中山大学林浩天团队研发出世界首个保护患者隐私的“数字口罩”

来源：互联网2022-09-22 1:45

研究团队开发了“数字口罩”技术，可以在去除患者身份信息的同时保留用于患者诊断的特征，创新性地解决了患者眼睛和面部的个人敏感信息保护与基于眼部图像的疾病诊断需求之间的矛盾。

在新一轮科技革命中，数字化转型和智能化升级是推动中医药高质量发展的核心动力，也是实现健康中国战略目标的关键。然而，数字医疗的数据依赖属性与医疗数据的身份敏感性之间的矛盾，是新时代的痛点和难点，也是国际学术讨论的热点。

面部特征可以呈现人体的各种生理或病理信息。我国无论是中医还是现代医学，五官的信息特征都是临床疾病的重要判断依据，包括眼科、肝胆、心血管、神经系统等器官系统或全身性疾病，是重要的医学数据和科研数据。同时，由于人脸是人体重要的不可编辑生物特征信息之一，还具有身份识别的功能，对个人信息具有极高的敏感性，是数字时代保护个人敏感信息的重点。

2022年9月15日，中山大学中山眼科中心林浩天教授、清华大学戴琼海院士、徐枫教授等人在国际顶级医学期刊Nature Medicine上发表了一篇题为《保护患者隐私的数字口罩》的研究论文。

研究团队开发了数字面具技术，可以去除患者的身份信息，同时保留用于患者诊断的特征。创新性地解决了患者眼部和面部的个人敏感信息保护与基于眼部图像的疾病诊断需求之间的矛盾，有助于加强患者个人敏感信息保护，推动数字医学高质量发展。

数字口罩技术可以将拍摄的患者面部图像转换成3D形式，使患者面部自动生成虚拟口罩，只保留可用于诊断眼部疾病的重要信息，从而实现匿名就医的效果。

第一，世界首创的技术，解决了疾病诊疗对眼脸图像的需求与个人敏感信息保护之间的矛盾。

在数字医学新时代，患者的医学影像和日常影像数据是临床研究、健康档案和远程医疗的重要信息载体，也是医疗服务数字化、实时化和智能化的基础和产物。然而，作为一种重要的战略资源，医疗数据的收集、管理和共享仍存在诸多瓶颈。由于行业内缺乏明确的个人敏感信息和敏感医疗信息采集的数据保护标准和规范，很多患者担心个人敏感信息泄露的风险。这些担忧在一定程度上降低了他们提供研究数据的意愿，导致数据收集成本大幅增加，给相关医疗机构和研究团队带来沉重负担。

因此，医疗数据个人敏感信息的保护是行业内亟待解决的问题，必须更新与数据收集相关的方法和流程，以保护人们免受信息泄露攻击。

研究团队研发的数字口罩可以达到匿名就医的效果。根据问卷调查的统计分析，使用数字口罩可以显著降低患者对面部暴露导致信息泄露的恐惧，增加其使用数字医疗产品和分享健康信息的意愿。

数字掩模建模过程

第二，开发数字掩模，解决人脸图像去识别的技术瓶颈。

如何实现身份和疾病信息的分离是我们面临的主要技术问题。医疗信息似乎总是跟随身份信息，这导致了per

通过面部3D重建，数字口罩可以在保留疾病体征的同时擦除个人身份信息，并且不能逆向工程，从而保护无法识别的身份信息。研究表明，在六选一的识别测试中，传统的个人敏感信息保护技术(如局部裁剪)的识别率为91.3%，而在数字口罩保护下的患者识别率降为27.3%。此外，该技术还可以抵抗基于彩色人脸图像识别的模型攻击。

第三，国家顶级医疗团队测试数字口罩通过临床诊断要求。

眼睛生物特征是个人生物特征信息中最独特的子集之一，可用于帮助建立强大的生物特征认证系统。另外，眼睛是整体健康的窗口。眼周特征与冠心病显著相关，眼球动力学异常拓扑变化也提示视功能不良和视觉认知发育问题。大多数眼病都伴有眼睑和眼球运动异常。

团队重点测试了四种最常见的相关眼病，包括上睑下垂、眼球震颤、斜视和甲状腺相关眼眶疾病，涉及十余种异常行为表型，如眼睑退缩、眼外肌多动或不旋转、水平或垂直斜视、代偿头位等。

医疗团队由中山眼科中心四个专业的12名专家教授组成。

分别对使用 Digital Mask 和未使用 Digital Mask 的病人进行疾病诊断，结果显示几乎完美的诊断一致性，和可比的诊断准确率。

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