指纹识别技术的医学应用前景
作者：盛永红 沈贵荣
单位：盛永红(青岛大学医学院 青岛266021)； 沈贵荣(青岛大学医学院 青岛266021)
关键词：生物测量学；指纹；识别；认证；光卡
数理医药学杂志000133 摘 要：指纹识别技术是生物测量学技术中较为成熟、应用较多的一种，它是一种利用人的指纹进行计算机自动识别的综合技术。人的指纹各不相同且终身不变的特性可以被用于计算机的安全身份认证，可应用于很多领域。在医学上和智能卡、光卡技术相结合作为各种医疗保健卡其前景十分广阔。
中图分类号：TP 391.41
文章编号：1004-4337(2000)01-0058-02▲
1 引言
, 百拇医药
调查咨询公司Gartner Group的Web杂志《Business Technology Joumal》中曾预测98年10大技术中包括生物测量学技术。生物测量学技术是指计算机读取人的指纹、眼睛虹膜颜色、面孔形状和声音等的能力，有人也称之为生物测定学或人体测量统计学或生物统计学等。生物测量学和计算机科学等学科相结合主要用于身份识别，即利用人的各不相同的面部特征、声波纹、指纹、视网膜扫描图、虹膜扫描图或者是动力学签名模式等成为身份证明的一种计算机安全认证(Certificate)方法。随着网络在各行各业的普及应用，计算机的安全认证更显重要，身份认证除了采用一般的认证方法如令牌、智能卡外，采用的另外一种认证就是利用生物测量学技术的认证，如采用视网膜或指纹扫描仪等仿生装置。数字指纹技术是生物测量学中较为成熟的一种，在公安、金融等领域也得到了部分应用。
2 技术及特点
这里的指纹识别技术是指利用计算机进行的指纹自动识别技术，它是一项综合技术，其研究发展涉及到多个前沿及边缘科学，如模糊数学、数学形态学、神经网络、模式识别、计算机视觉、人工智能、数据压缩、并行处理以及网络技术等。这种技术的原理是通过指纹扫描仪上的光电识别器(摄像头)对人指尖的卷状纹理和涡进行扫描后，计算机把特定的隆起部位的位置制成表和记录下来而形成一个对每一个人来说都是唯一的一个压痕模式，存入计算机指纹数据库。计算机指纹扫描仪能够区分人的手指与伪造的如蜡制的手指或橡胶手套上的指纹，这是由于对人的手指其扫描仪传感系统能分辨出血液的流动情况、血压等信息。当进行身份认证时，指纹自动识别系统会将人现场通过指纹扫描仪收集到的指纹经软件系统与数据库的指纹相对照而进行确认，对主流机型只需2秒左右的时间。由于两个人拥有完全相同指纹的概率估计少于10亿分之一，因此识别率极高，如美国Identix公司的指纹扫描设备在用一个右手指正确匹配上接近100%。指纹相对人的其它生物特征具有个体差异大、实现识别所需的软硬件资源较小等优势，因此具有较大的应用空间。
, 百拇医药
3 医学上的应用前景
指纹识别技术主要应用于身份登记、安全检查、防止诈骗、打击犯罪等多个方面。医院临床的各种应用中很多离不开身份认证，使用数字指纹识别技术可以考虑以下两个方面：
3.1 用于医疗卫生系统中的身份识别
在医疗卫生系统中，需身份认证的部门很多，例如在血液中心，一般都对供血者建立相应的档案，取得认证的方法大多采用身份证认证的方法，认证后将个人相应信息输入计算机数据库。这种方法存在十分明显的缺点。如果采用指纹自动识别系统就能根据指纹模式识别确认供血者的身份、建立供血者及献血者的档案，确认献血的后期用血的指纹身份等。西安青松图形图像技术公司开发的指纹身份识别系统就包含血液中心及医疗卫生身份识别系统。
3.2 和智能卡、光卡技术结合用于医疗、保健卡的身份识别
, http://www.100md.com
光卡是继磁卡、IC卡之后的第三代产品，可以将磁卡、IC卡芯片集成在一张光卡上形成复合卡与原来的磁卡、IC卡系统兼容。
光卡的特点之一是存储信息量大，有4.1MB、6.6MB等规格，IC卡力所不及。光卡可储存2000页病例或80幅医学影像图片，如CT、X光片、B超、心电图、指纹等，具有极高的性能价格比，而其它类型卡的存储容量用于存储人体测量统计值的图像就要依类型而定，因此光卡最适合作为用人体特征进行身份识别的医疗保健卡。例如英国的切尔西和西敏斯特医院的CliniCard，存储了未来母亲的全部孕期信息及各种检查结果、超声波图像、重要病症、医生处方等信息。香港的HK Patient Card可记录病人完整的医疗过程及信息数据，如各项化验、X光片、CT片、MRI片、医生处方及个人相关信息等。在日本、韩国、菲律宾等地已广泛地将光卡用于医疗保健事业。我国卫生部“金卫工程”重要项目之一的中国金苗儿童保健激光卡“金苗卡”就是用于独生子女的保健。除此以外，还有肾透析卡、供血证管理卡、卫生防疫监督卡等。
, 百拇医药
光卡的第二个特点是光卡上的数据可以脱机流动，是一个流动的“数据库”，即可在网络环境下作为中心数据库的个体资料备份，也可以脱离网络直接对卡上的数据进行读写操作。因此用光卡作为医疗保健卡而用于异地的会诊将十分方便，如荷兰阿姆斯特丹医学中心对肾病患者和器官移植病人使用光卡记录定期透析情况及重大处理措施，病人可持卡旅行异地透析。
光卡的第三个特点就是其使用专利技术制造，可防止伪造，并可利用包括生物测量学技术在内的多种加密技术如硬件加密和软件加密技术。但卡被盗和密码口令被破译的可能使指纹加密可能是最好的加密方式，插入一个载有指纹图像模式的卡后计算机可以十分精确地测定持卡人的指纹和卡上模式的匹配程度。利用人的指纹作为卡持有者的标识ID而用于医疗、保健卡等领域会进一步提高其安全验证能力。如在西班牙，作为社会安全ID卡而使用的智能卡就提供了一种通过指纹加以验证的医疗福利方法，预计到2001年将有4千万张这样的卡被使用。
4 总结
, 百拇医药
生物测量技术和智能卡、光卡技术是1998年的十大热点技术之二，指纹识别技术用于身份认证在公安上使用最早，其次为金融上，如保管箱业务、金融指纹IC卡等，同样在作为医疗、保健卡的智能卡、光卡中嵌入指纹加密技术是未来医疗卫生系统实现医院管理自动化及网络化的趋势，不仅会提高其安全认证能力，防止欺诈，而且也可减少医疗事故的发生及为追究医疗事故的法律责任提供依据。随着光卡、光卡读写器及其他与光卡读写有关的外围设备如指纹扫描仪价格的降低，嵌入指纹识别技术的光卡会在医学领域中获得相应的应用。■
参考文献：
[1] Carol H. Fancher. Smart Card. Scientific American. August 1996,28～29.
[2] Gunjan Sinha. The Right Touch. Scientific American. August 1996,20.
, 百拇医药
[3] 生物测量学技术和电子现金将风靡’98.国际电子报，1998，7.
[4] 指纹加密技术有望成为计算机卫士.计算机世界报，1997，7.
[5] 沪上首发“金苗卡”.计算机世界报，1997，32.
[6] 华南资迅与COGENT公司携手共推指纹识别系统.计算机世界报，1997，34.
[7] 青松系列身份识别系统推出.计算机世界报，1997，36.
[8] 张家琦.新一代卡片存储器—光卡.计算机世界报，1998，7.
[9] 采用指纹识别技术的保管箱业务.国际电子报，1998，24.
收稿日期：1999-04-27, 百拇医药
单位：盛永红(青岛大学医学院 青岛266021)； 沈贵荣(青岛大学医学院 青岛266021)
关键词：生物测量学；指纹；识别；认证；光卡
数理医药学杂志000133 摘 要：指纹识别技术是生物测量学技术中较为成熟、应用较多的一种，它是一种利用人的指纹进行计算机自动识别的综合技术。人的指纹各不相同且终身不变的特性可以被用于计算机的安全身份认证，可应用于很多领域。在医学上和智能卡、光卡技术相结合作为各种医疗保健卡其前景十分广阔。
中图分类号：TP 391.41
文章编号：1004-4337(2000)01-0058-02▲
1 引言
, 百拇医药
调查咨询公司Gartner Group的Web杂志《Business Technology Joumal》中曾预测98年10大技术中包括生物测量学技术。生物测量学技术是指计算机读取人的指纹、眼睛虹膜颜色、面孔形状和声音等的能力，有人也称之为生物测定学或人体测量统计学或生物统计学等。生物测量学和计算机科学等学科相结合主要用于身份识别，即利用人的各不相同的面部特征、声波纹、指纹、视网膜扫描图、虹膜扫描图或者是动力学签名模式等成为身份证明的一种计算机安全认证(Certificate)方法。随着网络在各行各业的普及应用，计算机的安全认证更显重要，身份认证除了采用一般的认证方法如令牌、智能卡外，采用的另外一种认证就是利用生物测量学技术的认证，如采用视网膜或指纹扫描仪等仿生装置。数字指纹技术是生物测量学中较为成熟的一种，在公安、金融等领域也得到了部分应用。
2 技术及特点
这里的指纹识别技术是指利用计算机进行的指纹自动识别技术，它是一项综合技术，其研究发展涉及到多个前沿及边缘科学，如模糊数学、数学形态学、神经网络、模式识别、计算机视觉、人工智能、数据压缩、并行处理以及网络技术等。这种技术的原理是通过指纹扫描仪上的光电识别器(摄像头)对人指尖的卷状纹理和涡进行扫描后，计算机把特定的隆起部位的位置制成表和记录下来而形成一个对每一个人来说都是唯一的一个压痕模式，存入计算机指纹数据库。计算机指纹扫描仪能够区分人的手指与伪造的如蜡制的手指或橡胶手套上的指纹，这是由于对人的手指其扫描仪传感系统能分辨出血液的流动情况、血压等信息。当进行身份认证时，指纹自动识别系统会将人现场通过指纹扫描仪收集到的指纹经软件系统与数据库的指纹相对照而进行确认，对主流机型只需2秒左右的时间。由于两个人拥有完全相同指纹的概率估计少于10亿分之一，因此识别率极高，如美国Identix公司的指纹扫描设备在用一个右手指正确匹配上接近100%。指纹相对人的其它生物特征具有个体差异大、实现识别所需的软硬件资源较小等优势，因此具有较大的应用空间。
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3 医学上的应用前景
指纹识别技术主要应用于身份登记、安全检查、防止诈骗、打击犯罪等多个方面。医院临床的各种应用中很多离不开身份认证，使用数字指纹识别技术可以考虑以下两个方面：
3.1 用于医疗卫生系统中的身份识别
在医疗卫生系统中，需身份认证的部门很多，例如在血液中心，一般都对供血者建立相应的档案，取得认证的方法大多采用身份证认证的方法，认证后将个人相应信息输入计算机数据库。这种方法存在十分明显的缺点。如果采用指纹自动识别系统就能根据指纹模式识别确认供血者的身份、建立供血者及献血者的档案，确认献血的后期用血的指纹身份等。西安青松图形图像技术公司开发的指纹身份识别系统就包含血液中心及医疗卫生身份识别系统。
3.2 和智能卡、光卡技术结合用于医疗、保健卡的身份识别
, http://www.100md.com
光卡是继磁卡、IC卡之后的第三代产品，可以将磁卡、IC卡芯片集成在一张光卡上形成复合卡与原来的磁卡、IC卡系统兼容。
光卡的特点之一是存储信息量大，有4.1MB、6.6MB等规格，IC卡力所不及。光卡可储存2000页病例或80幅医学影像图片，如CT、X光片、B超、心电图、指纹等，具有极高的性能价格比，而其它类型卡的存储容量用于存储人体测量统计值的图像就要依类型而定，因此光卡最适合作为用人体特征进行身份识别的医疗保健卡。例如英国的切尔西和西敏斯特医院的CliniCard，存储了未来母亲的全部孕期信息及各种检查结果、超声波图像、重要病症、医生处方等信息。香港的HK Patient Card可记录病人完整的医疗过程及信息数据，如各项化验、X光片、CT片、MRI片、医生处方及个人相关信息等。在日本、韩国、菲律宾等地已广泛地将光卡用于医疗保健事业。我国卫生部“金卫工程”重要项目之一的中国金苗儿童保健激光卡“金苗卡”就是用于独生子女的保健。除此以外，还有肾透析卡、供血证管理卡、卫生防疫监督卡等。
, 百拇医药
光卡的第二个特点是光卡上的数据可以脱机流动，是一个流动的“数据库”，即可在网络环境下作为中心数据库的个体资料备份，也可以脱离网络直接对卡上的数据进行读写操作。因此用光卡作为医疗保健卡而用于异地的会诊将十分方便，如荷兰阿姆斯特丹医学中心对肾病患者和器官移植病人使用光卡记录定期透析情况及重大处理措施，病人可持卡旅行异地透析。
光卡的第三个特点就是其使用专利技术制造，可防止伪造，并可利用包括生物测量学技术在内的多种加密技术如硬件加密和软件加密技术。但卡被盗和密码口令被破译的可能使指纹加密可能是最好的加密方式，插入一个载有指纹图像模式的卡后计算机可以十分精确地测定持卡人的指纹和卡上模式的匹配程度。利用人的指纹作为卡持有者的标识ID而用于医疗、保健卡等领域会进一步提高其安全验证能力。如在西班牙，作为社会安全ID卡而使用的智能卡就提供了一种通过指纹加以验证的医疗福利方法，预计到2001年将有4千万张这样的卡被使用。
4 总结
, 百拇医药
生物测量技术和智能卡、光卡技术是1998年的十大热点技术之二，指纹识别技术用于身份认证在公安上使用最早，其次为金融上，如保管箱业务、金融指纹IC卡等，同样在作为医疗、保健卡的智能卡、光卡中嵌入指纹加密技术是未来医疗卫生系统实现医院管理自动化及网络化的趋势，不仅会提高其安全认证能力，防止欺诈，而且也可减少医疗事故的发生及为追究医疗事故的法律责任提供依据。随着光卡、光卡读写器及其他与光卡读写有关的外围设备如指纹扫描仪价格的降低，嵌入指纹识别技术的光卡会在医学领域中获得相应的应用。■
参考文献：
[1] Carol H. Fancher. Smart Card. Scientific American. August 1996,28～29.
[2] Gunjan Sinha. The Right Touch. Scientific American. August 1996,20.
, 百拇医药
[3] 生物测量学技术和电子现金将风靡’98.国际电子报，1998，7.
[4] 指纹加密技术有望成为计算机卫士.计算机世界报，1997，7.
[5] 沪上首发“金苗卡”.计算机世界报，1997，32.
[6] 华南资迅与COGENT公司携手共推指纹识别系统.计算机世界报，1997，34.
[7] 青松系列身份识别系统推出.计算机世界报，1997，36.
[8] 张家琦.新一代卡片存储器—光卡.计算机世界报，1998，7.
[9] 采用指纹识别技术的保管箱业务.国际电子报，1998，24.
收稿日期：1999-04-27, 百拇医药