Медик и математик должны работать в одной связке…

Статья

"Медик и математик должны работать в одной связке…",

опубликованная в газете "Наукоград", 16 мая 2008 г. № 39 (164).

Андрей Карыпов

Рязанцева Н. В.

Естественные науки, новые технологии все больше и больше "вторгаются" в медицину. И это вполне закономерно. Современная техника, а также различные методики естественнонаучных дисциплин открывают медикам массу новых возможностей для диагностики и лечения заболеваний, которые до недавнего времени считались безнадежными. Применение различных математических методик, особенно в сфере статистической обработки медико-биологических данных, требует от представителей медицинской науки дополнительных знаний. Медицинские данные должны были корректными, достоверными; научная гипотеза должна быть сформулирована, доказана или опровергнута безукоризненно с методологической точки зрения₀

На данную тему мы беседуем c проректором по стратегическому развитию и инновационной политике Сибирского медицинского университета - профессором Натальей Рязанцевой (по специальности патофизиолог), с деканом медико–биологического факультета СибГМУ - профессором Сергеем Карасем (специалист в области медицинской кибернетики), с заведующим кафедрой физики - профессором Юрием Кистеневым (лазерная спектроскоскопия и информационные технологии) и с доцентом кафедры медицинской и биологической кибернетики СибГМУ - Василием Фокиным (анализ биомедицинских данных).

Информация должна быть достоверна!

Юрий Кистенев: Проблемы, которые мы хотим обсудить, связаны с особенностями медицинской науки, возникают на стыке медицины и естественных наук. Известно, что медицина — это наука эмпирическая, и для того, чтобы правильно представлять результаты исследований, необходима их математическая оценка. Необходимо обратить особое внимание на методы статистического анализа, использование математики для правильной оценки экспериментальных медицинских данных.

Наталья Рязанцева: Здесь есть прямой выход на клиническую медицину. От того, какие данные фундаментальных исследований будут получены, от их адекватной интерпретации, формируется задел для разработки новых технологий диагностики и лечения. Результаты исследований должны максимально отражать истинную информацию. А для того, чтобы получить надежную, достоверную информацию, и врачи, и исследователи должны понимать необходимость проведения статистического анализа.

— Не секрет, что далеко не все медики в совершенстве владеют тонкостями статистической обработки данных₀

Н. Р.: Здесь возникает большая проблема, поскольку все, кто учится на врачебных факультетах, к сожалению, не получают должного уровня знаний по методам обработки медико–биологических данных. Как правило, медикам приходится осваивать их самостоятельно. На самом деле, это проблема системная. Для того, чтобы подойти к ее решению, требуется пересмотреть на уровне университета образовательную программу.

— Что, на ваш взгляд, нужно для этого делать?

Ю. К.: Если использовать системный подход, можно выделить следующие пути решения проблемы: первое, это повышение "математической грамотности" медиков; второе, это привлечение специалистов естественно–научного профиля. В Сибирском медицинском университете неоднократно проводились курсы повышения квалификации для преподавателей с привлечением специалисты по статистическим методам обработки информации. Другой пример. В издаваемом в СибГМУ журнале "Бюллетень сибирской медицины" все представляемые статьи проходят детальную экспертизу не только с медицинской точки зрения, но и с математической, статистической.

— Насколько успешно СибГМУ справляется с этой задачей, насколько ваши специалисты–медики восприимчивы к статистическим методам?

Ю. К.: На мой взгляд, произошел важный толчок, когда в СибГМУ была создана проблемная комиссия по естественным наукам. Одно из важных направлений работы комиссии — экспертиза тем докторских диссертаций на предмет корректности постановки исследования, правильности обработки планируемых результатов. По началу, многими медиками это воспринималось в штыки, порой возникало недопонимание? Тем не менее, многие участники экспертизы остаются нам благодарны. Результат — в последнее время качество планируемых исследований существенно стало выше.

Н. Р.: В этой работе СибГМУ занимает передовые позиции среди медицинских университетов. Это обусловлено тем, что у нас есть уникальный медико–биологический факультет, где и готовят ученых–исследователей. Замечу, что в России в течение последних 30 лет такие факультеты были только в двух медицинских университетах. Студенты медико–биологического факультета получают первые знания в сфере точных наук на кафедре математики. Благодаря этому повышается культура фундаментальных исследований, появляется умение использовать методы математической обработки.

— Нужна ли ученым–медикам статистика? Безусловно. Главный вопрос в другом — какие у медиков возникают проблемы, когда они начинают использовать статистические, математические методы?

Василий Фокин: К сожалению, очень часто проведение исследований у "классических" медиков обычно происходит по следующей схеме: измеряют, к примеру, показатели у пациентов с исследуемой патологией, затем с "простыней" полученных данных обращаются к статистику и просят его увидеть статистически значимые различия. На самом деле совместную работу нужно начинать еще на стадии планирования исследований. Сегодня, к счастью, ситуация меняется в лучшую сторону. Во–первых, появляются нормативные акты, регламентирующие проведение клинических исследований, уровень их доказательности. Во–вторых, в мировом сообществе ужесточаются требования к доказательности оценки медицинских вмешательств. В–третьих, серьезно возросли требования к качеству публикаций в ведущих медицинских журналах, в первую очередь, к уровню доказательности публикуемых исследований. Кроме того, над этим всерьез задумываются медуниверситеты, соответствующим образом корректируя учебный процесс.

В результате вышеперечисленных причин, сегодня исследователи–медики все больше обращают внимание на то, чтобы результатам их исследований можно было доверять и разумеется, математики, статистики и медики должны работать в одной связке. Кроме того, они должны иметь единое представление о принципах организации научных исследований.

Сергей Карась: Есть еще одна проблема. Допустим, исследователь–медик просто приносит результаты своих измерений, условно говоря, в "биостатистический отдел", где математик ему их обрабатывает. Такой подход грешит тем, что отсутствует стадия планирования эксперимента. Когда исследователь уже выполнил эксперимент и приходит с готовыми материалами, тогда спрашивается: как он планировал свой эксперимент, и мог ли этот план ответить на вопросы, которые медик себе задавал, когда начинал эксперимент? Это большая проблема? Доказательная медицина, это не только корректная статистическая обработка медико–биологических данных, а, прежде всего, методологически правильная организация эксперимента. И какой бы ни был "семи пядей во лбу" математик, если он не участвовал в планировании медико–биологических исследований, ни чего хорошего у него не получится…

Н. Р.: Действительно, раньше мы задумывались о том, что нужно использовать тот или иной метод статистической обработки, когда уже были получены некие данные. На самом же деле, нужно выстраивать целую стратегию планирования научного исследования. Когда ученый–медик планирует исследование, он должен в обязательном порядке сформулировать гипотезу, выстроить дизайн исследования, чтобы в конечном итоге использовать методологию, способную достоверно подтвердить (или опровергнуть) выдвинутую гипотезу. Нельзя просто подходить механистически к интерпретации результата, как это часто, к сожалению, бывает.

Убеждена, что для того, чтобы воспитать таких ученых–медиков качественно нового уровня, необходимо культивировать культуру использования статистических методов анализа медико–биологических данных. Это нужно начинать со студенческой скамьи, путем внедрения этих методик в образовательную программу, повышения квалификации преподавателей. Приведу реальный пример. Три года назад школе патофизиологов СибГМУ, которую возглавляет академик РАМН , поступило предложение со стороны заведующего кафедрой медицинской и биологической кибернетики профессора повысить квалификацию наших аспирантов и докторантов в области математической обработки данных исследований. Мы с большим удовольствием откликнулись на это предложение, все наши ученики прошли обучающий курс. Уже сегодня все эти действия, направленные на повышение культуры проведения научных исследований, замечены экспертным сообществом: сегодня эта научная школа является лидером в СибГМУ по числу выигрываемых на федеральном уровне грантов (за последние 3 года – 12 проектов в рамках Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники РФ", 3 президентских гранта поддержки ведущей научной школы РФ, еще три гранта на поддержку молодых докторов и кандидатов наук, грант РФФИ).

В одной команде.

— Можно привести примеры, когда на стыке медицины и естественных наук появились интересные результаты, которые отдельно в своей области никогда не могли бы быть получены…

Ю. К.: Например, с 2005 года очень активно работает Научно–образовательный центр (НОЦ), созданный базе двух организаций — Сибирского медуниверситета и Института оптики атмосферы СО РАН. Этот проект был реализован в рамках федерально–целевой программе развития приоритетных направлений науки и техники. Сейчас в центре выполняется грант от РФФИ, связанный с применением лазерной спектроскопии для анализа дисбактериоза. Тематика научных исследований — применение лазерных технологий в медицинской диагностике. За последние 2 года в центре было написано четыре монографии. В прошлом году СибГМУ и ИОА СО РАН создали совместную аспирантуру. То есть, наши выпускники поступают в аспирантуру на базе Института оптики атмосферы. Причем один научный руководитель аспиранта — сотрудник СибГМУ, другой — ИОА СО РАН. В НОЦ в одной команде работают медики, физики, математики…

— Когда в эпоху возрождения формировались основы современного естествознания, не было особого разделения на медицину, химию, математику? Вам не кажется, что в какой–то мере это является надуманным?

Ю. К.: Это типичные направления развития науки, когда "наступает" специализация той или иной отрасли знаний. В этом есть немало минусов. Прежде всего, когда ученые уже настолько "специализируются", что рядом уже ничего не видят. Хотя, на стыке наук могут развиваться "прорывные направления". Здесь уже должна быть интеграция различных научных специализаций…!

Н. Р.: Представители естественных наук (физики, математики) сегодня активно внедряются в медицину, потому что она стала привлекательна с точки зрения стандартных методов обработки данных для этих наук. Кроме того, такие интегрированные проекты становятся и финансово привлекательны, поскольку их реализация приведет к появлению новых диагностических и лечебных технологий.