一种基于区块链和IPFS的医疗数据共享系统的制作方法

一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统
技术领域
1.本发明涉及医疗数据共享技术领域，具体为一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统。

背景技术：

2.健康医疗大数据是指在人们疾病防治、健康管理等过程中产生的与健康医疗相关的数据。而结合该系统与大数据、计算机技术的系统则为医疗数据共享系统。目前国内外大多数医疗数据共享系统虽然发展迅速，但仅在政府决策机关，医学工作者，科研人员之间存在共享。患者对医疗大数据的获取也同样有着广泛需求。尤其是对于我国来说，大部分人民众缺少相关的基础健康医疗知识。在这样的背景之下完善医疗机构与普通百姓之间的数据共享很有必要。因此，设计服务于患者和数据安全的基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统是很有必要的。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，包括数据采集模块、pfs数据安全模块、数据服务模块，所述数据采集模块用于实现对患者医疗数据的采集，所述ipfs数据安全模块用于建立对医疗系统的保护机制，所述数据服务模块用于解决患者对医疗数据的需求，所述数据采集模块与ipfs数据安全模块网络连接，所述ipfs数据安全模块与数据服务模块网络连接。
5.根据上述技术方案，所述数据采集模块包括饮食录入模块、运动感知模块、计时模块、汗液检测模块，所述饮食录入模块用于辅助患者记录每天的食物数据，所述运动感知模块用于感知患者处于运动状态或静止状态，所述计时模块用于记录患者单次运动的时间，所述汗液检测模块用于记录患者单次运动的流汗情况。
6.根据上述技术方案，所述ipfs数据安全模块包括数据存储模块、实时监控模块、预警处理模块，所述数据存储模块用于对患者的医疗数据进行存储，所述实时监控模块用于实时监控医疗数据安全，所述预警处理模块用于在医疗数据异常时进行预警处理。
7.根据上述技术方案，所述数据服务模块包括数据分析模块、历史病例模块、健康指导模块、患者评价模块，所述数据分析模块用于将采集到的患者的医疗健康数据与医疗机构区块链中的数据进行对比分析，所述历史病例模块用于存储患者过往的康复情况，所述健康指导模块为医疗机构对患者提出康复指导提供平台，所述患者评价模块为患者对医疗机构评价提供平台。
8.根据上述技术方案，所述一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统的运行方法包括以下步骤：
9.步骤s1：医疗数据共享系统应用于患者的康复生活中，采集患者的医疗健康数据；
10.步骤s2：采集结果安全上传至医疗机构区块链中，并进行安全防护；
11.步骤s3：新采集的患者数据与医疗机构区块链中已存储的数据进行比对，并进行数据分析，将分析结果发送到医疗机构所属链端；
12.步骤s4：建立患者评价平台，并与医疗机构所属链端进行直接连接。
13.根据上述技术方案，所述步骤s1中，患者的医疗健康数据采集方法包括以下步骤：
14.步骤s11：患者每日用餐后将饮食情况录入小程序；
15.步骤s12：患者佩戴高精度运动检测手环，记录患者的运动情况；
16.步骤s13：高精度运动检测手环对患者皮肤进行出汗检测，并将检测结果与患者的运动情况联动，确定患者的有效运动时间；
17.步骤s14：将患者的饮食情况与有效运动时间上传至医疗机构区块链中。
18.根据上述技术方案，所述步骤s12和步骤s13中，患者的运动情况记录方法包括以下步骤：
19.步骤a：运动感知模块对用户进行加速度，角速度检测，检测到加速度与角速度同时不为0时，发送逻辑开信号到计时模块与汗液检测模块；
20.步骤b：计时模块接收到逻辑开信号后，开始计时，并将每次的持续时间ti记录；
21.步骤c：以24小时为一个单位周期，设置一个单位周期内时间阈值t，并与患者的一个单位周期内总运动时间t
总
进行比对，判断患者的运动状态，其中，当t
总
《t时，判断本周期运动无效，当t
总
≥t时，判断本周期动有效；
22.步骤d：汗液检测模块接收到逻辑开信号后，对患者皮肤进行湿度检测，记录下湿度q的变化情况，建立以时间t为横轴，湿度q为纵轴的直角坐标系，设置整条曲线为g(h)，记录下初始点横坐标h1，结束点横坐标h2，设置湿度斜率阈值k1、k2，每一次湿度g(h)斜率达到k1时记录下ai(a
i1
，b
i1
)，斜率达到k2时记录下bi(a
i2
，b
i2
)，计算ai与bi构成的曲线f(xi)与横轴所围成的面积si,计算整条曲线g(h)与横轴所围成面积m，计算患者的流汗程度h，其中，k为(0,1)内的控制参数；
23.步骤e：根据患者的运动时间与流汗程度计算有效运动时间tn，其中tn＝t
总
×
h。
24.根据上述技术方案，所述步骤s2中，通过ipfs数据安全模块进行安全防护的方法包括以下步骤：
25.步骤s21：实时监控模块制定数据访问策略，并下发至医疗机构和患者；
26.步骤s22：对医疗机构区块链中，患者数据的访问请求进行记录，生成访问日志；访问日志包括数据访问记录、权限授予记录、权限请求记录；
27.步骤s23：将监控数据上传至数据存储模块，并通过文件内容生成独立哈希值对文件进行标识。
28.根据上述技术方案，所述步骤s3中，对患者的数据进行数据分析的方法包括以下步骤：
29.步骤s31：申请患者历史数据调用权限，并与新采集的数据进行比对，生成比对报告；
30.步骤s32：申请同类患者数据调用权限，并对同期患者数据进行比对，生成比对报告；
31.步骤s33：将比对结果发送至医疗机构所属链端；
32.步骤s34：医疗机构所属链端根据对比结果制定健康指导方案，并发送至对应患者。
33.根据上述技术方案，所述步骤s4中，患者评价模块的评价方法包括以下步骤：
34.步骤s41：患者通过小程序登录评价平台，查看数据存储模块中的医疗数据，判断与自身实际情况是否存在误差；
35.步骤s42：患者查阅医疗机构制定的健康指导方案，依据方案进行康复；
36.步骤s43：患者对医疗机构进行匿名评价。
37.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有数据采集模块、ipfs数据安全模块、数据服务模块，可以采集患者每日的饮食与运动数据，在隐私数据安全的前提下，患者可以与当地医疗机构进行远程会诊，节约医疗资源，提高就医效率。
附图说明
38.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
39.图1是本发明的系统模块组成示意图；
40.图2是本发明的汗液检测模块原理示意图。
具体实施方式
41.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做出创造性劳动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。
42.请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，包括一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，该系统包括数据采集模块、pfs数据安全模块、数据服务模块，数据采集模块用于实现对患者医疗数据的采集，ipfs数据安全模块用于建立对医疗系统的保护机制，数据服务模块用于解决患者对医疗数据的需求，数据采集模块与ipfs数据安全模块网络连接，ipfs数据安全模块与数据服务模块网络连接，通过设置有数据采集模块、ipfs数据安全模块、数据服务模块，使患者可以与当地医疗机构进行远程会诊，实现了数据安全和服务于患者的作用。
43.数据采集模块包括饮食录入模块、运动感知模块、计时模块、汗液检测模块，饮食录入模块用于辅助患者记录每天的食物数据，运动感知模块用于感知患者处于运动状态或静止状态，计时模块用于记录患者单次运动的时间，汗液检测模块用于记录患者单次运动的流汗情况，通过设置有饮食录入模块、运动感知模块、计时模块、汗液检测模块的数据采集模块，可以全面监测患者康复训练期间的饮食和运动数据，提高数据采集精度，实现医疗机构对患者针对性的作用。
44.ipfs数据安全模块包括数据存储模块、实时监控模块、预警处理模块，数据存储模
块用于对患者的医疗数据进行存储，实时监控模块用于实时监控医疗数据安全，预警处理模块用于在医疗数据异常时进行预警处理，通过设置有数据存储模块、实时监控模块、预警处理模块的ipfs数据安全模块，构建起完备的数据保护系统，可以抵御来自外部的网络攻击，避免患者隐私数据泄露。
45.数据服务模块包括数据分析模块、历史病例模块、健康指导模块、患者评价模块，数据分析模块用于将采集到的患者的医疗健康数据与医疗机构区块链中的数据进行对比分析，历史病例模块用于存储患者过往的康复情况，健康指导模块为医疗机构对患者提出康复指导提供平台，患者评价模块为患者对医疗机构评价提供平台，通过设置有数据分析模块、历史病例模块、健康指导模块、患者评价模块的数据服务模块，为医疗机构与患者提供互相交流的平台，并通过大数据分析辅助医疗机构诊疗，节约医疗资源，提高就医效率。
46.一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统的运行方法包括以下步骤：
47.步骤s1：医疗数据共享系统应用于患者的康复生活中，采集患者的医疗健康数据；
48.步骤s2：采集结果安全上传至医疗机构区块链中，并进行安全防护；
49.步骤s3：新采集的患者数据与医疗机构区块链中已存储的数据进行比对，并进行数据分析，将分析结果发送到医疗机构所属链端；
50.步骤s4：建立患者评价平台，并与医疗机构所属链端进行直接连接。
51.步骤s1中，患者的医疗健康数据采集方法包括以下步骤：
52.步骤s11：患者每日用餐后将饮食情况录入小程序，每日饮食情况具体包括食物名称、质量，系统可根据食物名称及其数量判断患者饮食情况，对于部分慢性病患者来说，其日常饮食会影响医疗机构的手段；
53.步骤s12：患者佩戴高精度运动检测手环，记录患者的运动情况，运动情况包括运动时间，运动剧烈程度，通过单一运动感知模块检测患者的运动情况，容易出现误测情况，医疗机构根据误测数据会对患者提出错误的康复建议，影响到患者的健康情况，与计时模块联动、汗液检测模块联动可以很好减少误测次数；
54.步骤s13：高精度运动检测手环对患者皮肤进行出汗检测，并将检测结果与患者的运动情况联动，确定患者的有效运动时间，患者进行长时间移动时，计时模块会误测患者的运动情况，汗液检测模块可以通过患者的流汗情况，更进一步检测患者的运动有效时间，大幅度减少误测，为医疗机构提供更准确的患者数据；
55.步骤s14：将患者的饮食情况与有效运动时间上传至医疗机构区块链中。
56.步骤s12和步骤s13中，患者的运动情况记录方法包括以下步骤：
57.步骤a：运动感知模块对用户进行加速度，角速度检测，检测到加速度与角速度同时不为0时，发送逻辑开信号到计时模块与汗液检测模块，患者的运动状态与加速度和角速度都有关联，为提高运动感知精度，加速度和角速度需同步监测，避免单一监测带来的误判；
58.步骤b：计时模块接收到逻辑开信号后，开始计时，并将每次的持续时间ti记录；
59.步骤c：以24小时为一个单位周期，设置一个单位周期内时间阈值t，并与患者的一个单位周期内总运动时间t
总
进行比对，判断患者的运动状态，其中，当t
总
《t时，判断本周期运动无效，当t
总
≥t时，判断本周期动有效，阈值t根据大数据对患者的运动状态汇总所得，tn为计时模块记录一个单位周期内最后一次的运动时间；
60.步骤d：汗液检测模块接收到逻辑开信号后，对患者皮肤进行湿度检测，记录下湿度q的变化情况，建立以时间t为横轴，湿度q为纵轴的直角坐标系，设置整条曲线为g(h)，记录下初始点横坐标h1，结束点横坐标h2，设置湿度斜率阈值k1、k2，每一次湿度g(h)斜率达到k1时记录下ai(a
i1
，b
i1
)，斜率达到k2时记录下bi(a
i2
，b
i2
)，计算ai与bi构成的曲线f(xi)与横轴所围成的面积si,计算整条曲线g(h)与横轴所围成面积m，计算患者的流汗程度h，其中，k为(0,1)内的控制参数，曲线f(xi)，曲线g(h)通过系统自动获得，k1、k2通过大数据汇总所得，慢性病康复运动需要一定出汗量，汗液中99％的成分是水，患者流汗后，手腕区域湿度会发生明显变化，记录湿度q变化情况，可以更好检测患者的运动剧烈程度；
61.步骤e：根据患者的运动时间与流汗程度计算有效运动时间tn，其中tn＝t
总
×
h，慢性病康复运动需要一定的运动强度，往往患者刚开始运动时强度不够，通过运动总时间与流汗程度计算出的有效运动时间能更好反映患者的运动情况。
62.步骤s2中，通过ipfs数据安全模块进行安全防护的方法包括以下步骤：
63.步骤s21：实时监控模块制定数据访问策略，并下发至医疗机构和患者，任何人都可以访问医疗机构区块链中的数据，不设置访问权限，会有暴露患者隐私的风险；
64.步骤s22：对医疗机构区块链中，患者数据的访问请求进行记录，生成访问日志；访问日志包括数据访问记录、权限授予记录、权限请求记录，患者的医疗数据具有很大的价值，存在被盗风险，访问日志可以根据数据访问数量的变化，判断是否遇到网络攻击；
65.步骤s23：将监控数据上传至数据存储模块，并通过文件内容生成独立哈希值对文件进行标识，通过文件内容生成独立哈希值来标识文件，区别于传统的通过文件位置来标识，相同内容的文件在区块链中只存在一份，节约存储空间的同时，保证存储数据可寻址。
66.步骤s3中，对患者的数据进行数据分析的方法包括以下步骤：
67.步骤s31：申请患者历史数据调用权限，并与新采集的数据进行比对，生成比对报告，通过对患者历史数据的纵向对比分析，可以帮助患者直观了解目前的康复进程，与未来康复趋势；
68.步骤s32：申请同类患者数据调用权限，并对同期患者数据进行比对，生成比对报告，通过对同类患者同期数据的横向对比分析，可以帮助患者直观了解目前的康复效果，与其他患者差异；
69.步骤s33：将比对结果发送至医疗机构所属链端；
70.步骤s34：医疗机构所属链端根据对比结果制定健康指导方案，并发送至对应患者，医疗机构通过健康指导方案平台，可以根据患者康复过程中每天的实际情况，随时改变策略，更好得帮助患者康复。
71.步骤s4中，患者评价模块的评价方法包括以下步骤：
72.步骤s41：患者通过小程序登录评价平台，查看数据存储模块中的医疗数据，判断与自身实际情况是否存在误差，患者查看自身医疗数据，避免因采集模块出现故障而导致医疗数据异常记录的情况；
73.步骤s42：患者查阅医疗机构制定的健康指导方案，依据方案进行康复，患者
可以在小程序中获得医疗机构的健康指导方案，提高医疗资源的高效利用，节约医疗机构，患者的时间；
74.步骤s43：患者对医疗机构进行匿名评价，ipfs系统具有不可更改的特性，患者对医疗机构进行匿名评价，避免医疗机构的暗箱操作，可以改善患者就医体验，监督医疗机构的就医情况。
75.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
76.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，包括数据采集模块、pfs数据安全模块、数据服务模块，其特征在于：所述数据采集模块用于实现对患者医疗数据的采集，所述ipfs数据安全模块用于建立对医疗系统的保护机制，所述数据服务模块用于解决患者对医疗数据的需求，所述数据采集模块与ipfs数据安全模块网络连接，所述ipfs数据安全模块与数据服务模块网络连接。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述数据采集模块包括饮食录入模块、运动感知模块、计时模块、汗液检测模块，所述饮食录入模块用于辅助患者记录每天的食物数据，所述运动感知模块用于感知患者处于运动状态或静止状态，所述计时模块用于记录患者单次运动的时间，所述汗液检测模块用于记录患者单次运动的流汗情况。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述ipfs数据安全模块包括数据存储模块、实时监控模块、预警处理模块，所述数据存储模块用于对患者的医疗数据进行存储，所述实时监控模块用于实时监控医疗数据安全，所述预警处理模块用于在医疗数据异常时进行预警处理。4.根据权利要求3所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述数据服务模块包括数据分析模块、历史病例模块、健康指导模块、患者评价模块，所述数据分析模块用于将采集到的患者的医疗健康数据与医疗机构区块链中的数据进行对比分析，所述历史病例模块用于存储患者过往的康复情况，所述健康指导模块为医疗机构对患者提出康复指导提供平台，所述患者评价模块为患者对医疗机构评价提供平台。5.根据权利要求4所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统的运行方法包括以下步骤：步骤s1：医疗数据共享系统应用于患者的康复生活中，采集患者的医疗健康数据；步骤s2：采集结果安全上传至医疗机构区块链中，并进行安全防护；步骤s3：新采集的患者数据与医疗机构区块链中已存储的数据进行比对，并进行数据分析，将分析结果发送到医疗机构所属链端；步骤s4：建立患者评价平台，并与医疗机构所属链端进行直接连接。6.根据权利要求5所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述步骤s1中，患者的医疗健康数据采集方法包括以下步骤：步骤s11：患者每日用餐后将饮食情况录入小程序；步骤s12：患者佩戴高精度运动检测手环，记录患者的运动情况；步骤s13：高精度运动检测手环对患者皮肤进行出汗检测，并将检测结果与患者的运动情况联动，确定患者的有效运动时间；步骤s14：将患者的饮食情况与有效运动时间上传至医疗机构区块链中。7.根据权利要求6所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述步骤s12和步骤s13中，患者的运动情况记录方法包括以下步骤：步骤a：运动感知模块对用户进行加速度，角速度检测，检测到加速度与角速度同时不为0时，发送逻辑开信号到计时模块与汗液检测模块；步骤b：计时模块接收到逻辑开信号后，开始计时，并将每次的持续时间t
i
记录；步骤c：以24小时为一个单位周期，设置一个单位周期内时间阈值t，并与患者的一个单
位周期内总运动时间t
总
进行比对，判断患者的运动状态，其中，当t
总
<t时，判断本周期运动无效，当t
总
≥t时，判断本周期动有效；步骤d：汗液检测模块接收到逻辑开信号后，对患者皮肤进行湿度检测，记录下湿度q的变化情况，建立以时间t为横轴，湿度q为纵轴的直角坐标系，设置整条曲线为g(h)，记录下初始点横坐标h1，结束点横坐标h2，设置湿度斜率阈值k1、k2，每一次湿度g(h)斜率达到k1时记录下a
i
(a
i1
，b
i1
)，斜率达到k2时记录下b
i
(a
i2
，b
i2
)，计算a
i
与b
i
构成的曲线f(x
i
)与横轴所围成的面积s
i
,计算整条曲线g(h)与横轴所围成面积m，计算患者的流汗程度h，其中，k为(0,1)内的控制参数；步骤e：根据患者的运动时间与流汗程度计算有效运动时间t
n
，其中t
n
＝t
总
×
h。8.根据权利要求7所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述步骤s2中，通过ipfs数据安全模块进行安全防护的方法包括以下步骤：步骤s21：实时监控模块制定数据访问策略，并下发至医疗机构和患者；步骤s22：对医疗机构区块链中，患者数据的访问请求进行记录，生成访问日志；访问日志包括数据访问记录、权限授予记录、权限请求记录；步骤s23：将监控数据上传至数据存储模块，并通过文件内容生成独立哈希值对文件进行标识。9.根据权利要求8所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述步骤s3中，对患者的数据进行数据分析的方法包括以下步骤：步骤s31：申请患者历史数据调用权限，并与新采集的数据进行比对，生成比对报告；步骤s32：申请同类患者数据调用权限，并对同期患者数据进行比对，生成比对报告；步骤s33：将比对结果发送至医疗机构所属链端；步骤s34：医疗机构所属链端根据对比结果制定健康指导方案，并发送至对应患者。10.根据权利要求9所述的一种基于区块链和ipfs的医疗数据共享系统，其特征在于：所述步骤s4中，患者评价模块的评价方法包括以下步骤：步骤s41：患者通过小程序登录评价平台，查看数据存储模块中的医疗数据，判断与自身实际情况是否存在误差；步骤s42：患者查阅医疗机构制定的健康指导方案，依据方案进行康复；步骤s43：患者对医疗机构进行匿名评价。

技术总结

本发明公开了一种基于区块链和IPFS的医疗数据共享系统，包括数据采集模块、PFS数据安全模块、数据服务模块，所述数据采集模块用于实现对患者医疗数据的采集，所述IPFS数据安全模块用于建立对医疗系统的保护机制，所述数据服务模块用于解决患者对医疗数据的需求，所述各模块均通过网络连接，所述数据采集模块包括饮食录入模块、运动感知模块、计时模块、汗液检测模块，所述饮食录入模块用于辅助患者记录每天的食物数据，所述运动感知模块用于感知患者处于运动状态或静止状态，所述计时模块用于记录患者单次运动的时间，所述汗液检测模块用于记录患者单次运动的流汗情况，本发明，具有服务于患者和数据安全的特点。务于患者和数据安全的特点。务于患者和数据安全的特点。