Medical Chain:联盟式医疗区块链系统

医疗数据共享、防篡改、防泄漏一直是困扰医疗行业的难题.一位患者在转诊时,往往无法提供以往的就诊信息,原因在于国内各医院医疗信息大多数情况下无法共享,而仅能通过病历、检验单等极易丢失的纸质信息来实现一部分医疗信息的共享.同时,患者的医疗信息极易造成泄露,在出现医疗纠纷时所提供的医疗信息也无法保证真实性与公正性.本文设计了一个基于实用拜占庭容错算法（Practical Byzantine fault tolerance,PBFT）的联盟式医疗区块链系统,该系统是一个多节点共同维护与共享的,并且能够防止医疗数据被篡改、泄露的医疗系统,可用来解决这些医疗难题.与现有医疗区块链系统相比,本系统具有一定的优越性与较好的适用性.     

医疗实体识别研究进展

深入了解医疗实体识别的现状和进展,有助于进一步提升医疗实体识别的效果。通过梳理国内外医疗实体识别的相关研究进展和研究成果,并分别从医疗实体概念和分类、国内外重要医疗实体识别评测会议,以及传统的和当代的医疗实体识别方法三方面进行归纳和总结,系统全面地阐述了医疗实体识别的研究现状,指出了当前研究存在的问题,并对医疗实体识别的未来发展趋势进行了展望。从深度学习的视角,仅仅对循环神经网络、长短时记忆神经网络等主流的神经网络模型在医疗实体识别领域的应用进行了分析和总结。在医疗大数据和人工智能背景下,医疗实体识别是医疗领域信息处理和人工智能的基础,并且该研究已经发展成为自然语言处理中新的研究方向,对医疗大数据分析和医疗人工智能具有重要意义。     

电子病历文本挖掘研究综述

电子病历是医院信息化发展的产物,其中包含了丰富的医疗信息和临床知识,是辅助临床决策和药物挖掘等的重要资源.因此,如何高效地挖掘大量电子病历数据中的信息是一个重要的研究课题.近些年来,随着计算机技术尤其是机器学习以及深度学习的蓬勃发展,对电子病历这一特殊领域数据的挖掘有了更高的要求.电子病历综述旨在通过对电子病历研究现状的分析来指导未来电子病历文本挖掘领域的发展.具体而言,综述首先介绍了电子病历数据的特点和电子病历的数据预处理的常用方法;然后总结了电子病历数据挖掘的4个典型任务(医学命名实体识别、关系抽取、文本分类和智能问诊),并且围绕典型任务介绍了常用的基本模型以及研究人员在任务上的部分探索;最后结合糖尿病和心脑血管疾病2类特定疾病,对电子病历的现有应用场景做了简单介绍.     

基于跨链的医疗数据安全共享方案

医疗机构之间的医疗数据共享对于实现跨医院诊断并促进医学研究发展有着举足轻重的作用.为了解决医疗机构之间医疗数据共享困难的问题,我们提出了一种基于跨链的医疗数据安全共享方案.采用中继链、跨链网关和数据链结合的跨链架构,结合AES和CP-ABE加密算法进行细粒度的医疗数据访问控制.同时利用可搜索加密技术实现医疗数据的安全搜索.为缓解区块链的计算存储开销,将IPFS和区块链相结合,链下存储密文,链上存储密文地址和密钥.通过安全性分析和实验证明,该方案在医疗数据安全共享方面具有可行性.     

智能可穿戴式医疗设备在医疗数据信息安全中的应用

针对智能可穿戴式医疗设备在医疗数据信息安全中的应用进行研究,分别分析了其在生物密钥、量子密钥、异构网络密钥中的应用。在生物密钥中应用智能可穿戴医疗设备可以实现通信中的双方认证,抵抗已知攻击;在量子密钥中应用智能可穿戴医疗设备可以对传输的信息进行数次加密处理,能够在理论层面上保障其信息的安全性;在异构网络密钥中应用智能可穿戴医疗设备可以有效的增强网络规模和运行效率。通过实验验证智能可穿戴式医疗设备在医疗数据信息安全中的应用效果,结果表明,加入可穿戴医疗设备后,医疗数据信息输出端的稳定信号越多充分的表示该装置抗干扰能力越强,对于数据的保护能力越高,能够有效保障信息安全。     

基于模糊处理的医疗信息数据存储系统的设计

为了提高医疗技术水平,加快医务人员对医疗信息数据的分析,使医疗信息数据运行更加顺畅,减少数据存储所占空间,需要对医疗信息数据存储系统进行设计;当前的医疗信息数据存储系统对医疗信息数据进行存储时,利用FPGA构建系统硬件,以硬件为基础将医疗信息数据存储,但在存储过程中,没有将冗余数据清除,导致存储空间易满,容量变小,存在正常医疗信息数据无处安放的问题;为此,提出一种基于模糊处理的医疗信息数据存储系统设计方法;该方法首先对医疗信息数据的来源进行统计,根据数据来源实现医疗数据的硬件构造,然后利用医疗信息数据中特征相似数据间的中介点实现数据聚类,完成对医疗信息数据的聚类存储,最后采用高斯混合模型对冗余医疗数据进行特征分析,以分析结果为基础,利用分数阶Fourier变换对冗余医疗信息数据进行删除操作,由此完成了基于模糊处理的医疗信息数据存储;实验结果证明,所提方法增加数据存储空间容量,减少对冗余数据的存储,加快医疗信息数据的存储速度,提高数据存储精度,为该领域研究发展提供强有力的依据。     

基于区块链技术的医联体系统架构研究

在我国医疗发展中,医联体的作用越加越显著,医联体分级医疗、双向转诊的模式使得群众方便就医,充分发挥了三级医院的龙头作用,极大的促进了现代医疗的建设与发展。在医联体建设中,医院间数据共享时需要保障数据的安全,并需要建立明确的协议标准,传统的医联体架构已无法解决这些问题。采用区块链中的联盟链技术,根据区块链的去中心化、安全保障等特点,对现代医联体建设提出新的技术思想与系统构架,保障了医联体医院间数据传输的数据安全问题,使医联体更好地适应医疗领域发展。     

基于联盟区块链的医疗健康数据安全模型

传统医疗信息系统中总是存在医疗健康数据安全存储难和共享难的问题,不同身份的人员在访问和共享医疗健康数据时都受到比较严格的限制,且验证身份和数据的真实性需要大量的资源和时间。针对传统医疗信息系统中存在的存储集中、共享安全性低和达成一致困难等问题,提出了一个基于联盟区块链的医疗健康数据安全模型。该模型根据目前的医疗资源分布情况将医疗机构划分等级,使用股份授权证明机制(Delegate Proot of Stake,DPOS)和实用拜占庭机制(Practical Byzantine Fautt Tolerante,PBFT)结合的混合共识机制保证在没有中心节点的情况下联盟中医疗机构可以快速达成一致,共享医疗健康数据;并根据区块链去中心、安全可信和防止篡改等特点,将数据记录及其他重要信息存储在区块链上,而将完整医疗数据加密存储在分布式数据库(Distributed Database,DDB)中,在安全存储用户医疗健康数据的同时,提高了数据在各医疗机构间的共享效率。安全性分析表明,该模型在容错范围内可以保护医疗健康数据,防止其被篡改和共谋;一致性分析表明,该模型有99%的概率保证联盟中医疗机构达成共识并共享医疗数据。     

医学图像融合技术在肿瘤放射治疗中的应用

由于常规医学图像的有效信息量较少，参考常规医学图像会影响肿瘤病情的判断，导致肿瘤放射治疗临床效果较低，为此提出医学图像融合技术，并将其应用到肿瘤放射治疗工作当中。利用医学设备采集患者的初始医学图像，通过灰度化、负像化和直方图预处理医学图像。经过医学图像的配准空间变换，将参考图像与浮动图像导入配准空间内，保证映射点与像素原点重合，实现多模态医学图像的配准处理。采用融合算子融合医学图像的各个级别及系数，得到重构的医学融合图像。输出医学图像融合结果，将医学图像融合结果应用到肿瘤放射治疗中，确定靶区位置并调整放射剂量，实现患者肿瘤放射治疗。实验结果表明，将医学图像融合技术应用到实际的肿瘤放射治疗工作中，可以有效地提高肿瘤的临床治疗效果，具有较高的应用价值。     

Selective medical image encryption using DNA cryptography

ABSTRACT

In the medical field, advanced techniques like e-health, smart health, and telemedicine applications are in use. These techniques transmit a digital medical image via open-source networks. The digital medical image contains confidential and sensitive information of patients. The transmitted digital medical images are used for diagnosis in the remote center. Hence, providing security and maintaining the confidentiality of the medical image is a major apprehension. In this paper, DNA cryptography and dual hyperchaotic map techniques are proposed to provide high-level security for a digital medical image. The digital medical images are very large in size and require more computational time. To reduce computational time, the selective digital medical image encryption algorithm is proposed. In the proposed cryptosystem, the permutation and diffusion process are performed on selected pixels of digital medical images. To construct theDNA structure for digital medical images, all DNA encoding rules based on the pixel position of the digital medical image are used. The cipher image is attained by using all DNA decoding rules based on the pixel value of the digital medical image. The proposed cryptosystem is resistant to different types of attacks.     

一个多媒体的远程诊断系统

远程诊断系统把病人的资料通过技术传输给不同地点的医学专家，使专家共同完成对病人的病情诊断，我们在Ｓｕｎ Ｓｐａｒｃ上设计并实现了一个多媒体的远程诊断系统ＭＴＣＳ，与目前大多数基于视频会议的远程诊断系统不同同，ＭＴＣＳ能支持医务人员之间的同悄和异步远程诊断不要求实时，不需要很高的网络伟输，具有较大灵活性，适用于远程专家会诊。     

基于CRF模型的临床医嘱信息实体识别方法应用研究

将命名实体识别技术运用于临床业务系统中,实现对临床医嘱的实体识别,提高临床医疗的工作效率。以上海市胸科医院为研究背景,提出嵌入于临床业务信息系统的临床医嘱实体识别方法。基于历年医嘱数据建立专项语料词库,运用CRF模型进行实时实体识别。随着识别系统上线使用,共处理了8362条医嘱,实验结果表明其准确率较好,在信息支撑度方面提升了医护人员的满意度。医嘱实体识别技术能够有效提高执行效率和医疗质量,也为医疗领域的知识挖掘工作提供了参考依据。     

计算机在医疗领域中的应用浅析

现代社会提倡企业的办公自动化,在医疗领域也不例外。应用计算机技术是提高医疗事业便捷、有效发展的重要措施,也是促进医疗领域科研发展的重要手段。随着计算机在医疗领域中应用的不断加深,医院信息化管理的水平也在不断提高。本文通过对计算机技术在我国医疗领域中的发展情况和前景作分析,论述计算机技术对医疗事业的重要性。     

基于大数据的掌上医疗器械检索平台研究

为了提高掌上医疗器械的信息化检索和管理能力,提出基于大数据的掌上医疗器械检索方法,构建掌上医疗器械检索的大数据分布模型,采用有向图模型构建掌上医疗器械信息库的检索节点分布结构模型,在掌上医疗器械信息库库中进行语义关联规则分析,采用字符串的匹配技术,建立掌上医疗器械信息库检索的模糊决策模型,采用大数据融合方法实现掌上医疗器械检索的算法设计,结合自相关特征匹配方法实现掌上医疗器械信息库的语义特征提取,实现掌上医疗器械检索平台的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行掌上医疗器械检索的智能性较好,检索的查准性较高,时延较低。     

云计算在医疗卫生职业教育信息化发展中的应用探索

结合当前人才市场对医疗卫生信息化复合人才职业技能需求,分析影响医疗卫生信息化发展的趋势和云计算在医疗卫生职业教育应用中的关键技术,研究云服务对医疗卫生信息化职业教育学习环境、教学方式、资源建设的影响等问题,展望基于云计算的医疗卫生信息化教育的应用前景。     

计算机技术在医疗监控中的应用

利用计算机技术对医疗单位进行实时动态监控,可以对住院病历进行高效的管理,防患未然,同时也能提高病历质量,有效避免医疗纠纷的发生,使医院医疗监护工作在质量更上一层楼,进而使医院的监控管理水平迈向现代化,符合现代医院管理的要求。本文阐述了医疗机构对监控的要求,计算机技术在医疗监控系统中的组成及临床中的重要意义。     

我国电子病历面临的信息安全风险

随着我国医疗改革的深入,医院逐步向信息化发展,为提高医疗效率,医院逐步使用电子病历系统(EMR)。然而,从法律层面、保障制度层面、安全机制层面我国电子病历所面临诸多安全风险,如电子病历系统在实体的身份强验证、数据存储、数据的传输等方面均存在安全隐患。本文针对电子病历面临的信息安全风险从宏观层面的法律制度建设、建立第三方监管制度、医疗机构的信息安全管理、电子病历容灾管理等方面提出对策建议。     

基于分布式信息流支撑的电子病历的安全机制研究

医疗信息系统正在全国逐步推广,电子病历将替代传统手写病历而成为记载病史的新型载体,未来病历的发展趋势将是基于分布式信息流支撑的电子病历。该病历的安全问题随之将成为人们最关心的问题。主要介绍了基于分布式信息流支撑的电子病历的安全机制：身份验证、数字签名、XML加密等,分析了其难点及要求,并给出了相应的算法描述,为基于分布式信息流支撑的电子病历的安全问题提供了一个较理想的解决方案。     

基于XML 的电子病历系统

文章针对传统病历书写中存在的医疗信息传递慢,历史病历调阅繁琐等问题,提出并实现了基于XML技术的电子病历系统设计方案。该系统作为临床信息数据的载体,以患者诊疗信息为主线,借助Web Services开发平台,集成了医嘱、医技、护理及传染病报病等信息,实现了数据查询与集成。本系统克服了传统手写病历管理只重病历的终末监控的问题,强化了对病历的多点、多方位监控。     

三维医学可视化分析平台的研究

本文介绍西北大学可视化研究所研制的三维医学可视化分析系统。该系统可用于医学影像数据库、手术计划系统、远程会诊系统和计算机医学辅助教学系统的开发平台,为医学图像可视化提供了有力的工具。