CN107592318A - 一种通过区块链实现临床数据共享的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过区块链实现临床数据共享的方法及系统，前置服务器向院内信息系统请求并缓存的电子病历的数据，前置服务器对电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块，前置服务器将病历区块上传至连接所有前置服务器的主服务器，主服务器依据已存储的区块链数据和病历区块生成新的区块链数据。采用区块链技术，通过加密和数据区块化可以有效提高医疗数据共享过程中的安全性以及防篡改的特性，能够实现将割裂的医疗数据进行安全共享。

Description

一种通过区块链实现临床数据共享的方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种通过区块链实现临床数据共享的方法及系统

背景技术

在医疗行业中，各家医院通过独立的院内信息系统存储和处理每个患者的诊疗信息。现实情况下，患者通常会在不同时期在不同医院就诊，由此在每个医院中存储的诊疗信息均割裂的储于各医院的院内信息系统。因此，病人在不同医院就诊时需要带上过往的纸质病历或影像报告，但是上述材料可能随时面临遗失、被随意篡改的风险，影响就医的效率和质量。

区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，同时以密码学加密的方式保证的不可篡改和不可伪造。由于区块链技术要求参与系统中任意多个节点，通过一串使用密码学方法产生数据块，每个数据块中含有一定时间内系统全部信息交流的数据，并生成数据指纹用于验证信息的有效性及链接下一个数据块，非常适用于将诊疗信息的在医院间共享。但是，现有技术中还没有将区块链技术与诊疗信息共享进行结合的现有技术。

发明内容

针对现有技术中在医疗数据共享中存在的上述问题，现提供一种通过区块链实现临床数据共享的方法及系统。

具体技术方案如下：

一种通过区块链实现临床数据共享的方法，包括以下步骤：

步骤S1：采用设置在各医院中的前置服务器向院内信息系统请求并缓存电子病历的数据；

步骤S2：采用前置服务器对所述电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块；

步骤S3：采用前置服务器将病历区块上传至连接所有所述前置服务器的主服务器；

步骤S4：采用主服务器依据已存储的区块链数据和所述病历区块生成时间上不可逆的病历区块链。

优选的，所述步骤S1中，在每个自然天的零点所述前置服务器获取并缓存在前一自然天中产生的所有电子病历的数据。

优选的，所述步骤S2中，每个所述病历区块包括：

头部，用于存储病历区块的数据的摘要信息；

主体，用于存储所述电子病历的数据；

块高度，用于表明当前的所述病历区块在所述区块链数据中的位置。

优选的，生成所述头部采用以下步骤：

获取每个患者对应的电子病历的数据，将所述患者的身份证号和电子病历的份数组成字符串；

将所述字符串进行SHA-2加密运算，得到Merkle值，所述Merkle值录入所述头部；

对所述Merkle值进行SHA-2加密运算，得到头哈希值，将所述头哈希值录入所述头部；

将时间戳录入所述头部。

优选的，生成所述块高度采用以下步骤：

向所述主服务器以身份证号为主键查询所述患者的区块链数据上一病历区块的块高度，将当前区块的块高度设置为所述上一病历区块的块高度加上1。

优选的，所述步骤S3中，采用所述患者的身份证号作为主键上传所述病历区块。

优选的，所述步骤S4包括以下步骤：

根据所述病历区块的所述块高度和所述身份证号，获取上一病历区块的头哈希值；将所述头部的指针指向所述上一病历区块的所述头哈希值，从而建立所述病历区块与所述区块链数据的连接关系。

优选的，所述主服务器在接收到有效请求后，在有效访问时间内开放所述有效请求对应的该病历区块链的访问权限。。

优选的，一种通过区块链实现临床数据共享的系统，包括：

多个设置在各医院的前置服务器，所有所述前置服务器均通过局域网连接一主服务器；

所述前置服务器包括：

数据获取单元，连接各医院的院内信息系统，用于向院内信息系统请求并缓存电子病历的数据

区块化单元，连接所述数据获取单元，用于对所述电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块；

所述主服务器包括：

存储单元，用于存储已有的区块链数据；

区块链生成单元，连接所述存储单元，用于依据已存储的区块链数据生成时间上不可逆的病历区块链。

优选的，所述区块化单元包括：

第一加密模块，用于将患者的身份证号和电子病历的份数组成字符串进行SHA-2加密运算，获取Merkle值；

第二加密模块，连接所述第一加密模块，用于将Merkle值进行SHA-2加密运算得到头哈希值；

时间戳生成单元，用于生成时间戳；

块高度生成模块，连接所述主服务器，用于获取当前的所述病历区块的块高度；

区块生成单元，连接所述第一加密模块、所述第二加密模块、时间戳生成单元、块高度生成模块，用于将所述Merkle值、所述头哈希值和所述时间戳录入头部，录入所述块高度，将所述电子病历的数据录入主体。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

采用区块链技术，通过加密和数据区块化可以有效提高医疗数据共享过程中的安全性以及防篡改的特性，能够实现将割裂的医疗数据进行安全共享，有助于患者在不同医疗机构就诊，同时也有助医疗从业机构更好的获取患者的健康状况，提高医疗服务的效果。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种通过区块链实现临床数据共享的方法的实施例的流程图；

图2为本发明一种通过区块链实现临床数据共享的系统的实施例中前置服务器的结构示意图；

图3为本发明一种通过区块链实现临床数据共享的系统的实施例中主服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明一种较佳的实施例中，根据图1所示，一种通过区块链实现临床数据共享的方法，包括以下步骤：

步骤S1：采用设置在各医院中的前置服务器向院内信息系统请求并缓存电子病历的数据；

步骤S2：采用前置服务器对电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块；

步骤S3：采用前置服务器将病历区块上传至连接所有前置服务器的主服务器；

步骤S4：采用主服务器依据已存储的区块链数据和病历区块生成时间上不可逆的病历区块链。

具体地，本实施例中，采用前置服务器将每个病人的病历数据进行区块化处理，在通过主服务器将病历区块串连起来，形成区块链数据。

在医院中的前置服务器是医院授权批准，通过特定的接口连接院内信息系统，通过获取特定患者的电子病历数据，进行数据区块化。进一步地，主服务器将区块化的数据组合为区块链，通过局域网可以将数据共享到所有连接主服务器的节点上，从而实现各种远程医疗服务。

本发明一种较佳的实施例中，步骤S1中，在每个自然天的零点前置服务器获取并缓存在前一自然天中产生的所有电子病历的数据。

具体地，当患者进行住院治疗后，位于医院的前置服务器在患者入院后首个自然天的零点，访问上述患者在前一天产生的全量电子病历数据，并执行全量缓存命令，作为患者的病历区块的数据基点。

本发明一种较佳的实施例中，步骤S2中，每个病历区块包括：

头部，用于存储病历区块的数据的摘要信息；

主体，用于存储电子病历的数据；

块高度，用于表明当前的病历区块在区块链数据中的位置。

生成头部采用以下步骤：

获取每个患者对应的电子病历的数据，将患者的身份证号和电子病历的份数组成字符串；

将字符串进行SHA-2加密运算，得到Merkle值，Merkle值录入头部；

对Merkle值进行SHA-2加密运算，得到头哈希值，将头哈希值录入头部；

将时间戳录入头部。

生成块高度采用以下步骤：

向主服务器以身份证号为主键查询患者的区块链数据上一病历区块的块高度，将当前区块的块高度设置为上一病历区块的块高度加上1。

具体地，本实施例中，在前置服务器完成缓存命令后，开始对电子病历数据的进行区块化处理。单个病历区块由头部、主体和块高度三部分构成。

前置服务器选取患者的身份证号及当天病历文书总份数两组数字，进行横向前后拼接，获得一组唯一字符串，进行SHA-2加密算法后，得到一串64位的哈希值，作为患者的当前病历区块的Merkle根。

Merkle值含该病历区块的关键信息，对Merkle值再进行一次SHA-2加密运算，得到头哈希值。头哈希值作为当前区块的数字指纹，放入当前区块头部，并打上时间戳。

块高度是表示当前病历区块为对应患者第几个区块，块高度可作为后续区块在区块链上的标识。

本发明一种较佳的实施例中，步骤S3中，采用患者的身份证号作为主键上传病历区块。

前置服务器将患者的前一日的电子病历数据转化为病历区块后，向主服务器以患者身份证号作为主键，上传病历区块的所有数据，形成了患者的电子病历协作区块。

本发明一种较佳的实施例中，步骤S4包括以下步骤：

根据病历区块的块高度和身份证号，获取上一病历区块的头哈希值；将头部的指针指向上一病历区块的头哈希值，从而建立病历区块与区块链数据的连接关系。

具体地，在主服务器通过在下一病历区块的头部指向上一病历区块的头哈希值，可以逐步生成患者在一条时间流上的唯一病历区块链条，从而实现患者电子病历信息的完整和安全分布存储。

对于患者的首个病历区块，则不需要录入上一病历区块的头哈希值。

本发明一种较佳的实施例中，主服务器在接收到有效请求后，在有效访问时间内开放有效请求对应的该病历区块链的访问权限。

具体地，在各医院的联合授权同意下，局域网内特定患者的某个或整条区块链数据暂时解密，得到一段有效访问时间，外部机构或个人可通过指定路径，在有效访问时间内对该区块链数据进行访问。

本发明一种较佳的实施例中，用户向主服务器发送一请求指令，请求指令包括授权密码和需要查询的身份证号；验证授权密码，获取授权密码对应的访问时长；将身份证号将对应的区块链数据复制到预定路径；向用户回复预定路径，并开始计时；在计时时长到达访问时长后，清空预定路径内的数据。

具体地，本实施例中，采用请求指令的方式向主服务器请求开放区块链数据。主服务器与局域网的是由各医院节点联盟共同设置的，因此，采用上述请求查询区块链数据的方法，并一定程度上限制访问。请求指令由于操作性质的不同可能需要不同的查阅时间，因此，请求指令中除了需要查询对象的身份证号，还需要设置有不同的访问时长。

主服务器为防止数据被篡改，可以通过将区块链数据复制到外部的预定路径中，来使得局域网中的查询请求仅能实现数据的查询无法修改数据。在到达访问时长后，清空预定路径内的数据可以防止数据被盗取。

本发明一种较佳的实施例中，根据图2和图3所示，一种通过区块链实现临床数据共享的系统包括：

多个设置在各医院的前置服务器1，所有前置服务1器均通过局域网连接一主服务器2；

前置服务器1包括：

数据获取单元3，连接各医院的院内信息系统，用于向院内信息系统请求并缓存电子病历的数据

区块化单元4，连接数据获取单元3，用于对电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块；

主服务器2包括：

存储单元5，用于存储已有的区块链数据；

区块链生成单元6，连接存储单元5，用于依据已存储的区块链数据生成时间上不可逆的病历区块链。

本发明一种较佳的实施例中，区块化单元包括：

第一加密模块，用于将患者的身份证号和电子病历的份数组成字符串进行SHA-2加密运算，获取Merkle值；

第二加密模块，连接第一加密模块，用于将Merkle值进行SHA-2加密运算得到头哈希值；

时间戳生成单元，用于生成时间戳；

块高度生成模块，连接主服务器，用于获取当前的病历区块的块高度；

区块生成单元，连接第一加密模块、第二加密模块、时间戳生成单元、块高度生成模块，用于将Merkle值、头哈希值和时间戳录入头部，录入块高度，将电子病历的数据录入主体。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种通过区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：采用设置在各医院中的前置服务器向院内信息系统请求并缓存电子病历的数据；

步骤S2：采用前置服务器对所述电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块；

步骤S3：采用前置服务器将病历区块上传至连接所有所述前置服务器的主服务器；

步骤S4：采用主服务器依据已存储的区块链数据和所述病历区块生成时间上不可逆的病历区块链。

2.根据权利要求1所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，所述步骤S1中，在每个自然天的零点所述前置服务器获取并缓存在前一自然天中产生的所有电子病历的数据。

3.根据权利要求1所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，所述步骤S2中，每个所述病历区块包括：

头部，用于存储病历区块的数据的摘要信息；

主体，用于存储所述电子病历的数据；

块高度，用于表明当前的所述病历区块在所述区块链数据中的位置。

4.根据权利要求3所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，生成所述头部采用以下步骤：

获取每个患者对应的电子病历的数据，将所述患者的身份证号和电子病历的份数组成字符串；

将所述字符串进行SHA-2加密运算，得到Merkle值，所述Merkle值录入所述头部；

对所述Merkle值进行SHA-2加密运算，得到头哈希值，将所述头哈希值录入所述头部；

将时间戳录入所述头部。

5.根据权利要求4所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，生成所述块高度采用以下步骤：

向所述主服务器以身份证号为主键查询所述患者的区块链数据上一病历区块的块高度，将当前区块的块高度设置为所述上一病历区块的块高度加上1。

6.根据权利要求1所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用所述患者的身份证号作为主键上传所述病历区块。

7.根据权利要求4所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

根据所述病历区块的所述块高度和所述身份证号，获取上一病历区块的头哈希值；将所述头部的指针指向所述上一病历区块的所述头哈希值，从而建立所述病历区块与所述区块链数据的连接关系。

8.根据权利要求1所述的区块链实现临床数据共享的方法，其特征在于，所述主服务器在接收到有效请求后，在有效访问时间内开放所述有效请求对应的该病历区块链的访问权限。

9.一种通过区块链实现临床数据共享的系统，其特征在于，包括：

多个设置在各医院的前置服务器，所有所述前置服务器均通过局域网连接一主服务器；

所述前置服务器包括：

数据获取单元，连接各医院的院内信息系统，用于向院内信息系统请求并缓存电子病历的数据

区块化单元，连接所述数据获取单元，用于对所述电子病历的数据进行区块化处理，生成多个病历区块；

所述主服务器包括：

存储单元，用于存储已有的区块链数据；

区块链生成单元，连接所述存储单元，用于依据已存储的区块链数据生成时间上不可逆的病历区块链。

10.根据权利要求7所述的区块链实现临床数据共享的系统，其特征在于，所述区块化单元包括：

第一加密模块，用于将患者的身份证号和电子病历的份数组成字符串进行SHA-2加密运算，获取Merkle值；

第二加密模块，连接所述第一加密模块，用于将Merkle值进行SHA-2加密运算得到头哈希值；

时间戳生成单元，用于生成时间戳；

块高度生成模块，连接所述主服务器，用于获取当前的所述病历区块的块高度；

区块生成单元，连接所述第一加密模块、所述第二加密模块、时间戳生成单元、块高度生成模块，用于将所述Merkle值、所述头哈希值和所述时间戳录入头部，录入所述块高度，将所述电子病历的数据录入主体。