Linux in Krankenhäusern

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Manuel Soriano

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Manuel Soriano

AboutTheAuthor:[Über den Autor]

Mein Name ist Manuel Soriano, ich arbeite als Consultant und meine Leidenschaft ist Linux.

Ich war nicht immer ein Consultant, ich habe am Polytechnic von Genf / Schweiz studiert und ich muß sagen, damals gab es kein Linux, keinen Bill Gates, kein Intel, etc.. Die Wahrheit ist, daß Computer gewöhnlich ganze Flure füllten und jemand, der 32K Speicher RAM (ja! 32K, K für Kilo) hatte, ein reicher Mann war, besonders, wenn dies mit 20MB Festplatte und ein oder zwei Magnetbändern einherging.

In diesem seltsamen Umfeld versammelten sich ca. 200 von uns mit unseren Programmen (FORTRAN) auf Lochkarten nahe dem Treppenaufgang, der uns Zutritt zum Computerzentrum gab. Die Atmosphäre war halluzinierend. Wenn man Zugriff auf einen Kartenleser hatte, war das ein magischer Moment, er las die Karten und nach 5 oder 6 Minuten Warten spuckte der Drucker seinen Urteilsspruch aus, fast immer SCHULDIG! Dann war der Zeitpunkt gekommen, seinen falschen Befehl zu korrigieren und sich wieder in der Schlange anzustellen.

Nun gut, dies alles erzähle ich nur, damit du weißt, ich bin nicht 20 Jahre alt und habe schon einige Jahre in dem Geschäft von Bits und Bytes (mit und ohne parity) hinter mir.

Abstract:[Zusammenfassung]

Dieser Artikel zeigt, wie Linux im Gesundheitssektor genutzt wird.

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ArticleBody:[Der eigentliche Artikel]

Entdeckung von Linux

Es gab zwei große Ereignisse in meiner beruflichen Karriere. Eine Z80 Multi-Prozessor Maschine (ja, du hast richtig gelesen) mit UNIX (3.0), aber Unix von AT&T, und 16 Jahre später.... Linux.

Ich habe mit riesigen und leistungsfähigen Maschinen gearbeitet (Control Data Cyber), mit mehreren tausend Gigabyte Festplatte, haufenweise Speicherplatz und unzähligen Benutzern, die durstig nach CPU Zeit waren. Eines Tages kam jemand und zeigte mir einen CROMEMCO (meinen ersten Micro). Überraschung! Es hatte ein Betriebssystem mit dem Namen: Unix, was ist das?

Ich behielt ihn. Später lernte ich noch andere Dinge kennen, VMS, VM, AIX, PROTEUS, MS.DOS (und seine Nachfolger), UNIX AT&T 4.2, etc...

Für meine Freizeit kaufte ich einen 386 und installierte auf ihm ein UNIX AT&T 4.2 mit X11(R3) und Motif(1.0), aber in einigen Magazinen gab es schon Anzeigen von einer Version 5 von X11, Motif 1.2.4 und einem Betriebssystem (UNIX), das 50 US Dollar kostete. Nun, diejenigen unter euch, die schon mal mit SCO oder ähnlichem gearbeitet haben, wissen, was ihre Lizenzgebühren kosten. Ich investierte 250 US Dollar in den Kauf dieses Betriebssystems und Motif. Es kam nach einem Monat. Es war ein Yggdrasyl mit Kernel 0.95.  Ich gab ihm zuerst eine ganze Festplatte, später meinen ganzen Computer und schließlich mein berufliches Leben (und ich bedauere es nicht).

Bewertung von Linux

"Ja, Mann, es läuft!", "Glaub mir!, mit X11R5 und MOTIF 1.2.4 stürzt es nicht ab und mein RESET Knopf hat schon wegen Nichtbenutzung Staub angesammelt. Dies war, was ich einem Schweizer Freund von mir erzählte, als er mich nach Spanien rief. Er benutzte Solaris, X11R4 und Motif 1.1 für PC's, jede Lizenz kostete ihn nicht mehr und nicht weniger als 8000 US Dollar und er war auf der Suche nach etwas "Ökonomischeren". Ich erwähnte Linux ihm gegenüber. Er hing den Hörer nicht auf wegen unserer Freundschaft, aber er spielte tatsächlich auf etwas wie "zu viel getrunken haben".  an. Nichtsdestotrotz kaufte er es.

Dieser gute Mann hat eine Firma (DAPSYS SA.), die sich der Informatik der Gesundheitsfürsorge verschrieben hat. Seine Spezialität war das Speichern und Wiedergewinnen radiologischer Bilder für Bildschirmgeräte, entweder mit X11 oder Motif oder Win95. Nachdem er Linux ein paar Tage (15) ausprobiert hatte, übernahm er es und warf 2 AIX, 1 HP800 und 1 DEC mit Ultrix in den Müll. Heute ist er mit seinem "Tragbaren" und seinem Linux ein glücklicher Mann.

Die Firma hatte schon ein paar Installationen in der Schweiz durchgeführt, als sich in Kanada eine große Gelegenheit ergab. Fast ohne Vorwarnung kamen zwei Verkäufer einer großen amerikanischen Firma vorbei. Sie kamen nicht, um etwas zu verkaufen, sondern um "etwas" zu überprüfen, das "jemand" ihnen gegegenüber am RSNA in Chicago erwähnt hatte. Das RSNA ist ein Weltereignis auf dem Radiologiesektor. Zwei Monate später flog der Chef von DAPSYS mit seinem "Tragbaren" nach Montreal, um das Produkt einigen Ärzten vorzuführen; drei Monate später (504 Jahre nach Colon), bin ich in Amerika, um die erste Installation in dem Kontinent der Iris durchzuführen. Iris ist eine Applikation zur Archivierung und Wiedergewinnung radiologischer Bilder.

Diese erste Installation zeigte deutlich die Robustheit des Produktes, von dem Linux ein großer Teil war und, daß wir das Problem vollständig im Griff hatten.

St. John

Alles hier soweit, wie es uns interessiert: die INSTALLATION. Aber laß mich zuerst die Besonderheiten des Problems erklären.

Radiologie ist eine Besonderheit, die gewöhnlich sowohl in der Ausrüstung als auch im Filmmaterial sehr teuer ist. Dieser letzte Posten kann 15 bis 20% des jährlichen Budgets einer Radiologieabteilung ausmachen. Aus diesen und anderen Gründen war es wünschenswert, die Filmbenutzung abzuschaffen und durch einen Computerbildschirm auszutauschen.

Weiter erlaubt einem Iris, ALLE radiologischen Ergebnisse eines Patienten zu zentralisieren. Jedes Bild hat den Vor- und Nachnamen sowie den Patientencode aufgezeichnet. Iris erlaubt die Wiedergewinnung dieser Information durch OCR Techniken, wobei es die Daten herauszieht und zusammen mit existierenden Bildern des Patienten archiviert (für den Fall, daß es mehrere gibt).

Iris spart nicht nur Ausgaben für Film, sondern auch Speicherplatz (Krankenhäuser müssen die Bilder aller ihrer Patienten über Jahre archivieren), Bilder können gleichzeitig von mehreren Ärzten, die kilometerweit voneinander entfernt arbeiten, benutzt werden (sogar, wenn ein Ozean dazwischen liegt), und sie können sehr schnell durchsucht werden.

Im anglophonen Teil von Kanada besteht die Tendenz zu einer zentralisierten Gesundheitsfürsorge in Phasen. Zuerst nach Regionen und dann auf provinzieller Ebene. Jede Provinz hat eine bestimmte Unabhängigkeit und die Provinz, die uns für diese erste Installation geholt hatte, besteht aus sieben Regionen.

In diesen Regionen sollen wir sechs Krankenhäuser durch ein WAN ATM von 100 und 10 Megabit miteinander vernetzen, Linux hat mit dem Netzwerk nichts zu tun, es läuft nur darauf, aber es erlaubt uns, die Wichtigkeit dieser Aufgabe zu betonen.

Die Zentrale für das gesamte System ist im St. John Krankenhaus untergebracht. Sie hat zwei Archive, das erste hat die folgenden Spezifikationen:

Das zweite ist identisch, hat aber "nur" 27 GB im St. Joseph Krankenhaus.

In einer ersten Phase wird das Netzwerk aus sechs Krankenhäusern bestehen, zwei weitere sollen in der zweiten Phase des Projektes hinzukommen. In der ersten Phase vernetzen wir wie folgt: 

Zum Backbone des Krankenhaussystems sind alle Ärzte vernetzt, die ihre Patienten in ein staatliches Krankenhaus schicken wollen, egal ob es Radiologen sind oder nicht.

Was macht Linux in einem Krankenhaus?

Richtig, warum Linux?

Im Gesundheitsfürsorgeumfeld hat Linux eine unvergleichliche Stärke: seinen Preis und den Typ Hardware, den es benutzt.

Für die gleiche Funktionalität liegen die Gesamtkosten bei 50% oder weniger verglichen mit Sun, HP, IBM oder DEC Arbeitsplätzen und die Funktionalität von Linux steht ihnen in nichts nach.

Die Einsparungen durch Linux erlauben es den Krankenhäusern, eine größere Anzahl von Arbeitsplätzen und mehr Hardware im gesamten Krankenhaus zu installieren und sie können dadurch ihren Service erhöhen, der in Kanada nicht völlig staatlich, sondern nur halbstaatlich ist. Die Krankenhäuser sind regional und von den Regionalregierungen abhängig, aber ihre Budgets sind nur zum Teil von den regionalen Steuerzahlern finanziert. Der andere Teil kommt von Diensten, die sie für lokale Einrichtungen erbringen. Linux bedeutet deshalb bessere und mehr Dienste zu geringeren Kosten und größerem Einkommen. Es bedeutet auch, daß die Krankenhäuser ihre Einsparungen an kleinere Kliniken und die Patienten weitergeben können und dadurch konkurrenzfähig bleiben.

In Bezug auf die Robustheit von Linux ist alles, was ich dazu zu sagen habe, daß ich einen Server mit einer Rekord-absturzfreien Zeit von 26 Monanten habe.

Niemand, und das heißt NIEMAND, hat irgendwelche Einwände dagegen gehabt, Linux für die Installation zu benutzen. Was wirklich zählt, ist die Lösung und daß die Lösung FUNKTIONIERT.  Dieses Konzept ist weit ab von der alten Idee, ein Betriebssystem (mit einem bekannten Namen) als eine Lösung zu nehmen und dann ein Programm zu schreiben, das diese Lösung verbessert.

Die Wahrheit ist, daß wir keine Probleme hatten, Linux in die verschiedenen Krankenhäuser einzuführen und keinerlei böse Kommentare erhielten. Im Gegenteil, ich habe einen gewissen Respekt in Bezug auf das Wort Linux entdeckt, aber aus irgendwelchen Gründen scheint dieses System am meisten in den USA unterstützt zu werden, eher als in Kanada (obwohl dies seltsam erscheinen mag, da Kanada in gewisser Weise wie die USA ist).

Was tun diese beiden Server?

Ein radiologisches Bild hat normalerweise eine Größe von 256x256x1 bis zu 8192x4096x2, was bedeutet, daß es eine Menge Speicher braucht und deshalb nur Informationen bis zu sechs Monaten speichert. Nach dieser Zeit wird die Studie des Patienten an eine andere (nicht-mobile) Stütze weitergereicht, momentan sind das DAT Kassetten. In der Zukunft werden wir wahrscheinlich zu magnetisch-optischen Robotern mit 600 GB wechseln.

Die Topologie des Netzwerks ist sehr einfach, für jedes Krankenhaus:

1) Ethernet mit 10 Mbit für 2) Ethernet von 100 Mbit für

Aus verständlichen Gründen sind die radiologischen Geräte nicht mit dem Krankenhausnetzwerk verbunden. Die Linux Server sind verantwortlich für die Wiedergewinnung der Bilder, sie archivieren sie und stellen sie den Visualisierungsstationen, die sie benötigen, zur Verfügung.

In einem Server

Einige Röntgenuntersuchungsergebnisse für bestimmte Patienten können verschieden dargestellt werden. Ein Untersuchungsergebnis ist eine radiologische Prüfung, die u.U. aus mehr als einem Röntgenbild besteht. Eine Modalität ist ein Gerät, das in der Lage ist, radiologische Bilder mit Hilfe von Röntgenstrahlen, Ultraschall, NMR, etc..zu erzeugen.

Wenn die Bilder geschossen werden, kommen sie sofort direkt zu dem Server, der in der Lage sein muß, die Bilder zu "lesen" und die Daten des Patienten herauszufiltern, um sie an die Visualisierungsstationen weiterzugeben und mit den anderen Daten des Patienten zu archivieren.

Vor der Archivierung des Bildes geht es durch einen "Säuberungsprozeß" und nicht-zerstörende Kompression. Wir erreichen inzwischen Kompressionsverhältnisse von 60%. Wir könnten höhere Verhältnisse erreichen, aber das würde auf Kosten der Ausführung im Archivierungsprozess und der späteren Wiederherstellung der Bilder gehen.

Nach unseren durchgeführten Tests braucht ein 512x512x2 Bild 0.3 Sekunden im Durchschnitt, um auf einem Computerbildschirm zu erscheinen, vom Beginn der Transaktion aus gesehen. Ich spreche von Durchschnittswerten, da eine Studie nicht immer für ein einzelnes Bild richtig ist, der Durchschnittswert kann durch Hardware und durch Verbessern der Wiedergewinnungsmethode verbessert werden.

St.John hat 12 Sääle, die 1000 Bilder pro Tag produzieren, dies gibt uns eine Vorstellung von dem Volumen, das ein Server in den Griff bekommen muß. Während der Testperiode erreichten wir eine CPU-Nutzung von fast 2%, mit sechs Säälen, die Bilder gesendet haben.

In einem Client

Dies ist der einfache Teil, es gibt drei Typen von Clients:

Die SGI erhält die Bilder, die auf den Servern "herumhüpfen".  Auf diese Weise stehen den Radiologen die Bilder des Tages zur Verfügung. Diese Stationen sind weder unsere noch Linux-Stationen und die Stationen haben zwei 17 Zoll Bildschirme.

Die IRIS/Motif Workstations werden hauptsächlich für Visualisierungsarbeiten bei Diagnosen benutzt. Sie können bis zu vier Bildschirme ansteuern, haben momentan aber nur zwei 17 Zoll Bildschirme. Die Datenbanksuche kann wir folgt zusammengefaßt werden:

Die IRiS/Win95 Workstations erfüllen diesselben Aufgaben wie die Motif Arbeitsplätze, außer daß sie normalerweise auf existierendem Material installiert sind und nur dafür geeignet sind, die Diagnosearbeit zu unterstützen, aber nicht für die Diagnose selbst.

Schlußbemerkung

Zum Abschluß kann ich nur sagen, daß dieses System sich genauso für Erweiterungen eignet wie andere Betriebssysteme. Ein Betriebssystem ist nur eine Hilfe und diese Hilfe kann gut oder schlecht sein. Der Erfolg einer Lösung hängt von dem System und den Applikationen, die in der Lage sind, miteinander zusammenzuarbeiten, ab.

Letztens hat jemand in einem Magazin es geschafft, die Vorstellung zu verbreiten, daß die Lösung eines Problems von dem bevorzugten Betriebssystem abhängt, aber als gute Profis müssen wir in der Lage sein, Leute davon zu überzeugen, daß WIR besser wissen als jeder Journalist, was funktioniert und was nicht.


Hab Spaß mit Linux...
Tschüß
Manu
Vom Englischen ins Deutsche übersetzt von Katja Korn