Heller, Christian
Medizinische Informatik: Open Source erreicht die Medizin
Deutsches rzteblatt 98, Heft 23 vom 08.06.01, Seite [18]
SUPPLEMENT: Praxis Computer


Medizinische Informatik

Open Source erreicht die Medizin

Projekte freier, nichtkommerzieller Software etablieren sich zunehmend auch
fr den Einsatz in der Medizin. Der Beitrag gibt einen berblick ber
aktuelle Aktivitten.

Der Grundgedanke der Open-Source-Initiative beruht darauf, dass der
Programmcode einer Software frei verfgbar ist, sodass sich jeder an der
Weiterentwicklung der Software, die "Gemeinschaftseigentum" ist, beteiligen
kann. Da Open-Source-Projekte von Entwicklern vieler Lnder bearbeitet
werden, die ber das Internet miteinander kommunizieren, sind von vornherein
Kommunikationsfhigkeit und Internationalisierung, aber auch Sicherheit und
Stabilitt der Software wesentliche Aspekte des Entwicklungsprozesses. Die
Medizin-Projekte sollen - im Gegensatz zu kommerziellen Produkten - zu
allgemein akzeptierten Lsungen und gegebenenfalls auch Standards fhren.
Der Schwerpunkt gegenwrtiger Aktivitten liegt in der Entwicklung
elektronischer Patientenakten.

Im Wesentlichen lassen sich zurzeit zwei Strmungen beziehungsweise
Projektgruppen unterscheiden.

Ansatz "von unten"
Die eine mchte mglichst praxisnah "von unten" beginnen und dann Schritt
fr Schritt durch Anpassungen eine grere Software erstellen. Das ist ein
in der Open-Source-Gemeinde bewhrtes Konzept; es wird viel ausprobiert und
wieder verworfen, bis sich schlielich eine ausgereifte Lsung einstellt. Im
Bestreben, mglichst plattformneutral, das heit betriebssystemunabhngig zu
sein, setzt die Mehrheit dieser Projekte auf Web-Technologien, wie die
Kombination aus Script-Sprache und Application-Server. Whrend auf
Script-Sprachen basierende Anwendungen (zum Beispiel Internet-Browser) auf
ein Interpreter-Programm angewiesen sind, das fr die Ausfhrung der
Anwendungen sorgt, werden mit klassischen Programmiersprachen erstellte
Programme bersetzt und sind dann sofort startbereit und als Systemprozess
selbststndig lauffhig.

- Script-Sprachen-Lsungen: Hierzu zhlt als nicht webbasierter Vertreter
zunchst Tkfp (Tk_familypractice). Das Programm bietet mehrere Module mit
unterschiedlichen Funktionen - wie Patientenverwaltung, Verordnung,
Terminplanung, Abrechnung - an und speichert die Daten in einer
XML-Datenbank. Als eines von wenigen medizinischen Open-Source-Paketen wird
es von einem Arzt in der Praxis bereits eingesetzt.
hnlich gelagert, jedoch webbasiert, ist FreeMED, das die Sprache "PHP
benutzt und die relativ schwer zu administrierende MySQL-Datenbank
bentigt. Ein Apache-Webserver gewhrleistet hier die Plattformneutralitt.
Die Kombination "Python" als Sprache und "Zope" als Application-Server sowie
PostgreSQL als Datenbank wird von gleich zwei Projekten eingesetzt, die
zunehmend enger zusammenarbeiten: FreePM (Free Practice Management) und OIO
(Open Infrastructure for Outcomes). Beide bieten eine Online-Demo - OIO nur
nach Registrierung. FreePM legt den Schwerpunkt auf die administrative Seite
medizinischer Ablufe - im Unterschied zu anderen, eher klinisch
orientierten Projekten. Es ist leicht zu installieren und zu konfigurieren
und macht in letzter Zeit groe Fortschritte. OIO ermglicht dem Nutzer die
Erstellung von webbasierten Formularen mit dahinterliegenden automatisierten
Datenbehandlungsroutinen. Die Funktionen lassen sich per Mausklick bedienen,
ohne dass auch nur eine Befehlszeile geschrieben werden muss. OIO und FreePM
wollen knftig mit Tkfp kooperieren.

- Lsungen mit klassischen Programmiersprachen: Ein ins Stocken geratenes
Projekt ist Littlefish. Wegen der hnlichkeit der Ziele ist eine
Verschmelzung mit den Projekten FreePM bzw. OIO knftig mglich. Littlefish
hat sein Konzept in der Sprache "Delphi" realisiert. Dadurch ist das
entstandene Programm nur auf Windows-Plattformen einsetzbar. Auch wird eine
proprietre Datenbank verwendet. Immerhin ist der offene Standard GEHR fr
elektronische Patientenakten bercksichtigt.
Das von einem nach Australien ausgewanderten, deutschen Arzt gegrndete
Projekt GNUMed verwendet zurzeit die bewhrte Sprache C++ und die
Open-Source-Datenbank PostgreSQL. Die Entwickler betonen, ausschlielich auf
frei verfgbare Technologien zu bauen. Ein speziell entworfener Server
garantiert robuste Transaktionen und Sicherheit - bis hin zur kompletten
Verschlsselung. Seit kurzem ist GNUMed von Richard Stallman (Grnder der
Free Software Foundation) als offizielles GNU-Projekt akzeptiert.
Im Projekt Circare entschied man sich ebenfalls dafr, C++ als
Programmiersprache mit PostgreSQL zu verwenden. Das Ziel, verteilte
Informationen ber Patienten einem regionalen Netzwerk zugnglich zu machen,
soll hier ber den Apache-Webserver realisiert werden. Dafr sollen auch
Schnittstellen nach den Standards HL7 und CORBAmed PIDS angeboten werden.
Das Mitte 1999 mit kommerzieller Untersttzung gestartete und bis Mitte 2000
aktive Projekt ruht zurzeit wegen mangelnder Ressourcen. Als grten
Verdienst bisher hat Circare aber die "Open Health Mailing List"
hervorgebracht, in der zahlreiche Entwickler, interessierte rzte,
Projektmanager und politische Vertreter der EU ihre Meinungen austauschen.
Hier kommen neben technischen Details zunehmend auch allgemeine und
politische Themen, wie die Diskussion um die Einfhrung von
Software-Patenten etc., zur Sprache.
DOCScope ging als weitere Anstrengung aus Circare hervor. Dabei handelt es
sich um den Versuch, eine elektronische Patientenakte mithilfe von
Open-Source-XML-Komponenten zu realisieren.

Komplexer Ansatz
In einer anderen Strmung versuchen die Entwickler, modernste Konzepte und
Technologien einzusetzen und eine Software zu entwickeln, die vom
Krankenhaus-Informationssystem bis zum kleinen Praxisprogramm alles abdecken
kann. Der Nachteil ist eine lngere Vorlaufzeit, bis ein einsatzfhiger
Prototyp bereitsteht. Der Vorteil: Man erhlt ein von Grund auf durchdachtes
Konzept, das es ermglicht, die Software bis ins Kleinste anzupassen. Diese
modernen Technologien werden noch kaum in kommerziellen Programmen
verwendet.

OpenEMed als ein Vertreter dieser Strmung ging aus dem langjhrigen
Telemed-Projekt des Los Alamos National Laboratory hervor. Es setzt auf den
Quasi-Standard CORBAmed und will Anwendungen schaffen, ber die -
vereinfacht gesagt - Inhalte weltweit ausgetauscht werden knnen.
Diese Technik der "verteilten Objekte" und Komponenten gilt als nchster
Schritt nach dem Boom der objektorientierten Programmierung in den neunziger
Jahren. Fr verschiedene Anwendungsbereiche wurden eindeutige Schnittstellen
in der Sprache "IDL" definiert. So dient das Modul PIDS zum weltweiten
Auffinden von Patienten, das Modul COAS der Erfassung von Daten fr die
Patientenkartei, CIAS ist ein Modul fr die medizinische Bildverarbeitung
etc. Das Projekt hat damit ein hohes Abstraktionsniveau und bringt einen
ebenso hohen Einarbeitungsaufwand fr neue Interessenten mit sich. Dies kann
aber zum Teil durch die eingesetzte, einfach zu erlernende und dennoch
umfassende und fortschrittlichste Sprache Java ausgeglichen werden.
Res Medicinae als einziges Projekt deutschen Ursprungs verfolgt hnliche
Ziele wie OpenEMed. Nach dem Start im April 2000 ging die Entwicklung ber
die Erstellung einer Homepage, das Sammeln von Standards, die Kommunikation
mit anderen Projekten und das Modellieren erster Ideen nicht hinaus. Der
Grund dafr, dass noch kein Programmcode geschrieben wurde, ist unter
anderem auf den erheblichen Einarbeitungsaufwand in CORBAmed und andere
Standards zurckzufhren. Wegen gleichartiger Ziele entwickelt Res Medicinae
zurzeit an OpenEMed mit. Ein spteres Wiederaufleben als deutsche
Distribution ist aber mglich, um den rzten beispielsweise spezielle
Module - etwa fr die Abrechnung - zur Verfgung zu stellen.

Letztlich ist es sinnvoll, ein System zu entwickeln, das so flexibel ist,
dass es keine Rolle spielt, ob sein Einsatzort ein Klinikum, eine Arzt-,
Zahnarzt- oder gar Tierarztpraxis sein wird. Fr den "Quick Quack Medical
Manager" wurde schon in den achtziger Jahren eine umfassende Liste mit
Anforderungen erstellt, die seither weiter aktualisiert und vervollstndigt
wird.
Als erste Open-Source-Initiative im Medizinbereich hat krzlich SPIRIT die
Zusage der EU ber eine Frderung von 450 000 Euro fr ein 15-monatiges
Projekt bekommen. Welche Strmung auch immer zuerst zu einem akzeptablen
Medizinprogramm fhrt - die Entwickler tauschen untereinander Informationen
aus, stellen sich Programmcode-Fragmente zur Verfgung und suchen in
Internet-Diskussionsforen gemeinsam nach Lsungen. Es ist sogar hchst
wahrscheinlich, dass in einigen Monaten oder Jahren eine Verschmelzung
stattfinden wird, wie es bereits schon einige gab. Dabei knnten die
bisherigen Lsungen beider Strmungen sinnvoll miteinander kombiniert
werden. Der CORBAmed-Standard beispielsweise ist unabhngig von
Betriebssystem und verwendeter Programmiersprache und knnte so fr den
Informationsaustausch zwischen verschiedenen Programmen verwendet werden,
indem er diese in Module kapselt. Andere Projekte wie GEHR oder CEN (und
entfernt HL7) versuchen, die Architektur elektronischer Patientenakten zu
standardisieren.

Weitere Entwicklung
Knftig werden es die kommerziellen Anbieter medizinischer Software
zunehmend schwer haben, sich auf dem Markt zu behaupten. Keine Firma kann
mit ihrer Entwicklungsabteilung auf Dauer das Gleiche leisten wie tausende
von weltweit arbeitenden Enthusiasten. Durch den fr jeden zugnglichen
Programmquelltext knnen Fehler binnen Stunden behoben, Sicherheitslcken
innerhalb von Tagen geschlossen und Anwenderwnsche in wenigen Wochen in
einer Folgeversion bercksichtigt werden.
Auch bei den Anwendern setzt sich die Einsicht immer mehr durch, dass es
nicht sinnvoll sein kann, kommerzielle Software mit geschlossenen Quellen
wie eine Katze im Sack zu kaufen, sondern auf tausendfach getestete und
bewhrte, freie Software zu setzen. Vorerst bleibt die Medizin eine groe
Herausforderung an die Open-Source-Software-Bewegung. Dabei kommen vor allem
zwei Faktoren erschwerend hinzu: der groe Umfang des medizinischen Sektors
einerseits und das geringe Interesse der Entwickler, medizinische Software
zu programmieren, andererseits. Insgesamt machen die meisten Projekte jedoch
gute Fortschritte.

Untersttzung, beispielsweise durch die Teilnahme an den Diskussionen der
Open Health Mailing List oder durch Mitentwicklung eines Projekts, ist sehr
erwnscht. "Entwicklung" muss hierbei nicht "Programmieren" bedeuten.
Ttigkeiten wie das Schreiben von Dokumentationen, das Testen und bersetzen
der Programme in andere Landessprachen oder das Pflegen der Homepage tragen
auch zum Erfolg eines Projekts bei. Fr deutschsprachige Interessenten wurde
die Mailing List resmedicinae-deutsch@lists.sourceforge.net eingerichtet.
Eine Anmeldung ist unter
http://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/resmedicinae-deutsch mglich.

Christian Heller

Kontaktadresse: Dipl.-Ing. Christian Heller (Grnder des Res
Medicinae-Projekts), Institut fr Theoretische und Technische Informatik,
Fakultt fr Informatik und Automatisierung, Technische Universitt Ilmenau,
E-Mail: christian.heller@theoinf.tu-ilmenau.de

Internet-Adressen der Projekte (in Reihenfolge ihrer Erwhnung):
Tkfp - Tk_familypractice ! www.psnw.com/~alcald/#informatics
FreeMED ! www.freemed.org
FreePM - Free Practice Management ! www.freepm.org
OIO - Open Infrastructure for Outcomes ! www.txoutcome.org
Littlefish ! www.paninfo.com.au/intro/littlefishproject_homepage.htm
GNUMed ! www.gnumed.org
Circare ! www.openhealth.com/circare/index.html
Openhealth Mailing List ! openhealth-list-request@minoru-development.com
DocScope ! www.openhealth.com/docscope/index.html
OpenEMed ! www.openemed.org
Res Medicinae ! www.resmedicinae.org
ResMedicinae Mailing List ! resmedicinae-deutsch@lists.sourceforge.net
QuickQuack ! http://lorenzo.uwstout.edu/QQMIM/qq4.html
SPIRIT ! www.openhealth.com/en/press/05jan01.html

Weitere bersichten:
http://www.omp.de.vu
www.mobilix.org/med_linux.html
www.linuxmednews.com/projects/
www.openhealth.com/en/healthlinks.html
http://sourceforge.net/
www.berlios.de

Glossar
CEN - Committee Europeen de Normalisation (europisches
Standardisierungsgremium)
GEHR - Good Electronic Health Record (aus einem EU Projekt der CEN
hervorgegangene Initiative, die eine komplette, theoretische Definition
elektronischer Patientenakten anstrebt; verwandtes Projekt: OpenEHR)
GNU - rekursives Akronym fr "GNU's Not Unix!" (freies UNIX Betriebssystem,
das mittlerweile in mehreren Varianten mit Linux Kernel existiert)
HL7 - Health Level Seven (Medizinischer Quasi- Standard, der ein Software
Framework definiert)
CORBAmed - Common Object Request Broker Architecture for Medicine
(Medizinischer Quasi- Standard zum Kapseln verschiedenster
Programmbausteine, die ein weltweit verteiltes Arbeiten ermglichen)
PIDS - Person/Patient Identification Service (eines von vielen CORBAmed
Modulen)
COAS - Clinical Observation and Access Service
CIAS - Clinical Image Access Service

