一種基于數(shù)據(jù)完整性校驗及修復的醫(yī)學圖像認證保全方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于遠程醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于數(shù)據(jù)完整性校驗及修復的醫(yī)學圖像認證保全方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著DICOM3.0標準(3.0版醫(yī)學數(shù)字影像和通信標準)的推出與實現(xiàn)，以及國際主流醫(yī)學影像設備廠商對該標準協(xié)議的支持，醫(yī)學數(shù)字影像在各醫(yī)院之間的遠程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)得以發(fā)展運用，基于醫(yī)學影像信息的遠程醫(yī)療得以實現(xiàn)。
[0003]DICOM3.0協(xié)議已經(jīng)實現(xiàn)了醫(yī)學數(shù)字圖像的通信傳輸標準化，并在此基礎(chǔ)上建立了醫(yī)學圖像儲存與傳輸系統(tǒng)(PACS:Picture Archiving and Communicat1n System)，S卩每個患者每次拍片后都會生成一個數(shù)字影像數(shù)據(jù)可供存儲和跨院傳輸。也就是說，患者拍片后只需個人攜帶或網(wǎng)絡傳輸數(shù)字信息給醫(yī)生，再通過相應程序即可還原為醫(yī)學影像。但實際情況是，每位患者拍片后取走的依然是膠片，而跨院就診時另一方醫(yī)生常以膠片不清晰而要求患者重新拍照。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因除了經(jīng)濟利益外，還有就是數(shù)據(jù)在醫(yī)院間遠程傳輸或患者個人存儲時，現(xiàn)有協(xié)議不能防止原始數(shù)據(jù)被人為修改或部分丟失。一旦數(shù)據(jù)被破壞或更改，就不能確保醫(yī)學圖像作為病情診斷依據(jù)的真實完整性。
[0004]DIC0M3.0標準第十五章安全與系統(tǒng)管理規(guī)范中僅提供了用在兩個通信的應用程序之間交換信息時應遵守的安全規(guī)則，但沒有在其他地方列出或者討論有關(guān)安全政策方面的問題，在PACS傳輸中缺乏數(shù)據(jù)完整性的認證機制。致使遠程醫(yī)療中，雖然可以實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的傳輸，卻得不到遠程醫(yī)院對數(shù)據(jù)真實性的信任。
[0005]數(shù)據(jù)的認證保全核心在于保證所取得數(shù)據(jù)是真實完整、未經(jīng)修改變化的。對于醫(yī)學數(shù)字圖像的認證保全，其功能應該滿足以下幾點要求:1、經(jīng)過遠程傳輸或傳遞后，可以防止被人為修改或破壞的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)再被投入診斷使用；2、經(jīng)過遠程傳輸或傳遞后，可以防止發(fā)生了數(shù)據(jù)丟失的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)再被投入診斷使用；3、對未被修改或破壞以及未發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)給予真實完整性鑒定，使其得到醫(yī)院醫(yī)生的認可，放心投入診斷使用；4、對未通過的不完整醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)可進行網(wǎng)絡在線修復，使得修復后的圖像數(shù)據(jù)真實完整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)據(jù)完整性校驗及修復的醫(yī)學圖像認證保全方法，該方法采用數(shù)據(jù)保全處理機制、數(shù)據(jù)認證處理機制和不完整數(shù)據(jù)在線修復機制，對患者的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)進行保全處理，當患者轉(zhuǎn)院或更換醫(yī)生進行遠程會診時，無需再重復拍攝醫(yī)學圖像，所轉(zhuǎn)醫(yī)院或遠程醫(yī)生將被授權(quán)得到患者經(jīng)過保全處理的醫(yī)學影像，使其能充分相信該圖像數(shù)據(jù)是真實完整的，從而實現(xiàn)高效安全的遠程醫(yī)療。
[0007]本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種基于數(shù)據(jù)完整性校驗及修復的醫(yī)學圖像認證保全方法，在本方法中，采用數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)和數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)實現(xiàn)對患者醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)的保全和認證；數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)用于實現(xiàn)DICOM數(shù)字圖像信息讀取、圖像數(shù)據(jù)保全處理；數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)識別、圖像數(shù)據(jù)認證處理、不完整數(shù)據(jù)在線修復、圖像數(shù)據(jù)還原為DICOM標準格式；具體包括以下步驟:
[0009]步驟一:通過數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)的成像設備拍攝DICOM圖像，并直接輸入該系統(tǒng)；
[0010]步驟二:數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)對DICOM數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進行提取并作保全處理，生成保全數(shù)據(jù)包；
[0011]步驟三:根據(jù)用戶請求，將保全數(shù)據(jù)包傳送至遠程的數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)；
[0012]步驟四:數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行識別，對未保全的圖像數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為DICOM標準格式，對已保全數(shù)據(jù)即保全數(shù)據(jù)包作認證處理；
[0013]步驟五:保全數(shù)據(jù)包認證處理中有誤差的數(shù)據(jù)段通過與數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接，進行在線數(shù)據(jù)修復；
[0014]步驟六:數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)將通過認證處理的完整數(shù)據(jù)或經(jīng)在線修復后的完整數(shù)據(jù)還原為DICOM標準格式。
[0015]進一步，在步驟二中，所述的DICOM數(shù)字圖像信息提取，即為將DICOM標準格式圖像轉(zhuǎn)換為DAT格式圖像數(shù)據(jù)，將其中包含的圖像信息與醫(yī)療相關(guān)信息以數(shù)據(jù)流的形式提取出來，用于后續(xù)的認證保全處理。
[0016]進一步，在步驟二中，所述的圖像數(shù)據(jù)保全處理，需要將DAT格式的圖像數(shù)據(jù)以分段算法分為η個數(shù)據(jù)段，其主要目的是為了實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸模式中的數(shù)據(jù)在線修復功能；使用數(shù)據(jù)暫存器，分段圖像數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)暫存器中，用于后續(xù)的不完整數(shù)據(jù)在線修復；圖像數(shù)據(jù)保全處理，需要將分段圖像數(shù)據(jù)分別做Hash運算，得到η個與數(shù)據(jù)段對應的Hash摘要，組成Hash摘要集A，并對Hash摘要集A私密性處理，其目的是以Hash摘要驗證各段數(shù)據(jù)完整性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)保全。
[0017]進一步，在步驟三中，所述分段圖像數(shù)據(jù)和Hash摘要集A組成保全數(shù)據(jù)包，并根據(jù)用戶的請求，通過網(wǎng)絡發(fā)送至數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)。
[0018]進一步，在步驟四中，數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行識別，識別數(shù)據(jù)是通過鑒別數(shù)據(jù)包中是否含有Hash摘要集A來實現(xiàn)的，若含有Hash摘要集A，則所接受到的數(shù)據(jù)包為保全數(shù)據(jù)包，進而對保全數(shù)據(jù)包作認證處理；若不包含Hash摘要集A，則直接將所接受到分段數(shù)據(jù)重組，并轉(zhuǎn)換為DICOM標準格式圖像。
[0019]進一步，步驟四中，圖像數(shù)據(jù)認證處理即為對數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)所接收到的分段圖像數(shù)據(jù)的完整性進行校驗，其流程是先對接收到的Hash摘要集A解私密性處理，同時將保全數(shù)據(jù)包中分段圖像數(shù)據(jù)作Hash運算，得出Hash摘要集B，然后將Hash摘要集A與B中相對應摘要值依次對比，判斷是否完全吻合；若完全吻合，則表示該分段圖像數(shù)據(jù)是真實完整的；若不完全吻合，則可選擇對誤差數(shù)據(jù)段進行在線修復，也可直接放棄數(shù)據(jù)。
[0020]進一步，在步驟五中，不完整數(shù)據(jù)的在線修復是指在數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)對保全數(shù)據(jù)包中分段圖像數(shù)據(jù)作完整性檢驗以后，若有誤差數(shù)據(jù)段，則生成誤差分析報告，發(fā)送至數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)暫存器，由數(shù)據(jù)暫存器將所保存的誤差數(shù)據(jù)段對應的原始數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)補丁發(fā)送至數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)，認證系統(tǒng)接收該補丁數(shù)據(jù)段以后仍需對其作數(shù)據(jù)完整性檢驗，若補丁數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)完整，則將其替換保全數(shù)據(jù)包中的誤差數(shù)據(jù)段，若不完整，則可以選擇繼續(xù)修復。
[0021]進一步，所述補丁數(shù)據(jù)段的完整性檢驗是指，對補丁數(shù)據(jù)段作Hash運算，得出Hash摘要值，將該值與誤差數(shù)據(jù)段對應于Hash摘要集A中的Hash摘要值對比，若完全吻合，則該補丁數(shù)據(jù)段是完整的。
[0022]進一步，在步驟六中，所述圖像數(shù)據(jù)還原為DICOM標準格式分為兩種途徑:其一是在數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)對未保全處理的圖像數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為DICOM標準格式；其二是在數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)對分段圖像數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)完整性檢驗后重組并轉(zhuǎn)換為DICOM標準格式。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:通過本發(fā)明所述的方法，患者的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)將通過保全機制和認證機制的數(shù)據(jù)完整性認證，當患者轉(zhuǎn)院或更換醫(yī)生進行遠程會診時，無需再重復拍攝醫(yī)學圖像，所轉(zhuǎn)醫(yī)院或遠程醫(yī)生將被授權(quán)得到患者經(jīng)過保全處理的醫(yī)學影像，使其能充分相信該圖像數(shù)據(jù)是真實完整的，可以作為患者的診斷依據(jù)。對醫(yī)學數(shù)字圖像的認證保全處理，就是使患者的醫(yī)學圖像在遠程醫(yī)療和跨院就診中得到數(shù)據(jù)完整性認證，可以保證圖像數(shù)據(jù)的真實性和可靠性，為打破醫(yī)院之間的信息封閉，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享提供技術(shù)支持。這既為患者節(jié)約開銷，也可降低成像設備多次拍攝對患者身體帶來的副作用。
【附圖說明】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
[0025]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的工作原理圖；
[0026]圖2為本發(fā)明技術(shù)方案的系統(tǒng)流程圖；
[0027]圖3為保全處理流程圖；
[0028]圖4為圖像數(shù)據(jù)分段運算流程圖；
[0029]圖5為系統(tǒng)認證處理流程圖；
[0030]圖6為Hash對比示意圖；
[0031]圖7為圖像數(shù)據(jù)在線修復流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0033]本發(fā)明提供了一種基于數(shù)據(jù)完整性校驗及修復的醫(yī)學圖像認證保全方法，在本方法中，采用數(shù)據(jù)保全系統(tǒng)和數(shù)據(jù)認證系統(tǒng)實現(xiàn)對患者醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)的保全和認證，圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的工作原理圖，圖2為本發(fā)明技術(shù)方案的系統(tǒng)流程圖，數(shù)據(jù)保全處理流程如圖3所示，其中各主要模塊功能如下:
[0034]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:對未被保全處理的DICOM標準數(shù)字圖像，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，得到DAT格式的圖像數(shù)據(jù)，其目的是解讀圖像數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的認證保全處理；
[0035]數(shù)據(jù)分段:將DAT格式的圖像數(shù)據(jù)以合適的分段算法分為η個數(shù)據(jù)段，對數(shù)據(jù)分段處理主要目的是為了實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸模式中的數(shù)據(jù)在線修復功能；
[0036]Hash運算:將分段后的η個數(shù)據(jù)段分別做Hash運算，得到η個與數(shù)據(jù)段對應的Hash摘要，組成Hash摘要集A，其目的是以Hash摘要實現(xiàn)數(shù)據(jù)保全；
[0037]數(shù)據(jù)暫存器:將分段后的數(shù)據(jù)存儲至該部分，在網(wǎng)絡傳輸模式中，就是利用保存到該部分的數(shù)據(jù)段來實現(xiàn)在線修復的；
[0038]私密性處理:可采取加密編碼等操作實現(xiàn)Hash摘要的私密化，確保Hash摘要在遠程傳輸或傳遞過程中，不會被人為修改或破壞；
[0039]數(shù)據(jù)打包:將分段后的圖像數(shù)據(jù)和私密性處理后的Hash摘要集A封裝為一個數(shù)據(jù)包，便于遠程傳輸或傳遞。
[0040]其中圖像數(shù)據(jù)分段及Hash運算流程如圖4所示。
[0041]數(shù)據(jù)認證處理流程如圖5所示，在數(shù)據(jù)認證端，對接收