基于多色集合理论的医院间电子病历访问模型研究

Because of the practical needs of patients seeking medical treatment in different places and cross-hospital, it is of great significance to construct the electronic medical record sharing service platform and realize the remote access of patients' electronic medical records. The subject will explore the structure and working mechanism of the electronic medical record service platform， study and extend the description ability of polychromatic set theory in workflow representation and access control of information system. By constructing polychromatic graph and access matrix, the application of polychromatic set theory in electronic medical record sharing model will be realized, and the platform exchange access mechanism will be described by polychromatic set theory. Then，the workflow model of "requisition, dispatch, sending, receiving and using" will be created, and the access control and security policy under this mechanism will be established. Finally, a formal description model based on polychromatic set theory for the exchange of electronic medical records between hospitals will be acquired.

由于病人异地就医、跨医院就医的现实需求，为此构建电子病历共享服务平台，实现病人电子病历远程调阅有重要意义。课题拟探索电子病历服务平台的架构和工作机制，研究和扩展多色集合理论在信息系统工作流表达和访问控制方面的描述能力。通过构建多色图和访问矩阵，实现多色集合理论在电子病历共享模型中的应用，用多色集合理论描述平台互访机制，实现医院间电子病历“申请-调度-发送-接收-使用”工作流模型，并建立该机制下的访问控制和安全策略，最终形成基于多色集合理论的多医院间电子病历互访的形式化描述模型。

本项目的研究目标在于解决患者异地就医或跨院就医时的历史电子病历共享问题，为患者就医带来时间和费用上的便利。项目组主要开展如下研究：. 一是基于多色集合理论的异常工作流处理建模。利用多色集合围道矩阵描述出活动节点、异常事件、异常事件类型之间的关系，通过扩展典型多色集合与多色图的成分来形式化异常工作流，根据多色图的推理规则自动生成多色图模型。本研究环节为构建电子病历共享的形式化建模做理论探索。. 二是基于多色集合的电子病历互访模型研究。根据医院间的交互流程, 利用多色集合围道矩阵提取出各组织的私有活动、交互活动以及交互资源, 从不同交互视角进行形式化描述。该建模方法能够在描述出业务交互的同时, 对组织内部流程进行隐藏, 实现当组织内部流程发生改变时, 外部活动交互不受影响, 以保证组织内部流程的自治性和各组织之间的弱耦合。 . 三是基于SM9算法的医院间电子病历访问双向身份验证方案研究。传统的用户名/密码、智能卡和口令等方法不足以支撑跨组织安全通信。基于Diffie- Hellman密钥协议、椭圆曲线群双线性等性质，提出跨组织信息安全共享中双方的身份验证方案。引入验证因子，结合数字签名实现了用户间的双向认证，对该方案进行了安全性性分析和正确性测试。. 四是基于多色集合的电子病历管理模型的构建与推理。电子病历管理包括医疗活动、就诊记录、电子病历以及其的操作记录等四个处于不同层次的元素构成。基于多色集合理论，构建了电子病历管理层次结构模型，实现了单向和双向自动推理，并通过举例推理验证了模型和方法有效性。. 此外，项目组还开展了门诊意外事件处理模型研究、基于联盟区块链技术的门诊电子病历共享研究、基于web的门诊电子病历系统共享模型研究、基于症状信息进行智能诊断的研究。. 本项目提出一个相对完整的基于平台电子病历共享方案，对多色集合理论应用、共享流程的访问控制、访问者和服务者双向身份认证等进行了研究，为进一步开发应用平台打下了良好的基础。