基于CiteSpace的高血压饮食指导的知识图谱可视化分析

作者: 李成林 盛银娣 张贵林 周浩宇

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高血压是当今最常见的慢性病之一,世界各国都在致力于寻找降低高血压发病率的新疗法。研究发现,高血压与饮食存在一定的联系,不健康的饮食习惯如高盐饮食、高胆固醇饮食、大量饮酒等,都会提高高血压的发病率,因此饮食指导成为高血压患者治疗的重要环节,但是关于高血压患者饮食指导的知识却缺乏有效的系统性检索和分析方法。

CiteSpace软件是一款优秀的文献计量学软件,能够以科学知识图谱的方式,可视化地展现文献之间的关系。面对海量的文献,CiteSpace能够迅速锁定关注的关键信息和核心主题,帮助受众理清其过去和现在的发展历程,得出当前活跃的研究前沿和未来发展趋势。为此,本文采用CiteSpace软件,建立了基于高血压饮食指导的知识图谱,并利用可视化分析技术对高血压饮食指导的相关行业发展趋势进行了分析,以期为高血压患者的饮食指导提供有价值的参考。

一、数据来源与研究方法

1.资料来源。通过中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)全文数据库,以2000-2023年为文献参考时间段,对“高血压+饮食”进行深入检索,从而获取更多的相关信息。

2.纳入标准。(1)研究对象:高血压及高血压并发症患者。(2)干预措施:高血压患者的饮食指导。(3)文献类型:期刊论文、博硕士学位论文。

3.排除标准。(1)重复的文献。(2)数据缺失的文献。(3)会议记录、网站通知等。

4.文献筛选。共检索到2675篇文献,筛选后选取1500篇文献,并最终获取了1499篇有效文献。

5.分析方法。本文先从CNKI中提取了1500篇文献,再使用Refworks格式导出这些文献,然后使用CiteSpace软件将其转换为可供分析的数据,最后对这些文献进行综合评估。本研究的时间区间为2000-2023年,年度切片为2年,节点类型为作者和关键词,阈值为Top N=50。本文的研究重点包括年度发表文章数量分析、关键词分析、作者的合作情况分析等。

二、结果与分析

1.年度发文量统计。发表的论文数可以从某种意义上反映一个学科的发展状况。如图1所示,本文对CNKI检索结果中的2675篇文献进行时间趋势分析发现,高血压饮食指导的热度和关注程度呈不断上升趋势,尤其是2013-2015年和2018年发文量最多,其中2015年发文量最高,共发表了188篇文章;2011-2015年发文量一直保持较高水平,共发表了863篇文章,年平均发文量近173篇。

2.发文作者分析。本文运用CiteSpace软件得到了关于作者分布情况的可视化图谱分析(图2),节点N=379,连线E=375,密度值D=0.0052。每一个节点代表一位作者,分布之间的连线反映了他们之间的协同工作。此外,作者名字的字体大小反映他们的发文数。采用聚类分析方法,将论文作者划分为若干个不同大小的聚类。该领域的主要团队有:(1)以李波为代表,主要研究长期饮酒、高糖高脂饮食等不良方式对高血压的影响,得出会导致血压血脂等异常的结论;(2)以赵昕为代表,研究目的为高龄高血压病人的临床特征和高盐膳食对其的作用;(3)以刘富强为代表,研究高盐饮食对血压正常者血浆单核趋化蛋白-1的影响;(4)以商黔惠为代表,致力研究高血压病的发病机理与治疗。

图2:高血压饮食指导作者共现分析

3.关键词分析。(1)关键词共现。关键词是一篇文章的重要总结和浓缩,对于深入理解和分析某一领域的研究具有非常重要的作用。通过CiteSpace软件的可视化分析显示,如果一个关键词的中心性超过0.1,表示它在众多相似的关键词中出现的频率最高,具有很强的影响力。如图3所示,在众多相似的关键词中,频次最高的是高血压、饮食、高血压病等。该网络由431个节点、1505个连线组成,密度为0.0162。网络的模块化Q值代表了网络的全局结构,当Q值>0.3时,说明了该聚类方法的有效性。当S>0.5时,该聚类具有合理性;当S>0.7时,该聚类具有可信性。从图3可以发现,Q=0.406,S=0.7955,表明本文的聚类方法非常有用。

当关键词节点较大时,它们会更频繁地被使用,并且与主题相关性更高。节点的颜色与年份有关,距离年份近的节点颜色鲜艳,距离年份远的节点颜色暗淡。共现频次和中心性排名前十的关键词如表1所示,中心性越大,说明它关联的关键词越多,也就越有可能在网络中起到关键作用。“高血压”的中心性最高,达到了1.45,说明它与每一个关键词都有密切的联系。

图3:高血压饮食指导领域关键词共现图谱

(2)关键词聚类。通过CiteSpace软件将关键词可视化并组合成一个科学知识图谱(图4),能够清晰地展示当前研究的重点。对数据进行聚类分析,得到平均轮廓值为0.7955,Q值为0.406,共得到10个聚类,每个聚类代表着高血压饮食指导领域中的一个重要研究领域。聚类#0和#5研究高盐饮食和低盐饮食对高血压患者的影响,发现高盐饮食会导致血压升高,而低盐饮食可以有效降低高血压患者的血压;聚类#1关注如何更好地预防、控制、改善高血压;聚类#2聚焦于高血压患者的不健康饮食习惯;聚类#3、#4、#6则探讨膳食结构、膳食模式与膳食行为,以更好地了解高血压患者的健康状况。研究表明,采用适当的饮食策略可有效改善高血压症状;聚类#7通过对大鼠的研究来确定低高盐饮食对高血压患者的影响;聚类#8主要调查高血压患者对高血压健康知识的了解程度以及各地区对高血压健康知识的宣传程度;聚类#9则聚焦于高血压与高脂血症之间的联系。以上结果表明,高血压饮食指导相关研究内容从临床疗效到药理机制,从发病因素到疾病健康知识教育,具有层次性明显且丰富全面的特点。

图4:高血压饮食指导领域关键词聚类图

(3)关键词突现。关键词出现频率的增加表明该领域受到广泛关注,可以推断出该领域的最新发展和研究动向。根据突现强度的大小列出关键词突现的前15位,如图5所示。其中,“高血压病”是突现强度最高的关键词,其突现强度为9.33。饮食管理、生活质量和低盐饮食等可能成为今后的研究趋势,其中饮食管理相关研究自2017年至今依然是研究热点;低盐饮食相关研究自2001年开始逐渐成为研究热点,并在2016-2017年达到高峰,此后研究热度有所下降,可能与研究方法的改进有关;生活质量相关研究从2007年开始,并在2018-2023年成为研究热点,说明人们越来越关注高血压对生活质量的影响,此后有望继续作为研究热点。

图5:高血压饮食指导关键词突现

三、讨论与结论

本文基于CiteSpace软件对高血压饮食指导进行可视化分析,探讨今后高血压饮食指导的热点与方向,以期为高血压及其并发症提供饮食指导。

根据关键词聚类图谱可知,研究热点主要为以下三个方面:一是饮食。高盐饮食会增加血容量、水钠潴留,增加高血压风险。医学专业人员建议成人每日盐摄入量不超过5g,世界卫生组织也提出了相同的建议。这是因为食盐的主要成分是氯化钠,其中的钠会引起水钠潴留,进而加重血压升高并增加心脏负担。减少钠盐的饮食可以显著降低血压水平,摄入高盐量的食物如酱油、腌菜等调味品,也会增加盐的摄入量。二是大鼠。研究人员通过大鼠动物模型模拟人体高血压进行研究,取得了许多进展。庞磊教授研究了高盐饲料改善大鼠肾小球硬化的作用,发现高血压会影响血液循环功能,损伤心脏、脑、肾等重要脏器的结构和功能,引起其功能衰竭。三是健康知识。患有急性高血压、糖尿病、冠心病等慢性肾脏病、动脉粥样硬化等慢性疾病的人应该加强自我保护意识,积极参与健身运动,提升免疫力。

关键词突现分析显示,饮食管理、肠道菌群等关键词一直备受关注,很有可能成为今后的研究前沿。一是饮食管理。研究表明,饮食管理对高血压患者的血压水平、脂类代谢和蛋白质热能消耗有着显著的改善作用。二是肠道菌群。陈希芬教授研究了肠道菌群水平与高血压之间的关系,发现肠道菌群在人体健康中发挥着关键作用,并对高血压等心血管疾病产生很大影响。肠道菌群中含有许多益生菌,它们是对宿主有益的活菌制剂,通过改善肠道的微生态平衡发挥有益作用,促进肠道菌群的多样性、稳定性和重塑性,调节机体的炎症状态,增强肠道黏膜屏障功能,从而控制高血压水平。三是生活质量。高血压会对患者的身体造成损伤,特别是会对老年人的认知功能造成损伤,尽管在大多数老年人的日常生活中并没有表现得很突出,但如果没有引起足够的重视,就会对他们的生活质量造成更大的影响,逐渐发展为痴呆。因此对其进行有效的防治,将有助于降低老年人的认知功能缺陷,提高老年人的生活质量。

综上所述,我国高血压饮食干预研究发文量逐年上升,2003-2015年进入迅猛增长阶段,核心期刊主要以《心血管病防治知识》《中国医药指南》等为代表。高产作者及代表机构有西安交通大学第一附属医院的牟建军教授、浙江中医药大学的吕圭源教授等,形成了一定的合作网络。饮食护理、高盐饮食、饮食习惯和低盐饮食等是我国高血压问题研究的热点,关于高血压与饮食管理、肠道菌群和生活质量的关系研究一直持续至今,有望成为今后的研究前沿。

基金项目:国家级大学生创新训练项目(202210467019);河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2021SJGLX168Y);2021年教育教学改革研究与实践项目(2021YB15)。

作者简介:李成林(1997-),男,汉族,河南洛阳人,硕士研究生在读,研究方向为自然语言处理与知识图谱。

*通信作者:周浩宇(1985-),女,汉族,河南新乡人,副教授,博士,研究方向为食品营养与安全。

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