基于知识图谱的中外运动损伤生物力学研究热点可视化分析.pdf
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1、Advances in Physical Sciences 体育科学进展体育科学进展,2023,11(3),500-512 Published Online September 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/aps https:/doi.org/10.12677/aps.2023.113074 文章引用文章引用:呼浩东,马张静.基于知识图谱的中外运动损伤生物力学研究热点可视化分析J.体育科学进展,2023,11(3):500-512.DOI:10.12677/aps.2023.113074 基于知识图谱的中外运动损伤生物力学研究基于知识
2、图谱的中外运动损伤生物力学研究 热点可视化分析热点可视化分析 呼浩东呼浩东,马张静马张静 天津师范大学体育科学学院,天津 收稿日期:2023年7月13日;录用日期:2023年8月14日;发布日期:2023年8月23日 摘摘 要要 目的:目的:探讨运动损伤生物力学研究的内容,刨析研究的热点探讨运动损伤生物力学研究的内容,刨析研究的热点。方法:以。方法:以Web of Since数据库和数据库和CNKI数据数据库为数据源,检索库为数据源,检索2014年至年至2023年运动损伤生物力学研究相关文献,采用年运动损伤生物力学研究相关文献,采用CiteSpace软件对国家软件对国家/地区、地区、机构、作者
3、和关键词进行科学计量和可视化分析,并总结近机构、作者和关键词进行科学计量和可视化分析,并总结近10年该领域研究热点内容。结果:近年来国年该领域研究热点内容。结果:近年来国际运动损伤生物力学研究数量稳步增长;发文量最多的国家为美国;国内外研究机构主要由高校构成;际运动损伤生物力学研究数量稳步增长;发文量最多的国家为美国;国内外研究机构主要由高校构成;国内外高产作者间均有一定的合作;国内外研究热点均集中于运动损伤的风险和康复。结论:运用生物国内外高产作者间均有一定的合作;国内外研究热点均集中于运动损伤的风险和康复。结论:运用生物力学的先进方法能够探寻运动损伤的发生机制,从而有效减少运动损伤。运动损
4、伤生物学研究的发展充力学的先进方法能够探寻运动损伤的发生机制,从而有效减少运动损伤。运动损伤生物学研究的发展充分说明了学科交叉与融合分说明了学科交叉与融合将越来将越来越越明显,继续加强国际间合明显,继续加强国际间合作,对我国体育科学发展至关作,对我国体育科学发展至关重要。重要。关键词关键词 运动损伤运动损伤,生物力学生物力学,知识图谱知识图谱,CiteSpace Hotspot of Biomechanics of Sports Injury in China and Abroad:A Visualization Analysis Based on Knowledge Graph Haodon
5、g Hu,Zhangjing Ma College of Sports Science,Tianjin Normal University,Tianjin Received:Jul.13th,2023;accepted:Aug.14th,2023;published:Aug.23rd,2023 Abstract Objective:To explore the contents and hotspot of biomechanics of sports injury.Methods:Using Web of Since and CNKI database as data sources,lit
6、erature related to biomechanics of sports in-呼浩东,马张静 DOI:10.12677/aps.2023.113074 501 体育科学进展 jury research from 2014 to 2023 was retrieved.CiteSpace software is used for science-based and visual analysis of countries or regions,institutions,authors and keywords,and the research hotspots in this fiel
7、d in recent 10 years are summarized.Results:In recent years,the number of international research on biomechanics of sports injury increased steadily;the country with the largest number of articles is the United States;research institutions at home and abroad are mainly composed of universities;there
8、 is some cooperation between the high-yield authors at home and abroad.The research focus at home and abroad is on the risk and rehabilitation of sports injury.Conclusion:Using the advanced method of biomechanics can explore the mechan-ism of sports injury,so as to effectively reduce sports injury.T
9、he development of sports injury biology research fully shows that the interdisciplinary and fusion will become more obvious,and it is very important to strengthen international cooperation for the development of sports science in China.Keywords Sports Injury,Biomechanics,Knowledge Graph,CiteSpace Co
10、pyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 自人类社会形成以来,人类就从未停止过强身健体的活动。经常参与体育运动不仅能强健体魄、增强自信心、缓解焦虑、宣泄不良情绪,它还能增强我们的社会适应能力。尽管体育运动的益处非常多,但它也时刻伴随着损伤的风险。随着竞技体育
11、竞争压力的日益激烈,几乎所有专业和业余运动员都承受着运动损伤的痛苦。运动损伤的机制可以分为接触性损伤机制和非接触性损伤机制,接触性损伤一般来自运动中的意外接触和碰撞,非接触性损伤则主要是由一系列内部和外部损伤风险因素导致1 2。而生物力学研究是确定运动损伤风险因素和损伤机制的关键。运动损伤会严重影响运动员的比赛成绩,降低运动员的生活质量,也会给他们带来心理上的负担,甚至提前结束他们的职业生涯。对运动损伤的生物力学研究,有助于减少运动员运动损伤的发生,保障运动员的训练与生活,从而提高竞技水平。本文以中国知网(CNKI)数据库和 Web of Science(WoS)数据库中收录的相关文献为研究对
12、象,使用 CiteSpace(版本号 6.2.R3)知识图谱分析软件,分析近 10 年国内外运动损伤生物力学研究的思路与热点,以期为后续研究提供理论依据。2.资料与方法资料与方法 2.1.数据来源数据来源 本研究以 Web of Science Core Collection(WoS 核心合集)为数据源进行检索。在主题词一栏输入 TS=sports injury OR exercise injury OR athletic injury,得到 50395 条记录,记录为#1;在主题词一栏输入 TS=biomechanics,得到 65991 条记录,记录为#2;最后组配#1 和#2,检索式选择
13、#1 AND#2,设置出版日期为 2014 年至 2023 年,设置文献语言为“English”,文献类型为“Article”,最终得到 1049 篇文献作为外刊基础数据。国内方面,以中国知网(CNKI)为数据源进行检索,应用“高级检索”功能,以“运动损伤”为主题,检索同时间范围内的所有学术期刊,且限定来源为“SCI、EI、北大核心、CSSCI 和 CSCD”,Open AccessOpen Access呼浩东,马张静 DOI:10.12677/aps.2023.113074 502 体育科学进展 选取应用生物力学方法研究运动损伤的文献 120 篇;以“生物力学”为主题,按相同条件进行检索,选
14、取涉及运动损伤机制、风险等方面的文献 73 篇。经逐一检查文本内容后,最终锁定 193 篇文献作为中文基础数据。所有文献的检索与下载日期为 2023 年 6 月 1 日。2.2.方法与工具方法与工具 本研究采用知识图谱(knowledge graph)进行文献分析,知识图谱可形象地展示某一研究领域的知识结构和前沿热点等重要信息3。使用 CiteSpace(版本号 6.2.R3)作为研究工具,分别以作者、国家/地区、机构和关键词为节点,时间阈值为 2014 年至 2023 年,时间切片为 1 年,节点筛选方式选择“TOP N”,阈值设定为 50,运行软件并绘制图谱,对高频关键词和高产国家/地区、
15、机构和作者进行深入分析,总结近 10 年运动损伤生物力学研究的热点内容。3.结果结果 3.1.文献分布文献分布 3.1.1.发文量分析发文量分析 2014 年至 2023 年国内外运动损伤生物力学研究的发文量趋势如图 1 所示。国际方面,近十年发文量整体上呈平稳上升趋势。国内相关研究的高水平期刊相对较少,2014 年至 2020 年发文量平稳,2021年出现激增,2022 年又呈现下降趋势,但相较与 2014 年发文量明显增多。运动损伤严重威胁着运动员的生活以及竞技水平,我们通过生物力学研究可以有效预防运动损伤的发生4,因此,运动损伤的生物力学研究越来越受到研究人员的重视,无论是国际还是国内,
16、研究成果数量都有所增长。注:文献检索与下载日期为 2023 年 6 月 1 日,因此 2023 年发文量只包含上半年。Figure 1.The number of related research publications from 2014 to 2023 图图 1.2014 年至 2023 年相关研究发文量 3.1.2.国家国家/地区分析地区分析 对 WoS 数据库中选取的文献进行可视化分析发现,有 57 个国家/地区发表过涉及运动损伤生物力学研究的文献,其中高产国家/地区见图 2。呼浩东,马张静 DOI:10.12677/aps.2023.113074 503 体育科学进展 发文量最多的
17、国家为美国(520 篇),占整体的 49.57%;紧随其后的分别是加拿大(97 篇)、英国(89 篇)、澳大利亚(88 篇)、中国(79 篇);爱尔兰、西班牙、德国、法国和意大利分别列第 5 至 10 位。从文献的中心性来看,美国最高(0.61),中国紧随其后(0.31),意大利排名第三位(0.21)。挪威虽发文量没有进入前十位,但其中心性为 0.10,位于第七位。运动损伤生物力学研究具有世界多个国家/地区密切合作的趋势。无论是发文量还是中心性,运动损伤生物力学研究都以欧美发达国家/地区为主。我国虽发文量位于第五位,但中心性仅次于美国,这与近年来我国在体育科学领域不断加强国际间合作与交流有关,
18、这说明不断加强国际合作,对我国体育科学发展至关重要。注:图谱中节点的大小与发文量成正比。具有高中心性(centrality)的节点是连接沟通其他节点的关键枢纽5,重要的节点(中心性 0.1)会被加上一层紫色外圈。Figure 2.Distribution of high-production countries/regions with relevant publications from 2014 to 2023 图图 2.2014 年至 2023 年发表相关文献的高产国家/地区分布 3.1.3.高产机构分析高产机构分析 国际方面,北卡罗来纳大学发文量(62 篇)位列第一,俄亥俄州立大学发文
19、量(44 篇)位列第二,发文量并列第三的是英国研究图书馆和北卡罗来纳大学教堂山分校(39 篇)。发文量前 10 的机构包括 7 所高校,说明高校是运动损伤生物力学研究的主要机构。发文量前 10 的机构有 8 所在美国,体现出了美国在该研究方向上的领先地位。见图 3。国内方面,发文量前三的单位分别是北京体育大学运动人体科学学院(17 篇)、北京体育大学(16 篇)、上海体育学院运动健身科技省部共建教育部重点实验室(15 篇)。发文量前 10 的机构有 9 所来自高校,说明在我国,高校同样是该研究的主要机构。从图谱可以看出,与欧美国家相比,我国各个机构节点之间连线较少,说明我国在该领域各机构之间合
20、作相对不足,今后可加强国内机构之间合作研究。见图 4。呼浩东,马张静 DOI:10.12677/aps.2023.113074 504 体育科学进展 Figure 3.The distribution of high-yielding institutions publishing relevant literature in the WoS database from 2014 to 2023 图图 3.WoS 数据库 2014 年至 2023 年发表相关文献的高产机构分布 Figure 4.CNKI database from 2014 to 2023,the distribution o
21、f high-yielding institutions that published relevant literature 图图 4.CNKI 数据库 2014 年至 2023 年发表相关文献的高产机构分布 3.1.4.高产作者分析高产作者分析 本研究运用文献计量学中的普莱斯定律进行高产作者分析。该定律可以判断学者是否在某一领域做呼浩东,马张静 DOI:10.12677/aps.2023.113074 505 体育科学进展 出了重要贡献,通过公式2max0.749mn=进行计算6。其中,maxn为某个领域中发文量最多的学者所发表的论文总数,m 则被认为是该领域被认可为杰出学者(高产作者)的
22、最低发文量,本实验 WoS 数据库和CNKI 数据库高产作者的最低发文量均为 3 篇。根据计算结果制作图谱,运动损伤生物力学研究的国内外高产作者分布见图 5、图 6。WoS 数据库和 CNKI 数据库前 5 位高产作者见表 1、表 2。Figure 5.The distribution of high-yield authors who published relevant literature in the WoS database from 2014 to 2023 图图 5.WoS 数据库 2014 年至 2023 年发表相关文献的高产作者分布 Figure 6.The distribu
23、tion of high-yield authors publishing relevant literature in the CNKI database from 2014 to 2023 图图 6.CNKI 数据库 2014 年至 2023 年发表相关文献的高产作者分布 呼浩东,马张静 DOI:10.12677/aps.2023.113074 506 体育科学进展 在作者合作上,WoS 数据库和 CNKI 数据库中发文量靠前的作者均有一定的合作关系。国际方面,Heweet,TE、Myer,GD、Ford,KR 等学者在相关领域研究合作最为密切,该团队主要进行前交叉韧带损伤的生物力学研究,
24、其最新的合作研究了进入青春期对高中女性运动员侧切动作生物力学特征的影响7以及利用膝关节外翻角度和外翻力矩预测 ACL 损伤的可行性分析8。国内方面,上海体育学院以傅维杰为主的团队在相关领域主要围绕跑步损伤、运动疲劳以运动装备,在该领域其最新研究分析了即刻转换触地方式对着鞋跑步时内侧纵弓在体运动学的影响9。北京体育大学以曲峰、刘卉等为主的团队在相关领域的研究主要围绕下肢运动损伤,在该领域其最新研究分析了膑股关节痛患者在跑步等活动中的生物力学特征10 11。Table 1.The top five authors of relevant literature published in the Wo
25、S database from 2014 to 2023 表表 1.WoS 数据库 2014 年至 2023 年相关文献发文量前五作者 作者 发文量(篇)现所属机构 Heweet,Timothy E 25 耶鲁大学 Myer,Gregory D 23 埃默里大学 Bates,Nathaniel A 16 俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心 Mihalik,Jason P 16 北卡罗来纳大学教堂山分校 Ford,Kevin R 11 高点大学 Table 2.CNKI database from 2014 to 2023,the top five authors of related litera
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