84 Wissenschaft und Forschung

Osteomyelitis – eine szentometrische Analyse Osteomyelitis – a Scientometric Analysis

Autoren

D. Ohlendorf1*, N. Schöffel2*, P. Schwartzmann2, D. Klingelhöfer2, D. A. Groneberg2

Institute

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Schlüsselwörter ▶ Osteomyelitis ● ▶ Density Equalizing Map ● Projektion ▶ Szientometrie ● ▶ Forschungsaufkommen ● Key words ▶ osteomyelitis ● ▶ density equalizing map ● projections ▶ scientometry ● ▶ research agreements ●

eingereicht: 14.10.2015 angenommen: 10.12.2015 Bibliografie DOI http://dx.doi.org/ 10.1055/s-0041-111518 Phys Med Rehab Kuror 2016; 26: 84–90 © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York ISSN 0940-6689 Korrespondenzadresse D. Ohlendorf Department of Occupational Medicine Institute of Occupational ­Medicine, Social Medicine and ­Environmental Medicine Theodor-Stern-Kai 7 60590 Frankfurt/M. [email protected]

Zusammenfassung

Abstract

Fragestellung:  Die Osteomyelitis ist eine infek­ tiöse Entzündung des Knochenmarks, die durch eine Invasion von Erregern in den ossären Mark­ raum entsteht und deren Verlauf maßgeblich von den Komorbiditäten des Patienten beeinflusst wird (z. B. Alter, Diabetes, pAVK). Während eine Osteomyelitis in der Vor-Antibiotikaära nicht sel­ ten zur Amputation der betroffenen Gliedmaßen führte, sind heute vor allem Antibiotikaresisten­ zen und chronische Verlaufsformen ein großes Problem. Die Thematik Osteomyelitis ist daher Ziel intensiver Forschungen. Eine umfassende Analyse der globalen Forschungsleistungen und interna­ tionalen Vernetzung der Wissenschaftler zu diesem Thema ist bisher jedoch noch nicht erfolgt. Material und Methoden: Der vorliegende Beitrag analysiert die gesamten Publikationen zur Thematik „Osteomyelitis“ von 1900–2009 im „ISI Web of Science“ nach quantitativen und semi-quantitativen Gesichtspunkten. Es werden „Density Equalizing Map Projektion“ zur Visuali­ sierung der globalen Strukturen der Forschungsund Zitationsaktivität angewendet. Zudem illus­ trieren Netzdiagramme die bi- und multilatera­ len Forschungs- und Institutionskooperationen. Ergebnisse:  Anhand vorgegebener Suchkriteri­ en können 12 632 Veröffentlichungen bestimmt werden. Neben den Publikationszahlen steigt auch die Zahl der Zitationen kontinuierlich an. Die Analyse der Länderkooperationen sowie der Institutionen weist auf eine Vormachtstellung der USA hin. Die Fachgebiete Chirurgie, Orthopä­ die, Innere Medizin bzw. Radiologie publizieren am meisten zum Thema Osteomyelitis. Diskussion:  Diese Studie ist die erste umfas­ sende, szientometrische Arbeit und verbildlicht entsprechende Darstellungen der Forschungs­ aktivitäten, geografische Zusammenhänge sowie Forschungskooperationen.

Purpose:  The osteomyelitis is an infectious in­ flammation of the bone marrow, which is pro­ duced by an invasion of pathogens into the osse­ ous medullary canal. The process is significantly influenced by the co-morbidities of the patient (e. g. age, diabetes, PAD). While osteomyelitis in the pre-antibiotic era often led to amputation of the affected limb, today especially antibiotic re­ sistance and chronic forms are a major problem. The topic osteomyelitis is therefore an object of intense research. However, a comprehensive analysis of global research activities and interna­ tional networking of scientists on this issue is not yet done. Materials and Methods:  This paper analyzes the entire publications on the subject of “os­ teomyelitis” from 1900–2009 in “ISI Web of Science” by quantitative and semi-qualitative criteria. “Equalizing Density Map Projection” are applied to visualize the structures of the global research and citation activity. In addition, net­ work diagrams illustrate the bilateral and multi­ lateral research and institutional collaborations. Results:  On the basis of predetermined criteria 12 632 publications can be determined. In addi­ tion to the publication numbers, the number of citations increases continuously. The analysis of country cooperation as well as the institutions indicates hegemony of the United States. Most papers about osteomyelitis are published in the subject areas of surgery, orthopedics, internal medicine and radiology. Discussion:  This study is the first comprehen­ sive, scientometric work and depicts correspon­ ding representations of the research activities, geographical relationships and research collabo­ rations. Conclusion:  It can be seen a research focus in North America and Europe, with further intensi­ fication of cross-linking international research expenses as goal of further efforts.

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*  Geteilte Erstautorenschaft.

Ohlendorf D et al. Osteomyelitis – eine szentometrische …  Phys Med Rehab Kuror 2016; 26: 84–90

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 Institute of Occupational Medicine, Social Medicine and Environmental Medicine, Department of Occupational Medicine, Frankfurt/M. 2  Institut für Arbeitsmedizin, Sozialmedizin und Umweltmedizin, Goethe Universität Frankfurt am Main, Frankfurt/M.

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Einleitung

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Als Osteomyelitis wird eine infektiöse Entzündung des Knochen­ marks bezeichnet, die durch eine Invasion von Erregern in den ossären Markraum entsteht und nach verschiedenen Gesichts­ punkten klassifiziert werden kann wie bspw. Pathogenese, Dau­ er, Lokalisation und Ausdehnung. Historisch wurde die Os­ teomyelitis in Abhängigkeit von der Dauer und der histologi­ schen Entzündungsform in eine akute und eine chronische Form eingeteilt [1]. Das klinische Krankheitsbild einer akuten Os­ teomyelitis zeichnet sich durch Schüttelfrost, Fieber sowie einen insgesamt schlechteren Allgemeinzustand des Betroffenen aus. Typisch ist eine druckschmerzhafte lokale Schwellung mit erheb­ lichen Knochenschmerzen, die als „bohrend“ und „klopfend“ charakterisiert werden können werden [2, 3]. Das Erregerspekt­ rum hängt maßgeblich von der Art der Osteomyelitis, von der Dauer der Infektion, von der Epidemiologie und von den Komor­ biditäten des Patienten ab (z. B. Alter, Diabetes, pAVK) [2, 3]. In Abhängigkeit vom Erregerspektrum, Lokalisation oder Stadi­ um können sich die klinische Präsentation sowie der Krank­ heitsverlauf sehr heterogen darstellen. Während vor der Anti­ biotikaära die Letalität bei ca. 50 % lag, gibt es heute eine Reihe von Behandlungsoptionen (z. B. systemische Gabe von hoch­ dosierten Antibiotika, chirurgische Maßnahmen). Der frühestmög­ liche Erregernachweis ist hierbei für ein adäquates therapeuti­ sches Vorgehen entscheidend [2, 3]. Heute besteht insbesondere die Gefahr der Chronifizierung der Infektion aufgrund multi­ resistenter Erreger mit folgend langwierigen systemischen Anti­ biotikatherapien, multiplen operativen Eingriffen bis hin zur Amputation von Gliedmaßen. Aufgrund dessen ist die Osteomyelitis Ziel intensiver For­ schungsbemühungen, was sich in den steigenden Publikations­ ▶  Abb. 1). zahlen widerspiegelt ( ● In Anbetracht der Fülle an Publikationen ist es für den einzelnen Wissenschaftler schwierig sich in die Thematik einzuarbeiten und Arbeiten/Forschungen von aktuellem Interesse sowie größ­ ter Relevanz für die Wissenschaftsgemeinde („Impact“) zu iden­

tifizieren. Die Szientometrie (wörtlich übersetzt: Forschung über die Forschung) ermöglicht mithilfe quantitativer als auch semi-qualitativen Parameter eine strukturierte Darstellung der wissenschaftlichen Beiträge eines Themas. Ferner können aktu­ elle und auch künftige Entwicklungen sowie Forschungsschwer­ punkte abgeleitet werden, wodurch entsprechende Bereiche durch gezielte Forschungsförderung/politische Unterstützung gefördert werden können. Das Ziel der vorliegenden Arbeit be­ steht in der Analyse des gesamten Forschungsaufkommens zu ebendieser Thematik. Die Studie ist Bestandteil des NewQIS-Pro­ jektes gemäß dem sozioökonomisch bedeutsame Themen szien­ tometrisch analysiert werden sollen [4, 5].

Material und Methoden

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Datenbank und Suchstrategie

Die Recherche und Datenerhebung dieser Arbeit wurde in der Online-Datenbank „Web of Science“ (WoS) von Thompson Reu­ ters durchgeführt. Das WoS ermöglicht den Zugang zu multidis­ ziplinären Datenbanken, wobei der Vorteil im Vergleich zu an­ deren Datenbanken (z. B. „pubmed“) in der Möglichkeit der Ak­ quirierung der kompletten bibliometrischen Daten liegt. Zudem konnten verschiedene Arbeiten zeigen, dass durch den interdis­ ziplinären Ansatz eine größere Datenvollständigkeit im Ver­ gleich zu „pubmed“ erreicht werden kann [6, 7]. Der Suchterm „osteomyel * “ wurde verwendet für eine größt­ mögliche Datenvollständigkeit. Das „ * “ beschreibt eine beliebige Endung. Es wurden alle Publikationen erfasst, die diesen Termi­ nus im Titel, im Abstract oder in den Keywords enthielten. Um einen vollständigen bibliometrischen Datensatz zu erhalten, wurde der Beobachtungszeitraum beschränkt auf den Zeitraum 1900–2009.

Analysemethoden und Beurteilungsparameter

Bei der Institutions- und Länderanalyse erfolgt eine Analyse der ermittelten Veröffentlichungen nach ihrer Herkunft, wobei sich die Einteilung nach den aktuellen Städte- bzw. Länderbezeich­ nungen sowie deren Grenzen richtet. Die Bestimmung der Ko­ operationen der Institutionen und Länder vollzieht sich über die Zuordnung der Koautorenschaften von Wissenschaftlern ver­ schiedener Einrichtungen bzw. Länder. Die Darstellung der Ko­ operationen erfolgt mittels Netzdiagramm.

Abb. 1  Überblick über die jährliche Anzahl an Publikationen.

 

     

                                                                                                             

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Schlussfolgerung:  Es zeigt sich ein Forschungsschwerpunkt in Nordamerika und Europa, wobei die weitere Intensivierung der Vernetzung der internationalen Forschungsaufwendungen das Ziel weiterer Bestrebungen sein sollte.

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Modifizierter h-Index

Dem modifizierten h-Index der meistpublizierenden Länder lie­ gen die Berechnungen nach Hirsch zugrunde [8]. Hier werden diese auf die Länder extrapoliert, sodass dadurch der länderspe­ zifische h-Index berechnet werden kann [8]. Der h-Index wird als Vergleichsparameter der qualitativen Bewertung der For­ schungsleistungen der Länder heranzogen. Um einen h-index von 15 zu erreichen, müssten mindestens 15 Publikationen ei­ nes Landes mindestens jeweils 15 Zitationen erhalten.

Darstellungsmethoden

Bei den Kartenanamorphoten („Density Equalizing Map Projec­ tion“, DEMP) handelt es sich um eine globale kartografische Dar­

stellung, die auf Algorithmen von Gastner und Newman basiert [4, 5]. Hierbei wird eine Variable (z. B. Artikelanzahl) in Relation zur Fläche eines jeweiligen Landes gesetzt. Die resultierenden Werte führen dann in der Berechungsgrundlage zu einer Verzer­ rung der Weltkarte durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Fläche eines Landes. Es können so komplexe Sachverhalte und Verhältnisse relativ transparent veranschaulicht werden.

Ergebnisse

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Publikationen

Die WoS-Suche zum Thema Osteomyelitis ergibt 12 632 Veröf­ fentlichungen. Nordamerika hat mit 4 650 Veröffentlichungen ▶  Abb. 2a). zum Thema Osteomyelitis die meisten Beiträge (  ● Deutschland (937), Großbritannien (778) und Frankreich (570) folgen im Anschluss, wohingegen die Kontinente Südamerika, Afrika und Asien, mit Ausnahme von Japan, in der Relation der Publikationszahlen scheinbar von der Weltkarte verschwinden.

Abb. 2  a Kartenanamorphote zur Anzahl der jeweiligen Veröffentlichungen der Länder. b Kartenanamorphote des jeweiligen h-Index der Länder. c Kartenanamorphote mit Verteilung der Anzahl der zur Thematik publizierenden Institutionen der Länder.

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Bei der Zeitschriftenanalyse wird die Anzahl der jeweils publi­ zierten Artikel zur Thematik als quantitatives Maß der Gesamt­ anzahl an Zitationen, die Publikationen dieser Zeitschriften zum Thema auf sich vereinen, als semi-qualitatives Maß gegen­ übergestellt.

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Die USA sind das mit Abstand produktivste Land. Auch in Maß­ stäben der wissenschaftlichen Bewertung dieser Arbeiten ver­ deutlich sich deren Position. Als einziges Land weisen sie einen modifizierten h-Index von mehr als 80 auf. Erst in einigem Ab­ stand folgen Kanada, Deutschland, Frankreich, Schweiz, Schwe­ den und Großbritannien, die allesamt einen modifizierten h-In­ ▶  Abb. 2b). dex von lediglich über 30 aufweisen können ( ● Gleichsam stehen sie mit 318 weltweiten Kooperationen im ▶  Abb. 3a). In Zusam­ Zentrum der Forschung zur Osteomyelitis ( ● menarbeit mit Kanada haben die USA die meisten kooperativen Publikationen veröffentlicht (n = 48). Weitere produktive Koope­ rationen bestehen mit Großbritannien (n = 44), Deutschland (n = 39) und Italien (n = 22). Hinsichtlich der Gesamtzahl der Pu­ blikationen nimmt Deutschland mit insgesamt 937 Veröffentli­ chungen und 108 Kooperationen ebenfalls eine international bedeutsame Rolle ein. Großbritannien hat mit 778 Publikatio­ nen zwar weniger Artikel zum Thema Osteomyelitis als Deutsch­ land herausgebracht, wovon jedoch 117 anstelle von 108 in Ko­ operation mit einem anderen Land entstanden sind.

Institutionsanalyse und deren Kooperationen

Die Institutionsanalyse bestätigt abermals die führende Position bei der Thematik Osteomyelitis. Mit über 1 500 Instituten stehen die Vereinigten Staaten in dieser Rangliste auf dem ersten Platz und werden demzufolge am proportional größten abgebildet ▶  Abb. 2c). Es folgen Deutschland und Großbritannien mit je ( ● über 750 Institutionen. Als einziges asiatisches Land kann Japan eine immer noch recht hohe Dichte an Institutionen vorweisen (n = 250). Bevölkerungsstarke Nationen wie Indien oder China haben hingegen weniger als 100 bzw. 75 Institutionen. ▶  Abb. 3b) visualisiert die in­ Das nachstehende Netzdiagramm ( ● ternationale Zusammenarbeit der Institutionen, welche zum Thema Osteomyelitis publizieren. Die Harvard Universität nimmt mit 117 Kooperationspublikationen eine zentrale Stel­ lung in der Osteomyelitisforschung ein. Als ihre wichtigsten Partner können das „Massachusetts General Hospital“ (n = 16 Kooperationen) und das „Childrens Hospital“ (n = 14 Kooperatio­ nen) identifiziert werden. Die größte Anzahl an institutionellen Kooperationen bestehen jedoch zwischen dem „Texas Childrens Hospital“ und dem „Baylor College Medicine“. Speziell im euro­ päischen Bereich haben die Münchener Universität (n = 55), die Universität von Athen (n = 44), die Universität von Zürich (n = 29) sowie die Universität von Manchester (n = 17) die meiste inter­ nationale Einbindung in diese Forschung.

Themengebiete und Journalanalyse

Die prozentuale Verteilung der Publikationen nach Zuordnung dieser zu den Fachbereichen (i. e. „subject areas“) zeigt eine län­ derübergreifend weitestgehend homogene Verteilung unter den ▶  Abb. 4a). Die häufigsten „subject produktivsten Ländern (  ● areas“ sind: „Surgery“, „Orthopaedics“, „Medicine, General & In­ ternal“, „Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging“, „In­ fectious Diseases“, „Paediatrics“, „Microbiology“, „Veterinary Sciences“, „Immunology“, „Clinical Neurology“ and „Dentistry“ sowie „Oral Surgery & Medicine“. Es fällt auf, dass die prozentu­ ale Verteilung dieser Kategorien jeweils anders ausfällt. Aller­ dings lassen sich eindeutige Tendenzen auf Basis von Durch­ schnittswerten erkennen. So fungiert die Rubrik „Surgery“ mit durchschnittlich 22 % als die am häufigsten angeführte Katego­ rie. Dieser folgen „Orthopaedics“ (15 %) sowie „Radiology, Nucle­ ar Medicine & Medical Imaging“ (12 %).

Zeitschriften- und Fachgebietsanalyse

Die Mehrzahl der wissenschaftlichen Publikationen zum Thema Osteomyelitis erscheint in „Clinical Orthopaedics and Related ▶  Abb. 4b). Ferner weisen die Zeitschriften Research“ (n = 334) ( ● „Clinical Infectious Diseases“ (n = 227), „The Journal of Bone and Joint Surgery of America“ (n = 216), „The Journal of Bone and Joint Surgery of Great Britain“ (n = 186) und das „Journal of Nuc­ lear Medicine“ (n = 163) eine große Anzahl an Publikationen auf. Darüber hinaus haben zahlreiche weitere medizinische Fach­ zeitschriften viele Artikel zu diesem Thema herausgebracht. Wird die Anzahl an Zitationen, den Publikationen der jeweiligen Zeitschrift zum Thema erhalten, ins Verhältnis zu den Publika­ tionszahlen gesetzt, ergibt sich ein anderes Bild. Das „Journal of Clinical Infectious Deseases“ erhält hierbei die größte Anzahl (n = 5 470).

Diskussion

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Die Osteomyelitis entsteht durch Invasion von Erregern in den ossären Markraum. Das klinische Erscheinungsbild und der Ver­ lauf dieser Erkrankung können sich in Abhängigkeit vom Erre­ gerspektrum, Lokalisation und der Phase der Erkrankung stark unterscheiden. Ziel der vorliegenden Arbeit war eine szientome­ trische Analyse des Forschungsaufkommens zum Thema Os­ teomyelitis im Zeitraum von 1 900 bis 2009. Es konnten unter dem Suchterminus „Osteomyel * “ 12 632 Publikationen im Web of Science ausfindig gemacht. Die Publikationszahlen zum Thema Osteomyelitis haben im Laufe der Jahre kontinuierlich zugenommen, was mit dem regen Interesse an dieser Erkrankung einhergeht. Die Ursache der stei­ len Entwicklungskurve ist zum Teil dadurch begründet, dass ab 1991 im „ISI – Web of Knowledge“ zusätzlich „abstracts“ und „keywords“ aufgenommen worden sind. Ferner kann die konti­ nuierlich steigende Anzahl an Publikationen mit der größeren Bereitschaft zu Kooperationen und der stetig wachsenden An­ zahl der beteiligten Autoren erklärt werden. Eindrücklich belegt wird dies durch die Darstellung des Kooperationsnetzwerkes der ▶  Abb. 3). Länder ( ● Eine genauere Betrachtung der Ergebnisse zeigt zudem, dass ko­ operierende Einrichtungen eine höhere Publikationsfrequenz aufweisen als auch mehr Zitationen aufweisen. Dies folgt auch den Ausführungen von Jonathan Adams [9]. Es bleibt jedoch of­ fen, ob die höhere Anzahl von Zitationen und die höhere Publi­ kationsfrequenz von Institutionen Folge eines vermehrten wis­ senschaftlichen Interesses aufgrund höherer Qualität/Relevanz der Arbeiten ist oder, ob dies lediglich eine Anpassung an den derzeitigen Publikationsbetrieb ist. In diesem erhalten vor allem diejenigen Institutionen/Wissenschaftler Drittmittel, die durch geschickte Kooperationen gegenseitige Abhängigkeiten schaf­ fen. Frei dem Motto: „Schreibst du mich auf dein Paper, zitierst du meine Arbeite, tu ich dies genauso!“ Andere Arbeiten konnten hier bereits zeigen, dass diejenigen Autoren/Institutionen mit den höchsten Impact-Factoren/h-indices Kooperationscluster aufweisen, die genau dieses Phänomen nahe legen [6, 7, 10–12]. Ein weiterer Grund für die Zunahme stellt die Weiterentwick­ lung der Kommunikationsmedien dar. Die bessere Verfügbarkeit des Internets und einfache Verwendung von Zitierprogrammen ermöglichen eine vereinfachte Kommunikation zwischen Wis­ senschaftlern aus verschiedenen Ländern [9]. Das mit Abstand größte Forschungsaufkommen ist den USA zu­ zuordnen, die auch gleichzeitig einen Großteil der zum Thema

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Länderanalyse und deren Kooperationen

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Abb. 3  a Netzdiagramm der Kooperationen der Länder. b Netzdiagramm der Kooperationen zwischen den einzelnen Institutionen weltweit.

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