县域医院影像外发前的离线脱敏与复识别压力测试盒

1 · 创新命题

中 面向需要把影像交给上级医院会诊或科研合作方的县域医院信息科，做一台断网运行的外发前检查盒：删除 DICOM 标准标签中的身份信息，识别像素内烧录文字，并用本院模拟档案做复识别压力测试；只有通过“字段、像素、关联”三道检查才导出，而非把“删姓名”误当匿名化。 EN An air-gapped pre-export appliance for county hospitals that removes DICOM identifiers, detects burned-in text, and runs a local linkage stress test before imaging leaves the institution—treating de-identification as three auditable gates rather than deleting a patient name.

2 · 背景与空白

县域医院常需跨院会诊，网络和专职数据治理能力弱。RSNA Clinical Trial Processor、DICOM PS3.15 清洗配置、pydicom 与 Orthanc 已能处理标签；Microsoft Presidio 等做通用 PII。问题是 DICOM 私有标签、像素烧录文字和“检查日期+稀有部位+年龄”组合仍可能复识别，现成工具默认规则也不等于本院工作流已验证。空白在：把脱敏、可用性保留和本地复识别红队测试做成一次可审计导出，且不把原片送云端。中国优势在县域—省级会诊路径、本地信息科可访谈，以及深圳小主机/加密盘低成本集成。无医院伦理批准时，只用 TCIA 等公开去标识数据和合成身份，不接触患者资料。

3 · 可检验假设

H1 在覆盖至少 4 种设备来源的合成/公开 DICOM 测试集上，盒子对预定义直接标识符召回 ≥ 0.99、烧录文字召回 ≥ 0.95，且关键诊断标签保留率 ≥ 0.98。 H2 与仅套用 DICOM Basic Profile 相比，加入私有标签审计和本地关联攻击后，可发现 ≥ 2 类基线遗漏风险，同时导出耗时中位数增加 ≤ 30%；具体新增风险数量若数据不足写“需核实”。

4 · 量化验收标准

1. 【方法学校验 · 硬门槛】 用自建管线复现 DICOM PS3.15/TCIA 公开去标识示例中的 ≥ 50 个已知标签动作和 ≥ 20 张带已知烧录文字的公开/合成样例，标签动作一致率 100%、像素框召回 ≥ 95%。此条不过，后续全部结论无效。
2. ≥ 2,000 个公开或合成 DICOM 实例、≥ 4 种模态/设备来源；按设备来源/检查批次划分测试，禁止同一检查跨集。
3. 烧录文字是极不平衡检测，报 PR-AUC、召回、精确率与每百张漏框数，不报 accuracy；做随机图片划分 vs 按检查划分对照。
4. 可用性由放射科/信息科人员在不看方法标签时核查 ≥ 100 例的关键序列、方向、剂量和时间相对关系；不以“文件能打开”代替临床可用。
5. 复识别只在合成身份/公开许可数据内做，输出风险等级而不尝试识别真实患者。最容易犯的致命错误是为了验证隐私，反而复制真实影像到学生电脑。
6. 断网抓包、导出日志哈希、规则版本和加密擦除流程均留证；不声称法律合规由软件自动保证。

5 · 数据与工具

用途	来源 / 工具
公开影像	TCIA 去标识集合、DICOM 官方样例；具体许可与是否含烧录字需核实
脱敏	pydicom、Orthanc、RSNA CTP；均提供基础能力，私有标签清单、像素审计和关联测试需自建
OCR	PaddleOCR 本地模型；中文/医学缩写覆盖需实测，不上传云端
硬件	双盘迷你主机、只读导入介质、加密导出盘；型号与价格需核实，不承诺医疗器械资质
对照基准	DICOM PS3.15 Basic Application Level Confidentiality Profile，仅用于校验与对比，不计入本项目数据贡献

能力边界：去标识不等于不可复识别；面部 CT/MRI 的三维解剖风险、基因数据和院外辅助信息不在首版承诺内。

6 · 赛季执行路径

1. 第 1–2 周：锁定公开/合成数据与伦理边界，医院仅做需求访谈。
2. 第 3–4 周：完成 50 标签和 20 烧录样例方法学校验。
3. 第 5–6 周：实现三道导出门、失败默认阻断与日志哈希。
4. 第 7–8 周：按检查/设备来源评估，做随机划分泄漏对照。
5. 第 9 周：合成档案关联攻击与 Basic Profile 对照。
6. 第 10–11 周：信息科/放射科盲审可用性；无真实数据拷贝。
7. 第 12–13 周：威胁模型、单位经济、报名材料。
8. 第 14 周起：断网现场演示与评委随机私有标签压力测试。

7 · 新颖性边界

已有工作：DICOM PS3.15、RSNA CTP、Orthanc、pydicom 已提供去标识能力，TCIA 有成熟发布流程。不声称发明 DICOM 脱敏、保证匿名化、自动满足《个人信息保护法》或替代医院伦理审查。本项目贡献是县域外发工作流中的离线三闸门、复识别红队证据和失败默认不导出。护城河为零联网（B）+ 工作流替换（D）+ 县域极端具体（G）；开源组件易得，院内私有标签规则和可用性验证记录才是资产。

8 · go/no-go

第 4 周末：若 50 标签动作不能 100% 复现，具名降级为“DICOM 标签审计报告生成器”，不执行导出。第 8 周末：烧录文字召回 < 0.90，则降级为“检测后人工框选确认”，禁止自动放行。第 11 周末：若无医院人员愿做可用性盲审，则用公开数据维护者/医学影像工程师评审并将结论限定为技术可行性，主框架仍为三道离线检查。