在百年變局的新一輪科技革命中，數(shù)字化轉型和智能化升級是促進我國醫(yī)學高質量發(fā)展的核心驅動力，也是實現(xiàn)“健康中國”戰(zhàn)略目標的關鍵。 然而，數(shù)字醫(yī)學的數(shù)據(jù)依賴屬性醫(yī)療數(shù)據(jù)的身份敏感性之間的矛盾是新時代的痛點和難點，也是國際學術討論的熱點話題。

顏面部可呈現(xiàn)出人體多種生理或是病理特征信息，無論是我國的傳統(tǒng)中醫(yī)或是現(xiàn)代醫(yī)學，顏面部的信息特征均是臨床疾病診療重要的判斷依據(jù)，包括眼科、肝膽、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等等各種器官系統(tǒng)或全身疾病，是重要的醫(yī)療數(shù)據(jù)和科研數(shù)據(jù)。同時，由于面部是人體重要的不可編輯的生物識別信息之一，它還具有身份識別功能，因此具有極高的個人信息敏感性，是數(shù)字化時代個人敏感信息的保護重點。

2022年9月15日，中山大學中山眼科中心 林浩添 教授、清華大學 戴瓊海 院士、 徐楓 教授等人在國際頂尖醫(yī)學期刊 Nature Medicine 發(fā)表了題為： A Digital Mask to Safeguard Patient Privacy  的研究論文。

研究團隊開發(fā)了“ Digital Mask ”技術， 在去除患者身份信息同時可保留用于患者診斷的特征，創(chuàng)新性解決了患者眼面部的個人敏感信息保護和基于眼部圖像的疾病診斷需求的矛盾，有助于加強患者個人敏感信息保護，推進數(shù)字醫(yī)學高質量發(fā)展。

“Digital Mask”技術，能夠將拍下的患者臉部圖像轉換成3D形式，使得患者面部可自動生成一個虛擬“面罩”，只保留可以用于診斷眼疾的重要信息，實現(xiàn)“識病不識人”的匿名就醫(yī)效果。

一、全球首創(chuàng)技術解決眼面部圖像用于疾病診療需求和個人敏感信息保護之間的矛盾

在數(shù)字醫(yī)學新時代，患者的醫(yī)療影像以及日常圖像數(shù)據(jù)，均是臨床研究、健康檔案、遠程醫(yī)療的重要信息載體，也是醫(yī)療服務數(shù)字化、實時化、智能化的基礎和產(chǎn)物。然而，作為重要的戰(zhàn)略資源，醫(yī)學數(shù)據(jù)的采集、治理和共享還存在著諸多瓶頸。由于行業(yè)內缺乏明晰的數(shù)據(jù)個人敏感信息保護及敏感醫(yī)療信息的采集標準和規(guī)范指引，很多患者對個人敏感信息數(shù)據(jù)的泄露風險存在擔憂。某種程度上，這些擔憂降低了他們提供研究數(shù)據(jù)的意愿，致使數(shù)據(jù)收集的成本大大增加，給相關醫(yī)療機構及研究團隊造成了沉重的負擔。

因此，醫(yī)療數(shù)據(jù)的個人敏感信息保護是行業(yè)內亟待解決的問題，數(shù)據(jù)收集相關的方法和程序必須更新，以保護人們不受信息泄露攻擊。

研究團隊開發(fā)的“Digital Mask”可以實現(xiàn)“識病不識人”的匿名就醫(yī)效果，經(jīng)問卷調查統(tǒng)計分析顯示，使用“Digital Mask”可以顯著降低患者因面部暴露帶來的信息泄露擔憂，增加他們使用數(shù)字醫(yī)學產(chǎn)品和分享健康信息的意愿。

“Digital Mask”建模過程

二、開發(fā)“Digital Mask”解決面部圖像去身份化的技術瓶頸

如何實現(xiàn)身份和疾病信息的分離是我們面臨的主要技術問題。醫(yī)療信息似乎總是跟隨著身份信息，導致個人疾病體征和個人身份信息存在耦合，任何人臉圖像在記錄個人健康信息的同時，都不可避免地記錄了種族、性別、年齡、情緒等其他生物跡象。

“Digital Mask”通過面部三維重建，可以在保留疾病體征的同時抹去個人身份信息，且無法進行逆向工程，從而保護了身份信息的不可識別。研究表明，在六選一的識別測試中，傳統(tǒng)的個人敏感信息保護技術 （如“局部裁剪”） 的身份被識別率為91.3%，而患者在“Digital Mask”的保護下，身份被識別率降低到27.3%。此外，此技術也可抵抗基于彩色人臉圖像識別的模型攻擊。

三、全國頂尖醫(yī)療團隊測試“Digital Mask”通過臨床診斷要求

眼周生物識別是個人生物識別信息中最獨特的子集之一，可用于協(xié)助構建強大的生物識別認證系統(tǒng)。此外，眼睛是整體健康的窗口。眼周特征與冠心病顯著相關，眼球動力學的異常拓撲變化也表明視功能差和視覺認知發(fā)育問題。大多數(shù)眼病伴隨異常眼瞼和眼球運動。

團隊重點測試了最常見的四種相關眼病，包括上瞼下垂、眼球震顫、斜視和甲狀腺相關眼眶病，涉及十多種異常行為表型，例如眼瞼回縮、眼外肌運動亢進或不轉動以及水平或垂直斜視、代償性頭位等。

醫(yī)療團隊來自中山眼科中心四個?？频?2名專家教授，分別對使用“Digital Mask”和未使用“Digital Mask”的病人進行疾病診斷，結果顯示幾乎完美的診斷一致性，和可比的診斷準確率。

研發(fā)團隊介紹

中山大學中山眼科中心林浩添教授團隊與清華大學戴瓊海院士、徐楓教授團隊，聯(lián)合大灣區(qū)及國內外十余家醫(yī)療領域、人工智能領域、及三維重建領域的頂級科研機構共同完成本項研究。中山大學中山眼科中心楊雅涵博士后、清華大學軟件學院呂軍鋒博士、中山大學中山眼科中心汪瑞昕博士為本文的共同第一作者。通過醫(yī)工結合，此項目帶動青年人才自主培養(yǎng)和科研交叉創(chuàng)新，促進青年人才在解決重大科學問題和服務國家重大戰(zhàn)略需求。

論文鏈接 ：

http://www.nature.com/articles/s41591-022-01966-1

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網(wǎng)址: 中山大學林浩添團隊等研發(fā)全球首個保護患者隱私的“數(shù)字面罩” http://www.gysdgmq.cn/newsview852047.html