[發明專利]一種基于聯盟鏈的跨模態醫療數據聯合共享方法

有效

• 申請號: 202110305429.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112951356B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 周川;陳雷霆;唐溪蔓;陳俊璟
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G16H10/60
• 分類號: G16H10/60;G16H40/20
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 王崗

本發明公開了一種基于聯盟鏈的跨模態醫療數據聯合共享方法；該方法以跨模態跨科室跨醫院的醫療數據為切入點，利用聯盟鏈的聯合共享方式，基于智能合約、PBFT共識機制、非對稱加密算法，構建跨模態醫療數據聯合共享流程，具體流程如下；步驟1，確定供應鏈；步驟2，建立聯盟鏈；步驟3，設置針對科室聯盟鏈的智能合約鏈上交易流程；步驟4，設置針對醫院聯盟鏈的智能合約鏈上交易流程。本發明將醫療文本數據與影像數據引入到基于聯盟鏈的聯合共享研究中，拓展了醫療數據共享的研究領域的同時，聯系了海量的醫療文本數據和影像數據，推進了國內醫療數據共享研究的進程。

技術領域

本發明涉及醫療信息技術領域，具體來講涉及的是一種基于聯盟鏈的跨模態醫療數據聯合共享方法。

背景技術

從上世紀九十年代起，隨著醫院計算機管理網絡化、信息存儲介質的普及以及互聯網的全球化，電子病歷逐漸取代手寫紙張病歷，極大地提高了醫院的工作效率和醫療質量，但病歷數據的安全仍得不到保障。由于不同醫院間存儲醫療信息的數據系統不同，甚至同一醫院不同科室的醫療信息存儲系統也不盡相同，病歷數據共享存在種種苦難。

區塊鏈作為一種新興技術，具有不可偽造、可以追溯、公開透明等特征，徹底打破電子病歷的安全困局，為電子病歷的共享提供新通路。因此，基于區塊鏈的電子病歷共享方法孕育而生。不少電子病歷共享方案利用區塊鏈的公有鏈技術，實現了可靠的共享病歷，保護了患者隱私，降低了患者數據被泄露的風險。但是公有鏈作為公開透明的分布式系統，需要全網確認，交易成本較高。醫院之間的醫療數據共享只關系著共享數據的醫院和接收共享數據的醫院，因此并不需要系統中所有醫院節點的確認。相比于公有鏈，聯盟鏈在效率和靈活性上更占優勢。聯盟鏈的交易成本更低，可以實現局部確認；節點規模小，故障可以迅速修復；區塊生成時間短，能快速完成交易；讀寫權限可控，提供更好的隱私保護。但是聯盟鏈的去中心化程度沒有公有鏈高。一旦認證節點出現問題，數據往往面臨著更大的安全危機。

而且病歷的電子化并非醫療數據的電子化。時至今日，需要轉診跨院的患者仍面臨非電子病歷的醫療信息攜帶不便的問題。

醫療數據是多模態的，包含文本數據和影像數據兩類。其中，文本數據有電子病歷、藥物備案信息、醫療設備信息等數據，影像數據擁有CR、DR、CT、MRI、NM、DSA等多種格式。不同模態的數據具有不同的特點，文本數據內存占用小且易分享，影像數據耗存儲空間又與文本數據有對應關系。如何將醫療文本數據與醫療影像數據關聯成為一個挑戰。當前基于區塊鏈技術的跨模態醫療數據聯合共享技術的研究仍處于起步階段，因此迫切需要一種能對海量醫療數據進行跨模態聯合、跨科室跨醫院共享的實用方法。

經過檢索發現，申請號CN202010787039.8的發明涉及一種基于IPFS和聯盟鏈的醫療數據安全共享系統及方法，包括：數據擁有者終端，用于：使用對稱密鑰加密原始的醫療數據以得到醫療數據密文，并將醫療數據密文存儲在IPFS中，將關鍵詞對應的密文和對稱密鑰對應的密文上傳至聯盟鏈，并且能夠在智能合約中設置激勵機制和數據訪問權限；數據訪問者終端，用于：在滿足智能合約中設置的數據訪問權限并支付激勵機制所示出的激勵費用時，獲得并基于該目標醫療數據所對應的對稱密鑰以及該目標醫療數據所存儲的哈希地址解密出目標醫療數據。

申請號CN202011172441.1的發明公開了一種基于區塊鏈的醫療數據安全共享方法，采用了基于區塊鏈的技術構建醫療數據共享系統，由于區塊鏈本身的分布式特點，可以很好地解決全國100多萬個醫療機構的醫療數據存儲問題，從而實現醫療數據在聯盟鏈上的互聯互通；另外采用將完整醫療數據存儲至線下，將其hash值、患者簽名、醫院簽名、疾病關鍵詞、時間戳在內的信息作為上傳數據，是防止患者醫療數據被泄露的第一道屏障；采用EIGamal加密算法和對稱加密算法，實現醫療數據共享。