基于Pubmed科技论文的我国脑深部刺激领域基础研究态势分析
引言
在老龄化、遗传、环境等因素的多重影响下，我国神经系统疾病负担日趋严重[1-2]。据估计，我国目前有300万帕金森患者、500万老年痴呆症患者、600万癫痫患者以及众多其他类神经系统疾病患者[3]。虽然近年来医学科技飞速发展，但神经系统疾病的治疗依然面临重大挑战，许多神经系统疾病仍然面临药物治疗无效的难题[3]。
脑深部刺激是通过在脑深部埋置刺激电极从而直接将电刺激加在疾病相关脑区内从而达到治疗疾病的目的[4]。早在1954年，Poole[5]就首先利用脑深部刺激技术刺激尾状核治疗了一位帕金森患者的抑郁症。20世纪80年代末，Benabid等[6]第一次成功运用脑深部刺激技术刺激丘脑治疗帕金森样震颤。美国食品与药品监督管理局于1997年批准脑深部刺激技术用于治疗特发性震颤，之后又分别于2002年和2003年批准其用于治疗帕金森症和肌张力障碍[7]。在过去二十年里，脑深部刺激技术凭借其可逆性和可调节性等优势，已经发展成为传统损毁手术的替代疗法，目前已经成为帕金森症、肌张力障碍、癫痫等多种精神疾病的有效治疗手段[4,8-13]。
在1998年，我国北京天坛医院开展了第一例脑深部刺激手术，之后，该技术陆续在国内医院普及[14]。2000年，我国神经外科奠基人之一王忠诚院士提出希望国内研究团队开展脑深部刺激相关的研究工作[15]。经过十多年的发展，我国在该领域的发展态势如何？对于这个问题，尚无学者从宏观层面进行阐述。
了解当前研发状态是指导未来发展的前提，考虑到基础研发是创新研发的第一个环节，其成败往往影响着后续的技术开发和产品开发，本文将对脑深部刺激领域的科技论文进行计量分析，从而了解我国在该领域的基础研发态势，为研究人员和政策制定者提供参考。
1 资料与方法
科技论文是基础研究的重要载体，科技论文的数量、质量和增速可以反应基础研究的规模、质量和增速，已有大量学者基于科技论文定量评价具体领域的基础研发态势[16-19]。本研究于2018年6月8日在Pubmed数据库中采用主题词联合自由词的方式检索脑深部刺激相关文献，将语言限定为English，将文献类型限定为journal article，排除掉临床试验、病例报告和综述类文献。检索并获取到脑深部刺激相关文献5447篇。以这5447篇文献为基础，根据文献总数、影响因子＞10的文献数、文献数量近十年的复合增长率以及各科研机构的发文量，分析我国在脑深部刺激领域的基础研究规模、基础研究质量、基础研究增长情况以及主要科研机构，从而全面判断我国在脑深部刺激领域的基础研究态势。
2 结果
2.1 文献数量
截止到2018月6月8日，Pubmed数据库共收录了脑深部刺激领域基础研究文献5447篇。在该领域发文量排名前二十的国家/地区，见图1。中国在该领域的发文量排全球第七，落后于美国、德国、英国等六个国家。
2.2 文献质量
根据专家建议，将影响因子高于10的文献视为质量较高的文献。中国在脑深部刺激领域的高质量论文数仅5篇，排全球第十三位（图2），远远少于美国、德国、英国等国家。
图1 脑深部刺激领域基础研究论文数量排名前二十的国家
注：检索日期为2018年6月8日；含合作发文。
图2 脑深部刺激领域基础研究高质量论文数量排名前二十的国家
注：检索日期为2018年6月8日；含合作发文。
2.3 文献增长情况
在脑深部刺激领域，全球第一篇文献出现在1952年。之后数十年间，该领域的基础研究论文都非常少，直到1998年，全球在该领域的年发文量才突破10篇。之后，全球在该领域的基础研究论文快速增多，2004年突破100篇，2015年突破500篇，2017年多达621篇。
中国在该领域的第一篇论文出现在2002年，之后几年处于缓慢发展阶段，每年发文量仅有几篇。2012年中国在该领域的年发文量突破10篇，2013年突破20篇，2016年突破30篇，2017年多达44篇。
中国近十年在脑深部刺激领域的论文量十年复合增长率高达30.5%（图3），居全球第一，远远超过全球平均水平12.9%。与之相一致的是，中国在该领域的发文量占全球在相应领域发文量之比从2008年的1.9%升高至2017年的7.1%（图4）。
2.4 主要科研机构
脑深部刺激领域发文量全球前二十的机构，见表1。我国首都医科大学以52篇位居全球第15，其余19个机构中有13个来自美国、2个来自英国、2个来自德国、1个来自于加拿大、1个来自于荷兰。我国在该领域发文量排名前十的机构，见表2。除了进入全球前20的首都医科大学之外，浙江大学、清华大学、中国科学院、第四军医大学、上海交通大学、复旦大学在该领域的发文量也较多，均超过10篇。
图3 脑深部刺激领域基础研究论文数量的十年复合增长率
注：检索日期为2018年6月8日；含合作发文。
图4 中国近十年在脑深部刺激领域的基础研究论文数量及占全球之比
注：检索日期为2018年6月8日；含合作发文。
表1 全球在脑深部刺激领域发文量排名前二十的机构
注：含合作发文。
排序机构(中文名)机构(英文名)所在国家文章数(篇)1 多伦多大学 University of Toronto 加拿大 181 2 加利福尼亚大学 University of California 美国 152 3 克利夫兰诊所 Cleveland Clinic 美国 134 4 牛津大学 University of Oxford 英国 132 5 弗罗里达大学 University of Florida 美国 109 6 梅奥诊所 Mayo Clinic 美国 81 7 哈佛大学 Harvard University 美国 80 8 科隆大学 University of Cologne 德国 79 9 查理特大学医学院Charite University Medicine Berlin 德国 78 10 明尼苏达大学 University of Minnesota 美国 73 11 阿姆斯特丹大学 University of Amsterdam 荷兰 66 12 伦敦大学学院 University College London 英国 64 13 艾莫利大学 Emory University 美国 61 14 杜克大学 Duke University 美国 57 15 首都医科大学 Capital Medical University 中国 52 16 贝勒医学院 Baylor College of Medicine 美国 46 17 宾夕法尼亚大学 University of Pennsylvania 美国 43 18 凯斯西储大学 Case Western Reserve University 美国 42 19 华盛顿大学 Washington University 美国 32 20 伊利诺斯大学 University of Illinois 美国 31
表2 中国在脑深部刺激领域发文量排名前十的机构
注：含合作发文。
排名 机构(中文名)机构(英文名)文章数(篇)1 首都医科大学 Capital Medical University 52 2 浙江大学 Zhejiang University 20 3 清华大学 Tsinghua University 17 4 中国科学院 Chinese Academy of Sciences 16 5 第四军医大学 Fourth Military Medical University 13 5 上海交通大学 Shanghai Jiao Tong University 13 7 复旦大学 Fudan University 12 8 第二军医大学 Second Military Medical University 7 9 四川大学 Sichuan University 6 10 北京航空航天大学 Beihang University 4 10 人民解放军总医院People's Liberation Army General Hospital 4
3 讨论
神经功能和精神疾病的治疗是世界性难题，目前大量神经系统疾病患者无法获得有效治疗。2013年，美国启动脑科学计划，重点资助操作神经回路的工具开发和大规模神经网络记录技术开发等领域[20-21]。2014年，“拉斯克医学奖”授予了在脑深部刺激技术发明和机制研究方面做出重要贡献的Benabid和Delong教授[22]，开启了神经网络调控新时代[23]。在这样的大背景下，脑深部刺激领域在过去几年经历了飞速发展。
在脑深部刺激领域，我国的基础研究论文数量位居全球第七，与我国整个医学科技领域的排名相近[19]，这与既往学者的研究结果相一致[3]。然而，与我国整个医学科技领域基础研发质量偏低相一致的是，我国在脑深部刺激领域的基础研究质量同样偏低，高质量论文数量位居全球第十三位，远远低于发文量排名，也远远落后于美国、英国、德国等发达国家。
我国在脑深部刺激领域的发文量增速居全球第一，占全球之比也越来越高。并且，经过20多年的探索，我国脑深部刺激领域迎来了前所未有的发展机遇，《“十三五”国家科技创新规划》已经将“脑科学与类脑研究”确定为我国“科技创新2030——重大项目”[3,24]，脑深部刺激作为我国医疗器械领域发展较好的子领域，将迎来更加良好的发展环境。
我国在脑深部刺激领域的飞速发展离不开首都医科大学、浙江大学、清华大学等研究团队的努力。首都医科大学不仅在国内排名第一，还进入了全球前二十排名中，其附属的北京市神经外科研究所、北京天坛医院等机构在该领域的研究水平已经达到国内领先甚至国际领先水平[25-26]。不过，除首都医科大学之外，我国没有其他任何机构进入全球前二十，大多数机构在该领域的基础研究水平还较弱。
总之，我国在脑深部刺激领域的基础研究规模处于全球中等偏上水平，增速很快但质量偏低，仅一家机构在国际竞争中脱颖而出，大多数机构的国际影响力还很弱，因此，我国需发展更多实力较强的机构，着力提升基础研究质量，从而提升我国在该领域的基础研究水平及影响力。
[1] 胡以松.从流行病学的角度看待我国的帕金森病筛查[J].诊断学理论与实践,2016,15(2):118-121.
[2] 张冉.基于综合指数法的我国主要健康危害疾病识别研究[D].北京:北京协和医学院,2015.
[3] 王守岩,王学廉,何江弘.脑深部刺激未来发展的机遇与挑战[J].中国生物医学工程学报,2015,34(4):455-463.
[4] 候方高,姜涛.深部脑刺激在神经精神系统疾病治疗中应用的研究进展[J].热带医学杂志,2011,11(10):1217-1219.
[5] Poole JL.Psychosurgery in older people[J].J Am Geriatr Soc,1954,2(7):456-466.
[6] Benabid AL,Pollak P,Louveau A,et al.Combined (thalamotomy and stimulation) stereotactic surgery of the VIM thalamic nucleus for bilateral Parkinson disease[J].Appl Neurophysiol,1987,50(1-6):344-346.
[7] 刘楠,屠洁,张奕,等.深部脑刺激对神经精神疾病的治疗与未来展望[J].中国生物医学工程学报,2009,28(5):771-777.
[8] 陈宇昆,王学廉.脑深部电刺激术治疗帕金森病新进展[J].中国临床神经外科杂志,2018,23(1):56-58.
[9] 王秀萍,王兴勤,吴鹤鸣.丘脑底核精准定位在帕金森病脑深部电刺激术中的综合应用[J].中国临床研究,2018,31(1):128-130.
[10] 潘军红,顾晶晶,关宇光,等.丘脑前核脑深部电刺激对癫痫病人认知能力的影响及相关因素分析[J].中国微侵袭神经外科杂志,2018,23(1):14-16.
[11] 王强,张旺明.脑深部刺激术治疗帕金森病异动症的疗效与机制研究[J].中国微侵袭神经外科杂志,2016,21(1):42-45.
[12] 蒋顶,徐俊,章文斌.进展期帕金森病的脑深部刺激治疗[J].实用老年医学,2015,29(12):979-982.
[13] 康恩铭,闵伟杰,胡小吾.帕金森病脑深部刺激治疗后中远期效果随访研究[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2013,26(3):190-192.
[14] 周晓平,胡小吾,王来兴,等.丘脑底核电刺激治疗帕金森病的临床应用[J].中国微侵袭神经外科杂志,2004,9(7):295-297.
[15] 李路明.脑起搏器与神经调控技术[J].生命科学仪器,2015,13(3):7-11.
[16] 石颖.从国际顶级期刊的论文发表看广东省基础研究的水平与影响力[J].现代情报,2014,34(1):69-73.
[17] 吴国雄,赵庚新.基于SCI论文的海峡两岸基础研究领域合作状况研究[J].中国基础科学,2013,(2):36-41.
[18] 李国栋.基于SCI论文产出的我国基础研究比较分析[J].北华航天工业学院学报,2010,20(4):21-23.
[19] 陈娟,贾晓峰.我国医学基础理论研究水平、学科分布及趋势分析[J].中华医学科研管理杂志,2015,28(6):453-456.
[20] Bargmann CI,Newsome WT.The brain research through advancing innovative neurotechnologies (BRAIN) initiative and neurology[J].Neurology,2014,71(6):675-676.
[21] 王亚,李永欣,黄文华.人类脑计划的研究进展[J].中国医学物理学杂志,2016,33(2):109-112.
[22] Delong MR,Benabid A.Discovery of high-frequency deep brain stimulation for treatment of parkinson disease 2014 lasker award[J].J Am Med Assoc,2014,312(11):1093-1094.
[23] Okun MS.Deep-brain stimulation-entering the era of human neural-network modulation[J].New Engl J Med,2014,371(15):1369-1373.
[24] 伊然.国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》[J].安装,2016,34(9):13.
[25] 张亚卓,程小燕,桂松柏.北京市神经外科研究所——半个世纪的发展历程[J].首都医科大学学报,2010,31(4):469-475.
[26] 本刊讯.脑起搏器应用技术获重大突破[J].中国医疗器械杂志,2016,40(2):82.
Current Status of Basic Researches on Deep Brain Stimulation in China Based on Bibliometric Analysis of Publications in Pubmed