遠(yuǎn)程醫(yī)療中的網(wǎng)絡(luò)安全及質(zhì)量保證

1、摘 要遠(yuǎn)程醫(yī)療是指通過通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與多媒體技術(shù)同醫(yī)療技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離就診治療等一系列醫(yī)療活動的醫(yī)療服務(wù)。目前，遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)已經(jīng)從最初的電視監(jiān)護(hù)、電話遠(yuǎn)程診斷發(fā)展到利用高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字、圖像、語音的綜合傳輸，并且實(shí)現(xiàn)了實(shí)時的語音和高清晰圖像的交流，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的應(yīng)用提供了更廣闊的發(fā)展空間。在醫(yī)療過程中必須保證數(shù)字、圖像、語音、視頻的真實(shí)性、準(zhǔn)確性以及完整性。只有保證以上三點(diǎn)才能夠準(zhǔn)確的做出判斷以及給出相應(yīng)的解決方法。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中要保證保密性，以確保個人隱私的安全，還需保證數(shù)據(jù)是可用的。要保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性、保密性以及可用性，必須對用于傳輸數(shù)字、圖像、語音、視頻等資

2、料的網(wǎng)絡(luò)通信安全做出相應(yīng)的保障。另一方面，視頻會議是遠(yuǎn)程醫(yī)療關(guān)鍵技術(shù)之一，在傳輸過程中必須保證視頻的流暢性以及完整性。本文通過分析網(wǎng)絡(luò)通信的傳輸及在傳輸過程中安全性的保證，分析常見網(wǎng)絡(luò)安全攻擊以及防御手段，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的真實(shí)性、保密性、可用性。分析遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢以及限制，完成網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保證的分析?！娟P(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程醫(yī)療 網(wǎng)絡(luò)安全 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量目 錄第一節(jié) 遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀4一、遠(yuǎn)程醫(yī)療國外發(fā)展現(xiàn)狀4二、遠(yuǎn)程醫(yī)療國外發(fā)展現(xiàn)狀4第二節(jié) 遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)5一、遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)5二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程醫(yī)療中的應(yīng)用7第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)安全與防范8一、遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)安全8二、網(wǎng)絡(luò)安全防范8總 結(jié)9參考文獻(xiàn)10

3、第一節(jié) 遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀一、遠(yuǎn)程醫(yī)療國外發(fā)展現(xiàn)狀遠(yuǎn)程醫(yī)療萌芽于二十世紀(jì)六、七十年代的遙測心電圖和宇宙飛行中對宇航員進(jìn)行醫(yī)學(xué)保健遙測和監(jiān)護(hù)，國外已有近60年的研究歷史，大致可分為三個階段：第一代，六十年代初到八十年代中期，發(fā)展較緩慢；第二代，八十年代后期到九十年代后期，隨著通信和電子技術(shù)的不斷提高，美國和西歐國家在遠(yuǎn)程會診、醫(yī)學(xué)圖像的 遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫嫒〉昧溯^大進(jìn)展；第三代，目前正處于遠(yuǎn)程醫(yī)療的快速、全面發(fā)展時期，成熟的項(xiàng)目商業(yè)化，已經(jīng)在醫(yī)療診斷和治療過程中發(fā)揮出越來越重要的作用。國外遠(yuǎn)程醫(yī)療商業(yè)模式漸成熟，在遠(yuǎn)程醫(yī)療轟轟烈烈的發(fā)展浪潮中，美國、歐洲等國家和地區(qū)都扮演了舉足輕重的角色，在遠(yuǎn)程醫(yī)療

4、方面取得了長足的發(fā)展。國外一些移動醫(yī)療產(chǎn)品已經(jīng)有盈利模式，主要是向醫(yī)院、醫(yī)生、藥企、保險公司和消費(fèi)者進(jìn)行收費(fèi)。其商業(yè)模式則主要分為以下幾種1：l 為醫(yī)院(或醫(yī)生)提供信息化服務(wù)。l 為客戶提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。l 客戶關(guān)系服務(wù)。l 信息化診所運(yùn)營商。l 慢性病管理。l 大數(shù)據(jù)服務(wù)。二、遠(yuǎn)程醫(yī)療國外發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展仍存不足， 在我國一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)或者一些落后的城市，醫(yī)療系統(tǒng)和衛(wèi)生環(huán)境都是那么的脆弱，看病對他們而言是一件奢侈的事情，何來遠(yuǎn)程醫(yī)療？甚至某些地方網(wǎng)絡(luò)還不通，遠(yuǎn)程醫(yī)療猶如鏡花水月。衛(wèi)計(jì)委近日在關(guān)于推進(jìn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的意見中明確規(guī)定，“非醫(yī)療機(jī)構(gòu)不得開展遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)”，并且“醫(yī)務(wù)

5、人員向本醫(yī)療機(jī)構(gòu)外的患者直接提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)其執(zhí)業(yè)注冊的醫(yī)療機(jī)構(gòu)同意，并使用醫(yī)療機(jī)構(gòu)統(tǒng)一的信息平臺”。但是，在“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮下，傳統(tǒng)醫(yī)療格局得到了重塑。在過去的一年里，互聯(lián)網(wǎng)浪潮席卷整個醫(yī)藥行業(yè)，門口的野蠻人、醫(yī)藥商業(yè)公司、醫(yī)院、制藥企業(yè)、醫(yī)療信息公司參與投入其中，遠(yuǎn)程醫(yī)療在這個過程中逐漸興起。傳統(tǒng)格局將被打破，新的格局尚未形成，未來幾年注定是國內(nèi)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的變革時期2。2014年國家衛(wèi)計(jì)委發(fā)布關(guān)于推進(jìn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的意見，首次以發(fā)文形式明確要“積極推動遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)發(fā)展”，對遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展產(chǎn)生了極大的促進(jìn)作用，具有深遠(yuǎn)影響。國家出臺鼓勵政策后，多家醫(yī)院紛紛設(shè)立網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院，進(jìn)軍遠(yuǎn)程醫(yī)

6、療藍(lán)海。14-15年相繼有廣東省第二人民醫(yī)院、康美醫(yī)院設(shè)立網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院，尚有多家公司的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院正在籌備中。當(dāng)前遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域競爭程度小，處于發(fā)展初期的跑馬圈地階段，遠(yuǎn)程醫(yī)療將迎來高速增長。第二節(jié) 遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)一、遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)遠(yuǎn)程醫(yī)療不是一個單獨(dú)的學(xué)科領(lǐng)域3。它需要將通信技術(shù)、信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)科學(xué)進(jìn)行結(jié)合。需要通信、信息技術(shù)在病人、醫(yī)生之間對信息進(jìn)行傳遞交流。生物醫(yī)學(xué)工程以及醫(yī)學(xué)科學(xué)對其提供專家意見?？偟膩碚f，遠(yuǎn)程醫(yī)療是一個通信技術(shù)、信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)科學(xué)的融合體，如圖1.1所示。通信技術(shù)信息技術(shù)遠(yuǎn)程醫(yī)療醫(yī)藥科學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程圖1.1 遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)遠(yuǎn)程醫(yī)療用來進(jìn)行非面對面之間的診斷

7、及治療，必須要有一個統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議，已便于不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間能夠更好的交流與觀察。遠(yuǎn)程醫(yī)療的需求包括硬件和軟件兩個方面。硬件方面包括遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺、服務(wù)、醫(yī)療設(shè)備、視頻會議系統(tǒng)、交流硬件以及其他的支持設(shè)備。軟件方面包括操作系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療軟件、遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)軟件等。隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程醫(yī)療中運(yùn)用越來越廣泛。在遠(yuǎn)程醫(yī)療中有兩種服務(wù)：l 同步同步服務(wù)需要雙方同時有時間來參加交流，視頻會議在此服務(wù)形式中扮演著重要的角色。l 異步異步服務(wù)不需要雙方同時在線，它會將醫(yī)療數(shù)據(jù)等信息隨時發(fā)送給另一方，無時間限制。雖然說遠(yuǎn)程醫(yī)療有很多的有點(diǎn)，但是在以目前的發(fā)展現(xiàn)狀，遠(yuǎn)程醫(yī)療還有很長的路要走，要創(chuàng)

8、建有效的遠(yuǎn)程醫(yī)療環(huán)境，不僅僅需要的是各種技術(shù)，更需要其他社會環(huán)境的發(fā)展與支持。表2.1列出遠(yuǎn)程醫(yī)療的特性以及發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療的限制4。表2.1 遠(yuǎn)程醫(yī)療的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)解決了距離之間的問題最主要的缺點(diǎn)是沒有有效的通信技術(shù)來為遠(yuǎn)程醫(yī)療提供網(wǎng)絡(luò)保證。打破了時間上的限制，主要體現(xiàn)在突發(fā)事件以及病人無法運(yùn)輸?shù)膯栴}建設(shè)遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)施是非常昂貴的。醫(yī)療不發(fā)達(dá)地域也可享受到有效的以及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)沒有一個權(quán)威的、統(tǒng)一的遠(yuǎn)程醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)減少一些不必要的麻煩更方便的進(jìn)行交流及分享經(jīng)驗(yàn)二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程醫(yī)療中的應(yīng)用遠(yuǎn)程醫(yī)療已經(jīng)在廣泛的術(shù)語定義為“在遠(yuǎn)距離上提供醫(yī)療和醫(yī)學(xué)知識的電信系統(tǒng)5”。最早期的嘗試是基于本地電話線傳輸

9、數(shù)據(jù)，局限于其信號質(zhì)量以及速度。之后在1960年代，遠(yuǎn)程視頻也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),但是傳輸?shù)膱D像質(zhì)量和速度的問題依然沒有解決。在1970年代，宇航員的生理檢測導(dǎo)致傳感器小型化和數(shù)字化處理。但直到1990年代，技術(shù)進(jìn)步和廣泛使用的數(shù)字通信觸發(fā)遠(yuǎn)程醫(yī)療的爆炸性增長,正如我們今天看到的。這種通信增長是世界性的。遠(yuǎn)程醫(yī)療項(xiàng)是歐盟和許多國家支持的。歐盟遠(yuǎn)程醫(yī)療的定義，將三個新概念添加到舊定義-快速訪問,本質(zhì)上是針對實(shí)時交互；特定的遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)和衛(wèi)生專業(yè)或遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)操作員的病人和相關(guān)信息距離上的分離。這些分離可以本地、國家、甚至國際級別。強(qiáng)調(diào)實(shí)時互動是很重要的。需要病人與醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行實(shí)時的溝通,這導(dǎo)致許多技

10、術(shù)挑戰(zhàn)，大于的方法存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為隨后的解釋。國際或多源的信息都必須使用類似的結(jié)構(gòu)編碼和分類的診斷類別和治療信息，以方便處理。遠(yuǎn)程醫(yī)療的大部分是基于圖像的分析,CT掃描x射線等等，這些涉及大型數(shù)據(jù)文件，顯示的圖像分辨率20002000像素,需要大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存來存儲。數(shù)據(jù)壓縮算法可以減少存儲,但是像數(shù)據(jù)丟失以及解壓出錯的問題依然需要解決。這些問題的答案在非醫(yī)學(xué)多媒體應(yīng)用,并有許多報告的病理圖像存儲在PC兼容的格式(如JPEG）。這允許使用全球網(wǎng)絡(luò),有利因?yàn)槭煜ず鸵子谑褂?但仍有一些限制的速度傳輸大文件和視頻圖像的尺寸和分辨率實(shí)時傳輸6。要解決醫(yī)療數(shù)據(jù)以及圖像在網(wǎng)絡(luò)傳輸中出現(xiàn)差錯、丟失等情況，

11、就需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等嚴(yán)格的硬件條件以及遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的對數(shù)據(jù)等的處理。網(wǎng)絡(luò)工程涉及到硬件、架構(gòu)、安全、可用的預(yù)算、性能之間的權(quán)衡7。一般來說，獲得盡可能大的帶寬，監(jiān)控平均利用率，以確保擁有做夠的性能而且并不多余。如果無法獲得足夠大的寬帶，可以使用特殊的路由器技術(shù),如標(biāo)簽視頻和語音數(shù)據(jù)包來確保其優(yōu)先傳遞。在遠(yuǎn)程醫(yī)療的項(xiàng)目中，如果有特殊的程序沒有正常運(yùn)行，那么就需要了解其特性的網(wǎng)絡(luò)工程師來解決其問題。第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)安全與防范一、遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)安全計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是指利用網(wǎng)絡(luò)管理控制和技術(shù)措施8，保證在一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，數(shù)據(jù)的保密性、完整性及可使用性受到保護(hù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全包括兩個方面,即物理安全和羅輯安全。物

12、理安全指系統(tǒng)設(shè)備及相關(guān)設(shè)施受到物理保護(hù)免于破壞、丟失等。羅輯安全包括信息的完整性、保密性和可用性。遠(yuǎn)程醫(yī)療中的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用一般是用于傳輸數(shù)據(jù)以及圖像視頻信息等。對于病人來說，他們希望自己的信息是安全的，希望能夠保證自己的隱私。對于醫(yī)療機(jī)構(gòu)來說，他們更希望病人的情況以及各種資料是完整的、可用的。常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段有以下幾種9：1) 監(jiān)聽攻擊。這種攻擊會用到監(jiān)聽程序(sniffer)，竊聽任何通過網(wǎng)絡(luò)傳送的未加密信息再加以竊取。2) 阻斷服務(wù)攻擊。網(wǎng)絡(luò)犯罪分子利用這種攻擊來封鎖或阻慢對某些網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備的使用，這在遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸中是非常嚴(yán)重的問題。3) 密鑰淪陷攻擊。在此類攻擊中，用來加密通信的密鑰被竊

13、并用于解譯加密過的資料。4) 基于密碼的攻擊。網(wǎng)絡(luò)犯罪分子利用猜測或竊取密碼這類攻擊來入侵網(wǎng)絡(luò)或連到特定網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。5) 中間人攻擊。在此類攻擊中，第三者會竊走雙方或設(shè)備間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對于病人以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)隱私有巨大的影響。二、網(wǎng)絡(luò)安全防范以下針對于以上的5中常見的攻擊方法，對數(shù)據(jù)在傳輸以及存儲過程中進(jìn)行保護(hù)，提高安全防范意識10。1) 啟用智能設(shè)備上所有的安全功能。這些都是由制造商提供,以幫助確保您的安全,并且強(qiáng)烈推薦使用它們。2) 購買會定期更新產(chǎn)品固件的廠商出的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。產(chǎn)品的缺陷和漏洞在任何產(chǎn)品中都會存在，會定期推出固件更新補(bǔ)丁來加以修補(bǔ)的廠商出的產(chǎn)品通常比較安全。3) 研究自己的智能

14、設(shè)備是否能夠正確地加密其固件更新和網(wǎng)絡(luò)通信。即使智能設(shè)備宣稱具備加密能力，但有些可能加密不當(dāng)或不完全。記得要去搜尋設(shè)備型號以確認(rèn)是否存在任何歷史性安全問題。4) 使用安全的密碼。好的密碼應(yīng)該是包含各式字符(字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號、數(shù)學(xué)符號等等)的復(fù)雜組合。至少要有八個字符長度，同時使用大小寫。此外，避免重復(fù)使用密碼或在不同設(shè)備上使用相同的密碼。5) 了解制造商如何管理他們的設(shè)備漏洞。漏洞讓惡意分子和網(wǎng)絡(luò)犯罪分子有機(jī)會去攻擊你的設(shè)備，知道了制造商和廠商如何解決這些問題，可以決定你是免于此種威脅或是暴露在進(jìn)一步的風(fēng)險中?？?結(jié)遠(yuǎn)程醫(yī)療能夠在一定程度上解決傳統(tǒng)醫(yī)療所面臨的問題，但是現(xiàn)在的遠(yuǎn)程醫(yī)療雖然有

15、了一定的發(fā)展，但是在國內(nèi)發(fā)展仍然有很多的限制。主要在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)上的缺陷以及硬件的發(fā)展，要大力發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療，需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及數(shù)據(jù)傳輸科技做支撐。另一方面，在網(wǎng)絡(luò)上沒有絕對的安全，對于遠(yuǎn)程醫(yī)療也不能放松。需要常常來檢查維護(hù)遠(yuǎn)程醫(yī)療中的設(shè)備以及進(jìn)行入侵檢測等，確保數(shù)據(jù)的完整性、可用性、真實(shí)性。參考文獻(xiàn)1 胡磊,羅天友,王友俊,曾勇明,陳亮.遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用J.重慶醫(yī)學(xué);2014年31期2 貢欣揚(yáng),蘇婷,楊崑,張鐵山. 我國遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查研究J.中國衛(wèi)生信息管理雜志.2015年02期3 Avantika Singh&Garima Vats&Nidhi Chandra. Qualit

16、y of Service in Telemedicine NetworkJ. International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering,2013,(3)4 Jagadish, S.; Manivasakan, R ,“Analysis of jitter control algorithms in QoS networks”, Internet (AH-ICI) Second Asian Himalayas International Conference on 4-6 Nov, 20115 California Telemedicine and eHealth Center, A Glossary of Telemedicine and eHealth (Sacramento, CA: California Telemedicine and eHealth Center, 2006) 22.6 杜云霞;馬麗婭;楊燕飛;李振興;在視頻會議系統(tǒng)基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺功能的改進(jìn)J;華北國防醫(yī)藥;2010年06期7 Toninelli Alessandra , Montanari Rebecca, Corradi Antonio,