Derin beyin stimülasyon cerrahisi günümüzde hareket bozuklukları, psikiyatrik hastalıklar, ağrı ve epilepsi gibi pek çok alanda kullanımda olan ve hızla gelişen ve genişleyen bir alandır. Derin beyin stimülasyonunun (DBS) temelleri 19. yüzyılın sonlarındaki deneysel çalışmalara kadar uzanmakla birlikte, modern anlamdaki DBS cerrahisi 1987 yılında Benabid ve Pollak’ın talamik tremorda yüksek frekanslı elektriksel uyarımın etkin tremor süpresyonu sağladığını bildirdikleri döneme tarihlenmektedir ¹. Bu alanda 1970’li yıllarda yoğunlaşan primat ve rodent çalışmaları, modern DBS’in tremor, Parkinson hastalığı ve distonide kullanıma girmesi ile giderek artan klinik çalışmalarla zenginleşmiştir. Derin beyin stimülasyon cerrahisi sırasıyla 1997’de esansiyel tremor, 2002’de Parkinson hastalığı, 2003’te distoni, 2009’da obsesif kompulsif bozukluk ve 2018’de dirençli epilepsi için Amerikan FDA (Food and Drug Administration) kurumundan onay almıştır. Giderek genişleyen endikasyonları ile birlikte, günümüzde dünya çapında 40’tan fazla derin beyin anatomik hedef ve bir o kadar da klinik patoloji için deneysel ve klinik çalışmalar sürdürülmektedir ^2-4.

Bu çalışmada özellikle son 20 yıllık dönemde DBS alanında yapılan bilimsel çalışmaların analizi ile bu alandaki güncel araştırma trendleri, bilimsel yayınların etki ve atıf alanları ile bireysel ve coğrafi dağılımları incelenmektedir.

Derin beyin stimülasyonu konusunda 2000-2021 yılları arasında yayınlanan bilimsel çalışmalar Web of Science (WOS) veri tabanında taranarak CiteSpace 5.8.R3 programında bibliometrik analizi yapıldı. WOS veri tabanında yapılan aramada İngilizce “deep brain stimulation” anahtar kelime öbeği kullanıldı. Tekrarları engellemek için derlemeler ve editöre mektup gibi yayınlar kapsam dışında bırakıldı. Özgün çalışmaları elde ederken ikincil çalışmaları elemek ve yayınların tam tanımlayıcı bilgilerine (başlık, yazar adları, yazar ülke ve kurum bilgileri, yayın tarihi, özet ve referanslar) ulaşabilmek için diğer veri tabanları elenerek sadece “WOS-Core collection” veri tabanı esas alındı. Veriler 01.01.2000 ile 31.12.2021 tarihleri arasını kapsayacak şekilde 14.04.2022’de güncellendi. Makaleler taranırken yalnızca İngilizce dilinde olanlar çalışmaya dahil edildi.

Bibliometrik analizde “derin beyin stimülasyonu” alanındaki yayınların künye bilgileri, atıf gösterdiği yayınlar ve atıf aldığı yayınlar bir ağ içine dahil edildi. Bu ağ içinde zamansal düzlemde yayın ve atıfların oluşturduğu ilişkili kümeler ve ağlar incelendi. Yayın parametrelerinin belirli kümelere bölünebilirliği “modülarite değeri”(Q), bu kümelerin homojenitesi ise “silüet değeri” esas alınarak nitelendi. Modülarite değeri 0-1 arasında değişmekte ve değerin 1’e yaklaşması, çalışılan ağın keskin sınırlarla kümelere bölünebileceğini ifade etmektedir. Silüet değeri ise -1 ile +1 arasında değişmekte ve +1 değeri mükemmel homojeniteyi ifade etmektedir. Çalışmamızda her iki belirteç için 0.7 üzeri değerler anlamlı kabul edilmiştir ⁵.

Web of Science veri tabanında yapılan taramada toplam 4687 yayının kriterleri sağladığı izlendi. Derin beyin stimülasyonu alanındaki yayınların genel H-indeksi 147 olarak bulundu. Yayın başına ortalama atıf 29.37, toplam atıf sayısı 36.987, yazarların kendi çalışmalarına yaptıkları atıflar dışlandığında ise toplam atıf sayısı 32.404 olarak bulundu. Bu alanda yapılan yayınların ve bu yayınlara yapılan atıfların takip eden yıllarda lineer bir artış gösterdiği izlendi (Şekil 1).

Şekil 1: Yayın ve atıf sayılarının yıllara göre dağılım grafiği.

Yayınların analizi:
Yayınların analizinde, kaynakçalarında toplam 64.349 yayına atıfta bulunulduğu izlenmektedir. Bu atıfların toplam 1625 nod ve 8576 bağlantı içerdiği görüldü (Şekil 2).

Şekil 2: Yayın ve atıf ağının küme haritası. Haritada atıfların yıllar içindeki dağılımı soldan sağa mor renk ile sarı renk arası değişen biçimde gösterilmektedir. Daha eski tarihli atıflar mor renk ile haritanın sol tarafında yer alırken, daha güncel atıflar ise sarı renkte ve haritanın sağ tarafında izlenmektedir. Haritadaki küre biçimindeki alanlar (nodlar), belli bir zaman diliminde yüksek sayıda atıf alan yayınları ifade etmektedir. Kürenin çapı ile yayının o zaman dilimi içinde aldığı atıf sayısı doğru orantılıdır. Ayrıca birbirine atıfta bulunan çalışmalar arasında çizgisel bağlantılar görülmektedir. Bu yayınların birlikte başka yayınlarca eş zamanlı atıf alınma ilişkisi güçlendikçe, çizginin kalınlığı artmaktadır.

Derin beyin stimülasyonu konusunda son 20 yıl içinde en çok atıf alan yayının Weaver FM ve ark. tarafından 2009’da yayınlandığı ve 130 atıf aldığı izlendi ⁶. En çok atıf alan ilk 10 yayın tablo 1’de gösterilmiştir.

Tablo 1: Derin beyin stimülasyonu konusunda son 20 yıl içinde en çok atıf alan yayınlar ve başlıca yazarları.

Belli bir dönem içinde bir yayının, yazarın, kurumun veya anahtar kelimenin çok yüksek sayıda literatürde yer tutmasına “patlama” denmektedir. Çalışmamızda, 2000-2021 yılları arasında bazı yayınların belli yıllar arasında “atıf patlaması” yaptığı izlenmektedir (Tablo 2).

Tablo 2: Atıf patlaması yapan yayınlar.

Derin beyin stimülasyonu alanındaki yayınların başlıkları kümelendiğinde son 20 yıl içinde başlıklarda en sık kullanılan söz öbekleri tablo 3’te görülmektedir.

Tablo 3: Yayın başlıklarının en büyük 15 kümesi ve kümelendikleri yıllar.

Buna göre, en büyük grubu “Parkinson’s disease” kümesi oluşturmaktadır. Bu kümelerin zaman içindeki dağılımı ise şekil 3’teki küme haritasında görülmektedir.

Şekil 3: Yayın başlıklarının zaman çizelgesi içindeki küme haritası. Zaman çizelgesinde sarı renkte görünen başlıklar (connectivity profile, adaptive parameter modulation, isolated dystonia, general anesthesia ve anterior nucleus) günümüzdeki en güncel başlıkları oluşturmaktadır. Bunların arasında “connectivity profile” sıcak çalışma alanı olarak ön plana çıkmaktadır.

Yazarların analizi:
Derin beyin stimülasyonu alanındaki 4867 yayının toplam 17.624 yazar tarafından oluşturulduğu tespit edilmiştir. Yazarların oluşturduğu ağda toplam 924 nod ve 3484 bağlantı saptanmıştır. 2000-2021 yılları arasında en aktif yazar toplam 157 yayın ile Michael S Okun olarak göze çarpmaktadır. Onu sırasıyla 121 ve 99 yayınla Kelly D Foote ve Andres M Lozano izlemektedir. Ağdaki 4867 yayına yapılan atıflar göz önüne alındığında dönemsel olarak en yüksek atıf patlaması olan yazarlar ve ait oldukları başlık kümeleri tablo 4’te görülmektedir.

Tablo 4: Dönemsel atıf patlaması en yüksek olan yazarlar ve ait oldukları başlık kümeleri.

Yazarların bağlı olduğu kurumların ülke analizleri yapıldığında ise 113 nod ve 572 bağlantıdan oluşan bir ağ ortaya çıkmaktadır. 2000-2021 yılları arasında derin beyin stimülasyonu alanında yayın üretkenliği en yüksek ülke 1966 yayın ile Amerika Birleşik Devletleridir (Şekil 4).

Şekil 4: En çok yayın üreten ülkeler. a) Ülkelerin ürettikleri yayınların grafik dağılımı b) Yayınların ülke dağılım haritası. Haritadaki küreler ülkelerin ürettiği yayınların sayısını temsil etmektedir. Kürenin merkezindeki koyu mor renkli alan daha eski tarihli, dış yüzeyindeki açık sarı renkli alan daha yeni tarihli yayınları göstermektedir. Bir yayında birden fazla ülkeden yazar olması durumunda ülke kümeleri arasında bağlantılar oluşmaktadır.

Ülkelerin atıf patlamalarına bakıldığında ise 2000-2007 arası dönemde patlama gücüne göre sırasıyla Almanya, Kanada, İngiltere ve İtalya’nın ön planda olduğu görülürken 2019-2021 döneminde Çin Halk Cumhuriyeti adresli yayınların atıf patlaması yaşadığı görülmüştür.

Atıf yapılan bilimsel dergilerin analizi:
Ağdaki yayınların atıf yaptığı dergiler toplam 1175 nod ve 11.932 bağlantı oluşturmuştur. En fazla atıf yapılan dergiler şekil 5’te görülmektedir.

Şekil 5: Yayınların en fazla atıf yaptığı dergiler.

İlk 10 yıllık dönemde en yüksek dönemsel atıf patlaması yapan dergiler Lancet ve Advances in Neurology iken, son 10 yılda Brain Stimulation ve Neuroimage: Clinical dergileri göze çarpmaktadır.

Atıf yapılan yazarların analizi:
Derin beyin stimülasyonu alanındaki 4867 yayında toplam 58.288 farklı yazara atıf yapılmıştır. Bu ağda 1052 nod ve 10.621 bağlantı izlenmektedir. Bu yayınlarda en fazla Benabid AL’ye atıf yapıldığı (1185 atıf) görülmektedir. Onu sırasıyla 830 ve 785 atıfla Deuschl G ve Krack P izlemektedir. Ağdaki 4867 yayının atıf yaptığı tüm yayınlar göz önüne alındığında dönemsel olarak en fazla atıf patlaması yapan yazarlar tablo 5’te görülmektedir.

Tablo 5: Derin beyin stimülasyonu alanında yapılan çalışmaların atıf yaptığı yayınlar içinde en yüksek atıf patlaması yapan yazarlar.

Anahtar kelimelerin analizi:
Anahtar kelimeler incelendiğinde toplam 808 nod ve 8829 bağlantı görülmektedir. Yayınlarda en sık kullanılan anahtar kelimeler; deep brain stimulation, parkinson’s disease, subthalamic nucleus, electrical stimulation ve globus pallidus’tur. Bu anahtar kelimeler sırasıyla 2795, 1811, 1320, 531 ve 451 kez kullanılmıştır. Dönemsel olarak atıf patlaması yapan yayınlardaki anahtar kelimeler göz önüne alındığında tablo 6’daki veriler ortaya çıkmaktadır.

Tablo 6: Atıf patlaması yapan yayınlardaki anahtar kelimeler.

Anahtar kelimelerin analizindeki modülarite (Q) değeri 0,321 ve silüet değeri 0,677 olarak bulunmuştur. Bu yüzden anahtar kelimelerin küme analizleri güvenilir ve homojen bulunmamıştır.

Belli bir konu üzerine yapılan bilimsel çalışmaların sayısında ve bu çalışmalara yapılan atıfların sayısında artış olması, o alanın aktif olarak üzerinde çalışılan sıcak bir başlık olduğunu göstermektedir ¹⁶. Derin beyin stimülasyonu cerrahisi nörobilim, görüntüleme teknikleri ve cerrahi implante edilebilir cihaz teknolojileri alanındaki gelişmelere paralel olarak her geçen gün nöroşirurji pratiğindeki önemini artırmaktadır. Bu alanda yapılan çalışmaları geçmişte derleyen ve analiz eden çalışmalar mevcuttur. Ancak bu çalışmaların çoğu sınırlı sayıda ve belli bir atıf değerinin üzerindeki yayınları incelemekte veya DBS dışındaki alanları da analize dahil etmektedir. Ponce ve Lozano’nun ¹⁷ 2011 tarihli çalışmasında DBS alanındaki çalışmalardan 400’den fazla atıf almış olanları çalışmaya dahil edilmiştir. Ineichen ve Christen’in ¹⁸ 2015 tarihli çalışmasında ise 1991-2014 yılları arasındaki 7000 yayın incelenmiştir. Hu ve ark.nın ¹⁹ çalışmasında sadece en fazla atıf alan 100 yayın çalışmaya dahil edilmiştir. Hariz ve ark.nın ²⁰ 2001 yılında yayınlanan çalışması ise 1966-2001 yılları arasında DBS ile birlikte talamotomi ve pallidotomi üzerine yapılan bilimsel çalışmaların tamamını dökümante etmiştir. Bizim çalışmamızda ise CiteSpace 5.8.R3 programı kullanılarak DBS alanında 2000 ile 2021 yılları arasında WOS-Core collection’da listelenen İngilizce yayınlar ve bu yayınlara atıfta bulunan diğer tüm yayınların detaylı analizi gerçekleştirilmiştir.

Çalışmamızda, geçtiğimiz 20 yıldaki bilimsel yayınlar incelendiğinde yıllar içinde bu alanda yapılan çalışmaların ve atıfların lineer olarak arttığı izlenmektedir. Belli dönemlerde yayınlanan bazı yayınlar, yüksek oranda atıf almakta ve kendinden sonraki çalışmalara ışık tutmaktadır. Yayınların dönemsel analizlerine bakıldığında bazı çalışmaların belli konuları ön plana çıkararak trend oluşturduğu ve kendini izleyen yayınlardan geri dönen atıf patlamalarına yol açtığı izlenmektedir. 2000’li yılların başlarında Schuurman PR ve ark.nın ²¹ “A comparison of continious thalamic stimulation and thalamotomy for supression of thalamic tremor” isimli çalışması ön planda iken, takip eden 20 yılın sonunda Horn ve ark.nın ¹⁵ “Lead-DBS v2: Towards a comprehensive pipeline for deep brain stimulation imaging” isimli çalışması yüksek atıf almaktadır. Zaman çizelgesinde yayınların odaklandığı konu başlığındaki kelimeler de dönemsel olarak farklı şekillerde trend oluşturmaktadır. Çalışmamızda, ilk 10 yılda özellikle “surgical treatment, subthalamic nucleus, software system, secondary dystonia, Tourette syndrome” kelimeleri ön planda iken, ikinci 10 yılda “connectivity profile, adaptive parameter modulation, isolated dystonia, general anesthesia ve anterior nucleus” kelimelerinin ön plana çıktığı izlendi. Bu da zaman içinde DBS alanındaki ilginin önceki alanlardan güncel sıcak çalışma alanlarına kaydığının göstergesi olarak değerlendirildi. Bu bulgular, son yıllarda derin beyin stimülasyonu için hedef nükleuslar yerine bazal ganglia ağının farklı yolakları üzerinde arayışlar olduğunu ve özellikle epilepside hedef olarak tanımlanan anterior talamik bölgenin güncel araştırmalara konu edildiğini destekler vasıftaydı.

Yazarların ve bağlı oldukları kurumların ülke analizlerine bakıldığında ise başlarda bu alandaki çalışmalara en büyük katkının Amerika Birleşik Devletleri ve Orta ve Batı Avrupa ülkeleri tarafından sağlandığı izlenirken, son yıllarda Çin Halk Cumhuriyeti kaynaklı yazarların yayınlarının önemli oranda artış gösterdiği izlendi. Yazarlardan en güçlü atıf patlamasını 2000-2005 arasında 1. kümedeki (treatment resistant depression) Andres M. Lozano’nun yaptığı ve bu alanda güçlü bir yayın trendi oluşturduğu izlenmekte. 2006-2012 yılları arasında ise “subthalamic nucleus” kümesindeki Volker Sturm ve “connectivity profile” kümesindeki Marwan I Hariz’in atıf patlamaları göze çarpmakta. 2018-2021 yılları arasında ise “Parkinson’s disease” kümesindeki Leonardo Almeida ve “isolated dystonia” kümesindeki Chencheng Zhang’ın atıf patlaması yaptığı, hatta Zhang’ın patlamasının 2021 sonu itibarıyla halen devam ettiği görülmektedir. Yayınlarda kullanılan anahtar kelimelere bakıldığında ise son yıllarda “connectivity” kelimesinin ön plana çıktığı görülmektedir. Derin beyin stimülasyonunun uygulandığı hareket bozuklukları, epilepsi ve nöropsikiyatrik hastalıklar gibi hemen tüm hastalıklarda günümüzde görüntüleme tekniklerindeki gelişmelerin de katkısıyla hastaya özgü yapısal veya fonksiyonel konnektivite profilleri çıkarılarak, tedavi etkinliğinin artırılabilmesine yönelik pek çok çalışma yürütülmektedir ²². Çalışmamız, derin beyin stimülasyonu alanındaki güncel trendlerin ve yakın geçmişten günümüze bu alandaki bilimsel çalışmaların seyrinin daha iyi anlaşılmasını sağlamaktadır.