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人工智能与影像组学在肿瘤学中的十年发展:文献计量与可视化分析揭示研究热点与未来趋势
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月15日 来源:Discover Oncology 2.8
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本研究通过文献计量学方法系统分析了2015-2024年人工智能(AI)与影像组学(Radiomics)在肿瘤学领域的研究进展。研究人员利用Web of Science数据库筛选4127篇文献,结合Bibliometrix R、VOSviewer和CiteSpace工具,揭示了中美两国主导的研究格局、核心作者团队(如Tian Jie和Lambin P)及前沿期刊《Frontiers in Oncology》。研究发现AI驱动的影像组学技术正推动肿瘤精准诊断(如微血管浸润预测)和治疗方案优化(如放疗靶区自动分割),但面临数据标准化等挑战。该研究为领域内学者提供了全景式参考,助力未来研究方向选择。
论文解读
在肿瘤诊疗领域,医生长期面临一个核心矛盾:传统医学影像分析依赖主观经验,难以捕捉肉眼不可见的肿瘤异质性特征。这种局限性导致早期微小肿瘤漏诊、治疗反应评估滞后等问题。随着医学影像数据爆炸式增长,人类医生处理海量信息的效率瓶颈日益凸显。正是在这样的背景下,影像组学(Radiomics)技术应运而生——它通过高通量提取CT/MRI图像中的上千个定量特征,结合人工智能(AI)算法挖掘隐藏的生物学信息,为破解肿瘤诊疗难题提供了新思路。
中国的研究团队在《Discover Oncology》发表了一项开创性研究,首次采用文献计量学方法系统描绘了AI与影像组学在肿瘤学领域的十年发展图谱。通过分析全球89个国家/地区的4127篇文献,团队发现中国以2087篇论文(占总量50.57%)成为最活跃的研究阵地,但美国论文的篇均引用量(39次)远超中国(14.5次),反映出研究质量的国际差异。Fudan University和Sun Yat-sen University是最高产机构,而比利时学者Lambin P(Radiomics概念提出者)和美国学者Gillies RJ(肿瘤异质性研究先驱)成为最具影响力的学术引领者。
关键技术方法
研究团队采用多工具协同分析策略:1)通过Web of Science检索2015-2024年英文文献,筛选标准包含肿瘤类型(36种癌症)、AI技术(机器学习/深度学习等)和影像组学术语;2)运用Bibliometrix R包统计国家/地区、机构、作者分布;3)基于VOSviewer构建合作网络图谱,分析国家/机构间合作强度(TLS);4)利用CiteSpace进行文献共被引聚类,识别研究热点演进路径;5)结合H-index和期刊影响因子(IF)评估学术影响力。
研究结果
3.1 全球发文趋势
2015年仅6篇相关论文,2024年激增至1101篇,2020-2021年增长率达63.75%。92.39%的论文集中于最近5年,显示AI+影像组学技术进入爆发期。中国在2020年超越意大利成为年发文量第一,反映其在该领域的快速布局。
3.2 国家/机构合作特征
中美形成双极研究格局,但国际合作呈现"区域性聚集"特点:美国与巴西、以色列等国合作紧密(TLS=897),中国则主要联动澳大利亚、埃及等国家(TLS=411)。值得注意的是,荷兰虽发文量仅第5位,但篇均引用高达56.8次,其Maastricht University是前十机构中唯一的非中国院校。
3.4 核心学术群体
Tian Jie(60篇)和Cuocolo Renato(30篇)是最高产作者,而Lambin P的2017年综述被引1587次,其提出的影像组学质量评分(RQS)已成为领域金标准。PyRadiomics工具开发者Van Griethuysen JJM和影像生物标志物标准化倡议(IBSI)领导者Zwanenburg A分别以976次和747次共被引位列前五。
3.6 研究热点演进
关键词爆发分析揭示三个阶段:1)早期(2015-2018)聚焦纹理特征、肺
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