Опыт применения и проблемы использования приложений с открытым исходным кодом в медицинских научных исследованиях

Жанн Чубуков , УО “Гомельский государственный медицинский университет”, tens0r@ya.ru

LVEE 2009

Излагается опыт использования программного обеспечения с открытым исходным кодом в высокотехнологичных медицинских исследованиях, проводимых различными подразделениями и кафедрами УО “Гомельский государственный медицинский университет”

введение

В настоящее время медицинская наука Беларуси все больше приобретает вид высокотехнологичной области исследований: исследовательские лаборатории, базы клинических исследований, высшие учебные медицинские заведения оснащаются современной компьютерной техникой. Все большее внедрение технологий и методов доказательной медицины ² сделало компьютер неотъемлемым инструментом современного медицинского исследователя. В большинстве случаев для математического обоснования результатов исследования, либо прогнозирования исходов мы вынуждены обращаться к узкоспециализированному программному обеспечению (ПО). Стоимость современных аналитических пакетов вкупе с прочим ПО, необходимым для корректной работы этих пакетов, зачастую превышает сумму, затраченную на покупку компьютера. В то же время мы не имеем возможность использования нелицензионного “пиратского” ПО ввиду недопустимости ошибок, если платой за них становится жизнь и здоровье человека. Опыт участия автора в ряде научных исследований показал, что свободное ПО может выступить достойной альтернативой платным аналитическим пакетам.

оpen source или freeware?

Поставленный вопрос является одной из ключевых проблем в использовании свободного ПО. Исследовательская среда медицины довольно консервативна в научном плане, и порой очень тяжело убедить экспертов в том, что та или иная свободная программа действительно качественно может использоваться для решения поставленных задач. ПО, распространяемое как freeware, является в данной ситуации наиболее уязвимым сегментом – потому что довольно сложно убедить специалиста в области доказательной медицины использовать нечто, чей “механизм” работы скрыт и не имеет обоснования. Единственным выходом является использование ПО, распространяемого официальными всемирно признанными организациями (например – ВОЗ, ЮНЕСКО), либо правительственными научными организациями. Несомненный плюс open source заключается в открытости исходного кода, который всегда можно отдать на проверку и оценку экспертам; к тому же в большинстве аналитических пакетов в исходных кодах содержатся ссылки на источники алгоритмов, что дает больше возможностей отстоять право использования пакета в научных исследованиях.

опыт использования

Среди аналитических пакетов обработки данных наиболее ярко выделяется R-project, влючающий огромное количество модулей для решения различных задач. Данный пакет успешно зарекомендовал себя как средство моделирования и анализа в высокотехнологичных направлениях хирургии ¹. C помощью модуля генетического анализа данного пакета были выделены ключевые факторы, определяющие выбор хирургической тактики по данным предварительной диагностики. За период использования ПО, разработанного по результатам расчетов, смертность от этой тяжкой болезни в УОГОКБ снизилась до 13,2%. С применением пакетa Octave были созданы математические модели, позволяющие прогнозировать тяжесть течения онкогематологических заболеваний – хронического лимфолейкоза, множественной миеломы ⁵. При анализе клинико-лабораторных данных людей, страдающих хроническим гепатитом С ⁴, успешно использовался пакет PSPP, что позволило выявить ряд отличий и сделать выводы об эффективности применения ряда препаратов. С использованием модуля R для создания и обучения искусственных нейронных сетей была создана система прогнозирования риска развития радоноиндуцированного рака легких ³. В настоящее время автор и его коллеги продолжают использование данных аналитических пакетов в исследовании фармакокинетики наноселена, прогнозированни тяжести состояния онкогематологических больных и других научных направлениях. За время использования свободное ПО зарекомендоло себя как качественная и надежная альтернатива платным пакетам.

проблемы и трудности в использовании

Наиболее актуальная проблема, возникающая при внедрении в научные медицинские исследования свободного программного обеспечения – отсутствие надлежащей образовательной базы. В настоящее время в Гомеле не существет ни единого известного автору образовательно центра или учреждения, где проводится официальная подготовка пользователей и специалистов по работе со свободными операционными системами и ПО для них; также нет в Гомеле и ни одного сертификационного или аттестационного центра, позволяющего соответсвующими документами подтвердить компетентность специалиста в тех или иных вопросах, связанных со свободным ПО. Такая ситуация влечет за собой неблагоприятные последствия для медицинской науки – каждому специалисту, применяющему свободное ПО, приходится длительно и упорно доказывать необходимость (а порой и вовсе – возможность) использования программ с открытым исходным кодом в научных исследованиях. Отсутствием учебных центров, по всей видимости, так же определяется низкий уровень навыков работы или их полное отсутствие у сотрудников медицинской исследовательской сферы, что влечет за собой значительные затраты времени и материальных ресурсов.

заключение

Таким образом, имеются полные основания утверждать, что использование свободного ПО является мощной альтернативой использованию коммерческих программ в медицинских научных исследованиях, и это неоднократно подтверждается опытом автора и опытом коллег. Свободное ПО позволяет значительно сократить материальные затраты без снижения качества результата. К сожалению, в настоящее время отсутстие образовательной базы и консервативность экспертов в отношении ПО не позволяют широко внедрить свободные технологии, что тем не менее не умаляет необходимости их внедрения в высокотехнологичные области медицины.

список использованной литературы

1. А.А. Литвин, А.В. Юргель, А.В. Сурунович Использование трехмерной реконструкции КТданных для выбора хирургической тактики при инфицированном панкреонекрозе // Медицинская визуализация. 2008. №4. C. 127-132

2. A.L. Kalinin, A.A. Litvin, N.M. Trizna Use of data evidence based medicine in clinical practice // Problems of health and ecology. 2008. №2 С. 28-32

3. Чубуков Ж.А., Бортновский В.Н. Санитарно-гигиеническая характеристика жилых зданий и риска развития радоноиндуцированного рака легких. // Сборник научных статей Республиканской научно-практической конференции студентов и молодых ученых: в 2 т. / сост. С.В. Жаворонок [и др.]. – Гомель: УО «Гомельский государственный медицинский университет», 2007. – Т. 2. – 232 с.

4. Криволап Ю.Н., Гурский В.В., Чубуков Ж.А. Динамика основных биохимических и гематологических показателей крови больных хроническим гепатитом С после 3-месячного курса интерферонотерапии // Конференция студентов и молодых ученых, посвященная памяти профессора И.Я. Макшанова: Тезисы докладов/ Отв.ред. П.В. Гарелик, И.Г. Жук, В.А. Снежицкий и др. – Гродно: ГрГМУ,2006. – С.158-159

5. Чубукова Т.Н., Чубуков Ж.А. Количественная оценка нарушений иммунного статуса у больных миеломной болезнью // Проблемы и перспективы развития современной медицины. Сборник научных статей I Республиканской научно-практической конференции с международным участием студентов и молодых ученых. т. 3. – Гомель: УО “Гомельский государственный медицинский университет”, 2009. – С.147-149