功能性近红外光谱近十年来的临床应用（上）-新全讯平台

脑科学和类脑技术的研究已成为当前国际科技前沿的热点，被许多国家视为新的经济增长点和变革引擎，引领新技术的诞生。了解不同脑功能区作用的机制对于神经精神疾病的病理学研究具有重要意义。

功能性近红外脑成像技术(fnirs)是探索大脑区域之间机制特征和功能联系的最重要工具之一。它通过近红外光测量大脑皮层的血流量变化，从而反映大脑中神经元的活动，具有无创、灵敏、高分辨率、受试者耐受性好且易于执行的特点。

在过去10年中，与fnirs相关的临床研究激增，但没有相关的定量分析报告。

近期applied spectroscopy reviews杂志上发表了一篇综述。对过去十年的文献进行综述性回顾，全面分析了fnirs在临床实践中的应用和未来发展趋势。

研究者在webof science(wos)中搜索3153篇fnirs相关文献纳入分析，使用citespace和vos-viewer软件对出版物数量、国家、机构、作者、共同引用和关键词进行可视化分析。在此基础上，全面分析了fnirs作用原理、应用、相关实验方案设计等，帮助研究人员更好地利用fnirs进行临床和科研服务。

fnirs的整体发展在过去十年中呈现出增长趋势，经历了初始增长阶段（2013-2014年）、稳定发展阶段（2014-2016年）、稳定增长阶段（2016-2019年）和快速增长阶段（2019年至今）四个阶段。

图1：2013年至2023年期间出版物数量

全球多个国家有fnirs相关研究，各国之间合作相对密切。出版物≥100的国家包括美国、中国、日本、德国、英国、韩国、意大利、加拿大、法国。同时，这些国家发行文章数量的中间中心地位也很高，具体如表1。

 表1：发表文章数量最多的前10个国家及其中心性

图2：国家/地区合作地图。节点越大，国家出版物的数量越多；

节点颜色越红，与其他国家之间的合作研究出版物总数就越多；

连接线越粗，两国之间的合作次数越多。

院校发文数量排序：伦敦大学（100篇）、北京师范大学（93篇）、德雷塞尔大学（89篇）、图宾根大学（85篇）、釜山国立大学（73篇）、哈佛医学院（68篇）、匹兹堡大学（54篇）、华东师范大学（48篇）、帕多瓦大学（47篇）和中央大学（46篇）。

中介率高的院校包括伦敦大学、哈佛医学院、德雷塞尔大学、图宾根大学、中央大学和北京师范大学。这表明这些机构在fnirs研究领域发挥着关键作用，并且具有较好的机构合作。

图3：机构合作地图

四、作者分析

作者分析涵盖作者发文数量和被引用次数两部分。图4显示fnirs研究领域的主要作者，表2显示发表数量和引用频率排名前10位的作者。

图4：作者合作图

表2：发表论文和引用次数最多的前 10 名作者

在出版物数量方面，fnirs的主要研究人员包括ehlis ac,hong ks,fallgatter aj,balconi m和ayaz h。考虑到作者的中心地位，高影响力的作者是dan i和brigadoi s。在引用频率方面，fnirs研究中影响最大的作者包括scholkmann f,cui x,huppert tj,ferrari m和hoshi y。然而，高被引作者的中心地位很低。

共同引用被定义为在一篇文章中一起引用的两篇出版物。利用citespace构建共引关系知识图谱及其聚类，结果如图5。表3中为前10名高被引文献。值得注意的是，在被引用次数最多的前10篇文章中，有5篇来自neuroimage期刊，这表明该期刊在fnirs领域具有很大的影响力。

图5共引知识图谱

表3：fnirs研究的高被引文献

高频关键词反映研究领域的现状和热点。使用citespace进行关键字分析，结果如图6。采用vos-viewer结合pajek软件对fnirs研究数据进行关键词聚类分析，形成6个大聚类，如图7所示。

图6：引用次数最多的前20个关键词及其出现的年份

图7：关键词聚类分析知识图谱

研究发现，近10年来文章数量不断增加，实验文章占比逐渐增加，说明该领域的研究已经从理论分析阶段转移到临床研究阶段，并逐渐进入脑科学机制探索领域。

根据wos数据库，中国在出版物数量方面排名第二，在中介中心地位方面排名第四，因此中国可以继续加强与其他国家及其机构的合作，以深化fnirs的科学和临床研究。

对重要文献的分析表明，近十年fnirs研究初期，共引网络相对密集，这一时期的文献主要研究工作记忆任务、运动认知科学、月龄婴儿和fnirs数据等主题。后期共引网络相对稀疏，研究主题趋于多元化，包括重度抑郁症、中国煤矿工人、加工流程等主题。

scholkmannf的一项研究是fnirs的基本介绍，作者回顾了fnirs的相关仪器、检测方法和数据分析，并强调fnirs可以作为未来患者疾病诊断的临床工具。

对fnirs关键词方面的可视化分析表明，fnirs可以通过多种实验范式完成脑功能测试，指标的解释也从纯血氧信号采集扩展到激活分析、功能网络分析等，在临床神经精神等全身性疾病的诊治中也能起到辅助作用。

☞ 参考文献：

[1]zhang,j.,yu,t.,wang, m.,et al. (2023). clinical applications of functional near-infrared spectroscopy in the past decade: a bibliometric study.applied spectroscopy reviews, 1-27.