论著
基于共词分析法的我国胎儿先天性心脏病学科知识发展可视化研究
中华妇幼临床医学杂志(电子版), 2016,12(3) : 266-273. DOI: 10.3877/cma.j.issn.1673-5250.2016.03.004
摘要
目的

通过共词分析法建立国内胎儿先天性心脏病(CHD)研究关键词的可视化共现网络,分析我国胎儿CHD研究的发展趋势。

方法

本研究以"胎儿"和"先天性心脏病"为关键词,在中国生物医学文献数据库(CBM)和中国知网(CNKI)数据库检索文献,并限定文献发表时间为1976年1月至2015年12月,共获得符合本研究纳入标准的文献1 458篇为研究对象。将获取的文献分为1976-1995年组、1996-2005年组、2006-2015年组共3个阶段组,采用Endnote X7软件统计各阶段核心关键词及词频,恰当提取合适的核心关键词。利用Excel 2010对核心关键词建立共现矩阵,使用Ucinet 6.0绘制可视化网络。观察3个阶段组核心关键词及其词频的联系与变化。

结果

3个阶段组关于胎儿CHD研究的文献数量分别为94、182、1 182篇,通过共词分析法成功建立我国胎儿CHD的可视化网络。3个阶段组均以"产前检查"及"超声心动图"处于各阶段社会网络核心位置。其中,1976-1995年组纳入文献关于胎儿CHD核心关键词共计20个;1996-2005年组纳入文献关于胎儿CHD核心关键词共计35个,"宫内发育迟缓"逐步趋于中心区域,新增词中,"心外畸形","妊娠期疾病"首次出现即位于网络第二层;2006-2015年组纳入文献关于胎儿CHD核心关键词共计55个,核心区域关键词增加包括"心脏缺损","静脉导管血流频谱","Tei指数"等,大部分新增关键词分布于边缘区域。

结论

我国胎儿CHD研究始于20世纪70年代,近十年来由于胎儿超声心动图的发展,带动了整个胎儿CHD领域的研究,对胎儿CHD疾病的认识、产前诊断及胎儿评估均取得显著进步。目前对于胎儿期CHD的临床干预尚处于摸索期,亟需大量前瞻性临床研究予以完善。

引用本文: 云鼎, 李一飞, 王川, 等.  基于共词分析法的我国胎儿先天性心脏病学科知识发展可视化研究 [J/OL] . 中华妇幼临床医学杂志(电子版), 2016, 12(3) : 266-273. DOI: 10.3877/cma.j.issn.1673-5250.2016.03.004.
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随着生物医学模式及社会经济水平的快速发展,胎儿已经成为新的患病群体,大部分胎儿发育异常可在产前获得准确的诊断,而且部分疾病的最佳治疗时机已经下探至胎儿期。胎儿先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是临床最常见的胎儿期先天性畸形,也是导致围生儿死亡及孕妇流产的主要原因,胎儿CHD已经成为重大的社会问题。目前大多数胎儿CHD可在产前经由胎儿超声心动图检查发现,产前检出率因国家、地区间医疗水平差异而呈现明显不同,CHD的产前总体检出率>50%,部分研究中心报道的检出率>90%[1,2]。近年随着胎儿超声心动图技术发展,产前筛查普及,以及超声医师系统化培训加强,使CHD的产前检出率逐年增加,联合超声心动图切面检查技术,CHD产前筛查的敏感度>99%[3]。目前在我国,胎儿期针对性心脏超声检查已经初步成为妊娠期检查的常规项目。一旦产前诊断为不同类型CHD,绝大部分患胎通过胎儿超声检查随访,以及产后及时行心脏外科或微创介入治疗后,活产比率可达到90%左右[4]。同时多家医疗单位的心脏中心,也已经开始尝试性进行胎儿心脏介入手术的相关研究[5,6]

共词分析法(co-word analysis)是文献计量学的一种重要研究方法,即一个研究主题中的某两个专业术语(通常是关键词或主题词)在同一文献中出现时,认为二者存在一定关联性,且同时出现的次数与二者之间的关系紧密程度呈正比,据此评估专业术语之间的关系[7]。在某个研究主题的所有文献中,通过拟合核心关键词的出现频率及其共现次数,构建的可视化网络,具有以下直观特点:①节点大小反映关键词共现次数;②节点间的距离反映关键词间的亲疏关系;③节点间连线的粗细代表关键词间的关联强度;④分布越接近中心的节点,表明该词在关系网络中处于越核心地位[7]。本研究首次将此方法应用于胎儿CHD领域的文献研究,从全新角度研究胎儿CHD近年的发展态势,为未来对胎儿CHD的研究及临床实践提供参考。现将研究结果报道如下。

1 资料与方法
1.1 研究对象

本研究以"胎儿","先天性心脏病"为主题词,分别于中国生物医学文献(China Biology Medicine,CBM)数据库和中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库进行文献检索,限定文献发表时间为1976年1月至2015年12月。对检出文献进行去重处理及剔除非胎儿CHD研究、会议记录、摘要等不符合本研究纳入标准的文献后,最终纳入1 458篇文献为研究对象。

1.2 方法

由于尚无特定的社会经济因素对我国胎儿CHD学科知识发展起决定性作用,故将发展时间段以10个自然年进行划分,同时因为早期文献数量较少,故将其合并为一个时间段,最终将检出的文献根据发表时间分为1976-1995年组、1996-2005年组和2006-2015年组3个阶段组。之后分别统计各组核心关键词及其词频,对关键词进行手动筛选、合并。例如,将"胎儿","胎儿心脏","产前"等特征性高频关键词剔除;将"心脏超声","彩色多普勒"等统一为"超声心动图";将涉及瓣膜反流、分流等方面的关键词统一为"血流动力学"。综合考虑关键词词频的实际情况,同时控制关键词总数在恰当范围内,提取每组词频>4次的核心关键词,上述3组分别命中20、35、55个核心关键词。利用Endnote X7中的检索功能,将所有命中的核心关键词进行两两检索,检索的关键词包含了核心关键词下的所有同义词、子关键词,命中的文献记录数,即为相应词对的共现次数。

1.3 统计学分析方法

在Endnote X7软件中对研究对象建立文献数据库。在Excel 2010中建立核心关键词的共现矩阵,完成矩阵中的所有数据。利用Ucinet 6.0中的二维数据分析程序NetDraw,对核心关键词共现矩阵绘制可视化网络图。

2 结果
2.1 1976-2015年胎儿先天性心脏病研究文献分布情况

1976-1995年组、1996-2005年组、2006-2015年组发表胎儿CHD的文献数量分别为94、182、1 182篇,年均发表胎儿CHD文献数量分别为5、18、118篇。胎儿CHD研究文献量的年代分布概况,见图1

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图1
胎儿先天性心脏病研究文献量的年代分布
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图1
胎儿先天性心脏病研究文献量的年代分布
2.2 胎儿先天性心脏病研究文献的核心关键词特点

胎儿CHD的研究文献涵盖了疾病谱、流行病学、危险因素、产前检查、胎儿评估、CHD超声技术、干预与预后等方面。涉及胎儿CHD疾病谱的核心关键词包括"室间隔缺损","房间隔缺损","动脉导管","大动脉转位","法洛四联症","心外畸形"等,涵盖胎儿心血管系统畸形、心功能异常以及心外畸形。涉及胎儿CHD的流行病学的核心关键词包括"发生率","流行病学","活产率/死亡率"等。涉及胎儿CHD危险因素的核心关键词包括"基因突变","染色体异常","妊娠期疾病"等,涵盖CHD的常见病因及相关的母胎因素、环境因素、遗传学因素等。涉及胎儿CHD产前检查的核心关键词包括"超声心动图","监测","筛查"等,涵盖CHD的各种产前筛查、检查时机、诊断价值等方面。涉及胎儿CHD的胎儿评估的核心关键词包括"宫内发育迟缓","静脉导管血流频谱","Tei指数"等,涵盖对胎儿心血管结构与功能评估的多种指标。涉及胎儿CHD超声技术的核心关键词包括"四腔心切面","时空关联成像"等。涉及胎儿CHD干预与预后的核心关键词包括"预防","妊娠结局","自然流产"等,涵盖围生期围绕母胎进行的筛查、评估、内外科治疗、终止妊娠等多种干预措施及妊娠结局。

2.3 1976-1995年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果及可视化网络图

1976-1995年组胎儿CHD核心关键词共20个,其中"产前检查"及"超声心动图"处于该组社会网络核心位置,节点面积大,同外围核心关键词关联度最强;"心脏缺损","危险因素","染色体异常","宫内感染"等围绕核心关键词周围,且与其关系密切。其他核心关键词,如"羊水异常","羊膜腔穿刺","室间隔缺损","宫内发育迟缓","心律失常"等分布在外围。1976-1995年组胎儿CHD核心关键词及可视化网络图,见表1图2

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表1

1976-1995年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果

表1

1976-1995年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果

核心关键词词频(次)核心关键词词频(次)核心关键词词频(次)
超声心动图36室间隔缺损8三体6
产前检查23心功能8羊膜腔穿刺5
羊水异常13危险因素7心脏发育不良4
心律失常10心脏缺损7血流动力学4
染色体异常10宫内感染7血管发育异常4
病毒9自然流产7遗传咨询4
房间隔缺损9宫内发育迟缓6  
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图2
1976-1995年组胎儿先天性心脏病核心关键词可视化网络图
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图2
1976-1995年组胎儿先天性心脏病核心关键词可视化网络图
2.4 1996-2005年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果及可视化网络图

1996-2005年组胎儿CHD核心关键词共35个,与1976-1995年组相比,"遗传咨询"消失,新增16个核心关键词。新增核心关键词中,涉及胎儿CHD疾病种类核心关键词有"心外畸形","肺动脉狭窄";涉及胎儿CHD流行病学相关关键词有"活产率/死亡率","发生率","出生缺陷"等;涉及胎儿CHD围生期危险因素相关关键词有"妊娠期疾病","围产儿","药物致畸","高危妊娠","胎儿窘迫","家族性/遗传性"等;涉及胎儿CHD产前检查相关核心关键词有"监测","基因诊断","筛查"等;涉及胎儿CHD超声技术关键词有"四腔心切面";新增涉及胎儿CHD干预与预后相关核心关键词有"干预"。从可视化网络图中可以看出,"产前检查","超声心动图"在该组依然处于最核心位置;若干词位置关系发生了变化,"宫内发育迟缓"逐步趋于中心;新增词中,"心外畸形","妊娠期疾病"首次出现即位于网络第二层,"围产儿","出生缺陷","监测"在外围区域关系密切,"基因诊断"位于边缘。1996-2005年组胎儿CHD核心关键词及可视化网络图,见表2图3

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表2

1996-2005年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果

表2

1996-2005年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果

核心关键词词频(次)核心关键词词频(次)核心关键词词频(次)
超声心动图97基因诊断7宫内感染5
产前检查35唐氏综合征/三体6自然流产5
心脏缺损25四腔心切面6血管发育异常5
病毒12宫内发育迟缓6药物致畸5
妊娠期疾病12心脏发育不良6筛查5
出生缺陷11羊膜腔穿刺6高危妊娠5
心外畸形11染色体异常6活产率/死亡率5
心律失常10家族性/遗传性6血流动力学4
危险因素9干预6发生率4
监测8室间隔缺损5胎儿窘迫4
羊水异常8房间隔缺损5心功能4
围产儿7肺动脉瓣狭窄5  
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图3
1996-2005年组胎儿先天性心脏病核心关键词可视化网络图
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图3
1996-2005年组胎儿先天性心脏病核心关键词可视化网络图
2.5 2006-2015年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果及可视化网络图

2006-2015年组胎儿CHD核心关键词共55个,与1996-2005年组相比,"羊膜腔穿刺"一词消失,新增21个核心关键词。新增词中,涉及胎儿CHD疾病种类核心关键词有"动脉导管","永存动脉干","大动脉转位","法洛四联症"等;涉及胎儿CHD危险因素相关核心关键词有"基因突变","单核苷酸多态性"等;涉及胎儿CHD产前检查相关核心关键词有"颈项透明层","脐带穿刺","血清学","诊断价值"等;涉及胎儿CHD胎儿评估的核心关键词有"静脉导管血流频谱","Tei指数"等;涉及胎儿CHD超声技术核心关键词有"时空关联成像";新增涉及胎儿CHD干预与预后核心关键词有"预防","终止妊娠","妊娠结局","随访"等。从可视化网络图中可以看出,"产前检查","超声心动图"在该组依然处于网络最核心位置;若干核心关键词位置关系发生了变化,"心脏缺损"逐渐趋于核心位置;"染色体异常","唐氏综合征/三体","危险因素","四腔心切面"等趋于中心区域;与"超声心动图"关系较密切的"筛查","血流动力学","心脏发育不良","血管发育异常","监测","心功能","静脉导管血流频谱","Tei指数"均趋于中心区域;"病毒","宫内感染","羊水异常"逐渐远离中心区域;此组大部分新增核心关键词均分布于边缘区域。2006-2015年组胎儿CHD核心关键词及可视化网络图,见表3图4

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表3

2006-2015年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果

表3

2006-2015年组胎儿先天性心脏病核心关键词共词分析结果

核心关键词词频(次)核心关键词词频(次)核心关键词词频(次)
超声心动图375静脉导管血流频谱20心脏发育不良9
产前检查135心律失常19高危妊娠9
心脏缺损134血管发育异常19预防9
筛查131家族性/遗传性19大动脉转位8
出生缺陷100房间隔缺损18终止妊娠8
染色体异常57时空关联成像18宫内发育迟缓8
干预47心功能18妊娠结局6
监测46病例对照研究16脐带穿刺6
动脉导管42永存动脉干14基因诊断6
胎儿期42流行病学14病毒6
心外畸形41法洛四联症12自然流产6
室间隔缺损38肺动脉瓣狭窄/肺动脉闭锁12Tei指数5
围产儿34诊断价值12血清学5
危险因素31妊娠期疾病11药物致畸5
四腔心切面29单核苷酸多态性11随访5
发生率28宫内感染11胎儿窘迫5
颈项透明层25基因突变10羊水异常4
唐氏综合征/三体24双胎10  
活产率/死亡率21血流动力学9  
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图4
2006-2015年组胎儿先天性心脏病核心关键词可视化网络图
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图4
2006-2015年组胎儿先天性心脏病核心关键词可视化网络图
3 讨论

社会网络是情报学的一个研究分支,通过使用网络结构的方式进行可视化研究,使研究领域发展趋势和重点得以直观展现,因而被作为一种工具引入医学研究领域[7,8]。将纳入的相关领域研究文献按年代分为多个阶段,分别进行分析,可研究其随时间变化的发展历程和演变趋势。由于在一些学科的发展过程中可无重大社会、经济及自然因素对该学科知识发展产生决定性影响,故可将学科发展的研究按照自然年分为相关阶段;而且对本研究的结果进行解读后,亦未发现明显偏倚性,提示胎儿CHD的学科知识发展可能无学科外部的影响因素(如经济、政策等)决定学科发展过程,故认为本研究按照自然年进行发展年段划分的方法可信、可行。目前我国胎儿医学发展只有短短近四十年,而"fetus as a patient"的概念引入我国也只有近10年[9]。自20世纪70年代末,国内开始将低分辨率超声应用于胎儿检查,胎儿疾病的产前筛查由此展开[10]。至20世纪90年代,血清学筛查胎儿染色体异常的技术引入国内,开始了胎儿目标疾病的筛查;同时高分辨率超声问世,使胎儿超声检查技术迅速提高。21世纪初,高通量测序技术一问世,便很快应用到胎儿基因异常的诊断中[11];同时在胎儿超声心动图技术方面,组织多普勒成像、组织速度成像、谐波成像及时空关联成像等新技术逐步出现[12]。基于上述重大进展的发生时间,本研究将符合纳入标准的胎儿CHD文献分为3个阶段组分别研究。根据历年发表的胎儿CHD文献数量统计结果可以看出,2005年之前,国内胎儿CHD的文献报道较少,历年发表文献数量无明显变化;而在2005年以后,关于胎儿CHD的文献数量显著增加,于2012年该领域文献的发表数量达到高峰,此期间超声心动图的快速普及和应用,对学科发展起到决定性推动作用,同时也表明胎儿CHD研究领域日益受到重视,并积累了大量研究成果。

本研究结果显示,1976-1995年组,由于关于胎儿CHD的文献数量少,词频普遍不高,核心关键词多具有概括性,主要涉及产前检查、超声心动图临床应用、危险因素等。"超声心动图"与"产前检查"处于网络最核心位置,核心区域词数少,其余词分布较边缘,网络稀疏,提示该组胎儿CHD文献研究以产前检查、胎儿超声心动图临床应用为主要研究内容。此期胎儿超声心动图尚处于起步阶段,受超声技术制约,仅能利用M型、二维超声联合多普勒技术对包括较大房、室间隔缺损、大血管畸形等简单胎儿畸形做出产前诊断,也可通过分析心率变化来初步评估心律失常的来源、种类和程度[12,13,14]。对危险因素的认识,多根据临床经验,综合羊水异常、家族史、药物史等母胎因素进行分析,强调遗传咨询在胎儿心脏畸形风险评估中的重要性,但缺少系统的回顾性和相关性研究。此外,"染色体异常","羊水异常","羊膜腔穿刺"与"产前检查"联系紧密,提示此阶段已实现通过羊膜腔穿刺来进行胎儿核型分析及评估心脏畸形风险。

本研究结果还显示,1996-2005年组,随着学科不断发展,胎儿CHD按照大类概括已不能适用于学科研究内容的不断细化,关系网络出现第二层核心关键词,关键词更具体化。危险因素相关的核心关键词逐渐丰富,针对不同妊娠期疾病、致畸药物与胎儿CHD间的相关性研究逐渐增多,"高危妊娠"被提出并开始受到重视,"妊娠期疾病"首次出现即位于网络第二层,涵盖妊娠期高血压疾病、糖尿病、肝内胆汁淤积症等多种妊娠期合并症;同时结合胎儿CHD的发生率、活产率及死亡率等流行病学研究,以及围生儿出生缺陷监测的开展,对胎儿CHD危险因素有了更深入认识。随着超声检查技术不断成熟、推广及普及,超声心动图成为CHD高危胎儿的常规筛查手段,四腔心切面成为此期超声心动图的研究重点,同时三维超声和多普勒组织成像的出现,可实现对胎心结构、心腔容积、胎心活动状态和血流动力学的测量,对于诊断复杂心脏畸形和评估心功能具有重要价值。同样,疾病谱和产前咨询内容的进一步细化,也得益于超声诊断精确度的提高。新兴的基因诊断技术在此期开始应用于产前胎儿基因异常的筛查及评估胎儿畸形风险[15]

本研究结果亦显示,2006-2015年组,胎儿CHD文献数量和核心关键词词频显著增加,多个核心关键词间关联度更紧密,网络关系更复杂,整个网络外观更外扩与饱满,加上"静脉导管血流频谱","Tei指数"等新增关键词,充分体现围绕超声心动图开展的胎儿CHD评估领域渐成为研究热点。随着超声诊断技术的进步,胎儿CHD疾病谱相关核心关键词进一步丰富,并趋于中心区域,包含动脉导管未闭、法洛四联症、单心房、永存动脉干、大动脉转位、肺静脉异位引流、心内膜垫缺损、心肌发育不良、心肌致密化不全、瓣膜异常等复杂心脏缺损。在疾病谱丰富的同时,相应的产前检查与胎儿评估手段也迅速发展,早孕期借助胎儿超声检查测量胎儿颈项透明层厚度与静脉导管血流频谱,可对胎儿CHD进行早期间接诊断;通过检测母血血清学指标,联合脐带血染色质分析,对胎儿CHD进行更精确筛查;心功能整体评估指标Tei指数开始应用于CHD胎儿,为中、晚孕期胎儿心功能监测提供重要参考依据。中国医师协会超声医师分会《产前超声检查指南(2012)》仍强调将四腔心切面作为产前超声检查的核心内容,故此期胎儿超声心动图切面研究仍以四腔心切面为主,结合右室流出道、左室流出道、三血管等多个切面对胎心进行系统分段检查,以提高检查的敏感度[3,10]。此外,四维超声时空关联成像技术开始应用于临床,结合二维与三维超声,对胎儿CHD筛查的准确率显著提高。在遗传学方面,出现的新增核心关键词"基因突变","单核苷酸多态性",其他如"染色体异常","唐氏综合征/三体"亦趋于核心区域,核心关键词间关联度更强,提示近十年随着研究手段的进步和对疾病的重视,围生期染色体筛查得到进一步开展,同时开始关注胚胎发育期CHD的发病机制,从基因和分子生物学层面对其进行深入探讨[16]。"病毒","宫内感染","羊水异常"等传统因素逐渐淡出研究热点,趋于网络图的边缘区域。干预与预后方面,新增"预防","终止妊娠","妊娠结局"等核心关键词,研究强调围孕期应避免各种危险因素来预防CHD发生,对于严重的胎儿CHD,终止妊娠仍然是主要干预措施之一,对继续妊娠者主要采取保守期待疗法。

此外,近十年文献报道新纳入胎儿CHD研究的核心关键词多分布于网络边缘,提示许多新研究领域尚处于起始阶段,颇具发展潜力。美国心脏协会(American Heart Association)最新指南提出由产科、新生儿科、儿童心血管科等多学科合作的对胎儿CHD的产前-产后新型一体化干预模式,该模式要求对胎儿心脏畸形做出完整诊断,对胎儿心血管生理状况进行全面评估,提供必要的治疗或干预措施,并对妊娠的前景做出预测[17]。近年研究者逐步认识到,胎儿心脏畸形在宫内存在进展过程,妊娠期胎儿心血管原发畸形可受血流动力学影响,造成持续的继发损害,待出生后,心脏畸形和血流动力学改变程度已发生不可逆变化,手术机会和手术成功率均明显降低,故有必要在宫内适时、适当地进行药物和(或)手术干预[17]。目前胎儿心脏手术已成为胎儿心脏病治疗中极为重要的组成部分,在国外多家医学中心已经积累200余例胎儿期心脏介入手术治疗的病历研究资料,这些CHD胎儿在接受干预后,可以重塑心肌及血管床,有效改善胎儿期心脏发育状况,显著改善出生后再次手术治疗的预后[18]。胎儿心脏开放、介入手术等新技术的出现,使胎儿期CHD的干预不再仅仅是诊断,而是"诊断+治疗"。在国内,本课题组率先进行了胎儿心脏介入手术保护性策略的基础研究,同时也实现了胎儿期心力衰竭的经胎盘转运药物治疗,极大推动了胎儿心脏病学在国内的发展[5,6]。然而需要指出的是,在本研究所绘制的胎儿CHD核心关键词可视化网络图中,胎儿CHD、心力衰竭及心律失常等治疗方面研究的相关关键词,均未出现在网络中,这亦提示目前国内对胎儿CHD的研究仍然以产前诊断为主,不断更迭及新兴的诊断技术,仍是我国胎儿CHD学科知识发展的主要推动力。通过对历年发表文献的解读发现,目前我国该学科知识的发展正处于瓶颈期,亟需新的更强大的推动力支撑其进一步发展。基于学者们对于产前治疗理念和研究尚未被广泛接受与开展,胎儿治疗将是引领未来我国胎儿CHD学科领域发展的重要突破点。

本研究的局限性在于,纳入文献的年代跨度较大,部分关键词不规范,对关键词的筛选和合并存在一定主观偏倚;未与国外同期研究进行对比分析,不能完整体现该领域的研究发展过程。由于胎儿CHD核心关键词网络关系图反映的外在特点和内在规律非常复杂,本研究的分析可能不够全面。此外由于本研究从设计、实施、成文到发表需要一定时间,尚未纳入2016年以来的相关研究,因此存在一定滞后性,但仍能展现我国胎儿CHD的研究现状与发展趋势,为未来研究及临床实践提供参考。

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