클라우드 기반 PACS (그림 아카이브 및 커뮤니케이션 시스템) 및 텔레라디오학 서비스는 진단 이미지에 대한 원격 액세스를 허용함으로써 의료 이미지를 변환합니다.그러나, 구름 환경으로 환자 데이터를 이동하는 것은 개인 정보 보호 및 보안에주의를 기울여야 합니다.이 가이드는 Aspose.Medical for .NET을 사용하여 DICOM의 익명화와 망원경 작업 흐름을 구현하는 방법을 보여줍니다.

왜 클라우드 및 텔레라디오학에 익명화합니까?

DICOM 이미지가 클라우드 저장 또는 원격 읽기를 위해 병원 네트워크를 떠나면 추가 개인 정보 보호 고려 사항이 적용됩니다.

  • ** 데이터 거주지**: 다른 규정이 적용되는 경우 환자 데이터가 지리적 한계를 넘을 수 있습니다.
  • 제3자 액세스: 클라우드 제공 업체 및 텔레라디오 서비스는 HIPAA의 비즈니스 파트너입니다.
  • 네트워크 전송: 인터넷을 통과하는 데이터는 추가 보호가 필요합니다.
  • Multi-tenant 환경: 클라우드 시스템은 여러 건강 관리 조직의 데이터를 저장할 수 있습니다.
  • Remote Radiologists: 외부 독자는 환자 식별자에 액세스 할 필요가 없을 수 있습니다.

애니메이션은 다른 보안 조치가 실패한 경우에도 환자의 개인 정보를 보호하는 안전 레이어를 만듭니다.

클라우드 업로드 익명화 서비스

클라우드 업로드 전에 DICOM 파일을 익명화하는 서비스 만들기 :

using Aspose.Medical.Dicom;
using Aspose.Medical.Dicom.Anonymization;

public class CloudUploadAnonymizer
{
    private readonly ConfidentialityProfile _profile;
    private readonly Dictionary<string, string> _studyIdMapping;
    private readonly string _organizationPrefix;

    public CloudUploadAnonymizer(string organizationPrefix)
    {
        _organizationPrefix = organizationPrefix;
        _studyIdMapping = new Dictionary<string, string>();
        
        // Create profile optimized for cloud storage
        var options = ConfidentialityProfileOptions.BasicProfile |
                      ConfidentialityProfileOptions.RetainDeviceIdentity |
                      ConfidentialityProfileOptions.CleanDescriptions;
        
        _profile = ConfidentialityProfile.CreateDefault(options);
    }

    public CloudUploadResult AnonymizeForCloud(string inputPath, string outputPath)
    {
        var result = new CloudUploadResult
        {
            OriginalPath = inputPath,
            ProcessedAt = DateTime.UtcNow
        };

        try
        {
            DicomFile dicomFile = DicomFile.Open(inputPath);
            var dataset = dicomFile.Dataset;
            
            // Capture original identifiers for mapping
            string originalStudyUid = dataset.GetString(DicomTag.StudyInstanceUID);
            string originalPatientId = dataset.GetString(DicomTag.PatientID);
            string originalAccession = dataset.GetString(DicomTag.AccessionNumber);
            
            // Generate cloud-safe identifiers
            string cloudStudyId = GetOrCreateCloudStudyId(originalStudyUid);
            
            result.OriginalStudyUID = originalStudyUid;
            result.CloudStudyId = cloudStudyId;
            result.OriginalPatientId = originalPatientId;
            
            // Apply anonymization
            var anonymizer = new Anonymizer(_profile);
            anonymizer.Anonymize(dataset);
            
            // Apply cloud-specific identifiers
            dataset.AddOrUpdate(DicomTag.PatientID, $"{_organizationPrefix}-{cloudStudyId}");
            dataset.AddOrUpdate(DicomTag.PatientName, $"CloudStudy^{cloudStudyId}");
            dataset.AddOrUpdate(DicomTag.AccessionNumber, cloudStudyId);
            
            // Add cloud tracking metadata
            dataset.AddOrUpdate(DicomTag.InstitutionName, _organizationPrefix);
            
            dicomFile.Save(outputPath);
            
            result.CloudPath = outputPath;
            result.Success = true;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            result.Success = false;
            result.ErrorMessage = ex.Message;
        }

        return result;
    }

    private string GetOrCreateCloudStudyId(string originalStudyUid)
    {
        if (!_studyIdMapping.ContainsKey(originalStudyUid))
        {
            string timestamp = DateTime.UtcNow.ToString("yyyyMMddHHmmss");
            string random = Guid.NewGuid().ToString("N").Substring(0, 8);
            _studyIdMapping[originalStudyUid] = $"{timestamp}-{random}";
        }
        return _studyIdMapping[originalStudyUid];
    }

    public Dictionary<string, string> GetStudyMapping()
    {
        return new Dictionary<string, string>(_studyIdMapping);
    }
}

public class CloudUploadResult
{
    public string OriginalPath { get; set; }
    public string CloudPath { get; set; }
    public string OriginalStudyUID { get; set; }
    public string CloudStudyId { get; set; }
    public string OriginalPatientId { get; set; }
    public DateTime ProcessedAt { get; set; }
    public bool Success { get; set; }
    public string ErrorMessage { get; set; }
}

텔레라디오학 작업 흐름 통합

완전한 텔레라디오학 익명화 파이프 라인을 구축하십시오 :

public class TeleradiologyAnonymizationPipeline
{
    private readonly CloudUploadAnonymizer _anonymizer;
    private readonly string _stagingDirectory;
    private readonly string _mappingDirectory;

    public TeleradiologyAnonymizationPipeline(
        string organizationId,
        string stagingDirectory,
        string mappingDirectory)
    {
        _anonymizer = new CloudUploadAnonymizer(organizationId);
        _stagingDirectory = stagingDirectory;
        _mappingDirectory = mappingDirectory;
        
        Directory.CreateDirectory(_stagingDirectory);
        Directory.CreateDirectory(_mappingDirectory);
    }

    public async Task<TeleradiologyBatch> ProcessStudyForRemoteReading(
        string studyDirectory,
        string priority = "ROUTINE")
    {
        var batch = new TeleradiologyBatch
        {
            BatchId = Guid.NewGuid().ToString(),
            Priority = priority,
            SubmittedAt = DateTime.UtcNow,
            Results = new List<CloudUploadResult>()
        };

        var dicomFiles = Directory.GetFiles(studyDirectory, "*.dcm", SearchOption.AllDirectories);
        
        // Create batch output directory
        string batchOutputDir = Path.Combine(_stagingDirectory, batch.BatchId);
        Directory.CreateDirectory(batchOutputDir);

        foreach (var inputFile in dicomFiles)
        {
            string relativePath = Path.GetRelativePath(studyDirectory, inputFile);
            string outputPath = Path.Combine(batchOutputDir, relativePath);
            
            Directory.CreateDirectory(Path.GetDirectoryName(outputPath));
            
            var result = _anonymizer.AnonymizeForCloud(inputFile, outputPath);
            batch.Results.Add(result);
        }

        // Save mapping file for this batch
        await SaveBatchMapping(batch);
        
        // Generate manifest for teleradiology service
        batch.ManifestPath = await GenerateTeleradiologyManifest(batch, batchOutputDir);
        
        batch.Success = batch.Results.All(r => r.Success);
        batch.TotalFiles = batch.Results.Count;
        batch.SuccessfulFiles = batch.Results.Count(r => r.Success);

        return batch;
    }

    private async Task SaveBatchMapping(TeleradiologyBatch batch)
    {
        var mapping = new
        {
            BatchId = batch.BatchId,
            SubmittedAt = batch.SubmittedAt,
            StudyMappings = _anonymizer.GetStudyMapping(),
            FileMappings = batch.Results.Select(r => new
            {
                r.OriginalPath,
                r.CloudPath,
                r.OriginalStudyUID,
                r.CloudStudyId,
                r.OriginalPatientId
            })
        };

        string mappingPath = Path.Combine(_mappingDirectory, $"{batch.BatchId}_mapping.json");
        string json = JsonSerializer.Serialize(mapping, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });
        await File.WriteAllTextAsync(mappingPath, json);
    }

    private async Task<string> GenerateTeleradiologyManifest(
        TeleradiologyBatch batch, 
        string outputDirectory)
    {
        var manifest = new
        {
            Version = "1.0",
            BatchId = batch.BatchId,
            Priority = batch.Priority,
            SubmittedAt = batch.SubmittedAt.ToString("O"),
            TotalStudies = batch.Results
                .Where(r => r.Success)
                .Select(r => r.CloudStudyId)
                .Distinct()
                .Count(),
            TotalImages = batch.Results.Count(r => r.Success),
            Studies = batch.Results
                .Where(r => r.Success)
                .GroupBy(r => r.CloudStudyId)
                .Select(g => new
                {
                    CloudStudyId = g.Key,
                    ImageCount = g.Count(),
                    Files = g.Select(r => Path.GetFileName(r.CloudPath)).ToList()
                })
                .ToList()
        };

        string manifestPath = Path.Combine(outputDirectory, "manifest.json");
        string json = JsonSerializer.Serialize(manifest, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });
        await File.WriteAllTextAsync(manifestPath, json);
        
        return manifestPath;
    }
}

public class TeleradiologyBatch
{
    public string BatchId { get; set; }
    public string Priority { get; set; }
    public DateTime SubmittedAt { get; set; }
    public List<CloudUploadResult> Results { get; set; }
    public string ManifestPath { get; set; }
    public bool Success { get; set; }
    public int TotalFiles { get; set; }
    public int SuccessfulFiles { get; set; }
}

Azure Blob 스토리지 통합

익명의 DICOM 파일을 Azure Blob 스토리지로 업로드:

using Azure.Storage.Blobs;
using Azure.Storage.Blobs.Models;

public class AzureDicomUploader
{
    private readonly BlobContainerClient _containerClient;
    private readonly TeleradiologyAnonymizationPipeline _pipeline;

    public AzureDicomUploader(
        string connectionString,
        string containerName,
        string organizationId)
    {
        _containerClient = new BlobContainerClient(connectionString, containerName);
        _containerClient.CreateIfNotExists();
        
        _pipeline = new TeleradiologyAnonymizationPipeline(
            organizationId,
            Path.Combine(Path.GetTempPath(), "dicom_staging"),
            Path.Combine(Path.GetTempPath(), "dicom_mappings"));
    }

    public async Task<AzureUploadResult> UploadStudyAsync(
        string studyDirectory,
        string priority = "ROUTINE")
    {
        var result = new AzureUploadResult
        {
            StartedAt = DateTime.UtcNow
        };

        try
        {
            // Anonymize the study
            var batch = await _pipeline.ProcessStudyForRemoteReading(studyDirectory, priority);
            result.BatchId = batch.BatchId;

            if (!batch.Success)
            {
                result.Success = false;
                result.ErrorMessage = "Anonymization failed for some files";
                return result;
            }

            // Upload anonymized files to Azure
            string batchDirectory = Path.GetDirectoryName(batch.ManifestPath);
            var filesToUpload = Directory.GetFiles(batchDirectory, "*.*", SearchOption.AllDirectories);

            foreach (var filePath in filesToUpload)
            {
                string blobName = $"{batch.BatchId}/{Path.GetRelativePath(batchDirectory, filePath)}";
                
                BlobClient blobClient = _containerClient.GetBlobClient(blobName);
                
                using (var stream = File.OpenRead(filePath))
                {
                    await blobClient.UploadAsync(stream, new BlobUploadOptions
                    {
                        HttpHeaders = new BlobHttpHeaders
                        {
                            ContentType = GetContentType(filePath)
                        },
                        Metadata = new Dictionary<string, string>
                        {
                            { "batch_id", batch.BatchId },
                            { "priority", priority },
                            { "uploaded_at", DateTime.UtcNow.ToString("O") }
                        }
                    });
                }
                
                result.UploadedFiles.Add(blobName);
            }

            // Clean up staging directory
            Directory.Delete(batchDirectory, true);

            result.Success = true;
            result.CompletedAt = DateTime.UtcNow;
            result.BlobContainerUri = _containerClient.Uri.ToString();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            result.Success = false;
            result.ErrorMessage = ex.Message;
        }

        return result;
    }

    private string GetContentType(string filePath)
    {
        return Path.GetExtension(filePath).ToLower() switch
        {
            ".dcm" => "application/dicom",
            ".json" => "application/json",
            _ => "application/octet-stream"
        };
    }
}

public class AzureUploadResult
{
    public string BatchId { get; set; }
    public DateTime StartedAt { get; set; }
    public DateTime CompletedAt { get; set; }
    public bool Success { get; set; }
    public string ErrorMessage { get; set; }
    public string BlobContainerUri { get; set; }
    public List<string> UploadedFiles { get; set; } = new List<string>();
}

AWS S3 통합

익명의 DICOM을 Amazon S3로 업로드합니다.

using Amazon.S3;
using Amazon.S3.Transfer;

public class AwsDicomUploader
{
    private readonly IAmazonS3 _s3Client;
    private readonly string _bucketName;
    private readonly TeleradiologyAnonymizationPipeline _pipeline;

    public AwsDicomUploader(
        IAmazonS3 s3Client,
        string bucketName,
        string organizationId)
    {
        _s3Client = s3Client;
        _bucketName = bucketName;
        
        _pipeline = new TeleradiologyAnonymizationPipeline(
            organizationId,
            Path.Combine(Path.GetTempPath(), "dicom_staging"),
            Path.Combine(Path.GetTempPath(), "dicom_mappings"));
    }

    public async Task<S3UploadResult> UploadStudyAsync(
        string studyDirectory,
        string priority = "ROUTINE")
    {
        var result = new S3UploadResult
        {
            StartedAt = DateTime.UtcNow
        };

        try
        {
            // Anonymize
            var batch = await _pipeline.ProcessStudyForRemoteReading(studyDirectory, priority);
            result.BatchId = batch.BatchId;

            if (!batch.Success)
            {
                result.Success = false;
                result.ErrorMessage = "Anonymization failed";
                return result;
            }

            // Upload to S3
            var transferUtility = new TransferUtility(_s3Client);
            string batchDirectory = Path.GetDirectoryName(batch.ManifestPath);

            await transferUtility.UploadDirectoryAsync(new TransferUtilityUploadDirectoryRequest
            {
                BucketName = _bucketName,
                Directory = batchDirectory,
                KeyPrefix = batch.BatchId,
                SearchOption = SearchOption.AllDirectories
            });

            // Clean up
            Directory.Delete(batchDirectory, true);

            result.Success = true;
            result.S3Uri = $"s3://{_bucketName}/{batch.BatchId}/";
            result.CompletedAt = DateTime.UtcNow;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            result.Success = false;
            result.ErrorMessage = ex.Message;
        }

        return result;
    }
}

public class S3UploadResult
{
    public string BatchId { get; set; }
    public DateTime StartedAt { get; set; }
    public DateTime CompletedAt { get; set; }
    public bool Success { get; set; }
    public string ErrorMessage { get; set; }
    public string S3Uri { get; set; }
}

실시간 애니메이션 게이트웨이

클라우드 시청자를 위해 DICOM을 실시간으로 익명화하는 API 게이트웨이를 만드십시오.

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class CloudDicomGatewayController : ControllerBase
{
    private readonly CloudUploadAnonymizer _anonymizer;
    private readonly ILogger<CloudDicomGatewayController> _logger;

    public CloudDicomGatewayController(ILogger<CloudDicomGatewayController> logger)
    {
        _anonymizer = new CloudUploadAnonymizer("GATEWAY");
        _logger = logger;
    }

    [HttpPost("anonymize-stream")]
    public async Task<IActionResult> AnonymizeStream(IFormFile file)
    {
        if (file == null || file.Length == 0)
            return BadRequest("No DICOM file provided");

        var tempInput = Path.GetTempFileName();
        var tempOutput = Path.GetTempFileName();

        try
        {
            // Save uploaded file
            using (var stream = new FileStream(tempInput, FileMode.Create))
            {
                await file.CopyToAsync(stream);
            }

            // Anonymize
            var result = _anonymizer.AnonymizeForCloud(tempInput, tempOutput);

            if (!result.Success)
            {
                return StatusCode(500, $"Anonymization failed: {result.ErrorMessage}");
            }

            // Return anonymized file
            var fileBytes = await System.IO.File.ReadAllBytesAsync(tempOutput);
            
            // Add tracking headers
            Response.Headers.Add("X-Cloud-Study-Id", result.CloudStudyId);
            Response.Headers.Add("X-Processed-At", result.ProcessedAt.ToString("O"));

            return File(fileBytes, "application/dicom", $"{result.CloudStudyId}.dcm");
        }
        finally
        {
            if (System.IO.File.Exists(tempInput))
                System.IO.File.Delete(tempInput);
            if (System.IO.File.Exists(tempOutput))
                System.IO.File.Delete(tempOutput);
        }
    }

    [HttpPost("batch-prepare")]
    public async Task<IActionResult> PrepareBatchForCloud([FromBody] BatchPrepareRequest request)
    {
        var pipeline = new TeleradiologyAnonymizationPipeline(
            request.OrganizationId,
            Path.Combine(Path.GetTempPath(), "staging"),
            Path.Combine(Path.GetTempPath(), "mappings"));

        var batch = await pipeline.ProcessStudyForRemoteReading(
            request.StudyDirectory,
            request.Priority);

        return Ok(new
        {
            batch.BatchId,
            batch.Success,
            batch.TotalFiles,
            batch.SuccessfulFiles,
            batch.ManifestPath,
            StagingDirectory = Path.GetDirectoryName(batch.ManifestPath)
        });
    }
}

public class BatchPrepareRequest
{
    public string OrganizationId { get; set; }
    public string StudyDirectory { get; set; }
    public string Priority { get; set; } = "ROUTINE";
}

Re-identification 서비스

실행은 읽기 보고서에 대한 다시 식별을 보장합니다 :

public class ReidentificationService
{
    private readonly string _mappingDirectory;

    public ReidentificationService(string mappingDirectory)
    {
        _mappingDirectory = mappingDirectory;
    }

    public ReidentificationResult Reidentify(string batchId, string cloudStudyId)
    {
        var result = new ReidentificationResult();

        try
        {
            string mappingFile = Path.Combine(_mappingDirectory, $"{batchId}_mapping.json");
            
            if (!File.Exists(mappingFile))
            {
                result.Success = false;
                result.ErrorMessage = "Mapping file not found";
                return result;
            }

            string json = File.ReadAllText(mappingFile);
            var mapping = JsonSerializer.Deserialize<BatchMapping>(json);

            // Find original identifiers
            var fileMapping = mapping.FileMappings
                .FirstOrDefault(f => f.CloudStudyId == cloudStudyId);

            if (fileMapping == null)
            {
                result.Success = false;
                result.ErrorMessage = "Study not found in mapping";
                return result;
            }

            result.OriginalPatientId = fileMapping.OriginalPatientId;
            result.OriginalStudyUID = fileMapping.OriginalStudyUID;
            result.Success = true;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            result.Success = false;
            result.ErrorMessage = ex.Message;
        }

        return result;
    }
}

public class BatchMapping
{
    public string BatchId { get; set; }
    public DateTime SubmittedAt { get; set; }
    public Dictionary<string, string> StudyMappings { get; set; }
    public List<FileMapping> FileMappings { get; set; }
}

public class FileMapping
{
    public string OriginalPath { get; set; }
    public string CloudPath { get; set; }
    public string OriginalStudyUID { get; set; }
    public string CloudStudyId { get; set; }
    public string OriginalPatientId { get; set; }
}

public class ReidentificationResult
{
    public bool Success { get; set; }
    public string OriginalPatientId { get; set; }
    public string OriginalStudyUID { get; set; }
    public string ErrorMessage { get; set; }
}

클라우드 PACS 익명화에 대한 최고의 관행

  • 안전한 지도 저장: 신원 지도 파일을 암호화하고 익명의 데이터로부터 분리하십시오.
  • ** 일관된 식별자를 사용하십시오**: 동일한 환자/연구자가 업로드 중에 같은 익명 ID를 얻는지 확인합니다.
  • ** 실행 감사 로그인**: 모든 익명화 및 재 식별 작업을 추적
  • 조심스럽게 테스트: 개인 태그 또는 내장된 데이터를 통해 PHI 유출을 확인하지 마십시오.
  • Consider 네트워크 보안: 모든 클라우드 업로드 및 암호화된 저장소를 위한 TLS 사용

결론

클라우드 PACS 및 텔레라디오학을위한 DICOM 파일을 익명화하는 것은 원격 읽기 연구의 무결성을 유지하는 동안 환자 식별자를 신중하게 처리해야합니다. Aspose.Medical for .NET은 Azure, AWS 및 기타 클라운 플랫폼과 통합하는 안전한 익명의 파이프 라인을 구축하는 기초를 제공 합니다.

DICOM 익명화에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. ASPOSE. 의료 문서.

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