研究也不断增多。研究[26]指出，与传统式PPV相比，改良式PPV能减少不良事件的发生，同时能够稳定患者血流动力学指标[27]。中国2020年制定了PPV规范化流程[28], 保障了PPV实施的规范性，但尚无官方机构出台权威的指南来指导PPV的实施，未来也需要大量临床随机对照试验来评估其疗效及安全性，从而为指南提供可靠的临床依据。本研究数据只来源于WOS数据库，数据库单一，导致数据可能出现偏倚，日后应对多个中外数据库进行大规模检索，进行更全面、更深入分析，使结果更具说服力。
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表 1 PPV发文量和文献引用前10位的国家和机构
国家 发文量/篇 引用次数/次 机构 发文量/篇 引用次数/次 美国 236 8 715 多伦多大学(加拿大) 42 4 307 法国 119 8 746 米兰大学(意大利) 28 3 512 意大利 115 5 506 米兰比可卡大学(意大利) 27 3 209 德国 101 4 241 圣迈克尔医院(加拿大) 24 3 667 加拿大 82 6 070 莫纳什大学(澳大利亚) 17 423 中国 76 1 234 热那亚大学(意大利) 17 292 西班牙 70 6 138 明尼苏达大学(美国) 16 610 英国 62 1 429 麻省总医院(美国) 15 387 巴西 48 792 圣保罗大学(巴西) 15 145 澳大利亚 46 3 088 里昂大学(法国) 14 354 
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