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正电子发射断层扫描/计算机断层扫描在骨转移中的文献计量学分析:2016年至2025年的研究趋势

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10.3791/72978

2026年9月15日

本文内容

摘要

文献计量学分析显示,骨骼转移瘤中的正电子发射断层扫描/计算机断层扫描研究已从诊断验证转向诊疗一体化及多靶点精准成像。

摘要

骨转移是晚期恶性肿瘤的常见并发症,正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(PET/CT)在其诊断与管理中发挥着日益重要的作用。鉴于过去十年该领域发展迅速,亟需开展及时的文献计量学评估,以厘清当前的研究格局与新兴趋势。本研究旨在全面分析2016年至2025年间全球在骨转移领域应用PET/CT的研究现状。2026年4月6日,通过主题检索策略从Web of Science核心合集中检索相关文献,经筛选后共纳入1,154篇英文发表的文章与综述。采用VOSviewer、CiteSpace和Scimago Graphica进行文献计量分析。年度发文量呈波动上升趋势,2025年达到峰值,共发表137篇。中国以297篇论文位居发文量首位,其次为美国(230篇)和德国(150篇)。在引用影响力方面,美国的总引用次数最高(7,628次),而荷兰的篇均引用次数最高(56.7次)。《欧洲核医学与分子影像杂志》(European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)是最具生产力且被引频次最高的期刊。美国、德国与英国之间的国际合作最为紧密。纳入的文献涵盖了多种PET示踪剂,包括靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)的显像剂、胆碱类似物、成纤维细胞激活蛋白抑制剂(FAPI)以及靶向生长抑素受体(SSTR)的示踪剂。研究热点从早期对新型示踪剂(68Ga-PSMA、18F-胆碱)的验证,逐步演进至PSMA靶向诊疗一体化与多靶点精准成像,近年来进一步拓展至基于FAPI的成像、神经内分泌肿瘤、全身评估及治疗疗效监测。新兴研究方向包括新型探针的临床转化、跨癌种应用、定量放射组学以及国际合作。这一演变趋势表明,骨转移领域的PET/CT研究正稳步迈向多靶点、跨癌种、整合型诊疗一体化的精准医学模式。

引言

骨转移是晚期恶性肿瘤的常见并发症,尤其是乳腺癌、前列腺癌、肺癌和甲状腺癌1,2,3,4,5。骨转移常导致骨骼相关事件,包括病理性骨折、脊髓压迫、高钙血症和难以缓解的疼痛,严重影响生活质量并降低生存率6,7,8,9,10。正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(PET/CT)作为一种强大的分子影像技术,能够将功能代谢信息与解剖定位相结合11,12,13,14,15。与骨显像、计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)等传统技术相比,PET/CT在检测骨转移方面具有更高的敏感性和特异性16,17,18,19,20。常用的示踪剂如18F‑FDG、18F‑NaF和68Ga‑FAPI,已在不同临床场景中拓展了诊断能力21,22。特别是靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)的PET和靶向生长抑素受体(SSTR)的PET,在前列腺癌和神经内分泌肿瘤的骨转移检测中展现出重要价值,进一步扩大了PET/CT在该领域的临床应用23。在过去二十年中,大量迅速增长的文献研究了PET/CT在骨转移中的应用,涵盖诊断准确性、预后价值、治疗反应评估、示踪剂开发以及与其他影像方式的比较24

尽管相关出版物数量丰富,但文献的快速扩张和广泛分散使得研究人员和临床医生难以系统地掌握该领域的整体结构、发展脉络及新兴前沿。文献计量分析通过考察出版物产出、引文网络、共同作者关系、关键词共现及合作模式,为知识图谱的构建提供了定量且可视化的研究方法25,26. 通过对文献数量、引文关系和作者合作进行定量分析,该方法能够客观而系统地识别特定领域内的研究热点、高影响力文献以及核心合作网络27. 迄今为止,尚无全面的文献计量研究专门聚焦于PET/CT在骨转移中的作用。因此,本研究旨在对PET/CT在骨转移领域的全球研究开展文献计量分析,涵盖年度发展趋势、高产国家、机构、期刊和作者、研究热点、前沿主题的时间演化以及可视化知识图谱,从而为该领域未来的科研方向提供指导。

方案

数据来源与检索策略
本研究的数据于2026年4月6日从Web of Science核心合集数据库中检索获得。检索涵盖以下核心合集索引:科学引文索引扩展版(SCI-EXPANDED)和社会科学引文索引(SSCI)。采用高级检索方式,限定检索范围为文献的主题字段。具体检索式构建如下:TS=(“bone metast” OR “skeletal metast” OR “osseous metast”) AND TS=(“Positron Emission Tomography Computed Tomography” OR “CT PET” OR “CT PET Scan” OR “PET CT Scan” OR “PET/CT” OR “PET/CT Scan” OR “Positron Emission Tomography-Computed Tomography”)。检索时间范围设定为2016年1月1日至2025年12月31日,以涵盖该快速发展的领域中最近十年的研究进展。过去十年间,PET/CT技术、新型示踪剂开发以及在骨转移中的临床应用均取得了显著进展,因此该时间段最能代表当前的研究现状。

纳入与排除标准
为尽量减少后续分析中的偏倚,采用了严格的筛选流程。纳入标准为:经同行评审的原创性研究论文或综述;以英文发表;发表时间为2016年至2025年之间。排除标准为:会议摘要、会议论文、社论、书籍章节以及已撤稿的文献;非英文发表的文献;重复记录。由于本项文献计量学研究聚焦于提供系统性证据和领域全面综述的同行评审原创研究及综述类文章,因此预临床研究、模拟研究、病例报告和病例系列被排除在最终分析之外。通过文献计量软件中的“查找重复”功能,并结合人工核对作者姓名、标题、期刊名称、发表年份和DOI等方式识别重复记录。确认的重复条目在进一步分析前已被剔除。

数据导出与预处理
符合纳入标准的文献的完整记录及其被引参考文献以纯文本格式从数据库中导出。导出的数据包括作者姓名、文章标题、来源出版物、摘要、关键词、参考文献列表和被引频次等核心元数据字段。导出的数据文件已存档于本地存储设备,供后续使用文献计量软件进行阅读和可视化分析。

数据分析与可视化工具
对于获得的文献数据集,采用多种专业软件工具和在线平台协同完成文献计量分析与科学绘图。具体分析过程如下:使用 Excel 汇总和整理基本的文献计量指标。科学知识图谱主要通过 VOSviewer 和 CiteSpace 构建。在 VOSviewer 分析中,采用全计数法(full counting method)。对于国家合作网络,设定最多显示 25 个节点;对于机构、期刊和作者合作网络,则设定最多显示 50 个节点。在期刊共被引分析中,设定最低被引次数为 5 次。聚类分辨率参数保持默认值 1.0。VOSviewer 用于期刊共被引、国家合作、机构合作以及作者共现网络的分析与聚类可视化。在 CiteSpace 分析中,时间切片参数设置为每片段 1 年,每片段 Top N 值设为 10。网络剪枝采用寻径算法(pathfinder algorithm),并结合“剪枝切片网络”(pruning sliced networks)选项,其余参数均遵循软件默认设置。CiteSpace 用于关键词突现检测、关键词共现时区演化分析,以及参考文献共被引网络的构建与解读。为实现国家合作关系的空间可视化,使用 Scimago Graphica 生成地理空间地图,以直观展示不同国家或地区之间的学术合作强度。此外,通过在线文献计量分析平台生成展示国家合作链接的弦图(chord diagrams)。期刊评价数据,包括期刊影响因子和《期刊引证报告》(Journal Citation Reports, JCR)的分区排名,通过查询 JCR 网站并人工核对信息获得。这种多工具集成的分析流程确保了本领域研究结构、热点演变及合作模式分析的全面性与准确性。本研究的研究流程见 图 1

结果

发表量与被引频次的年度变化趋势
根据上述检索策略,从 Web of Science 核心合集数据库中初步获得 1,478 条记录。通过文献类型筛选(排除会议摘要、会议论文、编辑材料、书籍章节及撤稿文章),共保留 1,182 篇原创研究论文和综述。进一步限定为英文出版物后,最终纳入 1,154 条记录用于文献计量分析。该数据集包含 944 篇原创研究论文和 210 篇综述,覆盖时间为 2016 年 1 月 1 日至 2025 年 12 月 31 日,构成后续所有分析与可视化的文献基础。2016 年至 2025 年间,肿瘤骨转移领域关于 PET/CT 的年度发表数量呈现波动增长态势,整体呈“W”形趋势。三个峰值分别出现在 2016 年(109 篇)、2022 年(128 篇)和 2025 年(137 篇)。被引频次的变化分为两个阶段:2021 年之前,从 193 次稳步增长至 2,867 次;2021 年之后,随着发文量的波动继续上升,至 2025 年达到 3,710 次。发表数量的波动增长与被引频次的快速上升共同反映出该领域科研活跃度和学术影响力的持续提升(图 2)。

国家/地区分布与合作网络
从发文量来看,中国以297篇论文位居第一,其次是美国,发文230篇。这两个国家显著领先于其他主要国家,如德国(150篇)、意大利(90篇)和英国(82篇)(图3A)。在被引频次方面,美国以7,628次被引位居首位,德国以7,165次被引紧随其后,中国的被引频次为3,455次。荷兰、法国、瑞士和意大利等欧洲国家也表现突出。值得注意的是,德国平均每篇论文被引47.8次。在国际合作方面,合作网络的总连接强度显示,美国(187)、德国(157)和英国(127)是合作网络中的核心枢纽,而中国的总连接强度为46(表1)。

聚类分析将主要国家划分为五个合作群体。聚类1包括澳大利亚、加拿大、丹麦、荷兰、瑞典、瑞士和土耳其,形成了一个分散但联系紧密的北欧-北美-澳大拉西亚合作圈。聚类2由比利时、法国、意大利、西班牙和英国组成,代表了一个高度紧密的西欧合作群体。聚类3包括中国、日本、韩国和美国,显示出东亚与北美洲之间的跨区域组合。聚类4是奥地利和巴西组成的双边合作对,聚类5则是德国和印度组成的另一对双边合作群体(图3B)。

机构影响力与合作分析
西南医科大学以31篇论文位居所有机构首位。纪念斯隆-凯特琳癌症中心以28篇论文排名第二,国家癌症研究所以22篇论文位列第三(图4A)。在被引频次方面,伯尔尼大学以1,466次引用位居第一,平均每篇论文被引146.6次。纪念斯隆-凯特琳癌症中心以1,424次引用排名第二,哈佛医学院以1,366次引用排名第三(图4B)。在中国机构中,西南医科大学发文量最高,共获得228次引用,平均每篇论文被引约7.4次。总连接强度反映了机构间合作的紧密程度。埃森大学医院的总连接强度最高,达38;其次是纪念斯隆-凯特琳癌症中心(34)和癌症研究研究所(31)。聚类分析将49家主要机构划分为六个合作群体(Table 2)。

聚类1是最大的混合聚类,涵盖约翰斯·霍普金斯大学、慕尼黑工业大学、德国癌症研究中心,以及南京医科大学和山东大学,代表了一个高度跨区域的协作网络。聚类2主要由中美机构组成,包括纪念斯隆-凯特琳癌症中心、MD安德森癌症中心、复旦大学和上海交通大学,反映了中美在肿瘤骨转移PET/CT领域的密切合作。聚类3以欧洲机构为主,同时包括特拉维夫大学(以色列)和圣保罗大学(巴西),表明欧洲研究对新兴国家具有辐射性影响。聚类4形成了一个北欧-英国-瑞士合作圈,包括奥尔堡大学、伯尔尼大学和癌症研究所等机构。聚类5表现出中国机构——北京师范大学、首都医科大学和中国医学科学院——与宾夕法尼亚大学之间的跨太平洋合作。聚类6为澳大利亚与北欧机构的配对合作,包括墨尔本大学和乌普萨拉大学(图4C)。

作者合作网络
从发表论文数量来看,Chen Y 以 23 篇论文位居第一,其次是 Herrmann K(19 篇)、Eiber M(15 篇)和 Fendler WP(14 篇)。排名前十的作者主要来自德国、美国、中国、丹麦、日本和比利时(图 5A)。在被引频次方面,Eiber M 最高,达 1,008 次被引,其次是 Fanti S(958 次)和 Herrmann K(906 次)。在被引频次排名前十的作者中,有五位为德国学者(图 5B)。值得注意的是,发表论文数量排名前十的作者与被引频次排名前十的作者之间重合度较低;仅有 Herrmann K 和 Eiber M 同时出现在两个榜单中。

合作网络的聚类分析将64位主要作者划分为六个组。 聚类1 代表欧洲与非洲之间的跨洲合作,典型表现为丹麦和德国学者(如Petersen LJ、Zacho HD和Haarmark C)与南非学者(包括Sathekge MM、Mokoala KMG和Lawal IO)之间的协作。 聚类2 主要由美国国立卫生研究院(U.S. National Institutes of Health)的研究人员组成,包括Choyke PL、Turkbey B、Apolo AB、Dahut WL、Lindenberg L和Morris MJ,形成了一个高度密集的国内合作群体。 聚类3和聚类4 共同构成以德国学者为核心并向欧洲和美洲辐射的核心研究圈。值得注意的是,Herrmann K、Fendler WP、Eiber M、Rowe SP和Pomper MG在多个聚类中频繁出现,反映出他们在该领域中的关键作用。 聚类5 是由印度学者组成的独立聚类,包括Bal C、Ballal S、Tripathi M、Satapathy S和Yadav MP,表明印度在该领域已形成一个自成体系的合作网络。 聚类6 主要由意大利和英国学者组成,例如Fanti S、Koh DM、Lecouvet FE、Padhani AR和Tunariu N,其研究重点为前列腺癌骨转移的影像学评估(图5C)。

期刊分析
就出版产出而言, 欧洲核医学与分子影像杂志 排名第一,共发表96篇论文,其次是 核医学杂志 (59 篇论文), 临床核医学 (53 篇论文), 核医学通讯 (48 篇论文),以及 肿瘤学前沿 (47 篇论文)图6A)。在排名前十的期刊中,有六种位于Q1区,包括核医学与影像学领域的权威期刊,例如 临床核医学 (影响因子 9.6) 核医学杂志 (影响因子 9.1),以及 欧洲放射学杂志 (影响因子 4.7)。此外, 核医学通讯 (影响因子 1.3,Q3)以及 核医学年鉴 (影响因子 2.5,Q2)在发文量方面也排名较高 (表3)就引用次数而言, 欧洲核医学与分子影像杂志 同样排名第一(3,560 次引用),紧随其后的是 核医学杂志 (2,846 次引用)和 欧洲泌尿学杂志 (1,886 次引用)。值得注意的是, 欧洲泌尿学杂志 (影响因子25.2,Q1区)仅发表了8篇论文,但每篇论文的平均被引次数达到235.8次; 放射学 (影响因子 15.2)发表论文 10 篇,被引用 790 次; 诊疗一体化 (影响因子 13.3)发表论文 12 篇,被引 620 次(图6B).

共被引网络的聚类分析将52种期刊分为六个组别。 第1组 主要由核心核医学期刊组成,包括 核医学杂志欧洲核医学与分子影像杂志临床核医学,以及 核医学研讨会,代表该领域的主流学术平台。 第2组 涵盖综合肿瘤学期刊,例如 肿瘤学前沿癌症,以及 BMC 癌症,反映出该主题的跨学科传播。 第3组 包括分子影像与诊疗一体化期刊,例如 诊疗一体化分子成像与生物学,以及 对比剂与分子影像,表明正朝着精准医学方向拓展。 第4簇和第5簇 汇集了一些开放获取期刊和核医学物理领域的子期刊,例如 EJNMMI Physics 和 EJNMMI 研究,揭示出一个独立的技术与方法学研究分支。 第6组 传统放射学期刊,包括 放射学欧洲放射学杂志,以及 英国放射学杂志,表明该主题也引起了更广泛的成像领域研究群体的关注(图6C).

关键词分析
高频关键词清晰地勾勒出该领域的核心框架。“Prostate cancer”和“breast cancer”是主要的肿瘤类型,而“bone metastases”与“skeletal metastasis”则是核心结局指标,表明PET/CT研究高度集中于这两种恶性肿瘤的骨转移。在技术方法方面,“positron emission tomography”、“PET/CT”和“F 18 FDG PET/CT”占据主导地位,但“scintigraphy”(传统骨显像)仍以相对较高的频率出现,反映出新技术与传统技术并存且常被相互比较的研究格局。从临床角度来看,“diagnosis”和“survival”分别代表了诊断效能与预后评估的两条主要研究主线(图7A)。

对引文突现强度最高的前25个关键词进行分析,揭示了不同年份间的研究热点及其关联核心。“C 11 choline PET/CT”、“ga 68 labeled PSMA ligand”和“biochemical recurrence”具有最高的中心性,表明基于胆碱和基于PSMA的示踪剂不仅是研究热点,还起到了连接诊断、生化复发监测与治疗决策的桥梁作用。此外,“radium 223”和“chemotherapy”中心性较高,说明放射性核素治疗和化疗等治疗手段与影像学研究密切相关,体现了该领域诊疗一体化(theranostic integration)的特征(图7B表4)。

时间线聚类与突现分析揭示了研究热点的动态演变过程。在早期阶段(2016–2018年),突现关键词包括“ga 68 labeled psma ligand”、“choline pet/ct”和“f 18 fluoride pet”,核心任务是新型示踪剂的临床验证。在中期阶段(2019–2023年),“psma”和“psma pet”持续呈现突现,标志着PSMA靶向已成为绝对主流。值得注意的是,近年来(2022–2025年),一组新的突现关键词开始涌现:“fibroblast activation protein”(FAPI)作为非PSMA靶点迅速崛起;“neuroendocrine tumors”将研究范围从前列腺癌拓展至神经内分泌肿瘤的骨转移;而“whole body”和“efficacy”则反映了影像学技术从局部评估向全身评估、从定性判断向治疗疗效的定量测量转变的趋势(图7C)。这些关键词代表了该领域的前沿方向,表明PET/CT在肿瘤骨转移中的作用正从单纯的诊断逐步深化至治疗监测与精准分期。

参考文献分析
在所有被引文献中,Hofman MS(2020年)发表于 The Lancet 的研究被引次数最多,达78次。该研究证实了177Lu-PSMA-617在转移性去势抵抗性前列腺癌中的治疗价值,标志着诊疗一体化领域的重要突破。Sung H(2021年)的全球癌症统计研究(60次被引)与Eiber M(2015年)和Pyka T(2016年)早期关于PSMA PET/CT诊断的研究共同构成了该领域的高频知识基础(图8A表5)。从中介中心性来看,Hillner BE(2015年)、Rauscher I(2020年)和Cook GJR(2016年)等文献具有最高的桥梁作用,连接了诊断、治疗决策和预后评估等不同模块(表6)。

聚类分析将核心参考文献划分为16个主题组,主要聚焦于前列腺癌、乳腺癌、骨转移、PSMA和FAPI示踪剂、放射性核素治疗(镭-223、锕-225、镥-177)、生化复发以及影像组学。其中, #15 成纤维细胞激活蛋白 作为一个新出现的聚类,印证了FAPI-PET在骨转移成像中的前沿地位。总体而言,该领域已从单纯的诊断验证发展为一个成熟的格局,诊疗一体化、多靶点探针与个体化精准评估并行共存(图8B)。

爆发分析揭示了研究阶段的演变。在2016年至2019年期间,Afshar‑Oromieh A(2014/2015)和Shen GH(2014)等早期文献表现出最高的爆发强度,奠定了PSMA PET/CT用于骨骼转移检测的技术基础。在2018年至2021年期间,Eiber M(2015)、Pyka T(2016)和Perera M(2016)相继出现爆发,验证了PSMA PET/CT相较于传统骨显像的优越性。从2021年至今,Hofman MS(2020)、Sartor O(2021)和Kratochwil C(2019)持续表现出爆发,反映出研究重点已转向PSMA靶向治疗和新型示踪剂(图8C)。

主要研究结果简要总结
综上所述,研究结果表明,2016年至2025年期间,全球关于PET/CT在骨转移中应用的发表文献呈波动上升趋势,2025年发表量最高(137篇论文)。中国、美国和德国是发文量排名前三的国家,而美国、德国和荷兰则展现出较强的引用影响力。《欧洲核医学与分子影像学杂志》(European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)是该领域发文量最多且被引频次最高的期刊。关键词与参考文献分析显示,研究热点已从早期的示踪剂验证,逐步发展为PSMA靶向诊疗一体化,近期进一步延伸至FAPI为基础的成像及治疗疗效监测。

数据可用性:
支持本研究发现的数据已存入科学数据库(ScienceDB),并可公开访问。重现性文件和衍生数据可通过以下 DOI 获取:https://doi.org/10.57760/sciencedb.46152。从 Web of Science 核心合集获取的文献数据受该数据库许可条款的约束。

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图1:文献计量分析研究的流程图。 本图展示了该研究的逐步工作流程,包括文献检索、筛选、数据分析和可视化。 请点击此处查看此图的放大版本。

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图2:年度发表与引用趋势(2016–2025年)。 本图展示了从2016年到2025年的年度发表论文数量(左侧纵轴)和年度引用次数(右侧纵轴)。请点击此处查看此图的放大版本。

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图3:国家/地区分布与合作网络。A)按国家划分的年度发表量比例。(B)国家间合作网络。节点大小表示发表量,边的粗细表示合作强度,颜色代表不同的合作集群。请点击此处查看此图的放大版本。

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图4:机构发表产出与合作网络。A)各机构的论文发表数量,按发表量对机构进行排序。(B)各机构获得的引用次数,按引用量对机构进行排序。(C)机构间合作网络。请点击此处查看此图的放大版本。

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图5:作者发表产出及合作网络。A)按发表数量排序的作者论文数量。(B)按被引频次排序的作者被引次数。(C)作者合作网络。请点击此处查看该图的放大版本。

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图6:期刊分布与共被引网络。A)按期刊划分的出版物数量与影响因子,显示各期刊的发文量及影响因子。(B)期刊收到的引用次数,显示各期刊的被引频次。(C)期刊共被引网络。请点击此处查看此图的高清版本。

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图7:研究热点的演变。A)关键词共现图谱,节点大小表示出现频次。(B)关键词突现检测图谱,显示突现强度最高的前25个关键词及其突现时间段。(C)关键词时间线图谱,展示关键词聚类的时间演化趋势。请点击此处查看此图的高清版本。

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图8:参考文献共被引分析。A)参考文献共被引图谱。(B)参考文献关键词聚类图谱,显示由高频关键词标注的参考文献聚类。(C)参考文献突现检测图谱,显示按被引突现强度排序的高影响力文献及其突现时间段。请点击此处查看该图的放大版本。

表1:按发表论文数量排名前10位国家的相关信息。 本表列出了按论文发表数量排名前10位的国家,及其被引频次、篇均被引频次和总链接强度(合作强度)。数据显示,尽管中国在发文量上位居首位,但美国和德国的论文引用影响力更高。 请点击此处下载该表格。

表2:按发表论文数量排名前10位的机构信息。本表列出了科研产出最多的机构及其被引频次、总链接强度和所属国家。结果显示,纪念斯隆-凯特琳癌症中心在论文产出量和学术影响力方面均处于领先地位;而尽管西南医科大学论文产出量较高,但其被引频次相对较低。请点击此处下载该表格。

表3:按发表数量排名前10位的期刊信息。 该表格列出了各期刊的发文数量、被引次数、总链接强度、影响因子以及期刊引证报告(Journal Citation Reports, JCR)分区。结果显示包括部分Q1区旗舰期刊和部分低分区的专业期刊。 请点击此处下载该表格。

表4:关键词频次与中介中心性。 本表左侧列出出现频率最高的关键词,右侧列出中介中心性最高的关键词。中介中心性较高的关键词(如“c 11 choline PET/CT”和“biochemical recurrence”)在不同研究主题之间起到桥梁作用。请点击此处下载该表格。

表5:被引频次最高的10篇参考文献。 本表列出了该领域中被引用次数最多的文献。被引频次最高的研究是Hofman(2020)关于177Lu-PSMA-617治疗的研究,紧随其后的是全球癌症统计资料以及早期PSMA PET/CT诊断研究。 请点击此处下载该表格。

表6:按中心性排序的前10篇参考文献。 本表格列出了具有最高中介中心性的参考文献,表明其在连接不同研究领域(如诊断、治疗决策和预后)中的关键作用。请点击此处下载该表格。

讨论

骨转移是晚期恶性肿瘤最常见的并发症之一,严重损害患者的生活质量和生存率28,29。最常见的发生骨转移的原发性肿瘤为乳腺癌、肺癌、前列腺癌、肾癌和甲状腺癌,这些肿瘤构成了绝大多数骨转移病灶30。作为一种分子影像技术,PET/CT在骨转移的诊断、分期及治疗反应评估中发挥着日益重要的作用31,32。本项文献计量学研究系统回顾了2016年至2025年该领域的发展状况。PET/CT在骨转移中的应用呈现出明确的发展趋势,即从早期诊断验证逐步转向诊疗一体化。示踪剂的应用已从单一的PSMA靶点扩展至多种选择,例如FAPI,以及在神经内分泌肿瘤背景下使用的生长抑素受体(SSTR)PET/CT。同时,评估方法也正从局部定性判读向全身定量监测和治疗反应追踪演变33,34。这些趋势印证了核医学领域“诊疗一体化”的总体发展方向,并为未来研究提供了定量参考依据。

从国家层面来看,中国和美国是骨转移PET/CT研究领域论文产出量最大的两个国家。影响力指标显示,美国、德国和英国在全球合作网络中处于核心地位。中国每篇论文的平均被引次数为11.6次,而德国为47.8次。既往文献计量学研究表明,高产出并不一定伴随高影响力,国际合作的广度与深度在提升学术影响力方面发挥着重要作用。从合作网络结构的角度来看,中国的总链接强度相对较低,这在一定程度上解释了其篇均被引次数的差距。对中国研究人员而言,在保持论文产出数量的同时,进一步融入多边合作体系,特别是加强与欧洲核心机构的合作,可能有助于提升其研究成果的学术可见度和影响力。在期刊层面,骨转移PET/CT研究已形成以核医学专业期刊为核心,辐射至综合性医学期刊、肿瘤学期刊和放射学期刊的多层次发表格局。值得注意的是,诸如《欧洲泌尿学》(European Urology)等高影响力期刊虽发表的相关论文数量较少,但篇均被引次数极高,表明该领域真正具有改变临床实践意义的研究更倾向于发表在顶级跨学科期刊上。这提示,PET/CT在骨转移领域的创新性研究更可能出现在高影响力、跨学科的期刊中。

该领域的研究热点经历了三个阶段的演变。在早期阶段(2016–2018年),突现关键词包括“ga 68 labeled psma ligand”、“choline pet/ct”和“f 18 fluoride pet”。核心任务是对新型示踪剂进行临床验证,确认其在检测骨转移方面相较于传统骨显像的价值35,36。在中期阶段(2019–2023年),“psma”和“psma pet”成为最强的突现关键词,PSMA靶向研究成为主流方向。研究范围从诊断扩展到生化复发检测、治疗决策制定和预后评估。其中,治疗决策制定主要指为177Lu-PSMA-617治疗筛选合适的患者。与此同时,“radium-223”和“chemotherapy”具有较高的中介中心性,表明影像学与治疗的实质性整合,可视为诊疗一体化理念的早期体现。在近期阶段(2022–2025年),出现了一组新的突现关键词。“成纤维细胞激活蛋白”(fibroblast activation protein, FAPI)作为非PSMA靶点迅速崛起,填补了PSMA阴性或低表达肿瘤的影像学空白。“神经内分泌肿瘤”(neuroendocrine tumors)则将研究范围从前列腺癌和乳腺癌拓展至更广泛的癌种。“全身”(whole body)和“疗效”(efficacy)反映出评估范围从局部向全身转变,以及对治疗反应的评价从定性向定量监测发展。这一演变轨迹与不断变化的临床需求高度契合。FAPI的出现反映了临床上对PSMA阴性或低表达肿瘤骨转移进行补充性影像学检查的需求,与近年来FAPI在多种癌症中的探索性应用一致37,38。“神经内分泌肿瘤”的出现表明该领域正在突破传统癌种的界限,而“全身”和“疗效”则意味着PET/CT的功能角色正从定性诊断工具转变为用于定量评估全身肿瘤负荷及监测治疗反应的平台39,40。核心关键词分析表明,PET/CT在骨转移中的应用主要体现在三个方向:多靶点示踪剂的开发、跨癌种应用的验证,以及基于PET/CT技术的精准治疗监测。

骨转移与内脏转移不同,其病灶分布广泛且生长速度各异。仅依靠CT或MRI难以全面评估细微的皮质侵犯或早期髓内浸润41。传统骨显像虽然具有一定的敏感性,但特异性不足,且无法提供病灶代谢活性的信息。PET/CT的优势在于可通过不同的示踪剂反映骨转移的多种病理特征42,43。前列腺癌骨转移常表现为成骨性改变。PSMA PET/CT检测的是细胞膜上的PSMA表达,而非骨密度的直接变化,因此对成骨性病灶仍具有较高的检出率44,45。然而,在前列腺导管腺癌这一亚型中,由于约5–10%的病例PSMA表达较低,PSMA PET/CT可能出现假阴性结果45。对于疑似前列腺癌骨转移但PSMA PET/CT结果为阴性的病例,尤其是神经内分泌型或导管型等侵袭性亚型,建议补充18F-FDG PET/CT或FAPI PET/CT检查,以提高诊断准确性。相比之下,18F-NaF PET/CT直接反映成骨细胞活性,对成骨性转移更为敏感,但无法区分肿瘤活性与反应性骨形成。对于溶骨性转移,如肺癌或甲状腺癌所致者,18F-FDG PET/CT可通过葡萄糖代谢成像有效显示活动性溶骨病灶。FAPI PET/CT靶向肿瘤相关成纤维细胞,这类细胞在多种癌症骨转移微环境中高度活化,尤其在不表达PSMA的实体瘤中,FAPI显示出独特的互补价值。从这一角度看,PET/CT在骨转移研究中的热点转变,本质上是对骨转移异质性的一种技术回应46,47。不同原发肿瘤所致的骨转移在病理生理学上存在显著差异,单一示踪剂无法覆盖所有情况。多种示踪剂的开发对进一步推进PET/CT研究具有重要意义。研究人员正逐渐认识到,骨转移并非单一疾病实体,而是多种肿瘤在骨骼特殊微环境中的表现形式。

该领域被引次数最高的参考文献——Hofman 等人(2020 年)发表于《柳叶刀》的研究,证实了177Lu-PSMA-617 在转移性去势抵抗性前列腺癌中的治疗价值,标志着诊疗一体化理念在骨转移领域获得广泛认可的重要里程碑。对于寡转移性前列腺癌,PSMA PET/CT 引导下的挽救性放疗可对生化复发患者实现早期干预,在治疗后一年时约 70% 的病例达到完全临床缓解。此外,立体定向消融放疗后 PSMA PET 的响应情况已被证明与寡转移性去势敏感性前列腺癌的无转移生存期相关48。与此同时,“镭-223”和“化疗”具有较高的中介中心性,以及 FAPI 作为非 PSMA 靶点的诊疗潜力,均表明这一整合趋势正从前列腺癌扩展至更多癌种和更多靶点。总体而言,PET/CT 在骨转移中的作用已逐步从辅助诊断工具演变为支持治疗决策、疗效监测和预后评估的综合管理平台。除了诊断作用外,PET/CT 特别是使用 FAPI 示踪剂时,已成为评估患者是否适合接受靶向放射性核素治疗的关键工具。Ruzzeh 等人近期的一项系统综述表明,FAPI 放射性配体治疗在多种转移性癌症中实现的疾病控制率介于 18.2% 至 83.3% 之间,且安全性良好49,50。这一转变不仅反映了核医学技术的进步,也满足了精准肿瘤学对个体化、动态信息的需求。

本研究对2016年至2025年期间关于PET/CT在骨转移研究中的文献进行了系统的文献计量分析。结果显示,该领域呈现出从诊断验证向诊疗一体化、从单靶点成像向多靶点成像、从定性评估向全身影像定量监测的清晰演变轨迹。中国和美国在论文发表数量上处于领先地位,但美国、德国和英国在学术影响力和国际合作网络中处于核心地位,中国需进一步加强国际合作。研究热点已从早期示踪剂验证,经PSMA靶向诊疗,逐步转向当前的前沿方向,包括FAPI、神经内分泌肿瘤、全身体积评估及治疗疗效监测。诊疗一体化理念贯穿整个发展过程,并正向多靶点、跨癌种方向拓展。未来的研究应聚焦于推动新型探针的临床转化、拓展跨癌种应用、发展基于影像组学和人工智能的定量评估方法,并通过更深入的国际合作提升全球学术影响力。本研究存在若干局限性。第一,文献数据仅来源于Web of Science核心合集数据库;尽管该数据库覆盖面广,但仍可能遗漏部分发表在非收录期刊或非英文语种中的高质量研究。第二,本研究仅纳入原创性研究论文和综述,未包括会议摘要、病例报告和临床试验方案,可能遗漏尚未以完整论文形式正式发表的初步或创新性发现。第三,文献计量分析本身依赖于所选用的软件和分析参数,不同的阈值设定、计数方法和聚类算法可能导致网络结构和聚类划分出现轻微差异。第四,未对不同引文时间窗口和学科类别进行数据归一化处理,可能影响国家间和期刊间的引文比较。

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本手稿的撰写、数据分析及图表生成均未使用任何人工智能工具。所有工作均由作者独立完成。

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CiteSpaceChaomei Chen, Drexel Universityversion 6.4.R1; https://citespace.podia.com/用于关键词突现检测、共被引分析以及时区演化分析。
期刊引证报告(JCR)Clarivate Analyticshttps://jcr.clarivate.com用于获取期刊影响因子及JCR分区排名。
Microsoft ExcelMicrosoft CorporationMicrosoft 365; https://www.microsoft.com/microsoft-365/excel用于描述性统计分析与数据管理。
Scimago GraphicaSCImago Labversion 1.0.25; https://graphica.scimago.es/用于国家/地区合作网络的地理空间可视化。
VOSviewer莱顿大学科学技术研究中心(CWTS)version 1.6.19; https://www.vosviewer.com/用于构建和可视化共同作者、共现及合作网络。
Web of Science 核心合集Clarivate Analyticshttps://www.webofscience.com用于数据获取与检索策略的文献数据库。

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