Σχεδίαση και εικονική εφαρμογή ενός εθνικού βιοϊατρικού μητρώου με χρήση Foss για την παροχή δεδομένων σε ιατρικές έρευνες

Abstract

The Dissertation analyzes the possibilities offered by a new eGovernment Policy in the Health Sector through the design, development, and virtual implementation of a web-based National “biomedical oriented” software, titled “Hellenic Biomedical Register” (HBR), under the exploitation of Free Open Source Software (FOSS). The certain biomedical registry aims to improve the way in which the initial stages of a medical research is organized, planned, and designed, through the projection of a new structured electronic patient biomedical record for each patient of the state. The descrbed record concentrates on the necessary general, clinical and molecular/genomic information of each patient, which firstly enables each one of the registered physicians (or biomedical researchers) to review, investigate and select all the appropriate patients for a potential biomedical research, nationwide. Secondarily, the registry aims to make all registered physicians to collaborate with their peers from other health units more easily in order to design a medical study. Based on the Dissertation title, it appears that there is an attempt to combine different disciplines of Science with a common denominator of Informatics. Computer Science, Medicine, Biology, and Organization – Management are the fundamental contributors in the present thesis. Based on FOSS technology, the HBR web application uses the Internet communication protocols and a non-commercial Web Server. It is basically based on the most popular Content Management System, the WordPress®. HBR application consists of the client’s (end-user’s) UI, the administrator's management UI, the Web Server and its database. The user-friendly UI helps the registered physician to save and edit his/her patients’ biomedical data into the electronic system maintaining the status of the registry. The first part of the Dissertation is referenced to the basic, useful and prerequisite conceptual framework to the main subject, as well as to the existing biomedical and FOSS-based status around the Greek medical research, especially around the status of the Greek clinical studies/trials, emphasizing the need of redefinition on the way of finding appropriate participants, as a process that has potential to add an innovation, and thereby, substantiating the essential philosophy of the Dissertation. Based on the above, the second part describes the design and virtual implementation of the HBR. Colorectal cancer (CRC) is used as an example to demonstrate the overall functionality of the registry, while it is justified the Hellenic Ministry of Health could be the national software operator. In the Discussion section, taking advantage of the ongoing pandemic crisis data of COVID-19 (because of SARS-CoV-2 virus), it is described the potential of the virtualized ‘COVID-19 positive’ cohorts and the FOSS-based interactive web maps, that virtually exploits data derived by the official Greek healthcare authorities. The embedded web maps and the easily re-configured HBR application under the coronavirus ICD-10 parameters provide useful biomedical information to the doctors. Thus, the HBR software could also become a valuable FOSS-based IT tool for the administration of similar epidemiological crises by the national healthcare authorities. Finally, the goals and the philosophy of the proposed framework are clearly stated, as well as it is documented the reason why HBR should be considered as a new eGovernment Health Policy for the benefit of Personalized Medicine.

Η Διατριβή αναλύει τις δυνατότητες που προσφέρει μια νέα Πολιτική Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης στον Τομέα της Υγείας, δια μέσου της σχεδίασης, της ανάπτυξης και της εικονικής εφαρμογής ενός διαδικτυακού Εθνικού «βιο-ιατρικο-κεντρικού» λογισμικού με τίτλο «Ελληνικό Βιοϊατρικό Μητρώο» (αγγλ. Hellenic Biomedical Registry – HBR), με την χρήση ελεύθερου λογισμικού και λογισμικού ανοιχτού κώδικα. Το εν λόγω βιοϊατρικό μητρώο στοχεύει στην εκμετάλλευση FOSS τεχνολογίας για την αξιόπιστη παροχή δεδομένων ασθενών στους ερευνητές ιατρούς στην σχεδίαση και οργάνωση ιατρικών ερευνών, μέσω της προβολής για κάθε ασθενή ενός νέου δομημένου ηλεκτρονικού βιοϊατρικού φακέλου ασθενούς. Ο ηλεκτρονικός αυτός φάκελος, συμπυκνώνει την απαραίτητη γενική, κλινική και μοριακή/γονιδιακή πληροφορία ενός ασθενή, η οποία παρέχει, πρωτίστως, την δυνατότητα σε οποιονδήποτε εγκεκριμένο ερευνητή ιατρό να επισκοπεί, να διερευνά και να επιλέγει τους κατάλληλους ασθενείς σε πανελλαδικό επίπεδο για μια ιατρική έρευνα, και εν συνεχεία, δευτερευόντως, να μπορεί να αναζητά ευκολότερα την ιατρική συνεργασία δια μέσου αυτού του πλαισίου εργασίας για την ίδια την έρευνα. Από τον τίτλο της Διατριβής, διαφαίνεται ότι γίνεται προσπάθεια συγκερασμού γνωστικών αντικειμένων διαφορετικών Επιστημών, με κοινό παρονομαστή την Πληροφορική Επιστήμη. Οι Επιστήμες που βρίσκουν κοινό τόπο προσφοράς και κοινωνίας στην παρούσα Διατριβή, είναι η Πληροφορική, η Ιατρική, η Βιολογία, και η Οργάνωση - Διοίκηση. Η εφαρμογή του Ελληνικού Βιοϊατρικού Μητρώου δημιουργήθηκε με χρήση ελεύθερου λογισμικού και λογισμικού ανοιχτού κώδικα (ΕΛ/ΛΑΚ, αγγλ. Free Open Source Software – FOSS). Χρησιμοποιεί τα διαδικτυακά πρωτόκολλα επικοινωνίας και εξυπηρετείται δια μέσου ενός Web Server. Βασίζεται κατά βάση στο δημοφιλέστερο Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου, WordPress®. Το λογισμικό αποτελείται από την διαδικτυακή εφαρμογή του ιατρού ως τελικός χρήστης - πελάτης, το διαχειριστικό περιβάλλον του διαχειριστή της πλατφόρμας, τον εξυπηρετητή Web Server και την Βάση Δεδομένων του. Η εφαρμογή προσδίδει στον ιατρό (τελικός χρήστης) ένα φιλικό περιβάλλον, εφοδιασμένο με τα κατάλληλα εργαλεία, ώστε να έχει την δυνατότητα να καταχωρεί, να επεξεργάζεται και να ενημερώνει το ηλεκτρονικό σύστημα για τα βιοϊατρικά δεδομένα και την εξέλιξη της υγείας των ασθενών του. Στο πρώτο μέρος της διατριβής γίνεται αναφορά στο βασικό, χρήσιμο και προαπαιτούμενο εννοιολογικό πλαίσιο που είναι συνυφασμένο με το αντικείμενο της Διατριβής, καθώς και οι σχετικοί προβληματισμοί επί της επιχειρηματολογίας του κενού επιστημονικού χώρου, τονίζοντας την ανάγκη επαναπροσδιορισμού του μοντέλου εξεύρεσης κατάλληλων ασθενών για συμμετοχή στις ιατρικές έρευνες με χρήση open-source τεχνολογίας, ως μια διαδικασία που εμφανίζει περιθώρια προσθήκης νέων επιστημονικών προτάσεων, τεκμηριώνοντας με τον τρόπο αυτό την ουσιαστική φιλοσοφία της Διατριβής. Με βάση τα ανωτέρω, ως δεύτερο μέρος, περιγράφεται ο τρόπος σχεδίασης και υλοποίησης της εικονικής εφαρμογής HBR. Για την απόδειξη της εν γένει λειτουργικότητας του σχεδιαζόμενου συστήματος, χρησιμοποιείται ο καρκίνος του παχέος εντέρου ως παράδειγμα, ενώ τεκμηριώνεται ο λόγος που το Υπουργείο Υγείας της χώρας μας δύναται να αποτελέσει τον εθνικό φορέα εκμετάλλευσης του λογισμικού. Στο μέρος της συζήτησης και με αφορμή την εν εξελίξει πανδημία COVID-19 (εξαιτίας του ιού SARS-CoV-2), τεκμηριώνεται, με την χρήση εικονικών δεδομένων βάσει του ΕΟΔΥ και με την ανάπτυξη FOSS-based διαδικτυακών χαρτών, η λειτουργικότητα του μητρώου με παραμέτρους τους κωδικούς ICD-10 της πανδημικής νόσου, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από τους κρατικούς φορείς σε κάθε είδους επιδημιολογική κρίση. Τέλος, διατυπώνονται με σαφήνεια οι στόχοι που επιτυγχάνονται μέσω του διαδικτυακού βιοϊατρικού μητρώου και της φιλοσοφίας του, καθώς και ο λόγος που η Διατριβή δύναται να αποτελεί μια νέα Πολιτική Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης στον ευρύτερο τομέα της Υγείας, επ’ ωφελείας της Εξατομικευμένης Ιατρικής.