2026年08月04日发布 | 28阅读

【论著】非侵入性脑刺激技术在卒中后失语症领域应用相关研究的文献计量学和可视化分析

陈嘉颖

海军军医大学第一附属医院

黄婧慧

海军军医大学第一附属医院

李颖

海军军医大学第一附属医院

沈红建

海军军医大学第一附属医院

中国脑血管病杂志

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文章来源:中国脑血管病杂志, 2026, 23(4):250-262.

作者:陈嘉颖 黄婧慧 李颖 沈红建

基金项目:上海市科学技术委员会创新药械产品应用示范项目(25SF1907702)

作者单位:200433上海,海军军医大学第一附属医院康复医学科(陈嘉颖、黄婧慧、李颖),脑血管病中心(沈红建)

通信作者:李颖,Email:yingli2653@foxmail. com

摘要:目的探讨非侵入性脑刺激(NIBS)技术在卒中后失语症领域应用的研究现状、热点和趋势。方法选取Web of Science核心合集作为数据来源,检索2007年1月1日至2025年12月31日发表的NIBS技术应用于卒中后失语症领域的相关文献,采用VOSviewer和CiteSpace等软件对文献发表数量、国家、机构、期刊、作者和关键词等信息进行文献计量和可视化分析。分别统计国家、机构、作者和关键词在各文献中共同出现的频次以构建共现网络。计算国家、机构、作者和关键词中心性以识别共现网络中连接不同知识集群的关键枢纽,并以中心性≥0.10的节点作为关键节点。从Web of Science数据库获取作者的H指数。将期刊和关键词共现网络进行聚类分析,分别形成期刊共现聚类网络图和关键词聚类图。采用轮廓值作为关键词聚类质量的量化指标,平均轮廓值>0.5表明聚类结构清晰合理。基于Kleinberg算法的突发检测功能对关键词突现进行检测以识别突现强度高的关键词。结果(1)共纳入Web of Science数据库中2007年1月1日至2025年12月31日发表的NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关论著和综述395篇。各年度文献发表数量总体呈上升趋势,2009—2011年、2016—2018年、2020—2022年、2023—2024年文献发表数量增长明显,其中2024年发表文献数量最多(35篇)。(2)共47个国家发表了NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关文献,其中美国位居文献发表数量首位(134篇),中心性0.10;中国位居文献发表数量第2位(69篇),但中心性仅0.01;德国、意大利、英国文献发表数量分别位居第3、4、5位;法国文献发表数量位居第8位(19篇),但中心性最高(0.24)。文献发表数量排名前5位的国家中,美国、英国与相关研究网络内的大部分国家存在联系,是其中关键的中介节点;中国、意大利等近期发表数量较高的国家在相关研究网络中的影响力仍有待提升。美国共6家机构位列文献发表数量前10位,其中约翰斯·霍普金斯大学居首位(22篇),哈佛大学及其医学联盟文献发表数量并列第2位(均17篇),且中心性均为0.15;圣卢西亚基金会科学诊疗研究所(14篇)及哈佛医学院、巴黎公共医疗救助集团(巴黎公立医院集团)等5家机构(均12篇)文献发表数量亦位居前列。(3)发表相关文献的期刊中,Frontiers in Neurology文献发表数量居首位(19篇),Stroke位居第2位(15篇),但其被引次数最多(1496次)。Aphasiology、Brain and Language和Neurorehabilitation and Neural Repair并列第3位(均14篇)。发表相关文献的期刊主要分为神经科学与高级脑功能相关期刊(如Brain and Language、Neurocase等)、前沿跨学科研究期刊(如Frontiers in Neurology、Frontiers in Neuroscience等)及临床神经病学期刊(如Stroke、Restorative Neurology and Neuroscience等)3个聚类,各聚类间联系紧密。(4)文献发表数量排名前3位的作者为美国约翰斯·霍普金斯大学Hillis Argye E(12篇;H指数70)、美国南卡罗来纳大学哥伦比亚分校Fridriksson Julius(11篇;H指数50)、英国曼彻斯特大学Ralph Matthew A Lambon(10篇;H指数89)。美国约翰斯·霍普金斯大学Hillis Argye E与意大利那不勒斯费德里克二世大学Marangolo Paola中心性较高(均为0.02),余作者中心性均较低。文献发表数量排名前2位的作者Hillis Argye E和Fridriksson Julius联系紧密且具有团体化倾向,余作者间联系较少。(5)“tms(经颅磁刺激)”“recovery(恢复)”“stroke(卒中)”“noninvasive brain stimulation(非侵入性脑刺激)”“post-stroke aphasia(卒中后失语症)”“language(语言)”“non-fluent aphasia(非流畅性失语症)”“speech(言语)”“brain stimulation(脑刺激)”和“therapy(疗法)”是出现频次排名前10位的关键词,其中“language(语言)”的中心性最高,为0.13。相关文献关键词主要分为12个聚类(“布洛卡区”“重复经颅磁刺激”“刺激参数”“脑源性神经营养因子”“MRI”“语义认知”“弓状束”“词汇提取”“认知综合征”“言语语言治疗”“前颞叶”“激活”)且聚类间高度交叉重叠,各聚类轮廓值均>0.5。相关文献中关键词突现强度排名前3位的关键词为“tms(经颅磁刺激)”“rehabilitation(康复)”和“language therapy(语言治疗)”;近5年突现强度排名前3位的关键词分别为“language therapy(语言治疗)”“theta burst stimulation(theta爆发式磁刺激)”和“functional connectivity(功能连接)。结论2007—2025年Web of Science数据库中NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关文献发表数量呈逐年上升趋势,美国、中国、德国、意大利、英国是该领域的主要研究力量,欧美高校与科研机构为核心产出来源。相关研究集中发表于神经科学及临床神经病学领域的权威与前沿跨学科期刊。高文献发表量的研究者间联系紧密且具有团体化倾向。“语言治疗”“theta爆发式磁刺激”“功能连接”为近期研究热点及未来研究趋势。


失语症为一种获得性语言功能障碍,是卒中后常见并发症之一,可严重影响患者的语言交流能力、社会参与程度及生活质量[1]。传统语言康复治疗是改善失语症核心症状的基本途径,但部分患者疗效不佳[2]。因此,探索有效提升语言康复疗效的新型干预措施为目前卒中后失语症研究的重要方向。


非侵入性脑刺激(non-invasive brain stimulation,NIBS)技术是通过物理手段(如声、光、电、磁等)无创调节大脑神经活动的方法,近年来在失语症康复领域的应用发展迅速[3];该技术可靶向调控语言相关脑网络兴奋性与可塑性,为促进卒中后语言功能重建提供新途径[4]。在卒中后失语症的临床应用中,NIBS技术常作为行为训练的辅助手段,可有效改善命名、听理解和言语流畅性等语言功能[5]。


本研究拟通过文献计量学方法,从国家、机构、期刊、作者及关键词的共现、聚类与突现等维度对近20年NIBS技术在卒中后失语症领域的研究现状、热点和趋势进行可视化分析,旨在为未来研究方向的聚焦与深化提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源与检索策略

数据来源于Web of Science数据库核心合集,索引选择科学引文索引扩展版、最新化学反应索引(扩展版)和化学索引。检索式:(TS=((“non-invasive brain stimulation”OR “noninvasive brain stimulation” OR NIBS OR “transcranial magnetic stimulation” OR TMS OR rTMS OR“theta burst stimulation” OR TBS OR “transcranial direct current stimulation” OR tDCS OR “transcranial alternating current stimulation” OR tACS) NOT (“deep brain stimulation” OR DBS OR “invasive”))) AND (TS=(“post-stroke aphasia” OR “aphasia after stroke” OR “stroke-induced aphasia” OR “chronic aphasia” OR “aphasia”AND stroke))。检索时间为2007年1月1日至2025年12月31日。

1.2 文献纳入与排除标准

纳入标准:(1)不限定语种;(2)文献类型为论著和综述;(3)研究内容为NIBS技术在卒中后失语症领域的应用。


排除标准:(1)作者、机构、关键词等关键字段缺失、错误或格式混乱的文献;(2)重复发表的文献。


由2名研究人员独立阅读文献标题和摘要进行筛选,如存在分歧则咨询第3名研究人员以达成共识。

1.3 数据采集与分析

将数据以纯文本格式导出,重新命名并保存。对发表文献数量、国家、机构、期刊、作者和关键词等要素进行计量分析。采用CiteSpace软件(6.2R3版)根据纳入排除标准对文献进行数据核查与清洗。于软件中设定相关参数:时间分段设置为2007—2025年,时间切片设置为1年,节点数阈值设置为TopN=50;分析字段设置为标题、摘要、作者、关键词和扩展关键词。使用Microsoft Excel(2019版)绘制年度文献发表数量趋势图及描述性统计表格并进行分析。共现分析节点类型依次选择国家、机构、作者和关键词,分别统计其在各文献中共同出现的频次以构建共现网络。为简化网络并揭示主要结构,在可视化时使用寻径网络算法进行剪裁,以红色表示近期发表文献数量高的节点,并采用修剪切片网络的时序处理策略[6]。采用CiteSpace软件计算节点的中心性以识别网络中连接不同知识集群的关键枢纽。以中心性≥0.10的节点作为关键节点,并在生成的可视化网络图谱中以紫色外圈进行标注,外圈的粗细与其中心性值成正比[7]。从Web of Science数据库获取作者的H指数,即至多有H篇论文分别被引用了至少H次。H指数越高表明该作者高质量成果数量越多、学术影响力越大且具备持续稳定性[8]。在文献网络中以节点相似性为依据进行聚类分析,通过社区发现算法划分主题簇,将关联紧密的节点自动聚合为表征不同研究主题的色块集群,从而可视化呈现领域知识结构与热点演化[9]。以关键词为节点类型,将关键词共现网络进行聚类分析,形成关键词聚类图。采用轮廓值作为聚类质量的量化指标,以平均轮廓值>0.5为聚类结构清晰合理,节点被有效地分配至相应的聚类中[10]。基于Kleinberg算法的突发检测功能对关键词节点突现强度进行检测,γ值设定为1.0,时间切片为1年,以识别突现强度高的关键词[11]。

2 结果

2.1 发表文献数量及趋势

共纳入Web of Science数据库中2007年1月1日至2025年12月31日发表的NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关文献395篇。各年度文献发表数量总体呈上升趋势。2009—2011年、2016—2018年、2020—2022年、2023—2024年发表文献数量增长明显。其中,2024年发表文献数量最多,为35篇。见图1。

2.2 国家和机构分布

共47个国家进行了NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关研究,美国位居文献发表数量首位(134篇),中心性0.10;中国文献发表数量居第2位(69篇),但中心性仅0.01;德国、意大利、英国文献发表数量分别位居第3、4、5位;法国文献发表数量位居第8位(19篇),但中心性最高(0.24)。见表1。文献发表数量排名前5位的国家中,美国、英国与相关研究网络内的大部分国家存在直接联系,是相关研究网络中的关键节点;中国、意大利近期发表文献数量较高,但在相关研究网络中的影响力仍有待提升。见图2。

文献发表数量排名前10位的机构及其中心性见表2。美国共6家机构位列前10位,其中约翰斯·霍普金斯大学位居首位(22篇);哈佛大学及其医学联盟文献发表数量均为17篇,中心性均为0.15;圣卢西亚基金会科学诊疗研究所(14篇)及哈佛医学院和巴黎公共医疗救助集团(巴黎公立医院集团)等5家机构(均12篇)亦位居前列。见表2。哈佛大学及其医学联盟与相关研究网络内的大部分机构存在直接联系,是相关研究网络中的关键节点;约翰斯·霍普金斯大学近期发表文献数量较高,但在相关研究网络中的影响力仍有待提升。见图3。

2.3 期刊及作者

发表相关文献的期刊中,Frontiers in Neurology文献发表数量19篇,位列第1位;Stroke文献发表数量位居第2位(15篇),但其被引次数最多,达1496次。Aphasiology、Brain and Language和Neurorehabilitation and Neural Repair并列第3位,文献发表数量均为14篇。此外,尽管期刊Brain Stimulation(832次)和Restorative Neurology and Neuroscience(730次)文献发表数量未进入前3位,但被引次数较多。见表3。发表相关文献的期刊主要分为神经科学与高级脑功能期刊(如Brain and Language、Neurocase等)、前沿跨学科研究期刊(如Frontiers in Neurology、Frontiers in Neuroscience等)及临床神经病学期刊(如Stroke、Restorative Neurology and Neuroscience等)3个聚类,各聚类间联系紧密。见图4。

文献发表数量排名前3位的作者为美国约翰斯·霍普金斯大学Hillis Argye E(12篇;H指数70)、美国南卡罗来纳大学哥伦比亚分校Fridriksson Julius(11篇;H指数50)、英国曼彻斯特大学Ralph Matthew A Lambon(10篇;H指数89)。文献发表数量排名前10位的作者贡献了领域内21.8%(86/395)的成果,其中5名作者来自美国。美国约翰斯·霍普金斯大学Hillis Argye E与意大利那不勒斯费德里克二世大学Marangolo Paola中心性最高(均为0.02),余作者中心性均较低。见表4。文献发表数量排名前2位的作者Hillis Argye E和Fridriksson Julius联系紧密且具有团体化倾向,其余作者间联系较少。见图5。

2.4 关键词聚类及突现分析

“tms(经颅磁刺激)”“recovery(恢复)”“stroke(卒中)”“noninvasive brain stimulation(非侵入性脑刺激)”“post-stroke aphasia(卒中后失语症)”“language(语言)”“non-fluent aphasia(非流畅性失语症)”“speech(言语)”“brain stimulation(脑刺激)”和“therapy(疗法)”是出现频次排名前10位的关键词,其中“language(语言)”的中心性最高,为0.13。见表5。关键词主要分为12个聚类(“布洛卡区”“重复经颅磁刺激”“刺激参数”“脑源性神经营养因子”“MRI”“语义认知”“弓状束”“词汇提取”“认知综合征”“言语语言治疗”“前颞叶”“激活”)且各聚类间高度交叉重叠,各聚类轮廓值均>0.5。见图6,表6。

2007—2025年NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关文献中关键词突现强度排名前25位的关键词见图7。突现强度前3位的关键词分别为 “tms(经颅磁刺激)”“rehabilitation(康复)”和 “speech(言语)”。近5年突现强度排名前3位的关键词分别为“language therapy(语言治疗)”“theta burst stimulation(theta爆发式磁刺激)”和“functional connectivity(功能连接)”。

3 讨论


失语症是卒中后最常见的致残性并发症之一,其直接破坏患者的日常沟通能力,易引发社交隔离、焦虑抑郁等心理问题,降低患者生存质量的同时给家庭照护与社会医疗体系带来沉重负担[12]。NIBS作为神经康复技术,具有无创、靶向、可调节的优势,在卒中后失语症康复干预中展现了一定的潜力[13]。本研究基于文献计量学方法,系统梳理了2007—2025年NIBS技术在卒中后失语症领域应用的文献发表情况、研究热点及趋势。

3.1 NIBS技术在卒中后失语症领域应用的文献发表情况

2007—2025年NIBS技术在卒中后失语症领域应用的文献发表数量整体呈增长趋势。美国为该领域高产出(134篇)且高中心性(0.10)的典型代表,在全球处于领先地位。中国呈现出近期高产(69篇)但低中心性(0.01)的特点,表明其相关研究产出正处于规模扩张阶段,尚未有效转化为结构性影响力。以法国为代表的欧洲国家表现为低产出(19篇)但高中心性(0.24)的合作“枢纽”模式,表明其在全球知识流动中发挥着超越自身产出规模的桥梁作用。上述3种差异化模式表明,NIBS技术在卒中失语症领域研究产出量与学术合作程度不完全同步。中国研究者未来或应着重增强在国际合作网络中的参与度与枢纽功能。


本研究对文献发表的期刊进行了分析,结果显示,NIBS技术在卒中后失语症领域应用方面的研究成果高度聚集于神经科学、临床神经病学及前沿交叉学科期刊集群。核心作者的研究主题高度聚焦于神经调控靶点筛选与机制解析[14-16]、神经影像学引导下个体化治疗方案优化[17]、语言网络可塑性调控[18-20]及治疗参数迭代[21]等议题,其研究成果为该领域研究范式构建提供了一定的理论和技术支持。

3.2 NIBS技术在卒中后失语症领域相关研究热点及趋势

2007—2025年该领域发表的相关文献的关键词聚类结果显示,12个聚类主题从病理机制(如“布洛卡区”“脑源性神经营养因子”)到干预技术(如 “重复经颅磁刺激”“刺激参数”),再到评估与康复(如“MRI”“言语语言治疗”),形成了高度整合的知识网络。当前研究呈现出鲜明的跨学科融合与转化研究特征,基础神经机制探索、技术创新与临床评估应用正协同驱动该领域研究的发展。


不同时段关键词突现强度结果表明,2010年前,研究热点聚焦于基础神经机制与核心技术的初步探究。突现关键词“脑可塑性(brain plasticity)”与“激活(activation)”体现了该领域核心理论框架与实证路径;“前额叶皮质(prefrontal cortex)”和“功能MRI(functional MRI)”的突现标志着相关研究在早期便与特定脑区定位及神经影像学技术紧密关联。功能MRI通过血氧饱和度水平依赖信号反映神经活动,可识别前额叶皮质在语言加工中的功能连接模式,为卒中后失语症的靶向干预提供了方法学基础[22]。


2010—2015年,高突现强度关键词“经颅磁刺激(tms)”(突现强度8.19)的出现,表明该技术成为相关研究核心。低频重复经颅磁刺激可通过长时程抑制机制抑制健侧半球的语言区过度激活,而高频重复经颅磁刺激则通过长时程增强机制激活患侧半球残存的语言网络[23]。“语言功能(language function)”“额下回三角部(pars triangularis)”及“右侧大脑半球(right hemisphere)”等关键词的突现表明相关研究从泛化的技术应用转向对语言网络特定脑区(尤其是右半球代偿机制)的精准聚焦。在卒中后失语症领域,额下回三角部通常代指布洛卡区[24]。布洛卡区作为经典运动性语言中枢,是言语产生与语法加工的核心区域,常在NIBS技术中作为优选刺激靶点[25]。此外,关键词“韵律语调疗法(melodic intonation therapy)”的突现表明大量研究对NIBS技术与传统行为疗法融合进行了尝试。


2015—2020年,概括性的“非侵入性脑刺激(noninvasive brain stimulation)”受到该领域内研究者的重视,而“词汇提取(word retrieval)”则指向了NIBS技术更为具体的言语障碍治疗靶点。词汇提取过程主要涵盖词义激活(语义激活)与语音提取(音位编码)两个阶段[26]。Perceval等[27]研究表明,采用经颅直流电刺激对颞顶联合区实施刺激可改善词汇提取过程的词形-词义映射层级。Sakreida等[28]的研究结果显示,采用经颅磁刺激对布洛卡区实施刺激可优化词汇提取过程的语音编码效率。词汇提取相关研究的精细化发展,从对整体加工过程的研究转向对特定层级的精准干预,或可为改善失语症患者的词汇提取障碍提供精准化康复路径。


2020—2025年,突现关键词“康复(rehabilitation)”(强度5.57)显示了相关研究的临床导向。“语言治疗(language therapy)”与“强化言语治疗(intensive speech therapy)”则进一步细化了NIBS技术与传统行为疗法结合的干预形式。同时,“theta爆发式磁刺激(theta burst stimulation)”作为一种新型刺激模式的突现,反映了NIBS技术的持续迭代优化[29]。“随机对照试验(randomized controlled trial)”“疗效(efficacy)”与“生活质量(quality of life)”成为近期的突现关键词,表明该领域研究已步入以高级别临床证据验证干预效果并关注患者长期功能恢复与生活质量的阶段。此外,“功能连接(functional connectivity)”的持续突现提示相关机制研究拟对大规模脑网络交互进行更深层次剖析。


综上所述,2007—2025年Web of Science数据库中发表的NIBS技术在卒中后失语症领域应用的相关文献数量呈递增趋势,该领域的研究主力为美国和欧洲的医疗与科研机构。中国作为高产出国家,需进一步加强与其他国家的学术交流与合作。此领域正逐步实现从技术有效性验证向神经可塑性机制探究,从标准化干预模式向个体化精准治疗转变,研究核心也逐步拓展至刺激参数优化、多模态整合以及与行为治疗的协同应用。未来的研究或可聚焦于多模态神经影像引导下的失语症干预靶点定位、基于生物标志物的失语症康复参数个体化调控、针对特定语言加工过程的精准干预及与传统语言治疗的有机结合等方向,进一步积累高质量循证医学证据,进而为卒中后失语症患者提供更为高效、个体化的康复治疗方案。


本研究存在一定的局限性:(1)本研究仅以Web of Science单一数据库的收录范围及数据质量为依据,其导致的覆盖偏差、索引时滞以及文献类型等问题对研究结果的全面性与时效性产生一定影响;(2)本研究纳入了2007—2025年发表的文献,但由于最新发表的高质量研究成果可能尚未积累足够的引用量,在影响力分析中可能被低估,进而影响对研究趋势的判断;(3)文献计量分析所依托的关键词数据在标引过程中存在的人为误差可能对共现网络的构建造成一定影响。未来研究可整合多源数据库,采用动态时间窗口,并引入术语标准化与语义消歧技术,以跟踪该领域的研究热点及趋势。

*本文转载自微信公众号“中国脑血管病杂志”,脑医汇获授权转载



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