CN104915179A - 一种人体生理数据隐私保护的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人体生理数据隐私保护的方法，以解决智慧医疗系统中存在的隐私泄露风险问题。本发明通过把生理数据映射为直角坐标系中的一条与X轴垂直的直线，然后构造椭圆方程，求出直线与椭圆相交于直角坐标系上方的点P，再求出椭圆左侧焦点F₁与P两点的直线F₁P；之后通过读取手机的罗盘值为θ，然后以这个罗盘值作直角坐标系中的直线l，求出直线F₁P与直线l的交点与夹角，最后用交点与夹角代替真实的生理数据，使得患者的真实生理数据得以保密。本发明安全性较好、属于轻量级别，能够有效节约能耗，很适合于移动设备。

Description

一种人体生理数据隐私保护的方法

技术领域

本发明涉及一种应用于智慧医疗的人体生理数据隐私保护方法，属于智慧医疗、信息安全和物联网技术的交叉领域。

背景技术

在生活水平不断提高的同时，人们逐渐意识到了自身健康的重要性，也逐渐改变以往病重才就医的习惯，在诸如健身、体检等方面的关注和投入呈现逐年上升趋势，对医疗信息的需求也趋于旺盛。但"看病难，看病贵”却是我国最突出的社会问题之一，医患资源的结构性失衡是看病难题的症结所在。医疗信息化的关键在于以患者为中心实现信息的共享、流动与智能应用。唯有通过信息化手段建立共享服务，在医疗服务全环节中实现协同和整合，才能推动医患资源的灵活流动和结构优化，才能在最小的资源消耗下对个人的健康状况进行监测和处理，从整体上提高个人健康水平。智慧医疗利用最先进的物联网技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动。其特点是通过无线网络，使用手持移动设备(如手机、平板等)便捷地连通各种诊疗仪器(一般设置有无线传感器)，使医务人员能在任何地点随时掌握患者的各类医疗信息，随时随地的快速制定诊疗方案。智能化的医疗信息网络系统为医院和患者带来极大便利的同时，信息安全和数据保密问题却成为了制约医疗信息化推进的重大瓶颈。在当前对医疗行业提供的网络安全技术解决方案中，防火墙和病毒检测等传统的安全技术只能阻挡部分从外部到内部的攻击，对医患的数据隐私泄露和内部的信息窃取几乎无能为力，这可能引发重要医疗数据的泄密，严重影响到了患者的健康隐私和利益安全。

发明内容

为了解决上述智慧医疗系统中存在的隐私泄露风险问题，本发明提供了一种人体生理数据隐私保护的方法，具体包括如下步骤：

人体生理数据发送前的处理：

构造椭圆方程；

把将要传输的人体生理数据映射为直角坐标系中的一条与X轴垂直的直线，得到人体生理数据直线；

求出上述人体生理数据直线与椭圆相交于直角坐标系上方的点P；

求出椭圆左侧焦点F₁与P两点之间的直线F₁P；

读取移动终端的罗盘值为θ(此为一个偏离方向北的角度)，然后以这个罗盘值作直角坐标系中的直线l；

求出直线F₁P与直线l的交点与夹角(此为直线F₁P与直线l顺时针的夹角)，最后用交点与夹角代替真实的人体生理数据进行传输，使得患者的真实生理数据得以保密。

人体生理数据接收后的处理：

还原直线l方程；

还原直线F₁P方程；

求出直线F₁P与椭圆方程相交于直角坐标第一象限的交点P，求出的P点横坐标即还原为患者真实的生理数据。

进一步，上述构造椭圆方程的过程具体为：

确定构造椭圆方程的焦点：假设人体生理数据均为正数，把生理数据的正常范围值作为椭圆的两个焦点F₁(c₁,0)和F₂(c₂,0)；

确定构造椭圆的原点坐标：根据焦点坐标F₁(c₁,0)和F₂(c₂,0)，计算出椭圆两焦点之间距离的一半为c，则椭圆原点坐标为(c₁+c,0)；

确定构造椭圆的长半轴长：根据椭圆性质2a>2c，求出a＝α*c(α∈[1.5,+∞))；

根据确定构造椭圆的短半轴长的平方；

构造椭圆方程： $\frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1.$

进一步，人体生理数据直线的生成过程为：假设点K(k,0)为人体生理数据所对应于直角坐标系内的一点，k为生理数据的真实测量值，其值在不正常的时候，k<c₁或k>c₂，k>＝c₁+c-a且k<＝c₁+c+a，故生理数据映射到直角坐标系中的直线为：x＝k。

进一步，人体生理数据直线与椭圆方程的交点P的计算过程为：把椭圆方程与生理数据直线连列方程组： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\\ x=k\end{array}\right.,$ 可解出直线：x＝k与椭圆方程：相交于X轴上方点的坐标P(k,y_p)。

进一步，直线F₁P的计算过程为：已知F₁(c₁,0)和P(k,y_p)，根据直线两点公式可得直线F₁P方程为：

进一步，直线l的计算过程为：移动设备的罗盘值是随携带者移动而不断变化的，将读取的罗盘值记为θ，其角度范围为0°到360°，而映射到直角坐标系中的范围必须为0°到180°，故θ＝θmod180(即对θ求180的余数)，由于直线l经过原点，根据直线斜率公式可知直线l：而当θ∈{0,π}时，由于与是不存在的，故此时直线l就为Y轴直线：x＝0。

进一步，直线F₁P与直线l的交点与夹角的计算过程为：

把直线l与直线F₁P连列方程： $\left\{\begin{array}{c}y=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})x\\ y=\frac{y_p}{k-c_1}(x-c_1)\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 设交点为Q，得Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=\frac{y_p{c}_1}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ y_p=\frac{y_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 而当θ∈{0,π}时，Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=0\\ y_q=\frac{c_1{y}_p}{c_1-k}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;\{0,\mathrm{\&pi;}\};$

记夹角为α，由直线l与直线F₁P的方程可知两条直线的斜率分别为： $\left\{\begin{array}{c}{k}_l=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})\\ k_{f_{1}p}=\frac{y_p}{k-c_1}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 如说明α＝90°，否则 $\mathrm{\&alpha;}=\arctan \left(\frac{|k_l-k_{f_{1}p}|}{|1+k_l{k}_{f_{1}p}|}\right),$ 而当θ∈{0,π}时， $\mathrm{\&alpha;}=\mathrm{\&pi;}-\arctan \left(k_{f_{1}p}\right).$

进一步，人体生理数据的接收步骤中，还原直线l方程的具体方法为：

取出θ，如θ∈(0,π)，取出Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=\frac{y_p{c}_1}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ y_p=\frac{y_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 由于直线l经过坐标原点，所以直线l方程为：否则θ∈{0,π}，取出Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=0\\ y_q=\frac{c_1{y}_p}{c_1-k}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;\{0,\mathrm{\&pi;}\},$ 所以直线l方程：x＝0。

进一步，人体生理数据的接收步骤中，还原直线F₁P方程的具体方法为：

直线F₁P方程是经过Q点的。当θ∈(0,π)时，从接收到的数据中取出α，如α＝90°，说明此时直线F₁P方程： $y=-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})x+\frac{2y_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)},$ 否则由 $k_{f_{1}p}=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;}))$ 可得此时直线F₁P方程： $y=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;}))x+\frac{2y_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;})))}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)};$ 否则当θ∈{0,π}时，那么直线F₁P的斜率就为其中的此时直线F₁P方程： $y=k_{f_{1}p}x+\frac{2y_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-k_{f_{1}p})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}.$

进一步，人体生理数据的接收步骤中，求出直线F₁P与椭圆方程的交点P的具体方法为：

把直线F₁P与椭圆方程连列，当θ∈(0,π)且α＝90°时， $\left\{\begin{array}{c}y=-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})x+\frac{2y_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ \frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\end{array}\right.,$ 当θ∈(0,π)且α不为90°时 $\left\{\begin{array}{c}y=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;}))x+\frac{2y_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;})))}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ \frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\end{array}\right.;$ 当θ∈{0,π}时， $\left\{\begin{array}{c}y=k_{f_{1}p}x+\frac{2y_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-k_{f_{1}p})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ \frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\end{array}\right.,$ 求出的P点横坐标k即还原为患者真实的生理数据。

本发明中使用的标记表示为：

椭圆的两个焦点为F₁和F₂；

椭圆截与两焦点连线重合的直线所得的弦为长轴，长为2a；

椭圆截垂直平分两焦点连线的直线所得弦为短轴，长为2b；

椭圆焦点两点的距离为2c。

通过采用上述技术方案，本发明取得了如下的技术效果：

1、算法轻量。本发明通过把患者生理数据映射到椭圆曲线中，结合罗盘的方向值，实现数据隐私保护，其核心在于计算出α、θ的角度与Q点坐标，区别于传统算法中存在的各种迭代计算，省去了繁冗的计算；

2、节能效果好。目前智慧医疗中大多使用智能手机或平板作为传输设备，而能耗对于此类设备较为敏感。本发明由于采用轻量级算法，使得对移动终端的内存占用小、电量损耗较低，很适合于该类移动设备。

3、隐私保密性能好。采用本发明方法，攻击者即便截获了隐私变换后的参数(α,θ,Q)，但由于其缺少必要的中间信息，无法从参数中还原出真实的隐私数据，使得医疗私密数据得到有效的保护。

附图说明

图1是构造椭圆及各直线示意图。

图2是罗盘示意图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳实施例对本发明作进一步详细说明。

在智慧医疗系统中，一般会有用于采集生理数据的医疗传感器(血压传感器、脉搏传感器、体温传感器等等)，等生理数据采集完成之后，医疗传感器节点会将采集的数据通过网关节点发送给服务器终端或者手机和平板等移动设备，再由终端或者移动设备通过互联网发送给智慧医疗中心，因此，在传感数据发送之前需要基于椭圆方程完成人体生理数据隐私变换以保护数据的安全性。人体生理数据如体温、脉搏和血压等等，它们都有一个范围区间作为区分数据是否正常的标准，如人的体温正常范围一般在36℃到37℃，而可变范围在34℃到41℃之间(正常情况下)。在本实施例中，需假设移动设备终端均配备了罗盘传感器(绝大多数的手机都具备指南针功能)，且移动设备的发送方和接收方共享相同的椭圆方程。下面以体温传感器的生理数据为例来阐述本发明方法的隐私变换过程，此时测得患者体温为36.5℃，进行下述步骤：

一、数据发送前的处理过程

步骤1：如图1所示，确定构造椭圆方程的焦点。设置人体生理温度的正常范围值作为椭圆方程的两个焦点，假设人体生理温度正常范围为36℃到37℃之间，超过这个范围被示为不正常，那么椭圆方程的两个焦点坐标就为F₁(36，0)和F₂(37，0)；

步骤2：确定构造椭圆的原点坐标。根据椭圆方程两焦点坐标F₁(36，0)和F₂(37，0)，计算出椭圆两焦点距离的一半为c＝0.5，那么其椭圆方程原点坐标为(36.5，0)；

步骤3：确定构造椭圆的长半轴长。由于人体温度的可变范围在34℃到41℃之间(正常情况下)，故这里的α可取5，由公式a＝α*c(α∈[1.5,+∞))可得a＝2.5；

步骤4：确定构造椭圆的短半轴长的平方。根据公式b²＝a²-c²，可知b²＝6；

步骤5：构造椭圆方程：把a＝2.5，c＝0.5，c₁＝36,，b²＝6代入方程可得人体温度的椭圆方程：

步骤6：确定体温数据直线。由上述步骤可知点K(36.5,0)为人体体温数据对应于直角坐标系内的一点，故体温数据映射到直角坐标系中的直线为：x＝36.5；

步骤7：确定椭圆方程与人体体温数据直线交点P。把椭圆方程与体温数据直线连列方程组： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{(x-36.5)}^2}{6.25}+\frac{y^2}{6}=1\\ x=36.5\end{array}\right.\&DoubleRightArrow;p(36.5,\frac{\sqrt{6}}{6})$ (舍去了结果是负数的情况)；

步骤8：求出直线F₁P。已知F₁(36,0)和可求得直线F₁P的方程为： $y=\frac{\sqrt{6}}{3}x-12\sqrt{6};$

步骤9：根据罗盘值求出直线l。如图2所示，为了方便计算假设现在患者测量生理数据时正好面向正北方，那么此时读出的罗盘值为θ＝0。那么可计算出直线l：x＝0；

步骤10：求出直线l与直线F₁P的交点。把直线l与直线F₁P连列方程： $\left\{\begin{array}{c}y=\frac{\sqrt{6}}{3}x-12\sqrt{6}\\ x=0\end{array}\right.,$ 那么可求得Q点坐标为

步骤11：求出直线l与直线F₁P的夹角(此为直线F₁P与直线l顺时针的夹角)。记夹角为α，由于θ＝0，故

步骤12：发送隐私保护后的数据。即把α、θ与Q点坐标发送到远程移动设备接收端，从而代替患者的真实生理数据。

二、数据接收后的处理过程

步骤1：还原直线l方程。从接收到的数据中取出Q坐标θ＝0，可知直线l方程：x＝0；

步骤2：还原直线F₁P方程。直线F₁P方程是过点的，从接收到的数据中取出由于θ＝0，故直线F₁P方程为：

步骤3：求出直线F₁P与椭圆方程相交于直角坐标第一象限的交点P。把直线F₁P与椭圆方程连列 $\left\{\begin{array}{c}y=\frac{\sqrt{6}}{3}x-12\sqrt{6}\\ \frac{{(x-36.5)}^2}{6.25}+\frac{y^2}{6}=1\end{array}\right.,$ 得到P点坐标为x＝36.5，即为真实的生理数据。

本发明不限于上述实施例，一切采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种人体生理数据隐私保护的方法，其特征在于，包括人体生理数据发送前的处理步骤以及人体生理数据接收后的处理步骤，其中，所述人体生理数据的发送前的处理步骤包括：

构造椭圆方程；

把将要传输的人体生理数据映射为直角坐标系中的一条与X轴相垂直的直线；

求出人体生理数据直线与椭圆相交于直角坐标系上方的点P；

求出椭圆左侧焦点F₁与P两点之间的直线F₁P；

读取移动终端的罗盘值为θ，然后以这个罗盘值作直角坐标系中的直线l；

求出直线F₁P与直线l的交点与夹角，用交点与夹角代替真实的人体生理数据进行传输；

所述人体生理数据接收后的处理步骤包括：

还原直线l方程；

还原直线F₁P方程；

求出直线F₁P与椭圆方程相交于直角坐标第一象限的交点P，求出的P点横坐标即还原为真实的人体生理数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述构造椭圆方程的过程具体为：

确定构造椭圆方程的焦点：假设人体生理数据均为正数，把生理数据的正常范围值作为椭圆的两个焦点F₁(c₁,0)和F₂(c₂,0)；

确定构造椭圆的原点坐标：根据焦点坐标F₁(c₁,0)和F₂(c₂,0)，计算出椭圆两焦点之间距离的一半为c，则椭圆原点坐标为(c₁+c,0)；

确定构造椭圆的长半轴长：根据椭圆性质2a>2c，求出a＝α*c(α∈[1.5,+∞))；

根据确定构造椭圆的短半轴长的平方；

构造椭圆方程： $\frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1.$

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述人体生理数据直线的生成过程为：假设点K(k,0)为人体生理数据所对应于直角坐标系内的一点，k为生理数据的真实测量值，其值在不正常的时候，k<c₁或k>c₂，k>＝c₁+c-a且k<＝c₁+c+a，故人体生理数据映射到直角坐标系中的直线为：x＝k。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述人体生理数据直线与椭圆方程的交点P的计算过程为：把椭圆方程与生理数据直线连列方程组： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\\ x=k\end{array}\right.,$ 可解出直线：x＝k与椭圆方程：相交于X轴上方点的坐标P(k,y_p)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述直线F₁P方程为： $y=\frac{y_p}{k-c_1}(x-c_1).$

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述直线l的计算过程为：将读取的罗盘值记为θ，θ＝θmod180，直线l：当θ∈{0,π}时，直线l就为Y轴直线：x＝0。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述直线F₁P与直线l的交点与夹角的计算过程为：

把直线l与直线F₁P连列方程： $\left\{\begin{array}{c}y=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})x\\ y=\frac{y_p}{k-c_1}(x-c_1)\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 设交点为Q，得Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=\frac{y_p{c}_1}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ y_q=\frac{y_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 而当θ∈{0,π}时，Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=0\\ y_q=\frac{c_1{y}_p}{c_1-k}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;\{0,\mathrm{\&pi;}\};$

记夹角为α，直线F₁P与直线l的斜率分别为： $\left\{\begin{array}{c}{k}_l=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})\\ k_{f_{1}p}=\frac{y_p}{k-c_1}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 如 $k_l{k}_{f_{1}p}=-1$ 说明α＝90°，否则 $\mathrm{\&alpha;}=\arctan \left(\frac{|k_l-k_{f_{1}p}|}{|+k_l{k}_{f_{1}p}|}\right),$ 而当θ∈{0,π}时， $\mathrm{\&alpha;}=\mathrm{\&pi;}-\arctan \left(k_{f_{1}p}\right).$

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，还原直线l方程的具体方法为：

取出θ，如θ∈(0,π)，取出Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=\frac{y_p{c}_1}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ y_p=\frac{y_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;(0,\mathrm{\&pi;}),$ 由于直线l经过坐标原点，所以直线l方程为：否则θ∈{0,π}，取出Q坐标(x_q,y_q)为 $\left\{\begin{array}{c}{x}_q=0\\ y_q=\frac{c_1{y}_p}{c_1-k}\end{array}\right.,\mathrm{\&theta;}\&Element;\{0,\mathrm{\&pi;}\},$ 所以直线l方程：x＝0。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征是，还原直线F₁P方程的具体方法为：

直线F₁P方程是经过Q点的，当θ∈(0,π)时，从接收到的数据中取出α，如α＝90°，说明此时直线F₁P方程： $y=-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})x+\frac{{2y}_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)},$ 否则由 $k_{f_{1}p}=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;}))$ 可得此时直线F₁P方程： $y=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;}))x+\frac{{2y}_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;})))}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)};$ 否则当θ∈{0,π}时，那么直线F₁P的斜率就为其中的此时直线F₁P方程： $y=k_{f_{1}p}x+\frac{{2y}_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-k_{f_{1}p})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}.$

10.根据权利要求4所述的方法，其特征是，求出直线F₁P与椭圆方程的交点P的具体方法为：

把直线F₁P与椭圆方程连列，当θ∈(0,π)且α＝90°时， $\left\{\begin{array}{c}y=-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})x+\frac{{2y}_p{c}_1\&CenterDot;\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ \frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\end{array}\right.,$ 当θ∈(0,π)且α不为90°时 $\left\{\begin{array}{c}y=\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;}))x+\frac{{2y}_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&theta;}+\mathrm{\&alpha;})))}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ \frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\end{array}\right.;$ 当θ∈{0,π}时， $\left\{\begin{array}{c}y=k_{f_{1}p}x+\frac{{2y}_p{c}_1\&CenterDot;(\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})-k_{f_{1}p})}{y_p-\tan (\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-\mathrm{\&theta;})(k-c_1)}\\ \frac{{(x-c_1-c)}^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\end{array}\right.,$ 求出的P点横坐标k即还原为患者真实的生理数据。