Pulmonale Hypertonie: eine szientometrische Analyse

Abstract

Die pulmonale Hypertonie ist eine Erkrankung mit multifaktorieller Ätiologie, die durch eine Zunahme des pulmonal-arteriellen Mitteldrucks im Lungenkreislauf um mehr als 25 mmHg in Ruhe und über 30 mmHg unter Belastung gekennzeichnet ist. Das Herz ist hierbei durch die chronische Überbelastung des rechten Ventrikels immer von einer PH mit betroffen und entwickelt oft ein sogenanntes Cor pulmonale chronicum, welches im Rechtsherzversagen enden kann. Klinisch werden fünf Varianten der PH nach pathogenetischen, klinischen und therapeutischen Kriterien unterschieden und der WHO-Venedig-Klassifikation aus dem Jahr 2003 zugeordnet. Zusätzlich wird anhand verschiedener Symptomausprägungen der Schweregrad nach der NYHA-Klassifikation festgelegt. Prinzipiell lässt sich die meist isoliert auftretende pulmonale arterielle Hypertonie mit ihren Unterformen von solchen Formen der pulmonalen Hypertonie unterscheiden, die sich auf dem Boden schon bestehender Probleme wie Linksherzerkrankungen, hypoxischen Lungenerkrankungen, Lungenembolien oder Infektionen, also sekundär entwickeln. Die pathophysiologischen Entstehungsmöglichkeiten einer PH sind so vielfältig wie die verschiedenen Ausprägungen. Die Veränderungen der pulmonalen Gefäße umfassen Vasokonstriktion, Gefäßrarefizierung, vaskuläres Remodelling und Verschluss des Gefäßlumens durch Thromben mit anschließendem strukturellem Umbau der Gefäßwand sowie Anlagerung von extrazellulärer Matrix. Durch intensive Forschung konnten in den letzten zwei Dekaden große Fortschritte im Verständnis der PH gemacht werden, die zu einer Verschiebung des pathophysiologischen Konzepts von einer rein vasokonstriktiven hin zu einer vasoproliferativen Genese sowie neue pharmakologische Angriffspunkten für die Behandlung geführt haben. Die aktuellen Therapieregime sind auf die synergistische Wirkung verschiedener Einzelmedikamente ausgerichtet und umfassen Prostazycline, Endothelin-Rezeptor-Antagonisten sowie Phosphodiesterase-5 Hemmer. Dennoch bleibt bei Versagen der medikamentösen Therapien nur eine operative Endarteriektomie und als letzte Option eine Lungentransplantation, die nach wie vor mit sehr schlechten Überlebensraten assoziiert ist. So stellt die PH trotzt der vielversprechenden Entwicklung in der medizinischen Forschung, die zur Verbesserung der Lebenserwartung und -qualität der Patienten beigetragen hat, noch immer eine schwerwiegende Erkrankung dar. Dennoch wurden die zahlreichen Publikationen zur Thematik bisher keiner szientometrischen Analyse unterworfen, die ein genaues Bild des Forschungsaufkommens zur pulmonalen Hypertonie bieten kann. Um die wissenschaftlichen Publikationen zur PH detailliert zu untersuchen, wurde in dieser Arbeit eine Analyse der bibliometrische Daten aller – in den beiden wissenschaftlichen Datenbanken PubMed und WoS – verfügbaren Publikationen zur pulmonalen Hypertonie vorgenommen. Auf diese Weise wurden die zeitliche Entwicklung des Publikationsaufkommens, die verwendeten Sprachen sowie die Dokumententypen untersucht. Durch die geografische Zuordnung der Veröffentlichungen werden die produktivsten Länder und internationale Kooperationen aufgezeigt. Die beteiligten Autoren und veröffentlichenden Zeitschriften und deren Zitationsverhalten sowie Stellenwert in den Publikationen wurde analysiert und die Artikel auf ihre durchschnittliche Lebenszeit hin untersucht. Unter Zuhilfenahme von Merkmalen wie Veröffentlichungsjahr, beteiligte Autoren und deren Stellenwert, verwendete Sprache, Herkunftsland, Größe des Literaturverzeichnis, Dokumententyp und veröffentlichende Zeitschrift wurden alle Publikationen analysiert und schließlich durch Verwendung von szientometrischen Faktoren wie Zitationen, Impact-Faktor und h-Index eine Bewertung des Forschungsaufkommens zur PH durchgeführt. Die Analysen zeigen eine progrediente Zunahme der Publikationen ab 1958 bis zum Jahr 2007, wobei über 80% aller Veröffentlichungen aus den Jahren ab 1990 stammt, was die wissenschaftliche Aktivität der jüngeren Zeit auf diesem Gebiet unterstreicht. Der Großteil der Publikationen ist in englischer Sprache und in Form von ‘Articles‘ verfasst. Die Zeitschrift mit dem höchsten wissenschaftlichen Stellenwert im Hinblick auf die pulmonale Hypertonie ist Circulation, was durch die Publikationszahlen, Zitationsraten und Impact-Faktor belegt wird. Zudem ist das New England Journal of Medicine für wenige, jedoch hoch qualitative Artikel verantwortlich, was sich durch eine sehr hohe durchschnittliche Zitationsrate pro Publikation sowie den Impact-Faktor zeigt. Die USA stellen das wichtigste Land in der Forschung zur pulmonalen Hypertonie dar, sie sind an über 40% aller Arbeiten beteiligt. Zudem sind sie häufigster Kooperationspartner der anderen Länder. Die zahlenmäßig größte Forschungsallianz lässt sich zwischen Canada und den USA zeigen. Innerhalb Europas sind Großbritannien, Frankreich und Deutschland die produktivsten Länder, wobei der prozentuale Anteil an Kooperationsartikeln vergleichsweise hoch ist. Neben den USA kooperieren die europäischen Länder in der Regel nur untereinander. Neben den meisten Publikationen weisen die USA auch die höchste Anzahl an Zitationen sowie mit Abstand den höchsten h-Index auf. Innerhalb Europas erreicht Großbritannien den höchsten h-Index. Analog zur steigenden Gesamtzahl an Artikeln entwickelte sich die Anzahl an beteiligten Autoren pro Artikel. Derzeit sind durchschnittlich über fünf Autoren an einem Artikel beteiligt. Die Länderkooperationsartikel verhielten sich ähnlich, wobei in den meisten Fällen nur zwei Länder beteiligt waren. Es fiel auf, dass Kooperationsartikel überdurchschnittlich viel zitiert werden, was für die hohe Relevanz dieser Artikel spricht. Bezüglich der Produktivität der Autoren, ist Simonneau, G an den meisten Arbeiten beteiligt, jedoch meist nur als Co-Autor. Abman, SH kann hier den höchsten Anteil an Erst- und Seniorautorenschaften unter den produktivsten Autoren verzeichnen. Der meistzitierte Autor ist Rubin, LJ gefolgt von Simonneau, G, wobei Zapol, WM die höchsten durchschnittliche Zitationsrate seiner in Letztautorenschaft verfassten Artikel aufweisen kann, welche zu den meistzitierten Artikeln überhaupt zum Thema pulmonale Hypertonie zählen. Insgesamt lässt sich zeigen, dass bis auf wenige Ausnahmen die produktivsten Autoren auch am häufigsten zitiert werden. In den Analysen zum Zitationsverhalten zeigte sich in den Quellenangaben eine klare Tendenz zur steigenden Anzahl von Zitaten pro Artikel sowie eine überproportional starke Zitation der Artikel von 1991 bis 1993. Zudem konnte ab diesem Zeitpunkt ein deutlicher Anstieg in den absoluten Zitationszahlen gezeigt werden. Des Weiteren wurde der Anteil an Zitationen pro Jahr nach Veröffentlichung an der Gesamtzitationsrate bestimmt, was eine starke Konzentration der Zitationen auf die ersten sieben Jahre nach Veröffentlichung ergab, wobei der Anteil der ersten beiden Jahre gering war. Somit konnte eine Latenzzeit von zwei Jahren nach Veröffentlichung bis zum Peak der Zitationsrate pro Jahr und Artikel bestimmt werden. Mit der vorliegenden szientometrischen Analyse konnte erstmals die Entwicklung der wissenschaftlichen Publikationen zum Thema pulmonale Hypertonie seit 1934, insbesondere seit 1958, dargestellt und kritisch objektiv bewertet werden. Dabei wurden quantitative Parameter, wie die Anzahl der Publikationen, mit qualitativen Parametern, wie dem h-Index und dem Impact-Faktor, analysiert und auf dieser Basis verglichen. Auf diese Weise konnten die auf dem Gebiet der pulmonalen Hypertonie im wissenschaftlichen Diskurs führenden Wissenschaftler, Zeitschriften sowie Länder ermittelt und internationale Forschungsallianzen von Ländern aufgezeigt werden. Die Berechnung des h-Index für die Länder führte zu aussagekräftigen Ergebnissen und stellte eine gute Bewertungsgrundlage dar, allerdings ist auch der h-Index nicht frei vom Einfluss der vielzitierten Kooperationsartikel. Durch übergeordnete Analysen des Zitationsverhaltens konnte die Verteilung der Zitationen eines Artikels auf die Jahre ab Publikationsdatum berechnet, und eine Latenzzeit von zwei Jahren bis zum maximalen Zitationsanteil gezeigt werden. Insgesamt ließ sich eine deutlich progrediente Entwicklung des Forschungsaufkommens zur pulmonalen Hypertonie zeigen, die zu fassbaren Ergebnissen wie pathophysiologischen und therapeutischen Konzepten sowie klinischen Klassifikationen geführt haben. Das wachsende Publikationsaufkommen ist somit auch Spiegelbild für die verbesserten Lebensqualität und -erwartung der Patienten mit PH, die aber sicher noch nicht an ihrem Ende angekommen ist. Es ist zu hoffen, dass ein Aufrecht erhalten der weltweiten Forschungsanstrengungen eine weitere Verbesserung für die Patienten mit pulmonaler Hypertonie erbringen wird.

Pulmonary hypertension (PH) is a disease, which is characterized by the increase of the mean pulmonary arterial pressure (mPAP) in the lung- circulation over 25 mmHg in rest and over 30 mmHg in movement. Due to the chronically overload of the right ventricle the heart is always affected by a PH and is often developing a so called cor pulmonale chronicum which can lead to a right heart failure. There are five groups in the clinical WHO-Venice- classification which are arranged after pathogenetical, clinical and therapeutical criteria. In addition an adjusted NYHA-classification helps to grade the significance of the diseases-stadium. Principally one classifies a mostly isolated form of the pulmonary arterial hypertension (PAH) and other secondary forms of the PH which are developing on the ground of already existing problems such as left-heart diseases, hypoxic lung-diseases, pulmonary embolism and infections. The pathophysiological reasons for a PH are just as various as the different manifestations. Yet there are generally four main alterations in the walls of the pulmonary vessels. These contain vasoconstriction, rarefaction of vessels, vascular remodeling and the occlusion of vascular lumen by a thrombus with subsequently structural remodeling of the vascular and mounted extracellular matrix. The diagnostic procedure should be algorithm-oriented and contains anamnesis, physical examination, electrocardiogram (ECG), thoracic x-ray and echocardiography. To confirm the diagnosis and for a better measuring of the prognosis, an examination with a right-heart flow-directed balloon-tipped catheter is favorable. Because of the change of the pathophysiological concepts of the PH from a vasoconstrictive to a vasoproliferative genesis, additional pharmacological targets are developed for therapeutic treatment. Today the former regime of therapy with high-dosed calcium-channel blockers as vasodilatators only finds application after pharmacological testing at so called responders. The current scheme of therapy is focused on the synergic effects of different drugs, such as prostacyclines, endothelial-receptor blockers and phosphodiesterase-5 inhibitors. After failure of pharmacological treatments the endarteriectomy and lung-transplantation remain as last therapy options, although they are accompanied by poor survival rates. During the last years enormous efforts have been established related to improvement in treatment and diagnostics and understanding of the pathophysiology. However, there is no in-depth scientometric analysis of the topic pulmonary hypertension available. Therefore the present study was carried out to evaluate the recent developments and the state of research in the field of pulmonary hypertension in using large scale data analysis, bibliometric approaches and density-equalizing procedures. Via research into the development of published items, the involved authors, the Journale, the publishing countries, international collaborations and citation quantities with the aid of scientometric parameters such as citation-rates, impact- factors and h-index it was possible to perform a objective critical analysis. The analysis show that the number of published items per year progressively increased from the year 1958 to 2007. Whereas more than 80% of all publications originate from the time span starting in 1990. The majority of all published items is written in English and belongs to the document type ‘article’. The most important journal regarding pulmonary hypertension is Circulation, which is supported by the quantity of publications and the impact-factor. Furthermore, the New England Journal of Medicine is responsible for few but very qualitative papers, which can be shown by the very high average citation-rate per article and the impact-factor. Regarding the productivity of authors, Simonneau, G is ranked first but with a large fraction of co-authorships. Abman, SH holds the biggest percentage of both first- and senior-authorships among the most productive authors. The most cited author is Rubin, LJ followed by Simonneau, G ranked second, whereas Zapol, WM has the highest average citation-rate concerning the papers published in senior-authorship, which belongs to most cited study dealing with pulmonary hypertension. It can be demonstrated, that the most productive authors are in general the most cited authors as well. The most important country for research in pulmonary hypertension is the US, which is involved in over 40% of all published items. Furthermore they play the biggest role in international cooperation-studies. In Europe, the most productive countries are the UK, France and Germany where on the other hand the percentage of cooperation-items is bigger than in the US. Beside the biggest number of publications, the US is ranked on the first place in both, total number of citations and h-index. Analogous to the increasing number of published items per year, the number of author per article is developing. At the time, there are averagely more than five author involved in each article. The number of international cooperation-items almost develops in the same matter, whereas in the majority of the cooperation-items just two countries are collaborating. It is remarkable, that the cooperation-items are more often quoted than the average item, which relates to the big relevance of those papers. The citation-analysis showed a clear tendency towards an increasing number of citations per item in form of literature references. Furthermore there was a peak in the average citation per item for the years from 1992 to 1993. In addition, the percentaged fraction of each year after the publishing-date in the total citation-rate was measured which showed that the majority of the citations a paper receives come from the first seven years after the publishing date. It was possible to show, that the first seven years and in particular the first two years after publication are the most important regarding the citation rate. The scientometric analysis showed for the first time the evolution in medical publications and research in pulmonary hypertension since 1934 and measured, visualized and critical evaluated the results. Thus, it was possible to point out the leading researchers, Journale, countries and international collaborations. The h-index proofed to be a suitable assessment criterion for the evaluation of countries, whereas it is also affected by the cooperation-items. The citation-analysis showed a latency period of two years until the maximum fraction of the citations per year. All in all it was possible to show a progressive evolution in research quantities, which leaded to subsumable results like pathophysiological and therapeutical concepts as well as international clinical classifications. The actual therapy regimens which resulted from the intense research-activities aim on a synergic effect of different single-drugs. They can improve the quality of life and lifespan for the patients. However, in failed drug-therapy there only remains the endarteriectomy or lung-transplantation as the last therapy option, which is accompanied by low survival rates. It is to hope, that a continued worldwide research will lead to further improvements for patient with pulmonary hypertension.