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Linux dans les Hôpitaux

par Manuel Soriano


Qui je suis

Découverte de Linux

Evaluation de Linux

St. John

Qu'est ce que fait Linux dans un hôpital?

Que font ces deux serveurs?

Dans un client

Dans un serveur

Conclusion

Qui je suis

Comme je suis une personne polie, je vais d'abord me présenter. Mon nom est Manuel Soriano, je travaille comme consultant et je suis un passionné de Linux.

Je n'ai pas toujours été un consultant, j'ai travaillé à l'école Polytechnique de Genève / Suisse, et je dois dire que durant ces années-là il n'y avait ni Linux, ni Bill Gates, ni Intel, etc... En vérité, à cette époque les ordinateurs occupaient des étages entiers et celui qui avait 32K de mémoire RAM (oui! 32K, K de Kilo) était un homme riche, surtout si son ordi était couplé avec un disque dur de 20MB et un ou deux lecteurs de bandes magnétiques.

Dans cet environnement aussi particulier, près de 200 personnes comme moi étaient rassemblées près de l'escalier qui donnait accès au centre de l'ordinateur avec leurs programmes (en FORTRAN) sur des cartes perforées. L'atmosphère était hallucinante. Lorsque vous aviez accès au lecteur de carte, c'était le moment magique. Il lisait les cartes puis, après 5 ou 6 minutes d'attente, l'imprimante crachait son verdict qui était à peu près toujours COUPABLE! Alors il fallait corriger les erreurs puis retourner à la queue.

Bon, tout ça pour vous dire que je n'ai plus 20 ans et que j'ai passé pas mal d'années dans le business des octets et des bits, avec ou sans parité.

Découverte de Linux

Il y'a eu deux grands évènements dans ma carrière professionnelle. Une machine Z80 multi-processeur (oui, vous avez lu correctement) avec UNIX (3.0) mais Unix d'ATT, et puis seize ans plus tard.... Linux

Je venais d'un milieu où il y'avait des immenses et puissantes machines (Control Data Cyber) avec des disques durs de zillions de mégas, des tonnes de ressources mémoire, des innombrables utilisateurs assoiffés de temps CPU. Un jour quelqu'un vint et me montra un CROMEMCO (mon premier micro). Surprise! Il avait un OS qui s'appelait : Unix, qu'est ce que c'est que ça? 

Je l'ai gardé. Plus tard, j'ai appris d'autres choses comme VMS, VM, AIX, PROTEUS, MS.DOS (et ses successeurs), UNIX ATT 4.2, etc... 

Pour mes moments de loisirs, j'ai acquis un 386 sur lequel j'ai installé UNIX ATT 4.2 avec X11(R3) et Motif(1.0), mais dans certains magazines il y'avait déjà des publicités sur la version 5 de X11, Motif 1.2.4 et un OS (UNIX) qui coûtait 50 US dollars. Ceux d'entre vous qui ont une expérience professionnelle en SCO, ou certains autres, doivent connaître le coût de leurs licenses. J'ai investi 250 US dollars pour l'achat de cet OS et Motif. Il est arrivé après un mois. c'était un Yggdrasyl avec le kernel 0.95. Je lui ai dévoué un disque dur entier les premiers temps, puis tout mon ordinateur, et finalement toute ma vie professionnelle (et je ne le regrette pas).

Evaluation de Linux

"Oui mec ça marche!", "Crois-moi! Avec X11R5 et MOTIF 1.2.4, l'ordi ne plante pas et mon bouton RESET accumule de la poussière tellement je ne l'utilise pas". C'est ce que j'ai dit à un de mes amis Suisses lorsqu'il m'a appelé en Espagne. Il exploitait Solaris, X11R4 et Motif 1.1 pour PC, chacune de ses licenses lui coûtait pas moins de 8000 US dollars et il était en train de chercher une solution "plus économique". Je lui ai mentionné Linux. Il n'a pas raccroché à cause de notre amitié mais il fit une allusion comme quoi "j'avais trop bu". Néanmoins il l'acheta.

Ce brave homme a une compagnie (DAPSYS SA.) dévouée à l'informatique dans le mileu de la Santé. Sa spécialité est le stockage et la récupération d'images radiologiques pour les périphériques des écrans, sous X11, Motif ou Windows 95. Après avoir essayé Linux pendant quelques jours (15) il l'a adopté, envoyant ainsi à la poubelle 2 AIX, 1 HP800 et 1 DEC avec Ultrix. A présent c'est un homme heureux avec un "portable" et son Linux.

La compagnie avait déjà quelques installations en Suisse lorsqu'une excellente opportunité se présenta d'elle-même au Canada. Preque sans avertissement, deux commerciaux d'une importante compagnie Américaine se sont présentés. Il ne venait pas pour vendre quelque chose mais pour vérifier "quelque chose" que "quelqu'un" leur avait mentionné à la RSNA à Chicago. La RSNA est l'évènement mondial en matière de radiologie. Deux mois après le directeur de DAPSYS est allé à Montréal avec son "portable" pour faire une démonstration du produit à plusieurs docteurs; trois mois après (504 ans après Colomb), je suis parti aux Amériques pour réaliser la première installation sur ce continent d'Iris. Iris est une application pour l'archivage et la récupération d'images radiologiques.

La première installation montra clairement la robustesse du produit, dont Linux forme une grande part, et nous avons pu gérer les problèmes efficacement.

St. John

Tout cela pour nous rendre à cette partie qui nous intéresse : l'INSTALLATION. Mais laissez-moi d'abord vous expliquer les spécificités du problème.

La radiologie est un domaine qui est normalement très couteux autant du point de vue de l'équipement que du stockage des films. Cette dernière caractéristique peut prendre 15 à 20% du budget annuel de n'importe quel département de radiologie. Pour cette raison, et pour d'autres, il était souhaitable d'éliminer l'usage du film et de lui substituer un écran d'ordinateur.

Plus fort encore, Iris permet de centraliser TOUS les évènements radiologiques d'un patient. Chaque image est enregistrée avec le prénom, nom de famille et code du patient. Iris permet la récupération de ces informations par des techniques OCR, il retrouve les données et les archive avec les images existantes du patient (s'il y'en a).

Iris n'économise pas seulement sur les dépenses de films, mais aussi sur la place de stockage (les hopitaux doivent archiver les images pour tous leurs patients pendant des années), les images peuvent être partagées par plusieurs scientifiques à des kilomètres de distance (même s'il y'a un océan entre eux), et elles peuvent être recherchées rapidement.

Dans la partie Anglophone du Canada la tendance actuelle est de centraliser le domaine de la Santé; d'abord de façon régionale puis ensuite au niveau des provinces. Chaque province a une certaine indépendance et celle qui nous a engagé pour cette première installation avait 7 régions.

Dans cette région, nous allons connecter six hopitaux à travers un WAN ATM de 100 et 10 Megabit, Linux n'a rien à voir avec ce réseau, il fonctionne sur lui, mais cela nous aide à voir l'ampleur de ses tâches.

Le quartier général du système entier est situé à l'hôpital St. John. Il possède deux archives, la première a les spécifications suivantes:

  • 1 Pentium Pro 200Mhz 
  • 112G de disque dur 
  • 1 robot DAT avec 200G dans des bandes
  • 1 Carte Réseau 10Mb 
  • 1 Carte Réseau 100Mb 
La deuxième est identique mais avec "seulement" 27 Gb à St. Joseph. 

Dans une première phase, le réseau va relier 6 hôpitaux avec deux de plus qui vont être ajoutés durant la seconde phase du projet. Pendant la première phase nous allons connecter les machines suivantes:

  • 4 stations X11 avec écran double pour les diagnostics internes dans ces hôpitaux. 
  • 12 stations W95 pour les examens dans divers hôpitaux. 
  • 17 stations W95 pour les docteurs en dehors des hôpitaux.
Sur la dosale du réseau des hôpitaux seront connectés tous les docteurs, radiologistes ou non, qui désirent envoyer leurs patients dans les hôpitaux d'état.

Qu'est ce que fait Linux dans un Hôspital ? 

C'est vrai, pourquoi Linux? 

Dans le milieu médical Linux a une force incomparable : son prix et le type de matériel qu'il utilise.

Pour la même fonctionnalité, le coût final est habituellement 50% inférieur ou moins en comparaison avec les stations Sun, HP, IBM ou DEC, et les fonctionnalités de Linux n'ont rien à envier aux autres.

Les économies réalisées avec Linux permettent aux hôpitaux d'installer un plus grand nombre de stations et plus de matériel à l'intérieur de l'hôpital et cela leur permet aussi d'augmenter leurs services, qui au Canada ne sont pas publiques mais semi-publiques. Les hôpitaux sont régionaux et dépendent des gouvernements de régions, mais leur budget est assuré en partie seulement par les taxes régionales. L'autre partie vient des services rendus à des établissements locaux. De ce fait, Linux signifie des services meilleurs, plus nombreux, à moindre coût avec plus de revenus. Cela veut dire également que les hôpitaux peuvent faire bénéficier de leurs économies à de plus petites cliniques et patients et peuvent rester compétitifs.

Par rapport à la robustesse de Linux, tout ce que je peux dire c'est que j'ai un serveur avec un up-time record de 26 mois (NDT: temps pendant lequel un serveur a été en service sans aucune réinitialisation/reboot).

Personne et je dis bien PERSONNE n'a émis une quelconque objection pour utiliser Linux pour l'installation. Ce qui compte réellement, c'est d'avoir une solution et une solution qui MARCHE. Ce concept est très loin de la vieille idée qui consiste à installer un environnement (avec un nom connu) comme une solution puis un programme qui va améliorer cette solution.

La vérité est que nous n'avons eu aucun problème pour mettre Linux dans différents hôpitaux, ni nous n'avons souffert de commentaires moqueurs. Au contraire, j'ai remarqué un certain respect admiratif par rapport au mot Linux, mais pour certaines raisons, ce système semble mieux apprécié aux USA qu'au Canada (même si cela apparaît étrange puisque le Canada ressemble dans une certaine mesure aux USA).

Que font ces deux serveurs?

Une image radiologique possède habituellement des tailles allant de 256x256x1 jusqu'à 8192x4096x2, ce qui signifie qu'elle prend beaucoup d'espace de stockage et les informations qu'elle contient n'ont de la valeur que pendant 6 mois. Après cette date, l'étude du patient est stockée dans des supports différents (non mobiles) qui sont, pour le moment, des bandes DAT. Dans le futur, elles seront probablement remplacées par des robots magnéto-optiques de 600Gb.

La topologie de ce réseau est très simple, pour chaque hôpital :

1) Réseau Ethernet de 10Mg/bits pour

  • - les salles de Radiologies 
  • - les serveurs Iris (2) 
2) Réseau Ethernet de 100Mg/bits pour 
  • - les serveurs Iris (2) 
  • - les serveurs de visualisation
  • - le routeur vers le WAN des hôpitaux restants et du réseau de services médicaux.
Pour des raisons compréhensibles, l'équipement radiologique n'est pas en contact avec le réseau de l'hôpital. Les serveurs Linux sont en charge de récupérer les images, les archiver et les apporter aux stations de visualisation qui les requièrent.
Dans un serveur
Pour un patient donné, des explorations aux rayons X peuvent être présentées sous de nombreuses modalités. Une exploration est un examen radiologique, chacun de ses examens peut avoir une ou plusieurs images aux rayons X ou photos. Une modalité est un périphérique qui est capable de produire des images radiologiques par le biais de rayons X, ultrasons, RMN, etc... 

Lorsque les images sont prises, elles arrivent directement dans le serveur qui est capable de "lire" l'image et extraire les données du patient pour les envoyer aux stations de visualisation et les archiver avec les autres données de ce patient.

Avant d'être archivée, une image passe par un processus de "nettoyage" et de compression non destructive. Nous arrivons à présent à des ratios de compression de 60%. Nous pourrions arriver à des ratios plus hauts, mais cela se ferait au détriment des performances du processus d'archivage et, plus tard, de restauration des images. 

Selon les tests effectués, une image de 512x512x2 prend 0.3 secondes, en moyenne, pour apparaître sur l'écran de l'ordinateur à partir du début de la transaction. Je parle de moyennes car une étude ne se base pas toujours sur une seule image, ces moyennes peuvent être diminuées à la fois par l'amélioration du matériel et de la méthode de récupération.

St.John a 2 salles produisant 1000 images par jour, ce qui nous donne une idée du volume de données que les serveurs doivent gérer. Pendant la période de tests, nous avons atteint près de 2% de temps d'occupation CPU avec 6 salles qui envoyaient des images.

Dans un client
C'est la partie facile, il y'a 3 types de clients: 
  • Stations de travail SGI 
  • Stations de travail IRIS/Motif 
  • Stations de travail IRIS/Win95
Les SGI reçoivent des images qui "rebondissent" des serveurs. De cette façon, les radiologistes ont à leur disposition les images du jour. Ces stations ne sont pas les nôtres, n'ont pas Linux et ont 2 écrans de 20 pouces chacune.

Les stations de travail IRIS/Motif sont, principalement, pour le travail de visualisation et de diagnostic. Elles sont capables de piloter 4 écrans, mais pour le moment elles ont seulement 2 écrans de 20 pouces chacune. Les recherches dans la base de données peuvent être effectuées par :

  • - Les données du patient 
  • - Date de l'examen, date de naissance du patient
  • - Modalité 
  • - Pathologie
  • - Mot-clé 
Les stations de travail IRiS/Win95 effectuent les mêmes tâches que les stations Motif, sauf qu'elles sont installées habituellement sur du matériel existant et ne sont bonnes que pour supporter le travail de diagnostic et pas le diagnostic lui-même.

Conclusion

Pour finir, je peux seulement dire que ce système a autant de créneaux pour se développer que les autres OS. Un environnement est seulement un support et celui-ci peut être bon ou mauvais. Le succès d'une solution dépend de la capacité du système et de l'application à pouvoir travailler ensemble.

Dernièrement, quelqu'un dans un magazine s'est débrouillé pour répandre l'idée que la solution d'un problème passe par obligatoirement par son OS favori, mais si nous sommes des professionnels compétents nous devons être capables de convaincre les gens que NOUS savons mieux qu'un journaliste ce qui marche ou pas.
Ayez du plaisir avec Linux...
Au revoir.

Manu 


Traduit par Fabien Gaurand


© 1998 Manuel Soriano
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