發(fā)布時間：2015-09-24所屬分類：醫(yī)學(xué)論文瀏覽：1次
摘 要： 正確認(rèn)識現(xiàn)在醫(yī)學(xué)圖像發(fā)展的特點，圖像的應(yīng)用對病癥分析有何作用及意義呢?目前醫(yī)學(xué)發(fā)展的新應(yīng)用技巧又有哪些呢?文章從不同的方面做了介紹。本文選自：《中華消化病與影像雜志(電子版)》,《中華消化病與影像雜志(電子版)》刊于2011年，本刊堅持為社會主義服務(wù)
正確認(rèn)識現(xiàn)在醫(yī)學(xué)圖像發(fā)展的特點，圖像的應(yīng)用對病癥分析有何作用及意義呢?目前醫(yī)學(xué)發(fā)展的新應(yīng)用技巧又有哪些呢?文章從不同的方面做了介紹。本文選自：《中華消化病與影像雜志(電子版)》,《中華消化病與影像雜志(電子版)》刊于2011年，本刊堅持為社會主義服務(wù)的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，傳播先進(jìn)的科學(xué)文化知識，弘揚(yáng)民族優(yōu)秀科學(xué)文化，促進(jìn)國際科學(xué)文化交流，探索防災(zāi)科技教育、教學(xué)及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，為教學(xué)與科研服務(wù)。
摘要：數(shù)字化醫(yī)學(xué)信息在公用網(wǎng)絡(luò)中傳輸時,存在數(shù)據(jù)包丟失、非法用戶截取、篡改以及在未授權(quán)的情況下非法拷貝和分發(fā)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)等風(fēng)險。由此可能引發(fā)患者隱私泄露,醫(yī)學(xué)影像被篡改帶來的誤診以及醫(yī)學(xué)影像的版權(quán)糾紛等問題。因此,對共享的數(shù)字信息進(jìn)行真實性,完整性的認(rèn)證,對病人的隱私信息以及醫(yī)學(xué)影像的版權(quán)歸屬給予保護(hù)就顯得尤為重要。在醫(yī)療信息共享與協(xié)同服務(wù)平臺的建設(shè)過程中,增強(qiáng)平臺數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。
關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)圖像,水印算法,醫(yī)學(xué)論文
1.1研究背景與意義
醫(yī)療資源分配的不均衡極大阻礙了當(dāng)前衛(wèi)生行業(yè)發(fā)展。一方面,城市大醫(yī)院積聚了大量的優(yōu)秀的醫(yī)護(hù)人才和高新的醫(yī)療器械,能夠提供先進(jìn),完善的診療服務(wù)。另一方面,基層衛(wèi)生機(jī)構(gòu)專業(yè)人才稀缺、功能不全、服務(wù)質(zhì)量低,在激烈的市場競爭下越來越被邊緣化。政府已把衛(wèi)生信息化建設(shè)作為保障居民平等享有基本公共衛(wèi)生服務(wù)的需要,也是優(yōu)化資源、提高服務(wù)效率、降低成本和醫(yī)療費用的需要。項目旨在優(yōu)化整合湖南省內(nèi)的醫(yī)療資源,實現(xiàn)跨機(jī)構(gòu)的醫(yī)療信息交換、共享與協(xié)同服務(wù)。
數(shù)字化信息系統(tǒng)在當(dāng)今醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中的作用日益突出醫(yī)院信息系統(tǒng)包括了輔助教學(xué)系統(tǒng),影像存盤與通信系統(tǒng)(Picture Archiving and CommunicationSystems, PACS)等。這些信息系統(tǒng)的應(yīng)用,使得病人的電子病歷,醫(yī)學(xué)影像等診療信息能便捷的在醫(yī)院各個診斷部門之間快速傳輸。計算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)),超聲影像(Ultrasonography, US),磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)等成像技術(shù)將釆集的生理信息數(shù)字化存儲,取代了原始的膠片存儲方式。數(shù)字化的醫(yī)學(xué)信息通過醫(yī)療信息共享平臺提供的協(xié)同服務(wù),使得遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷服務(wù)得以實現(xiàn),同時也方便了醫(yī)學(xué)影像在教學(xué)、科研中的應(yīng)用研究。在享受到醫(yī)療信息共享平臺帶來的便利與巨大效益的同時,信息共享平臺也面臨相當(dāng)大的安全挑戰(zhàn)。
在信息技術(shù)飛速發(fā)的趨勢下,當(dāng)前醫(yī)療信息系統(tǒng)主要通過傳統(tǒng)密碼學(xué)技術(shù)來保障數(shù)據(jù)的安全性的策略面臨著各種局限加密手段僅能夠確保秘密數(shù)據(jù)從發(fā)送端到達(dá)接收端的安全。一旦合法接收者解密數(shù)據(jù)以后,即可對解密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行非法的篡改或分發(fā)。由于拷貝后的數(shù)字作品與原作品完全一樣,因此無法鑒定作品是否為盜版作品。此時,傳統(tǒng)加密技術(shù)則無法在技術(shù)層面對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)和鑒別。此外,傳統(tǒng)的加密技術(shù)往往通過一個單向函數(shù)產(chǎn)生作品的數(shù)字簽名,并將信息與簽名一起提供給接受方驗證真實性和完整性。而數(shù)據(jù)在傳輸時容易遭受到信息丟失或篡改。加密技術(shù)只能簡單驗證數(shù)據(jù)是否完整,無法確定遭受攻擊的數(shù)據(jù)區(qū)域。
數(shù)字水印作為一種新安全手段在數(shù)字作品安全認(rèn)證,版權(quán)保護(hù)等應(yīng)用中有著廣泛應(yīng)用對區(qū)域醫(yī)療信息共享與協(xié)同服務(wù)平臺中不同資源之間的交換與訪問過程,需要對醫(yī)療資源的所有權(quán)保護(hù)、所有權(quán)認(rèn)定、連帶利益與責(zé)任進(jìn)行控制和保護(hù)。本文主要研究了可保護(hù)醫(yī)學(xué)影像版權(quán)的相關(guān)水印技術(shù)。從而為激勵醫(yī)療信息資源的擁有者可以在嚴(yán)格的信息安全保護(hù)下能夠較為積極、主動、有償?shù)墓蚕碜约旱馁Y源信息創(chuàng)造技術(shù)條件。
1.2主要研究內(nèi)容
本文的主要研究內(nèi)容如下:
1.介紹了數(shù)字水印技術(shù)基本知識。介紹了醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展?fàn)顩r以及其對水印質(zhì)量荀求的特點。回顧了近年來國內(nèi)外醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)水印技術(shù)的發(fā)展。為了解決醫(yī)學(xué)圖像因水印嵌入而引起的質(zhì)量下降,根據(jù)所參閱文獻(xiàn)釆取了基于非感興趣區(qū)域有損水印技術(shù)和可逆水印技術(shù)兩種策略分別實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的版權(quán)保護(hù)。
2.從變換域水印技術(shù)著手,借鑒傳統(tǒng)有損水印技術(shù)對醫(yī)學(xué)圖像實現(xiàn)版權(quán)保護(hù)。研究了二維離散余弦變換,探討人眼視覺系統(tǒng)對離散余弦域不同頻率系數(shù)敏感度之間的區(qū)別。為了增強(qiáng)水印圖像的安全性,研究了相關(guān)置亂變換技術(shù)。為了增強(qiáng)水印嵌入和檢測的安全性,引入了中國剩余數(shù)定理調(diào)整余弦域系數(shù)嵌入水印和解碼水印。對JPEG壓縮原理進(jìn)行了探討,幫助水印嵌入流程中選擇合適的嵌入?yún)^(qū)域來獲得較好的圖像質(zhì)量和抗壓縮攻擊的能力。
3.從空域可逆水印算法著手,選取抗攻擊能力較好的塊差值算法應(yīng)用于版權(quán)保護(hù)。對醫(yī)學(xué)圖像塊差值分布范圍過大,不如自然圖像集中的特征,提出了改進(jìn)的塊選取策略來增強(qiáng)水印的透明性和改善溢出。針對彩色醫(yī)學(xué)圖像多通道的特點,通過冗余嵌入并引入投票理論來提高算法抗噪聲攻擊能力。通過實驗分析了算法關(guān)鍵參數(shù)的選取,以及這些參數(shù)對算法透明性,魯棒性以及嵌入容量指標(biāo)的影響。
數(shù)字水印技術(shù)及其在醫(yī)學(xué)圖像中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展,將數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字醫(yī)學(xué)影像的安全傳輸機(jī)制中有著迫切的需要。然而,常規(guī)的水印算法如空域最低有效位算法,雙集法頻率的擴(kuò)頻水印算法等大多針對普通的多媒體數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的水印算法往往更關(guān)注水印信息的隱藏以及在解碼端的有效檢測和提取上。而對于水印信息的嵌入造成的數(shù)字作品的輕微質(zhì)量下降往往不必關(guān)注。因此,本章介紹了醫(yī)學(xué)影像對于圖像質(zhì)量的嚴(yán)格要求的特點,進(jìn)而引出了基于ROI劃分的水印技術(shù),和可逆水印技術(shù)。最后,給出了水印技術(shù)在醫(yī)學(xué)圖像中的可能應(yīng)用場景。
2.1數(shù)字水印技術(shù)介紹
數(shù)字水印就是將有意義的信息如:圖像標(biāo)志,序列號,文字等版權(quán)信息隱蔽的寫入到數(shù)字作品中并且盡可能不引起人生理視覺或聽覺上的感知。從而達(dá)到數(shù)字作品的真?zhèn)舞b別,完整性認(rèn)證,版權(quán)保護(hù),以及秘密通信等目的。水印技術(shù)需要對數(shù)字作品進(jìn)行必要的修改來完成信息的嵌入。需要指出的是,大多數(shù)水印算法在水印嵌入完成以后,對圖片造成了永久失真,也就是無法通過相應(yīng)的逆操作。
