基于区块链技术的PACS研究与应用.pdf

区块链技术在医疗影像领域，尤其是PACS（Picture Archiving and Communication System，影像归档和通信系统）的应用，为医疗影像数据的存储、共享和隐私保护提供了新的解决思路。PACS系统是现代医院的核心组成部分，负责存储、管理和分发患者的医学影像数据。然而，传统集中式PACS系统在数据共享、隐私保护、存储效率等方面面临挑战。本文旨在探讨基于区块链技术的PACS系统的研究与应用，通过利用区块链的去中心化特性与分布式存储优势，解决现有PACS系统中存在的问题。 区块链技术是一种分布式数据库技术，其特点在于去中心化、数据不可篡改和可追溯性。在PACS系统中应用区块链技术，可以构建一个去中心化的医疗影像存储与分发网络，实现数据的共享与安全。本文采用的Hyperledger Fabric是一种企业级的区块链平台，它支持模块化架构、可插拔共识机制、高级权限管理和模块化智能合约等特性，非常适合构建复杂的分布式商业应用。 研究中使用的技术标准包括Hyperledger Fabric和DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine，医学数字成像和通信标准）。DICOM标准定义了医学成像设备与信息系统的通信协议，用于医疗影像的存储、检索和共享。本研究利用皖南医学院弋矶山医院自主研发的PACS系统，结合区块链技术，实现了影像数据的加密存储和安全共享。 具体实施方法包括部署一个Orderer节点和四个Peer节点，利用Solo共识算法来实现Fabric区块链网络的部署。在区块链网络中，区块体保存加密的患者医疗影像链接地址和数据指纹。这样做的目的是确保影像数据的安全性和完整性，同时也便于追踪数据的来源和完整性验证。 研究结果表明，每个共识节点都保存了一份患者影像检查账簿。通过DICOM 3.0的Web访问标准，可以访问区块体中的影像链接地址，进而获取和查看影像图像。这种基于区块链的PACS系统具有以下优势：去中心化和分布式存储的特点能够实现各家医院本地医学影像数据库资源的共享；能够提高各家医院影像中心的就诊效率；能够更好地为患者和社会服务。 在应用区块链技术构建PACS系统的过程中，还涉及到一系列的资源部署和技术挑战。例如，服务器资源的合理配置，不同操作系统和程序设计工具的适应性，以及网络安全和加密算法的选择等。本研究中使用了CentOS 7 64位系统作为部署系统，医院局域以太网络提供网络支撑，服务器操作系统为Windows Enterprise Server 2008，数据库操作系统为SQL Server 2008，程序设计工具则选用了Microsoft Visual Studio 2010专业版和Visual Studio Code。在数据保护方面，加密算法的应用是至关重要的，确保了患者医疗影像数据的隐私和安全。 通过本研究，我们可以看到区块链技术在医疗影像共享和存储方面的潜力。在去中心化和分布式存储的支持下，不仅可以降低集中存储的成本，提高资源的利用率，还能在确保数据安全的前提下，实现医疗机构间的数据共享，为患者提供更高效、便捷的医疗服务。未来，随着区块链技术的不断发展和完善，其在医疗影像领域的应用有望进一步拓展和深化。