国内外人工智能内镜研究热点和前沿可视化分析.pdf
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1、:12 42山西医药杂志2 0 2 3年8 月第52 卷第16 期ShanxiMedJ,August2023,Vol.52.No.16国内外人工智能内镜研究热点和前沿可视化分析呼艳飞潘赐明苏翠萍【摘要】目的借助CiteSpace软件对国内外人工智能内镜研究热点和前沿可视化分析。方法检索建库至2 0 2 2 年8 月1日收录于中国知网和Webof Science的有关于国内外人工智能内镜相关文献,对年发文量、作者、关键词等进行可视化分析。结果(1)共检索纳人中文文献2 0 4篇,英文文献30 8 篇。(2)人工智能内镜在2 0 17 年之前发文量较少,从2 0 18 年开始呈现指数上升趋势,但国
2、外的发文量是国内的3倍。(3)中文CNKI关键词去除与人工智能内镜直接相关的关键词之外,主要有癌前病变、诊断、微创、黏液瘤、胸腔镜、质量控制、胶囊内镜、消化系统、早期胃癌、结直肠癌、神经内镜、胃镜检查、内镜检查。英文WOS关键词去除直接相关的关键词之外,主要有diagnosis,c a n c e r c o n v o l u t i o n a l n e u r a l n e t w o r k,c l a s s i f i c a t i o n,g a s t r i ccancer,capsuleendoscopy,system,gastrointestinal endosco
3、py,validation,lesion,colorectal cancer,risk,manage-ment,European society。(4)CNK I文献聚类分析结果显示,#O机器人,#1微创,#2 消化内镜,#3放大内镜,#4机器学习,#5质量控制,#6 胶囊内镜,#7 食管癌,#8 治疗,#9 内镜术。WOS文献聚类分析结果显示,#0inflammatory bowel disease,#1 esophagoal cancer,#2 nanonephrology,#3 stomach disease,#4 transfer learn-ing,#5 computer-aided
4、 diagnosis,#6 cumputer aided diagnosis,#7 early gastric cancer,#8 endoscopy anato-my,#9 esophageal squamous cell carcinoma,#10 natural orifice surgery,#1l gastrointestinal bleeding,#12squamous cell carcinoma,#13 endoscopit informatics,#14 colorectal cancer,#15 minimally invasive surgery。(5)CNKI关键词突显
5、主要有机器人(strength=8.81),胸腔镜(strength=6.92),微创(strength=5.98),黏液瘤(s t r e n g t h=5.8 9),癌前病变(strength=4.94),智能(strength=3.98)。W O S人工智能内镜相关文献关键词突现分析结果显示,关键词突显主要有artificial neural network(s t r e n g t h=1.2 8),c o l o n c a n c e r(s t r e n g t h=0.7 1),近3年的新研究热点关键词有polypdetection,quality indicator,o
6、 u t c o me 和time,这将会成为未来的研究热点。结论人工智能内镜研究领域目前处于快速发展时期,本研究展现了人工智能内镜领域发展脉络、研究热点及前沿趋势,为人工智能内镜研究提供研究新方向。【关键词】内窥镜;人工智能;研究热点;可视化分析人工智能近年来已经成为热点,涉及多个领域,譬如介人医学、医学教育、口腔医学等1-3。目前人工智能技术迎来第三次发展热潮,在预检、病情评估、医学诊断、方案决策、外科手术、麻醉、护理、康复治疗、药理研究和医药开发等层面人工智能已经发挥了巨大的潜力,也为临床工作提供了有力的辅助4。消化内镜下疾病的诊断与医生的个人经验有着明显的关系,通过建立人工智能辅助诊断
7、系统,可有效提高内镜诊断水平,减少内镜漏诊、误诊,使就诊人群切实受益;同时,D01:10.3969/j.issn.0253-9926.2023.16.010基金项目:云南省教育厅科学研究基金研究生项目(2021Y486)作者单位:7 12 0 46 咸阳,陕西中医药大学西安附属医院教务科(呼艳飞、苏翠萍);云南中医药大学基础医学院(潘赐明)通信作者:苏翠萍,Email:减少患者病理取材,增加诊断准确度5,6 。山东省多中心消化内镜人工智能云平台的构建通过大数据、高标准对12 种常见消化道疾病进行了分析和统一进行数据标注讲解,保证了内镜数据的安全性、规范性,为我国消化内镜人工智能数据标准化采集、
8、标准质量控制体系的构建和第三方数据监管提供了参考和依据7 。这就意味着工智能内镜有了统一的标准和新的突破。人工智能是使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为,多学科交叉融合的新兴学科。近年来,关于人工智能在各个领域内的文献逐渐增多,如何将人工智能技术运用在各个领域已成为了国内外诸多学者研究的话题8 。CiteSpace软件是陈超美教授通过Jave程序研发的可视化分析软件,通过清晰、简便的图谱就将所需领域从多种角度进行可视化,从而分析出更加值得关注的研究方向9,10 。人工智能与其他学科的文献山西医药杂志2 0 2 3年8 月第52 卷第16 期ShanxiMedJ,August2023,Vo
9、l.52.No.16计量学报道已经有2 50 余篇,但人工智能与内镜相关的文献尚未有梳理;因此,本研究基于Citespace.5.7.R2软件将人工智能与内镜的相关文献进行分析,以期了解研究现状及发展方向,为今后的人工智能与内镜领域研究提供思考和研究新方向。1资料与方法1.1文献选择中文数据库检索中国知网,以“(内镜or内窥镜)and(人工智能or智能or深度学习or神经网络or机器学习or语义网络or知识库)为检索词,英文数据库检索WOS,以(endoscope)and(a r t i f i c i a lintelligence or intelligence or deep learn
10、ing or neuralnetwork or machine learning or semantic network orknowledge base)”为检索词。排除综述论文,社论材料,会议摘要,信函,书籍章节,修订和报纸等文献,以及与研究主题无关的文献,设置检索时间为从建库至2 0 2 2 年8 月1日,共检索纳入中文文献2 0 4篇,英文文献30 8 篇。1.2研究方法采用生信工具仙桃学术(https:/www.xiantao.love/products)进行年发文量分析,采用折线图展示;CiteSpace5.6.R2软件进行可视化分析,首先将CNKI和WOS导出的文本格式文献进行格
11、式转化,再次手工检索去重,最终纳入中文文献2 0 2 篇,英文文献30 4篇;然后对相关文献进行分析,包括作者合作网络可视化分析、关键词共现网络分析以及聚类分析、机构合作网络分析等。借助可视化图谱,分析针灸防治新冠肺炎研究领域发展演化的过程1。2结 果2.1国内外发文量的计量学分析人工智能内镜在2 0 17 年之前发文量较少,从2018年开始呈现指数上升趋势,但国内外在发文数量上有一定的差距,在2 0 2 1年外文文献高达120余篇,而国内CNKI文献在40 篇左右,作为人工智能内镜新领域研究,国内需要加强研究,同时要加强将研究成果谱写在祖国大地上的理念。2.2国内外作者可视化分析中文文献发文
12、量前三的作者分别发表2 3篇、22篇和2 2 篇;英文文献发文量前三的作者分别发表17 篇、15篇和13篇。见表1。可视化分析提示中文作者主要有3个合作团队,而英文的作者合作比较密切和紧密,,作者之间均有直接或间接的关系。1243表1中英文作者发文量分析数据库作者CNKI胡兵伊凡严萍张琼英张旭艾斯卡尔沙比提袁湘蕾霍强于红刚INVALIDWOSTdad TYuHLiYSharma PAoyamaKAfonso JMacedo GRibeiro TCardoso HFerreira J2.3机构可视化分析中文文献发文最多的机构是四川大学华西医院和乌鲁木齐市中医医院,发文了均为2 3篇;外文文献发文
13、最多的机构是TadaTomohiro Inst Gas-troenterol&Proctol 和Wuhan Univ,发文了均为16篇,见表2。中文文献发文合作机构主要形成一个核心团队;而英文文献发文机构合作十分密切,形成了一个大的合作网络关系。2.4关键词可视化分析如表3所示,中文CNKI关键词去除与人工智能内镜直接相关的关键词之外,主要有癌前病变、诊断、微创、黏液瘤、胸腔镜、质量控制、胶囊内镜、消化系统、早期胃癌、结直肠癌、神经内镜、胃镜检查、内镜检查。英文WOS关键词去除直接相关的关键词之外,主要有diagnosis,cancer,convolutionalneural network,
14、classification,gastric cancer,capsuleendoscopy,system,gastrointestinal endoscopy,valida-tion,lesion,colorectal cancer,risk,management,Eu-ropean society。进一步对关键词聚类分析,CNKI结果见表4。N=198,E=305(Density=0.0156),Q(聚类模块值)=年份频次半衰期2000年232000年222000年222000年212000年192000年192000年182000年182019年182017年142017年172020年
15、152019年132020年122017年112021年102021年102021年10-0.52021年10-0.52021年1010.510.510.59.58.58.58.58.50.52.52.50.51.50.51.5-0.5-0.5-0.51244数据库CNKIWOS数据库序号CNKI12345678910111213141516171819200.8236,S(聚类平均轮廓值)=0.9 6 48,表明该聚类结果是准确同时是令人信服的。聚类分析结果显示,#0山西医药杂志2 0 2 3年8 月第52 卷第16 期ShanxiMedJ,August2023,Vol.52.No.16表2
16、 中英文机构发文量分析机构年份四川大学华西医院2000年乌鲁木齐市中医医院2000年新疆医科大学第一附属医院2000年武汉大学人民医院2019年海军军医大学附属长海医院2018年深圳市第二人民医院2021年山东大学齐鲁医院2020年紫东信息科技(苏州)有限公司2021年南方医科大学顺德医院2021年武汉大学资源与环境学院2020年Tada Tomohiro Inst Gastroenterol&Proctol2017年Wuhan Univ2020年Univ Tokyo2017年Univ Porto2021年Showa Univ2018年WGO Gastroenterol&Hepatol Tra
17、ining Ctr2021年Sao Joao Univ Hosp2021年AI Med Serv Inc2018年Univ Kansas2020年INEGI Inst Sci&Innovat Mech&Ind Engn2021年表3前2 0 高频关键词及中介中心性表关键词频次人工智能142深度学习61消化内镜44机器人39智能28癌前病变25诊断24微创24黏液瘤22胸腔镜21质量控制16胶囊内镜14消化系统11内镜9早期胃癌7结直肠癌6机器学习6神经内镜6胃镜检查5内镜检查5频次2323201554443316161312121010101010数值数据库序号38WOS10142085643
18、341858565233强度0113161661995515131243关键词1artificial intelligence2deep learning3diagnosis4cancer5convolutional neural network6classification7colonoscopy8endoscopy9gastric cancer10capsule endoscopy11system12machine learning13gastrointestinal endoscopy14validation15lesion16colorectal cancer17risk18manag
19、ement19computer aided diagnosis20European society机器人,#1微创,#2 消化内镜,#3放大内镜,#4机器学习,#5质量控制,#6 胶囊内镜,#7 食管癌,#8 治半衰期10.510.59.50.50.50.51.50.50.5-0.51.50.51.5-0.51.5-0.5-0.51.50.5-0.5频次数值16849671062456651164816311292029102962713264254243239223183184178164山西医药杂志2 0 2 3年8 月第52 卷第16 期ShanxiMedJ,August2023,Vol
20、.52.No.16聚类号规模年份#031#124#223#322#418#514#613#710#89#93疗,#9 内镜术。WOS结果见表5。N=298,E=608(density=0.0139),Q(聚类模块值)=0.8 0 2 7,S(聚类平均轮廓值)=0.8 6 32,表明该聚类结果是准确同时是令人信服的。#0 inflammatory bowel disease,#1esophagoal cancer,#2 nanonephrology,#3 stomachdisease,#4 transfer learning,#5 computer-aided di-agnosis,#6 com
21、puter aided diagnosis,#7 early gastriccancer,#8 endoscopy anatomy,#9 esophageal squa-mous cell carcinoma,#10 natural orifice surgery,#11gastrointestinal bleeding,#12 squamous cell carcino-ma,#13 endoscopit informatics,#14 colorectal can-cer,#15 minimally invasive surgery。时间线视图可以弥补关键词共现图谱和聚类图谱无法呈现人工智
22、能内镜聚类发展的时间跨度和研究进度的缺点12 ,CNKI中文关键词聚类时间线视图提示,#0 机器人、#1微创、#2 消化内镜、#4机器学习出现时间最早,横跨近2 0 年的研究,是研究的主要内容,然而#5质量控制、#6 胶囊内镜、#7食管癌、#8 治疗出现的时间较晚,基本在2 0 15年之后。WOS英文关键词聚类时间线视图提示,#2nanonephrology,#5 computer-aided diagnosis,#9esophageal squamous cell carcinoma,出现时间最早,关键词中心性均大于0.1,由此可见是人工智能内镜领域连接的枢纽,可以预测今后将是人工智能:12
23、 45表4CNKI人工智能内镜相关文献的关键词聚类列表标签(LLR)2017年人工智能;慢性鼻窦炎;变应性鼻炎;嗜酸粒细胞;鼻窦炎伴鼻息肉;消化内镜;食管鳞状细胞癌;癌前病变;技术培训基地;影像组学2013年人工智能;慢性鼻窦炎;变应性鼻炎;嗜酸粒细胞;鼻窦炎伴鼻息肉;消化内镜;食管鳞状细胞癌;癌前病变;技术培训基地;影像组学2017年人工智能;慢性鼻窦炎;变应性鼻炎;嗜酸粒细胞;鼻窦炎伴鼻息肉;消化内镜;食管鳞状细胞癌;癌前病变;技术培训基地;影像组学2015年人工智能;结肠息肉;结肠腺瘤;随机对照临床研究;胰腺疾病;消化系统疾病;磁控胶囊内镜;重症急性胰腺炎2018年人工智能;结肠镜检查;
24、内镜医师;经验教训;随机试验;消化系统;内镜检查;内窥镜检查;诊断技术;消化系统疾病2020年人工智能;质量控制;数据收集;数据标注;早期诊断;消化内科;医工结合;数据收集;数据标注;数据分析2019年胶囊内镜;人工智能;5G技术;胶囊机器人;无接触技术,消化道疾病;胶囊胃镜;5G技术;民营企业;胶囊内镜2019年人工智能应用;临床诊疗;食管癌淋巴结转移;专家共识;根治性放化疗;临床应用;内镜黏膜下剥离术;影像组学;人工智能应用;临床诊疗2019年结直肠癌;癌前状态;癌前病变;白光成像;胶囊内镜;白光成像;替代成像;结直肠癌;癌前状态2010年机器人;妇科;盆底重建;内镜术内镜领域的研究热点。
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