CN112509655B - 一种基于区块链的智能医疗数据采集系统 - Google Patents

一种基于区块链的智能医疗数据采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医疗数据采集技术领域，且公开了一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，包括注册登录模块、身份认证模块、信息显示模块、数据采集模块、分布式存储模块、智能分析模块、数据解密模块和数据提取模块；本发明能够实时采集人体的各项医疗数据，而且此数据采集模块具体为一种智能移动终端，且各种传感器均集成于其中，不仅方便携带，而且能够更加便捷地对健康人群和亚健康人群的医疗数据进行实时和智能的采集，可以根据用户需求来决定，所以安全性更高，可以更加安全有效的对医疗数据进行存储，保护了个人医疗数据不会泄露。

Description

一种基于区块链的智能医疗数据采集系统
技术领域
本发明涉及医疗数据采集技术领域，具体是一种基于区块链的智能医疗数据采集系统。
背景技术
中国发明专利CN111723155A公开了基于区块链的智能医疗数据采集系统，该系统包括：用户账号管理模块、区块链存储模块、数据采集模块、访问权限分配模块和用户对接模块，该发明系统实现了医疗数据的智能采集，且具有发起查询，获取病患就医记录以及查阅脱敏医疗数据等功能，促进了医疗大数据的流通共享；区块链，是信息处理领域的一种技术手段，从本质上讲它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”、“全程留痕”、“公开透明”、“集体维护”和“去中心化”等特点，基于这些特征，因此具有广大应用空间；近年来，随着人们生活水平的日益提高，人们对于自身的健康更加关注，人们对健康的要求正在逐渐改变，从原来只有在感觉不舒服或者生病时才会去医院进行相应的检查和治疗，到逐渐意识到预防疾病的重要性，因此，如何更加便捷地获取健康人群和亚健康人群的医疗数据受到很大重视，现阶段医疗和健康状态数据采集系统大多数地点局限于医院，而对健康人群和亚健康人群的医疗数据，缺少便捷有效的手段进行数据采集和分析，一般获得的数据也不具有连续性、长期性，无法对人群健康状况进行评估，也不能对人们的健康进行实时监控，因此，发明出一种基于区块链的智能医疗数据采集系统变得尤为重要；
现有的智能医疗数据采集系统，大多数地点局限于医院，对健康人群和亚健康人群的医疗数据，缺少更加便捷有效的手段进行数据采集和分析，一般获得的数据也不具有连续性、长期性，无法对人群健康状况进行评估，而且存储模式也相对简单，容易造成用户信息数据泄露，为此，我们提出一种基于区块链的智能医疗数据采集系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的现有的智能医疗数据采集系统，大多数地点局限于医院，对健康人群和亚健康人群的医疗数据，缺少更加便捷有效的手段进行数据采集和分析，一般获得的数据也不具有连续性、长期性，无法对人群健康状况进行评估，而且存储模式也相对简单，容易造成用户信息数据泄露的问题。
本发明所要解决的技术问题为：
(1)如何更加便捷地对健康人群和亚健康人群的医疗数据进行采集；
(2)如何更加安全有效的对医疗数据进行存储，保护个人医疗数据不会泄露；
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，包括注册登录模块、身份认证模块、信息显示模块、数据采集模块、分布式存储模块、智能分析模块、数据解密模块和数据提取模块；
其中，所述注册登录模块用于用户通过上传个人基本信息的方式注册账号，其具体注册过程如下：
S1：用户填写个人基本信息并输入账户密码；
S2：用户通过手机号进行验证，获取注册码；
S3：填写注册码后绑定手机号，注册完成，得到账号、公钥、私钥；
所述身份认证模块用于核实用户的个人基本信息和账户密码，其具体认证过程如下：
SS1：用户在注册登录模块上连续输入X次账户密码，X为预设值,X＝1……n；
SS2：注册与登录模块会记录下用户每次输入账户密码的时间Ti，i＝1……n；
SS3：通过公式C＝Ti+Ti+Ti……+Ti，得到输入账户密码的总时间C；
SS4：通过公式S＝C/X得到用户每次输入账户密码的平均时间S；
SS5：将用户后续登录系统时输入账户密码的时间标记为F；
SS6：通过公式R＝S－F得到时间差R；
SS7：当R的数值大于预设值时，用户只要输入账户密码即可正常登录该系统；
SS8：当R小于预设值时，用户不仅需要输入账户密码，还需要通过手机号进行短信验证后才可正常登录。
进一步地，所述数据采集模块用于通过各种传感器采集人体的各项医疗数据；
其中，所述传感器包括血压传感器、光电脉搏传感器、体温传感器和加速传感器；所述血压传感器用于采集血压数据；所述光电脉搏传感器用于采集心率和脉搏数据；所述体温传感器用于采集人体体温；所述加速传感器用于采集人体睡眠时的动作信息。
进一步地，所述分布式存储模块用于通过区块链技术对各项医疗数据进行分布式存储，其具体分布式存储过程如下：
SSS1：创建数据分片：将各项医疗数据分解成更小的片段，得到若干个可管理的分片；
SSS2：加密每个分片：对SSS1得到的每个分片通过非对称算法进行加密，生成加密分片；
SSS3：复制每个分片：对SSS2中得到的加密分片进行复制，形成多个冗余副本；
SSS4：分发复制的分片：通过P2P网络将复制的加密分片分发到地理上分散的存储节点进行存储。
进一步地，所述数据提取模块用于将地理上分散的存储节点中的加密分片进行提取并发送至数据解密模块；所述数据解密模块用于接受数据提取模块发送的加密分片，并对加密分片进行解密；其具体解密过程如下：
SSSS1：收集各个存储节点的加密分片；
SSSS2：利用S2中的私钥对每个分片进行解密，生成医疗数据一；
SSSS3：利用S2中的公钥对每个分片进行验证，生成医疗数据二；
SSSS4：比对医疗数据一和医疗数据二内容信息，相同，则数据完全真实有效，不同，则数据失去真实性，无分析意义；
所述智能分析模块用于对经过解密的医疗数据进行智能分析，得到分析报告并将分析报告发送至信息显示模块；所述信息显示模块用于接受智能分析模块发送的分析报告，并将医疗数据分析报告显示给用户参考。
进一步地，所述SSS4中的存储节点包括个人电脑、手机、移动设备和云服务器，所述冗余副本的具体数量以及存储节点的选择根据用户需求来决定。
进一步地，所述数据采集模块具体为一种智能移动终端，且各种传感器均集成于其中。
本发明的有益效果：
(1)本发明设置有数据采集模块，其包括有传感器包括血压传感器、光电脉搏传感器、体温传感器和加速传感器，能够实时采集人体的各项医疗数据，而且此数据采集模块具体为一种智能移动终端，且各种传感器均集成于其中，不仅方便携带，而且能够更加便捷地对健康人群和亚健康人群的医疗数据进行实时和智能的采集；
(2)本发明设置有分布式存储模块，分布式存储模块会接受到数据采集模块中的医疗数据，并对这些医疗数据进行分片、加密和复制分片几个步骤的处理，处理后的医疗数据会分解成若干个加密分片，然后分发至各个存储节点进行存储，由于冗余副本的具体数量以及存储节点的选择根据用户需求来决定，所以安全性更高，可以更加安全有效的对医疗数据进行存储，保护了个人医疗数据不会泄露。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，包括注册登录模块、身份认证模块、信息显示模块、数据采集模块、分布式存储模块、智能分析模块、数据解密模块和数据提取模块；
其中，验证模块注册登录模块用于用户通过上传个人基本信息的方式注册账号，其具体注册过程如下：
S1：用户填写个人基本信息并输入账户密码；
S2：用户通过手机号进行验证，获取注册码；
S3：填写注册码后绑定手机号，注册完成，得到账号、公钥、私钥；
验证模块身份认证模块用于核实用户的个人基本信息和账户密码，其具体认证过程如下：
SS1：用户在注册登录模块上连续输入X次账户密码，X为预设值,X＝1……n；
SS2：注册与登录模块会记录下用户每次输入账户密码的时间Ti，i＝1……n；
SS3：通过公式C＝Ti+Ti+Ti……+Ti，得到输入账户密码的总时间C；
SS4：通过公式S＝C/X得到用户每次输入账户密码的平均时间S；
SS5：将用户后续登录系统时输入账户密码的时间标记为F；
SS6：通过公式R＝S－F得到时间差R；
SS7：当R的数值大于预设值时，用户只要输入账户密码即可正常登录该系统；
SS8：当R小于预设值时，用户不仅需要输入账户密码，还需要通过手机号进行短信验证后才可正常登录。
验证模块数据采集模块用于通过各种传感器采集人体的各项医疗数据；
其中，验证模块传感器包括血压传感器、光电脉搏传感器、体温传感器和加速传感器；验证模块血压传感器用于采集血压数据；验证模块光电脉搏传感器用于采集心率和脉搏数据；验证模块体温传感器用于采集人体体温；验证模块加速传感器用于采集人体睡眠时的动作信息。
验证模块分布式存储模块用于通过区块链技术对各项医疗数据进行分布式存储，其具体分布式存储过程如下：
SSS1：创建数据分片：将各项医疗数据分解成更小的片段，得到若干个可管理的分片；
SSS2：加密每个分片：对SSS1得到的每个分片通过非对称算法进行加密，生成加密分片；
SSS3：复制每个分片：对SSS2中得到的加密分片进行复制，形成多个冗余副本；
SSS4：分发复制的分片：通过P2P网络将复制的加密分片分发到地理上分散的存储节点进行存储。
验证模块数据提取模块用于将地理上分散的存储节点中的加密分片进行提取并发送至数据解密模块；验证模块数据解密模块用于接受数据提取模块发送的加密分片，并对加密分片进行解密；其具体解密过程如下：
SSSS1：收集各个存储节点的加密分片；
SSSS2：利用S2中的私钥对每个分片进行解密，生成医疗数据一；
SSSS3：利用S2中的公钥对每个分片进行验证，生成医疗数据二；
SSSS4：比对医疗数据一和医疗数据二内容信息，相同，则数据完全真实有效，不同，则数据失去真实性，无分析意义；
验证模块智能分析模块用于对经过解密的医疗数据进行智能分析，得到分析报告并将分析报告发送至信息显示模块；验证模块信息显示模块用于接受智能分析模块发送的分析报告，并将医疗数据分析报告显示给用户参考。
验证模块SSS4中的存储节点包括个人电脑、手机、移动设备和云服务器，验证模块冗余副本的具体数量以及存储节点的选择根据用户需求来决定。
验证模块数据采集模块具体为一种智能移动终端，且各种传感器均集成于其中。
需要说明的是，本发明为一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，该基于区块链的智能医疗数据采集系统，首先用户需要通过注册登录模块进行注册，填写完个人基本信息，进而注册完成账号，此时可通过输入密码进入系统，系统会记录每次用户输入密码的时间，并计算其输入密码的时间差R，如果用户时间差R的数值大于预设值时，用户只要输入账户密码即可正常登录该系统；若R小于预设值时，用户不仅需要输入账户密码，还需要通过手机号进行短信验证后才可正常登录；有效保护了用户的系统账户安全性，其中，数据采集模块会通过各种传感器对用户的各项身体指标进行检测，形成各项医疗数据，并通过通信连接的方式将各项医疗数据发送至分布式存储模块，分布式模块接受到这些数据，会对这些医疗数据进行分片、加密和复制分片几个步骤的处理，处理后的医疗数据会分解成若干个加密分片，然后分发至各个存储节点进行存储；当用户需要实时了解自己的个人健康时，数据提取模块会将存储于各个存储节点中分片进行提取并发送至数据解密模块进行解密，数据解密模块会通过公钥和私钥对这些分片进行解密和验证，如果信息未被篡改，则发送至智能分析模块进行分析，并通过通信连接的方式发送至信息显示模块，供用户参考了解，若用户要继续享受服务，则需要继续购买医生服务，医生面诊后最终确诊并给出治疗方案；具体过程如下：第一步用户购买自助服务：用户使用前需购买服务。服务内容按不同疾病进行分类；第二步用户健康史收集：采集用户年龄、性别、身高、体重、过敏史、家族史、既往史等数据，也可上传最近的化验或影像报告图片，服务器自动解析报告单内容并存储；第三步建立个人健康档案：并根据第二步提交的数据，创建个人健康档案；第四步综合量表测量：由专家总结的问诊内容，通过视频形式进行互动，完成后提交数据到服务器；第五步校验：本步骤通过算法，结合第四步和步骤第二步的数据，对第一步进行校验，不符合本疾病类型，则退回第一步，符合本疾病则执行第六步；第六步二级量表测量：由专家总结的问诊内容，通过视频形式进行互动，完成后提交数据到服务器；第七步展示初诊结果：到本步骤，系统初步分析用户的疾病科目，给出诊断建议。如果用户继续接受服务，则进入第八步；第八步购买医生服务：展示已签约的医生、医疗机构，用户自行选择；第九步分配医生：根据步骤08，分配签约医生或医疗机构给用户；第十步化验+影像检查：系统给化验和影像检查项目，用户自行到医疗结构做检查；第十一步报告单上传：用户通过手机对报告单拍照上传服务器，服务器自动解析报告单内容；第十二步医生面诊：面诊内容包括第十三步、第十四步。第十三步需要医生根据面诊过程录入数据，最终会提交到服务器进行分析；第十五部确诊和治疗方案：系统根据算法列出诊断结果和治疗方案；有利于使用户有一致的用户体验和减少不必要的费用支出。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，其特征在于，包括注册登录模块、身份认证模块、信息显示模块、数据采集模块、分布式存储模块、智能分析模块、数据解密模块和数据提取模块；
其中，所述注册登录模块用于用户通过上传个人基本信息的方式注册账号，其具体注册过程如下：
S1：用户填写个人基本信息并输入账户密码；
S2：用户通过手机号进行验证，获取注册码；
S3：填写注册码后绑定手机号，注册完成，得到账号、公钥、私钥；
所述身份认证模块用于核实用户的个人基本信息和账户密码，其具体认证过程如下：
SS1：用户在注册登录模块上连续输入X次账户密码，X为预设值,X＝1……n；
SS2：注册与登录模块会记录下用户每次输入账户密码的时间Ti，i＝1……n；
SS3：通过公式C＝Ti+Ti+Ti……+Ti，得到输入账户密码的总时间C；
SS4：通过公式S＝C/X得到用户每次输入账户密码的平均时间S；
SS5：将用户后续登录系统时输入账户密码的时间标记为F；
SS6：通过公式R＝S－F得到时间差R；
SS7：当R的数值大于预设值时，用户只要输入账户密码即可正常登录该系统；
SS8：当R小于预设值时，用户不仅需要输入账户密码，还需要通过手机号进行短信验证后才可正常登录；
所述数据采集模块用于通过各种传感器采集人体的各项医疗数据；
其中，所述传感器包括血压传感器、光电脉搏传感器、体温传感器和加速传感器；所述血压传感器用于采集血压数据；所述光电脉搏传感器用于采集心率和脉搏数据；所述体温传感器用于采集人体体温；所述加速传感器用于采集人体睡眠时的动作信息；
所述分布式存储模块用于通过区块链技术对各项医疗数据进行分布式存储，其具体分布式存储过程如下：
SSS1：创建数据分片：将各项医疗数据分解成更小的片段，得到若干个可管理的分片；
SSS2：加密每个分片：对SSS1得到的每个分片通过非对称算法进行加密，生成加密分片；
SSS3：复制每个分片：对SSS2中得到的加密分片进行复制，形成多个冗余副本；
SSS4：分发复制的分片：通过P2P网络将复制的加密分片分发到地理上分散的存储节点进行存储；
所述数据提取模块用于将地理上分散的存储节点中的加密分片进行提取并发送至数据解密模块；所述数据解密模块用于接受数据提取模块发送的加密分片，并对加密分片进行解密；其具体解密过程如下：
SSSS1：收集各个存储节点的加密分片；
SSSS2：利用S2中的私钥对每个分片进行解密，生成医疗数据一；
SSSS3：利用S2中的公钥对每个分片进行验证，生成医疗数据二；
SSSS4：比对医疗数据一和医疗数据二内容信息，相同，则数据完全真实有效，不同，则数据失去真实性，无分析意义；
所述智能分析模块用于对经过解密的医疗数据进行智能分析，得到分析报告并将分析报告发送至信息显示模块；所述信息显示模块用于接受智能分析模块发送的分析报告，并将医疗数据分析报告显示给用户参考。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，其特征在于，所述SSS4中的存储节点包括个人电脑、手机、移动设备和云服务器，所述冗余副本的具体数量以及存储节点的选择根据用户需求来决定。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能医疗数据采集系统，其特征在于，所述数据采集模块具体为一种智能移动终端，且各种传感器均集成于其中。
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