基于CiteSpace的醫(yī)用防護服研究可視化分析

劉星辰 謝紅

摘要：為了解醫(yī)用防護服研究進展，對醫(yī)用防護服的時空關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系和共被引進行了研究。以文獻計量和知識圖譜法為研究方法，CiteSpace為分析工具，對2006年1月1日—2020年10月30日在 Web of Science 上發(fā)表的380條文獻進行可視化分析。研究發(fā)現(xiàn)：在時間線上有關(guān)醫(yī)用防護服的發(fā)展呈現(xiàn)螺旋上升的趨勢，在空間維度上以局部集中的態(tài)勢分布，在合作關(guān)系維度顯示出合作不緊密。醫(yī)用防護服研究的重要力量主要集中于高校，當前還尚未形成核心學術(shù)團體;在共現(xiàn)關(guān)系維度發(fā)現(xiàn)研究集中于醫(yī)學、材料學;共被引關(guān)系揭示了和醫(yī)用防護服高影響力的學者和與高水平期刊，在研究熱點方面以Risk、Exposure、Performance等主題為高頻研究熱點，研究主題隨著時間不斷變化。通過分析可以預測未來可能成為研究熱點的主題有Personal pertective equitment、Covid-19、Surface和Physical activity。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用防護服;CiteSpace;可視化分析;合作關(guān)系;共被引

中圖分類號：TS176

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2022）01-0001-08

Abstract： In order to understand the research progress of medical protective clothing， the spatio-temporal relationship， cooperative relationship， co-occurrence relationship and co-citation relationship of medical protective clothing were studied. By using bibliometrics and knowledge graph method as the research methods， and CiteSpace as the analysis tool， this paper conducted a visual analysis on 380 literatures published on the Web of Science from January 1， 2006 to October 30， 2020. It is found that the development of medical protective clothing on the timeline shows a spiral upward trend， presents local concentration in the spatial dimension， and loose cooperation in the dimension of cooperative relationship. Research on medical protective clothing is mainly carried out by colleges and universities. At present， no core academic society has been formed. In the dimension of co-occurrence relationship， it is found that studies are focused on medicine and materials science. The co-citation relationship reveals scholars and top journals with high influence in medical protective clothing. In terms of research hotspots， topics of risk， exposure and performance， etc. are research hotspots of high frequency， and the research topics will change constantly over time. Through analysis， it is predicted that topics that are likely to become research hotspots in the future are personal protective equipment， Covid-19， surface and physical activity.

Key words： medical protective clothing; CiteSpace; visual analysis; cooperative relationship; co-citation

2020年“新冠肺炎”的爆發(fā)給人類財產(chǎn)和健康帶來了嚴重的威脅，為了抵御病毒的侵襲，防護服再次活躍在人們的視野中。在抗疫這場戰(zhàn)役中醫(yī)用防護服起到了至關(guān)重要的作用，它既能保護抗疫人員免受“新冠肺炎”病毒的感染又能在日常生活中保護人們，因此加強對醫(yī)用防護服的研究變得非常有意義。此類研究在保護人們身心健康的同時，還能推動醫(yī)用產(chǎn)業(yè)健康的發(fā)展。2003年由于“非典”的爆發(fā)醫(yī)用聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene， PTFE）復合膜材料開始運用于醫(yī)用防護服，其具有較好的阻隔性能，但在舒適性方面還有待提高[1]。近些年來聚丙烯紡黏-熔噴-紡黏復合非織造布面料逐漸運用于醫(yī)用防護服，大幅度地提高了醫(yī)用防護服的可穿性。查閱資料發(fā)現(xiàn)醫(yī)用防護服研究往往集中于某項技術(shù)的研究，而運用可視化圖譜梳理分析醫(yī)用防護服的研究較少。因此，為了從更加寬廣的維度闡述醫(yī)用防護服的研究脈絡(luò)，本文以發(fā)表在Web of Science數(shù)據(jù)庫中有關(guān)醫(yī)用防護服的文獻為研究對象，運用CiteSpace可視化分析軟件對醫(yī)用防護服研究的時空關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系、共被引進行分析，從多個維度呈現(xiàn)醫(yī)用防護服的研究現(xiàn)狀，希望對醫(yī)用防護服研究發(fā)展方向提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

為保證數(shù)據(jù)的有效性和真實性，此次數(shù)據(jù)的來源以Web of Science核心合集作為可視化分析的檢索源，以“medical protective clothes or medical protective wear”為檢索主題，時間跨度為2006年1月1日—2020年10月30日。此外，對數(shù)據(jù)做預處理，剔除報道簡訊、會議通知等非學術(shù)性文獻資料，共得到380條文獻作為此次可視化分析樣本。

1.2 研究方法

通過文獻計量和知識圖譜法對檢索得到有關(guān)醫(yī)用防護服的文獻進行可視化分析，利用 CiteSpace 可視化分析軟件和Web of Science數(shù)據(jù)自帶的文獻分析功能對年度發(fā)文量、期刊來源、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、作者共被引等進行統(tǒng)計分析，以一種生動形象、簡潔易懂的圖譜展示科學演進的歷程，并運用文獻計量學和可視化分析的理論知識對得到的圖譜進行闡釋。

2 醫(yī)用防護服研究圖譜分析

運用 CiteSpace 可視化分析軟件圍繞醫(yī)用防護服文獻的時空關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系、共被引4個維度進行梳理。

2.1 時間和空間維度分析

2.1.1 時間線分布

科學文獻發(fā)表數(shù)量能反應研究水平變化情況[2]，而文獻數(shù)量的多少能體現(xiàn)醫(yī)用防護服研究水平的高低。對380篇文獻進行統(tǒng)計，結(jié)果如圖1所示。到2020年10月30日各國對醫(yī)用防護服的研究可以劃分為4個階段，其中2006—2009年為緩慢發(fā)展階段，該階段發(fā)文量較少，研究成果不顯著是其主要特點;2010—2011年是上升階段，年度發(fā)文量迅速飆升至30篇，表明該階段各國開始重視醫(yī)用防護服的研究;2012—2019年是平穩(wěn)上升階段，雖然有波動，但總體呈現(xiàn)上升的趨勢;2020年1月1日—2020年10月30日是快速發(fā)展階段，該階段由于“新冠肺炎”的爆發(fā)使得醫(yī)用防護服的研究激增，并在2020年10月30日發(fā)文量（64篇）達到歷年來的高潮。由圖1可知，有關(guān)醫(yī)用防護服研究的發(fā)文量整體呈現(xiàn)上升趨勢，可見對于醫(yī)用防護服研究在逐步發(fā)展，且伴有良好的發(fā)展態(tài)勢。

2.1.2 地理空間線分布

對樣本在地理空間上對國家分布和文獻來源進行統(tǒng)計，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，發(fā)文量排在前5的分別為美國、中國、英格蘭、澳大利亞和德國，其中美國的研究占比最高，發(fā)文量達到88篇，側(cè)面反映出美國在醫(yī)用防護服研究上處于領(lǐng)先地位。緊隨其后的便是中國，發(fā)文量34篇，可以發(fā)現(xiàn)在推動醫(yī)用防護服發(fā)展上中國貢獻了不俗的力量。其余的國家雖然也有涉及相關(guān)的研究，但相對而言研究力量比較薄弱?？偟膩碚f，有關(guān)醫(yī)用防護服的研究美國處于領(lǐng)先地位，中國和其他國家未來還有很大的發(fā)展空間。

2.2 醫(yī)用防護服研究合作圖譜分析

為探究醫(yī)用防護服研究的合作關(guān)系，從研究國家、研究機構(gòu)和研究作者三個維度進行敘述。

在進行可視化分析前，先對分析參數(shù)進行設(shè)置，設(shè)置時間跨度為2006—2020年，時間切片為1，分析對象數(shù)據(jù)之間的連接強度選擇余弦（Cosine），分析類型分別選擇“Country、Institution和Author”進行分析，分析對象數(shù)據(jù)篩選（Selection Criteria）選擇g-index（k=50），無剪枝，運行后結(jié)果如圖3、圖4、圖5所示。

有關(guān)醫(yī)用防護服研究各國之間網(wǎng)絡(luò)密度為0.0569，表明國與國之間合作關(guān)系比較密切。圖3中節(jié)點代表文獻被引頻次，而節(jié)點外圍厚度代表中心性，即所發(fā)文獻帶來影響力，越厚影響力越高[3]。對醫(yī)用防護服研究被引頻次排在前5的國家分別為美國、中國、英格蘭、澳大利亞和德國，同樣也可以發(fā)現(xiàn)在圖3中英格蘭、美國和法國的中心性排在前3，雖然英格蘭和法國國家發(fā)文量不及中國，但其文獻影響力甚高。未來中國要在增加發(fā)文量的同時提高文章的影響力，做到數(shù)量和影響力同步發(fā)展。

醫(yī)用防護服研究機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖譜相對比國家圖譜較為松散，網(wǎng)絡(luò)密度僅為0.0062。從圖4中也能看出機構(gòu)之間共現(xiàn)關(guān)系比較稀疏，各機構(gòu)之間合作較少，缺少學術(shù)交流。少數(shù)幾個具有合作關(guān)系的機構(gòu)有NIOSH（美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所）和Baylor Coll Med（貝勒醫(yī)學院）、Queensland Univ Technol（昆士蘭科技大學）和 Australian Natl Univ（澳大利亞國立大學）、Columbia Univ（哥倫比亞大學）和Case Western Reserve Univ（凱斯西儲大學）等，其中中心性較高影響力較大的機構(gòu)有美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所、梅奧醫(yī)學中心、香港理工大學等。

醫(yī)用防護服研究作者合作圖譜如圖5所示，作者合作圖譜網(wǎng)絡(luò)密度為0.0065，可以發(fā)現(xiàn)共現(xiàn)關(guān)系稀疏合作不緊密是當前醫(yī)用防護服研究的特點。從圖5中可知，僅有的幾個學術(shù)小團體有GAIL YKUNIMOTO和HUA HE、LI JING WANG 和PRADIP DEB等，在正中間形成了為數(shù)不多以LI LI為代表稍微比較緊密的學術(shù)小團體。此外，在這些稀疏合作關(guān)系周圍分布一大堆單個節(jié)點。這些學者在研究醫(yī)用防護服方面往往是自己獨自研究，缺乏學術(shù)交流?？偟膩碚f，當前有關(guān)醫(yī)用防護服的研究作者之間缺少交流，未來可以加強作者之間合作關(guān)系。

2.3 醫(yī)用防護服共現(xiàn)圖譜分析

共現(xiàn)分析主要包括研究的類別和關(guān)鍵詞分析，分析文獻的類別有助于學者理清醫(yī)用防護服研究涉及的學科體系，而分析關(guān)鍵詞則能夠了解一段時間內(nèi)或者未來研究的熱點，使讀者能緊跟科學的前沿。

為了解醫(yī)用防護服研究涉及的領(lǐng)域和研究熱點，將時間跨度設(shè)置為2006—2020年，時間切片（Years per Slice）設(shè)為1，分析對象之間數(shù)據(jù)連接強度選擇余弦，分析類型為“Category、Keyword”，分析對象數(shù)據(jù)篩選選擇g-index（k=25），無剪枝，運行后共得到Nodes=175、Links=702，結(jié)果分別如圖6、圖7所示。

由圖6可知，當前醫(yī)用防護服研究主要集中于Public ，Environment & Occupationl Health、MaterialsScience和Engineering，尤其以公共環(huán)境與職業(yè)健康為主，涉及相關(guān)的類別還有Materials Science Textiles、Environmental Science、Surgury等。圖6中還可以看到各個學科之間有緊密的連線，說明醫(yī)用防護服的研究是一個有著非常復雜的交叉學科，往往通過各個學科之間的理論知識去解決研究中遇到的問題，從而促進醫(yī)用防護服的發(fā)展。

圖6中雖然有些節(jié)點比較大，但是其中心性并不高，反而是一些節(jié)點比較小的有著更高的中心性。中心性排在第一的Engineering（0.53），說明在醫(yī)用防護服研究領(lǐng)域作出突出貢獻的是工程學，其次是公眾科學（0.19）、材料科學（0.12）等。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析能有效認識概念間的關(guān)系[4]，因為關(guān)鍵詞包含了該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、研究熱點、發(fā)展規(guī)律等線索。節(jié)點大小代表關(guān)鍵詞在文獻中出現(xiàn)頻次，頻次越高節(jié)點越大，成為研究熱點的可能性越高[5]。醫(yī)用防護服研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析圖譜如圖7所示，從圖7中可知，主要有Risk、Performance、Exposure、Personal pertective equitment等幾個有代表性的研究熱點。

Risk[6]：比較常研究的是在危險情況下醫(yī)用防護服對醫(yī)護人員帶來的保護作用。

Performance[7]：通常指醫(yī)用防護服穿著人體后在作業(yè)的過程中對機體的保護性能。例如舒適性、防護性、服用性等特性。

Exposure[8]：主要是指人體暴露在惡劣環(huán)境中著醫(yī)用防護服后所能帶來的防護效果。例如抗疫前線工作人員穿的醫(yī)用防護服。

Personal pertective equitment[9]：通常指某種裝備對個體帶來的保護作用。例如此次疫情中的口罩，為抵御疫情的傳播起到了至關(guān)重要的作用。

2.4 醫(yī)用防護服研究共被引圖譜分析

研究共被引可以探究某一學科發(fā)展和演進的動態(tài)進程。共被引分析主要包括作者共被引、期刊共被引。

共被引分析中把時間跨度設(shè)置為2006—2020年，時間切片為1，分析類型分別選擇“Cited Author、Cited Journal”，分析對象數(shù)據(jù)之間連接強度選擇余弦，考慮到分析共被引關(guān)系比較復雜，因此分析對象數(shù)據(jù)篩選選擇Thresholds（c，cc，ccv：3，2，16;3，3，20;3，3，20），修剪算法和策略選擇Pathfinder和Pruning the merged networks，運行后結(jié)果如圖8、圖9所示。

作者共被引是指兩位（或者多位）作者同時被后來一篇或者多篇論文所引證，則稱這兩位（或多位作者）構(gòu)成共被引關(guān)系[10]。醫(yī)用防護服作者共被引網(wǎng)絡(luò)圖譜的密度為0.0129，呈現(xiàn)出比較密集的網(wǎng)絡(luò)。圖8中節(jié)點代表被引頻次，節(jié)點的大小和被引頻次的高低成正比，被引次數(shù)排在前五的作者分別為ANONYMOUS、WORLDHEAL THORGANIZA-TION、LI Y、LOEB M、RADONVICH LJ，其中ANONYMOUS不僅共被引頻次最高，其中心性（0.41）也最高，表明其在醫(yī)用防護服研究領(lǐng)域有比較高的學術(shù)地位。學者要想了解和醫(yī)用防護服相關(guān)的研究，可以優(yōu)先閱讀ANONYMOUS[11]發(fā)表的文獻。此外，有些作者雖然發(fā)表的文獻被引頻次不高，但其中心性卻能排在前列。例如SIEGEL JD（中心性0.11）、CASTLE N（中心性0.08），表明他們發(fā)表的文獻也非常具有學術(shù)影響力，也可作為重點閱讀對象。

學術(shù)期刊是學術(shù)傳播的重要紐帶與載體，也是學術(shù)研究的基礎(chǔ)，是發(fā)文質(zhì)量的象征[12]。由圖9可知，有關(guān)醫(yī)用防護服研究領(lǐng)域比較相似，主要集中于醫(yī)學、工程學、材料科學、公共衛(wèi)生與職業(yè)健康和運動科學。節(jié)點大小代表該期刊共被引次數(shù)[13]，從圖9可知，節(jié)點最大的是《NEW ENGL J MED》，其中心性高達0.45，在有關(guān)醫(yī)用防護服研究方面是比較優(yōu)質(zhì)的期刊，對于初學者要想了解和醫(yī)用防護服的前沿動態(tài)，可優(yōu)先閱讀此期刊的文獻?！禞AMA-J MED ASSOC》《AM JINFECT CONTROL》《LANCET》和《J HOSP INFECT》這4本期刊也有較高的被引頻次，并且中心性都不低，皆可作為了解醫(yī)用防護服研究動態(tài)的優(yōu)質(zhì)期刊。

2.5 醫(yī)用防護服研究熱點及其研究趨勢分析

關(guān)鍵詞是對文獻內(nèi)容高度概括，反映文章主要內(nèi)容及核心主題，頻次高的關(guān)鍵詞常被用來反映研究領(lǐng)域的熱點問題，因此通過對關(guān)鍵詞進行分析有助于把握研究熱點和研究趨勢[14]。本部分分析基于關(guān)鍵詞分析下再調(diào)出關(guān)鍵詞時間線和時區(qū)圖兩個維度對醫(yī)用防護服研究趨勢進行闡述。

分析條件的設(shè)置同上，分析結(jié)果如表1、圖10、圖11所示。

研究熱點通常是文獻內(nèi)部內(nèi)在聯(lián)系、數(shù)量較多一組文獻所探討的熱點問題[15]。在CiteSpace分析中通常被引頻次較高的關(guān)鍵詞能代表該時期研究的熱點。由表1可知，被引頻次排在前三的關(guān)鍵詞分別為Risk、Exposure、Performance，表明其在該階段是醫(yī)用防護服研究的重點。同樣可以發(fā)現(xiàn)頻次排在第三的Performance（性能）中心性最高，對比之下可以發(fā)現(xiàn)，雖然以Risk為研究主題的學者最多，但研究這個主題帶來社會影響力卻不如有關(guān)醫(yī)用防護服性能方面的研究。未來可以對醫(yī)用防護服性能、暴露等方面加大研究力度，以期為人類帶來更具影響力的研究。

關(guān)鍵詞時間線分析可以了解某段時間內(nèi)研究熱點隨時間變化的發(fā)展趨勢[16]。關(guān)鍵詞時間線分析其實就是把關(guān)鍵詞聚類后按照時間線展示。聚類是指把所有關(guān)鍵詞根據(jù)研究類別進行劃分，聚類所得的標簽其實在關(guān)鍵詞分析中就已然存在，只不過聚類后以另一種大的類別進行展示。在圖10中白色的字體即為關(guān)鍵詞，弧線代表各個時期關(guān)鍵詞演進的路線。聚類后主要分為9大類，分別是：#Injury、#Personal pertective equitment、#Ionizing radiation、

#Knitting technology、#Electrospinning、#Wear、#Covid-19、#Corrosion-wear、#Aqc;圖10中直線條代表研究起點和結(jié)點?？梢园l(fā)現(xiàn)個人防護裝備、編制技術(shù)、靜電紡絲等研究起步較早，研究跨度較長，也是九個聚類中一直持續(xù)到現(xiàn)在的研究。其中有關(guān)個人防護裝備和冠狀病毒相關(guān)的研究中心性分別為0.08 和0.04，表明這兩個研究熱點學術(shù)價值較高，未來如果想在醫(yī)用防護服方面有所建樹可將其作為重點研究的課題。

時區(qū)圖能夠清晰地反應關(guān)鍵詞更新和關(guān)聯(lián)程度，從而反應出研究主題和研究趨勢，以此來預測未來的研究熱點[17]。醫(yī)用防護服研究關(guān)鍵詞時區(qū)圖分析圖譜如圖11所示，可見，有關(guān)醫(yī)用防護服研究趨勢的演進主要分為4個階段，各個階段都有比較代表性的研究主題。2006年—2009年代表性的研究主題有protective clothing、impact和exposure，此階段以保護皮膚為主;2010年—2011年，該階段開始注重于醫(yī)用防護服的性能，代表性的研究主題有performance、risk、injury等;2012年—2019年，該階段有關(guān)醫(yī)用防護服研究處于平穩(wěn)上升階段，對個人防護裝備研究的比較多，代表性的研究主題為personal protective equipment、prevention等;2020年1月1日—2020年10月30日，由于“新冠肺炎”的爆發(fā)，有關(guān)醫(yī)用防護服的研究激增，研究集中于heath、infection，研究演進到2020年10月30日開始出現(xiàn)大規(guī)模和“新冠肺炎”相關(guān)的研究，代表性的研究熱點有Covid-19（中心性0.04）、face mask（0）、medical mask（0）、surface（0.01）、coronavirus（0）、physical activity（0.01）、preventing influenza（0），可以發(fā)現(xiàn)有關(guān)Covid-19的研究在2020年研究熱度最高，研究這個對社會帶來的實質(zhì)影響力也是最高的。此外face mask、coronavirus等研究熱點熱度雖然較高，但研究該主題對社會帶來的影響力有限，反而是一些研究熱度沒有那么高的surface和physical activity更具研究價值?；谘芯繜岫群椭行男詫Ρ阮A測未來可能成為研究熱點的主題有Covid-19、Surface和Physical activity。

綜上，醫(yī)用防護服的研究演進趨勢從一開始注重保護皮膚轉(zhuǎn)向醫(yī)用防護服的性能到現(xiàn)在研究集中于和“新冠肺炎”防護相關(guān)的研究，未來比較有發(fā)展前景的研究有Personal pertective equitment、Covid-19、Surface和Physical activity。

3 結(jié)論

通過對2006年1月1日—2020年10月30日在Web of Science上發(fā)表的380條醫(yī)用防護服文獻進行可視化分析，發(fā)現(xiàn)研究具有以下特點：

a）醫(yī)用防護服研究是一個復雜的交叉學科，其研究熱度逐年上升，并伴有良好的發(fā)展態(tài)勢。

b）合作圖譜分析表明醫(yī)用防護服研究者之間共現(xiàn)關(guān)系稀疏;共被引關(guān)系揭示了醫(yī)用防護服高影力作者和高水平期刊。

c）關(guān)鍵詞分析發(fā)現(xiàn)研究熱點一直處于動態(tài)變化之中，通過分析可以預測未來可能成為研究熱點的有Personal pertective equitment 、Covid-19、Surface和Physical activity。

文章通過CiteSpace可視化分析軟件以一種生動形象、簡潔易懂的圖譜對醫(yī)用防護服研究進行闡述，試圖從多個維度呈現(xiàn)和醫(yī)用防護服有關(guān)的研究脈絡(luò)，為醫(yī)用防護服研究發(fā)展提供參考方向。但在具體到每篇文獻論述時還有不足，需要在以后的研究中進一步加以補充和完善。

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