CN109243548A - 一种基于区块链技术的医疗数据平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的医疗数据平台，包括：终端、服务器模块、数据存储模块和区块链网络；终端通过服务器模块与数据存储模块和区块链网络进行数据交互；服务器模块包括通信服务器、中间证书服务器和根证书服务器，用于处理各个模块之间的数据交互并向区块链网络节点分配证书；数据存储模块包括医疗信息***和分布式影像数据库，用于进行数据存储；区块链网络包括若干个机构记账节点和若干个共识节点，记账节点相互进行数据同步。本发明的优点在于，将现有医疗信息存储到区块链共享账本中，让各个医疗机构可以共享其患者相关的医疗信息，并使用加密算法实现了医疗数据的隐私保护功能，促进医疗数据共享的同时保护了敏感信息的安全。

Description

一种基于区块链技术的医疗数据平台

技术领域

本发明涉及区块链应用领域，更具体地，涉及一种基于区块链技术的医疗数据平台。

背景技术

目前，现今，随着信息技术的快速发展，国内越来越多的医院正加速实施基于信息化平台、HIS***的建设，以提高医院的服务水平与核心竞争力。虽然国内大部分医院已实现本医院内医疗数据信息化共享，但是当患者面临转院或者别院复诊时，还是使用原始的纸质病历以及CT、核磁共振影像胶片等；一方面因为纸质病例的局限性，使得医生不能把所有的医疗信息(如临床信息)详尽地记录在纸质病例上，使得医生诊断效率较低(医生把信息记录在纸质病例效率低下)；另一方面，由于医学影像胶片是医用热敏胶片，如果有折叠、重力挤压、胶片间摩擦等不当处理行为易造成人为的伪影和静电，使得患者患病历史影像资料损坏，导致需要重新进行相关检查，增加了患者的就医成本的同时占用了不必要的医疗资源；严重制约了多医院间的医疗信息的共享，使得医生对患者进行诊断的可用资料减少，进一步可能导致医生错估患者病史，增加误诊的概率。同时由于医院医疗信息的中心化管理，使得医疗数据容易内部泄露及遭受黑客攻击，增加了医疗信息泄露的可能性，而且中心化管理降低了医疗数据的容灾能力。

在专利“医疗数据***”中公开了一种医疗数据***。该***包括，区域医疗数据中心与该区域医疗数据中心连接的多个医疗服务器。多个医疗机构服务器分别对应于区域内的医疗数据中心管辖的多个医疗机构。医疗机构服务器，用于存储患者在该医疗机构服务器对应的医疗机构中的医疗数据。其中的医疗数据与患者的身份标识码相对应。区域医疗数据中心包括信息存储模块，用于存储多个医疗机构服务器的地址信息、患者的身份标识码以及与多个医疗机构服务器中的医疗信息相对应的医疗数据索引。而且患者的身份标识码在区域医疗数据中心所辖范围内是唯一的。信息存储模块，用于存储区域内多个医疗机构服务器的地址信息、区域内有效患者身份标识码，以及区域内多个医疗机构服务器中的医疗数据相对应的医疗数据索引。该发明使得不同医疗机构间能够共享患者的医疗数据，有效地克服了医疗机构之间“信息孤岛”的技术缺陷。但是由于该***没有一定的隐私保护策略，可能会遭受攻击，导致患者医疗信息泄露，存在患者信息被滥用的风险。

发明内容

本发明为使得不同医疗机构间能够共享患者的医疗数据，克服上述医疗机构之间“信息孤岛”的技术缺陷，提供一种基于区块链技术的医疗数据平台。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于区块链技术的医疗数据平台，包括：终端、服务器模块、数据存储模块和区块链网络；

所述终端通过服务器模块与数据存储模块和区块链网络进行数据交互；

所述服务器模块包括通信服务器、中间证书服务器和根证书服务器，通信服务器用于处理各个模块之间的数据交互，根证书服务器用于存储证书信息，中间证书服务器用于处理区块链网络节点信息，并向区块链网络节点分配证书；

所述数据存储模块包括医疗信息***和分布式影像数据库，医疗信息***用于存储医疗数据，分布式影像数据库将影像数据存储至区块链网络节点中；

所述区块链网络包括若干个机构记账节点和若干个共识节点，记账节点构成所述区块链网络，使区块链网络中的记账节点相互进行数据同步，每个记账节点在更新时均需要通过共识节点进行共识验证操作，验证通过后再将更新的内容同步至区块链网络中的其余记账节点。

进一步地，所述区块链网络的构建过程具体包括以下步骤：

S21.区域的若干个医疗机构分别代表区块链网络中的各个节点，通过所述节点的配置文件，更改需要创建的区块链网络的组织信息，包括区域内参与该网络的多个医疗机构的信息、共识排序算法的选择信息、以及对区块链进行操作的应用程序相关信息；

S22.通过Hyperledger Fabric区块链技术框架的可执行程序，启动区块链网络；

区域内每个医疗机构都有对应的区块链节点，利用各个医疗机构内的区块链操作客户端，通过通信服务模块连接到医疗机构内的医疗信息***，把患者对应的医疗数据JSON序列化字符串作为VALUE值以及患者基本信息作为KEY值，通过区块链网络中通道对应的与提交相关的链代码，提交到医疗数据区块链网络的当前区块中。

进一步地，所述医疗机构信息***用于存储医疗机构中各个部门的临床治疗的医疗数据，具体包括以下步骤：

S31.采用IHE XDS技术框架，对区块链网络中的若干个医疗机构的医疗信息***，制订医疗机构的临床电子病历集成方案；

S32.通过医疗机构的现有医疗信息***API，把患者基本信息以及就诊期间的临床电子病历导出；

S33.将患者的医学影像信息存储至分布式影像数据库中；

S34.把患者对应的影像信息在分布式影像数据库中的唯一索引与该患者的临床电子病历信息以及患者基本信息整合至结构化的JSON文件中，并存储在医疗信息***中；

S35.对所述步骤S5的JSON文件进行序列化，生成作为数据库存储的VALUE值的字符串，同时把患者基本信息字符串作为KEY值，生成患者信息和患者医疗数据的KEY-VALUE对并存储在医疗信息***中。

进一步地，所述步骤S33和S34的具体存储过程如下：

利用医疗机构现有的医疗信息***，通过医学影像***的API，把对应患者医疗数据的医学影像文件导出，存储在区块链网络中每个医疗机构成员都建有的分布式数据库中；

其中，所述分布式数据库通过SequoiaDB数据库实现，各个医疗机构的医学影像分布式数据库数据一致性由SequoiaDB分布式数据库***内嵌的Raft分布式算法实现；

在存储患者的医学影像文件时，利用SHA256哈希算法，生成一个256位哈希值；把所述哈希值和分布式数据库对该文件的索引一起存储到患者信息对应的结构化JSON文件中。

进一步地，所述医疗数据通过以下加密解密过程进行保护；

在区块链网络中，患者医疗数据写入区块链前，通过椭圆曲线加密算法对存储了患者信息的字符串进行加密，利用链代码写入到医疗数据区块链网络的区块中，由加密者储存解密密钥；解密时，通过所述解密秘钥进行数据解密还原。

进一步地，所述医疗数据的访问和共享过程具体如下：

每一个医疗机构区块链网络中共享通道中的链代码或者编写链代码，利用链代码来查询所加入Hyperledger Ledger区块链网络的共享账本信息；区块链参与者角度在相关医疗机构操作人员的客户端中装入查询、增加医疗信息的链代码，当患者再次就诊时，具有权限的操作人员用所述客户端来查询或者增加区块链网络共享账本中的患者相关医疗数据；

区块链网络的共享账本是区块链网络中各个医疗结构患者就诊信息的有序记录即患者医疗信息的添加，而患者每次就诊都会产生该次就诊信息及患者基本信息的键值对，用于提交给账本保存到区块链中；

区块链网络使用LevelDB作为键值数据库，使用键查询、组合查询和键值范围查询方法对Hyperledger Fabric区块链账本中患者信息进行查询。

进一步地，所述医疗数据平台的用户管理具体为医疗数据操作人员的身份管理；

其中，通过X.509数字证书封装标准，将医疗机构内操作人员在区块链网络中所属医疗机构信息、在医疗机构中的部门名称、角色名称和所述操作人员的自身身份信息进行封装，生成基于X.509格式的唯一数字证书；

所述区域链网络为基于Hyperledger Fabric框架的区块链网络，在HyperledgerFabric框架中利用框架自带的MSP组件作为权威机构，使用每个医疗机构中操作人员证书的配置信息进行规则和权限制定，用于验证参与区块链网络的操作人员的身份信息。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明采用的Hyperledger Fabric区块链技术框架，属于联盟链，是一个许可的网络，所有的参与方都是已知的，具有一定的透明性及安全性。如果有新的医疗机构或者组织成员需要加入到该网络中时，只有原区块链网络中大部分成员同意并许可后才能完成，隔绝了恶意成员的加入而对该区块链网络的破坏，降低了患者信息泄露的风险。

本发明利用Hyperledger Fabric区块链技术框架，整合区域内多个医疗机构原有的医疗信息***，使得多个医疗机构内原有医疗信息存储到区块链的共享账本中，让各个医疗机构可以共享其患者相关的医疗信息，并使用加密算法等实现了医疗数据的隐私保护功能，促进医疗数据共享的同时保护了患者敏感信息的安全。由于区块链网络中账本在每个医疗机构都是共享的，故一定程度上提高了医疗数据的容灾性，使得患者医疗数据具有更高的安全性。

对于医生诊断来说非常重要的医学影像资料，无损地存储到区域内各个医疗机构的分布式影像数据库中，同时把影像文件的哈希值以及在分布式数据库中的索引存储到区块链中，保证的医学影像资料的长期保存及区域内多医疗机构共享的同时，用区块链的安全特性保护了患者的医疗隐私安全。

因为本发明中Hyperledger Fabric区块链网络使用LevelDB作为键值数据库，可以使用键查询、组合查询和键值范围查询等丰富的查询方法对Hyperledger Fabric区块链账本中患者信息进行查询。进一步提升了患者医疗数据共享的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是基于区块链技术的医疗数据平台结构示意图。

图2是基于区块链技术的医疗数据平台的数据共享流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

一种基于区块链技术的医疗数据平台，其结构如图1所示，包括：终端、服务器模块、数据存储模块和区块链网络；

所述终端通过服务器模块与数据存储模块和区块链网络进行数据交互；

所述服务器模块包括通信服务器、中间证书服务器和根证书服务器，通信服务器用于处理各个模块之间的数据交互，根证书服务器用于存储证书信息，中间证书服务器用于处理区块链网络节点信息，并向区块链网络节点分配证书；

具体的，在区块链网络中每个医疗机构内建立一个通信服务器，为客户端、医院医疗信息***、区块链网络及证书服务器间建立一个桥梁。实现客户端对区块链共享账本以及医院医疗信息***的访问，同时配合证书管理模块为每个客户端分配相应的证书；同时中间证书服务器和根证书服务器利用Hyperledger Fabric区块链技术框架中内建的Fabric CA节点，为区块链网络中各个节点分配相关的证书；

所述数据存储模块包括医疗信息***和分布式影像数据库，医疗信息***用于存储医疗数据，分布式影像数据库将影像数据存储至区块链网络节点中；

具体的，利用SequoiaDB分布式数据库，在区域内每个医疗机构中都建立一个医学影像数据库，把患者影像资料存储到数据库中，并通过通信服务模块和客户端把影像资料的哈希值和索引存储到区块链中；

所述区块链网络包括若干个机构记账节点和若干个共识节点，记账节点构成所述区块链网络，使区块链网络中的记账节点相互进行数据同步，每个记账节点在更新时均需要通过共识节点进行共识验证操作，验证通过后再将更新的内容同步至区块链网络中的其余记账节点；

具体的，利用Hyperledger Fabric区块链技术框架，建立起区块链网络的基本区块链底层服务。为上层应用提供相应的API调用接口，实现区域内多个医疗机构共同形成一个医疗数据共享的区块链网络。同时提供区块链账本共识服务，保证每个医疗机构提交的医疗信息在整个网络上的账本中同步，并确保合适的参与者都同意后才更新账本。使用基于P2P的通信网络(gRPC)，通过HTTP的报文实现区块链网络中各个医疗机构节点之间的信息传输。

在一种实施方式中，所述区块链网络的构建过程具体包括以下步骤：

S21.区域的若干个医疗机构分别代表区块链网络中的各个节点，通过所述节点的配置文件，更改需要创建的区块链网络的组织信息，包括区域内参与该网络的多个医疗机构的信息、共识排序算法的选择信息、以及对区块链进行操作的应用程序相关信息；

S22.通过Hyperledger Fabric区块链技术框架的可执行程序，启动区块链网络；

区域内每个医疗机构都有对应的区块链节点，利用各个医疗机构内的区块链操作客户端，通过通信服务模块连接到医疗机构内的医疗信息***，把患者对应的医疗数据JSON序列化字符串作为VALUE值以及患者基本信息作为KEY值，通过区块链网络中通道对应的与提交相关的链代码，提交到医疗数据区块链网络的当前区块中。

具体的，首先，区域内多个医疗机构分别代表Hyperledger Fabric中的一个组织，通过修改Hyperledger Fabric的创世区块的配置文件，可以更改我们需要创建的区块链网络的组织信息即区域内参与该网络的多个医疗机构的信息、共识排序算法的选择信息、以及对区块链进行操作的应用程序相关信息等。然后通过Hyperledger Fabric区块链技术框架的相关可执行程序，启动我们的区块链网络。区域内每个医疗机构都有对应的区块链节点，利用某一个医疗机构内的区块链操作客户端，通过一个通信服务模块连接到医疗机构内的医疗信息***，把对应患者的医疗信息JSON序列化字符串作为VALUE值以及患者基本信息作为KEY值，通过Hyperledger Fabric区块链中通道对应的与提交相关的链代码，提交到医疗信息区块链网络的当前区块中。

在一种实施方式中，所述医疗机构信息***用于存储医疗机构中各个部门的临床治疗的医疗数据，具体包括以下步骤：

S31.采用IHE XDS技术框架，对区块链网络中的若干个医疗机构的医疗信息***，制订医疗机构的临床电子病历集成方案；

S32.通过医疗机构的现有医疗信息***API，把患者基本信息以及就诊期间的临床电子病历导出；

S33.将患者的医学影像信息存储至分布式影像数据库中；

S34.把患者对应的影像信息在分布式影像数据库中的唯一索引与该患者的临床电子病历信息以及患者基本信息整合至结构化的JSON文件中，并存储在医疗信息***中；

S35.对所述步骤S5的JSON文件进行序列化，生成作为数据库存储的VALUE值的字符串，同时把患者基本信息字符串作为KEY值，生成患者信息和患者医疗数据的KEY-VALUE对并存储在医疗信息***中。

具体的，因为我们需把同一区域内多个医疗机构的医疗数据存储到区块链中用于共享，而不同医疗机构内部可能存在不同厂商的医疗信息***，每一个***都负责存储和检索医疗机构内病人诊疗过程不同部门的临床医疗数据。首先，我们先对该区域内的多个医疗机构的医疗信息***应用IHE XDS技术框架，制订医疗机构的临床电子病历集成方案。通过医疗机构现有的医疗信息***API把患者基本信息以及就诊期间的临床电子病历导出，存储在一个利于区块链网络打包的结构化JSON文件中。然后，对于患者的医学影像信息，考虑到医学图像的质量关系到医学诊断的可靠性，因此医学影像资料不能用普通的图像压缩算法(如JEPG算法)进行压缩，这样势必就会造成患者的医学影像信息占用空间过大；如果把如此大的患者信息存储到区块链中，必定会让患者医疗信息的写入和查询速度变慢，导致患者医疗信息无法高效共享的问题；针对这一问题，我们在区域内多个医疗机构中的每个医疗机构都建立一个分布式数据库的节点，把数据量较大的医学影像信息存储在该分布式数据库中。最后把特定患者对应的影像信息在分布式数据库中的唯一索引与该患者的临床电子病历信息以及患者基本信息使用结构化的JSON格式进行存储。最后对存储了患者医疗信息的JSON文件进行序列化，生成一个字符串作为数据库存储的VALUE值，同时把患者基本信息字符串作为KEY值，生成患者信息和患者医疗信息的KEY-VALUE对。由此就已经生成了患者医疗信息数据。

在一种实施方式中，所述步骤S33和S34的具体存储过程如下：

利用医疗机构现有的医疗信息***，通过医学影像***的API，把对应患者医疗数据的医学影像文件导出，存储在区块链网络中每个医疗机构成员都建有的分布式数据库中；

其中，所述分布式数据库通过SequoiaDB数据库实现，各个医疗机构的医学影像分布式数据库数据一致性由SequoiaDB分布式数据库***内嵌的Raft分布式算法实现；

在存储患者的医学影像文件时，利用SHA256哈希算法，生成一个256位哈希值；把所述哈希值和分布式数据库对该文件的索引一起存储到患者信息对应的结构化JSON文件中。

具体的，利用医疗机构现有的医疗信息***，通过相关的医学影像***的API，把对应患者医疗数据的医学影像文件导出，存储在区块链网络中每个医疗机构成员都建有的分布式数据库中。针对分布式数据库，我们可以使用SequoiaDB数据库来实现，各个医疗机构的医学影像分布式数据库数据一致性由SequoiaDB分布式数据库***内嵌的Raft分布式算法实现。然后针对对应患者的医学影像文件，利用SHA256哈希算法，生成一个256位哈希值；把该哈希值连同分布式数据库对该文件的索引一起存储到患者信息对应的结构化JSON文件中。存储哈希值可确保在当该JSON文件存储到区块链后，区块链外对文件的任何篡改都能被相关方检测出来。

在一种实施方式中，所述医疗数据通过以下加密解密过程进行保护；

在区块链网络中，患者医疗数据写入区块链前，通过椭圆曲线加密算法对存储了患者信息的字符串进行加密，利用链代码写入到医疗数据区块链网络的区块中，由加密者储存解密密钥；解密时，通过所述解密秘钥进行数据解密还原。

具体的，从患者角度来看，在Hyperledger Fabric区块链网络中，患者医疗数据写入区块链前，通过ECC算法(Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线加密)为存储了患者信息的序列化字符串进行加密，然后再利用相应的链代码写入到医疗信息区块链网络的区块中。由于这一步骤是在把患者信息加入到医疗信息数据区块前完成的，所以当我们把加密的医疗信息加入到区块链账本中后，只能由加密者相应的解密秘钥才能解密数据。

从医疗机构角度来看，首先，Hyperledger Fabric是一种联盟链的区块链技术也就是说Hyperledger Fabric网络是私有的，相对于人人都可以加入的公有链如比特币来说，只有Hyperledger Fabric区块链网络中多数医疗机构同意才能加入到该区块链网络中，隔绝了恶意成员的加入而对该区块链网络的破坏，减少了患者信息泄露的风险。其次，Hyperledger Fabric为每个对区块链操作人员的客户端建立了一个成员服务提供者组件，一个医疗机构利用该组件为自己机构中对区块链有操作需求的操作人员分配一定的操作权限。只有拥有特定操作权限的操作人员才可以对区块链中患者信息进行查询或者添加，减少了能操作患者数据的机会，进一步地保证了患者医疗数据的隐私性。

在一种实施方式中，所述医疗数据的访问和共享详细过程如图2的共享流程所示，具体包括以下步骤：

每一个医疗机构区块链网络中共享通道中的链代码或者编写链代码，利用链代码来查询所加入Hyperledger Ledger区块链网络的共享账本信息；区块链参与者角度在相关医疗机构操作人员的客户端中装入查询、增加医疗信息的链代码，当患者再次就诊时，具有权限的操作人员用所述客户端来查询或者增加区块链网络共享账本中的患者相关医疗数据；

区块链网络的共享账本是区块链网络中各个医疗结构患者就诊信息的有序记录即患者医疗信息的添加，而患者每次就诊都会产生该次就诊信息及患者基本信息的键值对，用于提交给账本保存到区块链中；

区块链网络使用LevelDB作为键值数据库，使用键查询、组合查询和键值范围查询方法对Hyperledger Fabric区块链账本中患者信息进行查询。

具体的，由于Hyperledger Fabric区块链网络中的每一个医疗机构都有一个账本的拷贝，每一个医疗机构都可以共享通道中的链代码或者编写特定的链代码，所以每一个医疗机构都可以利用链代码来查询所加入Hyperledger Ledger区块链网络的共享账本信息。进一步的，在区块链参与者角度来说，可以为相关医疗机构操作人员的客户端中装入查询、增加医疗信息的链代码，当患者再次就诊时，有相应权限的操作人员可以用该客户端来查询或者增加Hyperledger Fabric区块链共享账本中的患者相关医疗数据。从技术角度来说，Hyperledger Fabric区块链网络的共享账本是区块链网络中各个医疗结构患者就诊信息的有序记录即患者医疗信息的添加。而患者每次就诊都会产生一对该次就诊信息及患者基本信息的键值对，这些信息可以提交给账本保存到区块链中。我们的HyperledgerFabric区块链网络使用LevelDB作为键值数据库，可以使用键查询、组合查询和键值范围查询等丰富的查询方法对Hyperledger Fabric区块链账本中患者信息进行查询。由于患者信息是JSON格式并序列化为字符串存储在数据库中的，故当我们查询到结果后，只需要对该数据进行反序列化，即可得到可视化的患者医疗信息数据。对于医学影像信息，只需要通过JSON反序列化结果中得到的医学影像分布式数据库索引，就可快速获得相应的医学影像数据资料。至此，就完成了对患者数据的查询工作。

在一种实施方式中，所述医疗数据平台的用户管理具体为医疗数据操作人员的身份管理；

其中，通过X.509数字证书封装标准，将医疗机构内操作人员在区块链网络中所属医疗机构信息、在医疗机构中的部门名称、角色名称和所述操作人员的自身身份信息进行封装，生成基于X.509格式的唯一数字证书；

所述区域链网络为基于Hyperledger Fabric框架的区块链网络，在HyperledgerFabric框架中利用框架自带的MSP组件作为权威机构，使用每个医疗机构中操作人员证书的配置信息进行规则和权限制定，用于验证参与区块链网络的操作人员的身份信息。

具体的，利用一个医疗机构内操作人员在区块链网络中所属医疗机构信息、在医疗机构中的部门名称、角色名称加上该操作人员的自身身份信息等，通过X.509数字证书封装标准，把那些信息封装起来生成一个独一无二X.509格式的数字证书。显然，仅仅拥有证书是不够的，因为一个身份必须是可以被验证的(相当于现实世界中的身份证)，所以这个身份必须来自这个区块链网络信任的一个权威机构或者***。在Hyperledger Fabric中利用框架自带的MSP组件作为一个权威机构，用描述了每个医疗机构中操作人员证书的配置信息来定义的一系列规则(确定每个操作人员的权限)，使得参与区块链网络的每一个操作人员的身份都可以被验证。具体来说就是，首先通过***信任的权威认证机构，如业内知名认证机构Symantec、GeoTrust等，为该Hyperledger Fabric网络颁发一个根证书，在Hyperledger Fabric框架中根证书就对应于Fabric CA节点。然后通过该根证书，为区块链网络中的每个医疗机构颁发一个中间CA证书，而中间CA证书又可以为该机构内的每个需要操作区块链网络数据的人员颁发一个CA。这样根CA和多级中间CA，可以形成一个信任链，使得参与区块链的每个点都有一个可以验证的身份——可以通过上一级的CA验证下一级CA。而且Fabric CA颁发的证书还可以用来签名，使得操作人员每一次用客户端对区块链进行的数据提交都可以使用该参与者的公钥进行验证。进一步确保了患者医疗信息的安全。

为了更具体地说明本发明过的实施方案，在本发明上述的方案以及附图图1和图2的基础上，进行一个具体患者就诊的示例说明，具体如下：

一、患者在区域内任意一家建立了医疗信息共享区块链网络的医院内初次就诊时，首先医生为其录入患者的相关基本信息。然后患者进行治疗，此时如果患者需要进行相关检查；对于普通的医学检查，把相关的信息记录在患者临床电子病历中；对于医学影像类的检查，医学影像操作人员利用特定的医学影像***API，把对应患者的影像资料运行SHA256哈希运算，生成对应哈希值，再把影像资料存储到每个医疗机构中建有的分布式影像数据库中，同时把该影像资料对应在分布式数据库中的索引连同该影像资料的哈希值通过通信服务器写入到临床电子病历中。如果患者存在住院治疗的情况，利用医院医疗信息***，把患者的临床数据写入到其临床电子病历中。

二、患者治疗结束，办理出院时，医生首先通过医院医疗信息***把患者该次就诊的所有医疗信息整合到结构化的JSON文件中。然后，通过特定的区块链操作客户端把该患者对应医疗信息的JSON文件使用相关的序列化函数进行序列化，生成字符串。同时把已确认的患者基本信息也进行序列化。此时生成患者基本信息和患者就诊信息的字符串对。通过所加入的Hyperledger Fabric区块链网络的提交链代码，把该次就诊信息存储到区块链中。

三、患者复诊或到区域内另一家加入了该医疗信息共享区块链网络的医院就诊时，医生可通过在区块链操作客户端中输入患者基本信息来查询该区块链网络的账本中对应的历史医疗信息。查询出结果后，客户端对查询出来的结果字符串反序列化，生成可视的患者医疗信息。如果要查看对应的影像资料，只需要通过上面得到的医疗信息中的分布式影像数据库的索引，再次对分布式影像数据库查询即可。同时可以对查询出的影像资料运行相应的哈希函数，生成哈希值，与查询出的患者医疗信息中的影像资料哈希值作对比，确保影像资料未被篡改。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，包括：终端、服务器模块、数据存储模块和区块链网络；

所述终端通过服务器模块与数据存储模块和区块链网络进行数据交互；

所述服务器模块包括通信服务器、中间证书服务器和根证书服务器，通信服务器用于处理各个模块之间的数据交互，根证书服务器用于存储证书信息，中间证书服务器用于处理区块链网络节点信息，并向区块链网络节点分配证书；

所述数据存储模块包括医疗信息***和分布式影像数据库，医疗信息***用于存储医疗数据，分布式影像数据库将影像数据存储至区块链网络节点中；

所述区块链网络包括若干个机构记账节点和若干个共识节点，记账节点构成所述区块链网络，使区块链网络中的记账节点相互进行数据同步，每个记账节点在更新时均需要通过共识节点进行共识验证操作，验证通过后再将更新的内容同步至区块链网络中的其余记账节点。

2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，所述区块链网络的构建过程具体包括以下步骤：

S21. 区域的若干个医疗机构分别代表区块链网络中的各个节点，通过所述节点的配置文件，更改需要创建的区块链网络的组织信息，包括区域内参与该网络的多个医疗机构的信息、共识排序算法的选择信息、以及对区块链进行操作的应用程序相关信息；

S22. 通过Hyperledger Fabric区块链技术框架的可执行程序，启动区块链网络；

区域内每个医疗机构都有对应的区块链节点，利用各个医疗机构内的区块链操作客户端，通过通信服务模块连接到医疗机构内的医疗信息***，把患者对应的医疗数据JSON序列化字符串作为VALUE值以及患者基本信息作为KEY值，通过区块链网络中通道对应的与提交相关的链代码，提交到医疗数据区块链网络的当前区块中。

3.根据权利要求1所述的基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，所述医疗机构信息***用于存储医疗机构中各个部门的临床治疗的医疗数据，具体包括以下步骤：

S31. 采用IHE XDS技术框架，对区块链网络中的若干个医疗机构的医疗信息***，制订医疗机构的临床电子病历集成方案；

S32. 通过医疗机构的现有医疗信息***API，把患者基本信息以及就诊期间的临床电子病历导出；

S33. 将患者的医学影像信息存储至分布式影像数据库中；

S34. 把患者对应的影像信息在分布式影像数据库中的唯一索引与该患者的临床电子病历信息以及患者基本信息整合至结构化的JSON文件中，并存储在医疗信息***中；

S35. 对所述步骤S5的JSON文件进行序列化，生成作为数据库存储的VALUE值的字符串，同时把患者基本信息字符串作为KEY值，生成患者信息和患者医疗数据的KEY-VALUE对并存储在医疗信息***中。

4.根据权利要求3所述的基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，所述步骤S33和S34的具体存储过程如下：

利用医疗机构现有的医疗信息***，通过医学影像***的API，把对应患者医疗数据的医学影像文件导出，存储在区块链网络中每个医疗机构成员都建有的分布式数据库中；

其中，所述分布式数据库通过SequoiaDB数据库实现，各个医疗机构的医学影像分布式数据库数据一致性由SequoiaDB分布式数据库***内嵌的Raft分布式算法实现；

在存储患者的医学影像文件时，利用SHA256哈希算法，生成一个256位哈希值；把所述哈希值和分布式数据库对该文件的索引一起存储到患者信息对应的结构化JSON文件中。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，所述医疗数据通过以下加密解密过程进行保护；

在区块链网络中，患者医疗数据写入区块链前，通过椭圆曲线加密算法对存储了患者信息的字符串进行加密，利用链代码写入到医疗数据区块链网络的区块中，由加密者储存解密密钥；解密时，通过所述解密秘钥进行数据解密还原。

6.根据权利要求1所述的基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，所述医疗数据的访问和共享过程具体如下：

每一个医疗机构区块链网络中共享通道中的链代码或者编写链代码，利用链代码来查询所加入Hyperledger Ledger区块链网络的共享账本信息；区块链参与者角度在相关医疗机构操作人员的客户端中装入查询、增加医疗信息的链代码，当患者再次就诊时，具有权限的操作人员用所述客户端来查询或者增加区块链网络共享账本中的患者相关医疗数据；

区块链网络的共享账本是区块链网络中各个医疗结构患者就诊信息的有序记录即患者医疗信息的添加，而患者每次就诊都会产生该次就诊信息及患者基本信息的键值对，用于提交给账本保存到区块链中；

区块链网络使用LevelDB 作为键值数据库，使用键查询、组合查询和键值范围查询方法对Hyperledger Fabric区块链账本中患者信息进行查询。

7.根据权利要求1所述的基于区块链技术的医疗数据平台，其特征在于，所述医疗数据平台的用户管理具体为医疗数据操作人员的身份管理；

其中，通过X.509数字证书封装标准，将医疗机构内操作人员在区块链网络中所属医疗机构信息、在医疗机构中的部门名称、角色名称和所述操作人员的自身身份信息进行封装，生成基于X.509格式的唯一数字证书；

所述区域链网络为基于Hyperledger Fabric框架的区块链网络，在HyperledgerFabric框架中利用框架自带的MSP组件作为权威机构，使用每个医疗机构中操作人员证书的配置信息进行规则和权限制定，用于验证参与区块链网络的操作人员的身份信息。