数字健康在运动科学领域的演变历程与未来趋势：2010-2023年全球研究的文献计量分析

【作者】 王艺达； 王晓玲； 刘君； 王丽岩； 张立飞；

【机构】 大连理工大学体育与健康学院； 上海健康医学院康复学院； 西南大学体育学院；

【摘要】 研究目的:数字健康是涵盖各个数字技术的一个总称,包括电子健康、远程健康和移动健康。近些年,人工智能、云计算、5G通信等先进新兴信息技术在健康领域的广泛应用,为数字健康的快速发展创造了有利的先决条件。数字健康以信息技术为载体,打破时间和空间的限制提供医疗服务,并强调个性化服务,为改善医疗效果提供了新契机。2019年4月,世界卫生组织发布的有史以来第一个基于证据的数字健康指南以及随后发布的《数字健康全球战略(2020—2024年)》,为数字健康在世界各国医疗卫生行业的发展明确了优先地位。当前,数字健康在多个学科领域已逐步得到广泛应用,成为当下的研究热点。在运动科学领域,国内外学者对数字健康的关注和研究兴趣日益高涨,研究成果不断涌现。然而,当前亟需解决的是:(1)近些年关于数字健康在运动科学领域的研究主题是什么?(2)研究主题的知识结构是如何演变的?(3)哪些文献、作者、国家或机构是关键研究核心?(4)未来的研究前沿有哪些?基于此,本文系统回溯了该主题的全球研究进展,特别是在热点主题、演化轨迹和前沿方向上,这将为相关科研人员提供全方位、系统化的研究动态,从而对未来的前沿趋势带来新的洞察。研究方法:采用集数学、统计学、文献学等计量手段为一体的文献计量方法,并借助基于共引分析(cocitation analysis)理论和寻径网络算法(pathfinder network scaling,PF-NET)的可视化分析工具,对数字健康在运动科学领域的全球研究进行文献计量分析并绘制演变路径,利用关键词共现、聚类、时间线图和突现分析其研究热点与前沿方向,通过国家、机构和作者合作网络知识图谱了解他们在该领域的贡献。我们共确定92个与主题相关的关键词,使用布尔运算符(AND,OR)将各个关键词结合构造本研究的检索策略。其中,主要关键词的连接式为:"digital health"OR telehealth OR telehomecare OR telemedicine OR telerehabilitation OR telenursing OR teletherapy OR teleconsultation OR telecare OR teleconsult OR telemed OR"remote consultation"OR"mobile health"OR"electronic health"OR"electronic care"OR"electronic homecare"OR"electronic consult"OR"electronic therap"。在Web of Science TM Core Collection(WoSCC)数据库中,检索从2010年1月至2023年4月发表的原始出版物,研究领域选择"Sport Sciences",限制文献类型为"Article",删除会议摘要、综述论文、会议录论文、修订、社论材料、信函、新闻等文档类型。检索工作在一天内完成,以避免数据库文献的更新。研究结果:在WoSCC数据库中共筛选得到1870篇符合标准的出版物。(1)年发文量以及施引期刊与被引期刊的引证关系。总体来看,从2010年至2023年该领域的每年发文量呈上升增长趋势,平均每年发文量达133篇,2016年以后进入快速增长阶段,平均每年增加29篇,总发文量(1271篇)占比68%,2020-2022年的发文量几乎是2016年的两倍。期刊引证关系的双图叠加显示,1870篇文献主要分布在神经病学(Neurology)、运动(Sports)和眼科学(Ophthalmology)领域的期刊中。z-Scores函数使引证连线的轨迹变得更加清晰和流畅,结果显示,神经病学、运动、眼科学领域的出版物主要受到医疗、护理学、医学(z=3.85,f=5980)、运动、康复学(z=3.68,f=5752)和心理学、教育学、社会学(z=2.27,f=3754)领域出版物的影响。(2)国家或地区、作者以及机构的贡献。美国(822篇,43.96%)的发文量排名第一,远远领先其他国家或地区。中国的发文量仅为52篇,占比2.78%。奥地利(0.67)是中心性最大的国家,占据重要的中心地位。在发文量排名前10的机构中,除奥克兰理工大学(30篇)外,其余均属于美国。宾夕法尼亚州联邦高等教育系统(PCSHE)(47篇)是文章产出最多的机构。来自新西兰的Cronin,John B(17篇)是主要的贡献作者。(3)研究热点和前沿方向。热点关键词有身体活动(388)、有效性(329)、可靠性(209)、健康(167)、步行(149)、锻炼(142)、表现(141)、儿童(135)、风险(132)、成年人(123)、久坐行为(114)。聚类规模较大的关键词是身体活动(#0)、心肺健康(#1)、能量消耗(#2)、虚拟现实(#3)、疲劳(#4)、多发性硬化症(#5)。中心性较高的关键词主要有meta分析(0.39)、久坐行为(0.3)、公众健康(0.19)、损伤(0.18)、表现(0.17)、生活质量(0.16)、跌倒(0.15)、抑郁(0.15)等。关键词突现显示,标准(calibration)的突现强度最高,达9.9。其次是能量消耗(9.88)、远程医疗(8.83)、超重(7.75)、运动传感器(6.42)、计步器(6.16)。远程医疗、治疗/疗法、机器学习、体育运动、身体治疗/疗法是2020年至2023年的突现关键词,表明这是最新的研究趋势。研究结论:本研究是第一次系统性地对运动科学领域数字健康的全球研究趋势进行分析,为本领域内的专家和学者们开展深入研究提供了新的研究视角和启发。我们发现了不同国家、机构和作者之间有着积极的合作。虚拟现实、社交媒体和可穿戴设备(包括活动监控器、加速度计、运动传感器等)是主要采用的数字健康技术。研究类型主要以meta分析、随机对照试验、横断面研究为主。此外,还总结了2010-2023年数字健康在运动科学领域的研究热点和前沿方向。具体为,热点1:加速度计、计步器、腕带式活动追踪器等可穿戴设备测量身体活动的有效性或可靠性研究;热点2:数字健康与身体活动、运动训练的相关研究,如数字健康干预改善个体身体活动和久坐行为的研究、数字健康技术与不良运动行为之间的关系研究、数字健康与运动表现之间的研究;热点3:数字健康技术与运动损伤的评估和康复,如创伤性脑损伤、脊髓损伤、前交叉韧带、脚踝损伤、肩部损伤、多发性硬化症、跌倒等。最后,远程医疗、基于人工智能的机器学习、治疗/疗法和物理治疗是未来的研究趋势。它们将对运动科学的进步与发展起到重要作用。更多还原