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智慧健康研究综述: 从云端到边缘的系统(3)
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摘要：Guo等人[11]提出了一个基于云计算的智能医院档案管理系统，旨在改善传统医院管理系统的一些局限性.这些限制包括一些单机硬件设备的存储容量限制以及
Guo等人[11]提出了一个基于云计算的智能医院档案管理系统，旨在改善传统医院管理系统的一些局限性.这些限制包括一些单机硬件设备的存储容量限制以及跨不同平台的资源共享导致的硬件性能降低.Guo等人提出的分布式文件系统由主服务器和多个服务器块组成.大文件被分成固定大小的块，每个块存在3个备份块.主服务器管理文件系统元数据，包括命名空间、访问控制、文件块映射和相关信息的物理地址.该模型采用大量低成本服务器集群，可灵活地允许应用程序克服物理边界，根据需求最大限度地利用系统资源.
1.1.3 基于隐私和安全保护的存储
与传统的互联网大数据相比较，医疗健康大数据的隐私和安全显得更为重要，个人隐私是一个十分敏感的话题.如果只是简单把医疗健康数据存储在云端，可能会导致很多隐私和安全问题.特别是随着互联网数据量的迅速增长以及医疗信息化的加速，人们对于隐私和安全的问题越来越看重.如何在云端安全地存储健康大数据成为了一大挑战.
RAID -3是传统的磁盘存储阵列策略，可保障磁盘数据的安全性.Chen等人[12]提出了一种使用RAID -3算法存储分布在2个不同云和本地站点的电子病历的新方法.通过RAID -3算法，存储在每个云中的分段数据毫无意义，不能单独使用.该方法将患者的数据存储在云中，以满足EHR存储空间不断增长的需求，同时也满足数据隐私和安全的需求.
Fan等人[13]开发了数据捕获和自动识别(data capture and auto identification reference, DACAR)平台，以解决各种医疗健康服务的安全性、完整性、保密性和集成问题.DACAR平台利用私有云进行数据存储，使用混合云进行托管服务.该平台采用了数据库级加密、数字签名验证、散列和完整性校验等技术，以保障医疗健康数据的安全性和个人隐私.
1.2 健康大数据在云端的检索
存储在云端的医疗健康数据来自于各类医疗设备、医学传感器以及异构嵌入式设备等，这些海量数据往往具有不同的模式和结构.对这些形态各异的存储在云端的医疗健康大数据的高效检索变成了一件极具挑战性的事情.Natarajan等人[16]通过从基于电子健康记录搜索系统的历史检索记录中分析了医疗信息检索系统需要具有的功能以及需要满足哪些特定的需求.Yang等人[17]分析了医疗搜索引擎的查询日志记录，旨在促进电子健康记录中的信息检索效率，分析结果表明，医学领域的信息需求比通用网络搜索引擎的信息需求要复杂得多.查询准确性和时间效率是评估医疗检索系统性能的2个重要指标.
1.2.1 医学信息检索
在云端进行大规模医学信息的检索是一件非常耗时的操作，并且由于医学信息的隐私性，大多在云端的医学信息都是加密过的，这更加大了检索的难度.如何有效地提升医学信息的检索效率成为了研究重点.Mu等人[18]在实验中检验了查询复杂性以及查询扩展策略对基因组信息检索的影响.他们发现采用查询扩展策略并没有真正地提高效率.结果还表明字符串索引扩展比单词索引扩展更有效，具有较少数量术语的查询优于具有较多术语数的查询.基于这些发现，Mu等人建议基因组信息检索系统应支持灵活的查询扩展策略，以适应具有不同复杂程度的查询.
加密文档上的数据检索是云存储中非常重要的技术，其中敏感医学数据的加密是在将文档存储到云之前的必要操作.许多现有的可搜索加密方案都集中在单用户场景上.Yang[19]关注了多发送方和多用户的应用场景，提供了灵活的加密文档搜索方案.该方案中，基于属性的加密技术(attribute based encryption, ABE)用于支持细粒度访问控制，并且启用同义词关键字搜索.张丽丽等人[20]提出了一种对于加密电子医疗记录的检索方案，该方案利用分层属性矢量表示方法实现了灵活而复杂的多域关键词连接查询，例如子集查询和范围查询等.
1.2.2 医学图像检索
医学图像的检索和信息查询不同，信息查询只需要匹配相似关键字或字符串，找到相关内容即可，但这对于医学图像检索是存在问题的，医学图像检索目标是帮助相关医疗人员做出决策.在这些场景中，给定所需要检索的医学图像，目标是从云端数据库中检索出相似的图像或者相关的医学信息，所查询到的内容可以帮助相关医疗人员了解所查询图像的参考医学解释.如果检索系统给出的图像或者信息与所查询图像的语义不符合，这将会导致使用人员的不信任.另一方面，如果检索系统给出的结果与所查询医学图像相似，但却是错误的结果，那么这将导致相关医疗人员的误判.
文章来源：《智慧健康》 网址: http://www.zhjkzz.cn/qikandaodu/2020/0715/380.html