Hardware保護機能で病院のデータフローを保護する

病院システムは、主にHL7（Health Level Seven）とDICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）という2つの通信規格を通じてデータを交換しています。

医師がMRI検査を指示すると、電子カルテシステムは患者の識別情報、診療記録、および依頼された検査内容を記録します。その情報は、電子カルテシステムから画像診断部門へと迅速かつ正確に伝達されなければなりません。

HL7は、病院が患者データ、検査結果、指示、および請求情報を交換するために使用する標準規格です。

HL7は共通言語のようなものと考えてください。これにより、EPICやCernerなどのシステムや、その他の医療管理プラットフォームが互いに情報をやり取りできるようになります。医師が画像検査の依頼を行うと、EHRはHL7を利用して、患者の基本情報や診断コードを画像診断センターに送信します。

HL7がなければ、各システムはそれぞれ独自の方言で通信することになる。しかし、HL7があれば、病院は連携のとれたネットワークとして機能する。

スキャンが完了すると、MRI、CT、X線装置などの画像診断装置が高解像度の診断画像を生成します。これらの画像は、DICOMを使用して中央のPACS（画像アーカイブ・通信システム）に転送されます。

DICOMは画像データの転送を担当し、HL7は引き続き患者情報や検査依頼情報を管理します。画像診断システムは、HL7を介して患者情報を受け取り、DICOMを介して撮影された画像を送信します。

どちらのプロトコルもTCP/IP上で動作し、これにより、データが目的のエンドポイントへ確実に配信されます。

実際のところ、その全プロセスは次のように進みます：

1. 医師がEHRに画像検査の依頼を入力する
2. EHRはHL7を使用して、患者情報を画像診断センターに送信します
3. この画像システムがスキャンを実行します
4. 完成した画像は、患者識別情報とともに、DICOMを使用してPACSシステムに転送されます
5. 医師が画像を確認し、診断所見を患者の電子カルテに記録する

このアーキテクチャは、効率的で連携の取れた診療を支援します。一方で、オーダーの送信から画像の保存、診断レビューに至るまでのワークフロー全体に、複数の潜在的な脆弱性が生じる可能性があります。

病院システム間の連携を可能にする接続は、同時にリスクをもたらす可能性もあります。画像診断装置、PACSアーカイブ、EHRプラットフォーム、遠隔診断センターは、常にデータをやり取りしなければなりません。攻撃者がネットワークの一部に侵入する方法を見つけた場合、その接続経路を通じて臨床システム内部へと侵入される恐れがあります。

ここで、データダイオードが状況を一変させるのです。

データダイオードとは、データの流れを厳密に一方向のみに制限するネットワークセキュリティ機器です。データはハードウェアによって強制された境界を越えて一方向のみに移動できますが、逆方向には移動できません。

変更や設定ミスが生じうるルールに依存するソフトウェアベースのファイアウォールとは異なり、データダイオードは物理的な障壁を構築します。多くの場合、光ファイバーを介して実装されるため、トラフィックが保護されたネットワークに戻ることは技術的に不可能です。

病院の環境においては、これにより、重要な臨床データを必要な場所へ確実に転送しつつ、脅威が機密性の高いシステムに侵入するのを防ぐことができます。

遠隔画像診断センターは、DICOM画像やHL7患者データを中枢病院システムとやり取りする必要があり、これにより分散した拠点間で双方向のデータ連携が求められます。厳格なネットワークのセグメンテーションが行われていない場合、こうした接続により、重要なPACSや臨床システムがセキュリティ上の脅威にさらされる可能性があります。

複数の遠隔画像診断センターを有する病院を想定してください。これらのセンターは、高解像度のDICOM画像を中央のPACSアーカイブに送信し、保存および読影を行う必要があります。同時に、本院のシステムからHL7ベースの患者情報および検査依頼情報を受信しなければなりません。

遠隔センターと中核病院ネットワークの間に専用の単方向ゲートウェイを導入することで、データフローの各方向を制御できます。1つの単方向パスを通じて、DICOM画像を中央PACSへ安全に転送できます。また、別の単方向パスを通じて、HL7形式の患者情報や検査依頼情報を画像診断センターへ送信できます。各リンクは一方向通信のみを許可するため、保護されたシステムへの逆方向のトラフィックが発生する可能性を排除します。

このアーキテクチャは、臨床業務を支援すると同時に、外部からの脅威が高価値システムに到達するのを防ぎます。一方向ゲートウェイにより、たとえ遠隔地が侵害されたとしても、攻撃者がその接続を利用して中央アーカイブに侵入することはできません。

遠隔読影のために検査データを共有する必要がある場合は、逆方向の単方向ゲートウェイを使用することも可能です。例えば、病院は中央PACSから遠隔解析環境へDICOM画像を送信し、専門医がそれらを確認できるようにすることができます。これにより、PACSアーカイブへの逆方向の経路を作成する必要がなくなります。

病院では、多くの場合レガシープラットフォーム上で動作し、頻繁に更新することができない専門機器に依存しています。

データダイオードは、MRI装置、ベッドサイドモニター、その他の臨床機器といったオペレーショナルテクノロジー（OT）ネットワークを、より広範なIT環境から隔離するのに役立ちます。これにより、ランサムウェアなどのインターネット経由の脅威にこれらの機器をさらすことなく、分析、監視、または保存のためにデータを外部へ送信することができます。

放射線腫瘍学システムも同様のリスクに直面しています。これらのシステムは多額の設備投資を必要とし、患者の治療に直接関わるものです。セキュリティ侵害が発生すれば、経済的損失や安全上の懸念につながる恐れがあります。一方向保護を導入することで、こうしたリスクを軽減することができます。

病院には、単なるネットワーク規則以上のものが必要です。部署間、キャンパス間、さらには遠隔施設間でデータがやり取りされる場合でも、重要なシステムが確実に隔離された状態を維持できるという保証が求められます。MetaDefender Optical Diode 、ハードウェアによる一方向通信のセキュリティ機能を通じて、その保証Optical Diode 。

光ダイオード部品は、光ファイバー回線において光が一方方向にのみ伝送されるように物理的に制御し、保護されたネットワークへの逆方向のトラフィックを遮断します。これにより、一方向セキュリティゲートウェイアーキテクチャが、この一方向の境界を越えた制御されたデータ転送を可能にします。

MetaDefender Optical Diode 、ネットワーク間のデータフローをOptical Diode 一方向へと強制します。これにより、病院は双方向の接続を確立することなく、HL7メッセージ、DICOM画像、その他の臨床データを定義された境界を越えて転送することが可能になります。

このアプローチにより、PACSアーカイブ、放射線科プラットフォーム、腫瘍学システム、EHRリポジトリなどの重要なシステムが保護されます。たとえ信頼度の低いネットワークやリモートネットワークが侵害されたとしても、攻撃者はその接続を利用して保護された環境に侵入することはできません。

医療データの流れは、単なるファイル転送にとどまりません。病院では、以下の対応が必要です：

• 高解像度の医療画像

• 患者記録と診断コード

• システムおよびソフトウェアの更新

• 医療機器およびモニタリング機器からの運用データ

MetaDefender Optical Diode 、広範なクロスドメインセキュリティアーキテクチャの一環として、ハードウェアベースの一方向転送Optical Diode 。組織は、このダイオードと併せて高度な検査、コンテンツ検証、ポリシー制御を多層的に適用することで、ネットワーク間を移動するデータが境界を越える前後に、セキュリティおよびコンプライアンス要件を満たしていることを確実にできます。

医療機関は依然としてサイバー脅威の主要な標的となっています。病院では、電子カルテ（EHR）システム、画像診断装置、PACSアーカイブ、および遠隔施設との間で絶え間ないデータ交換が行われています。これらの接続はすべて患者ケアを支える一方で、それぞれがリスクをもたらす要因にもなっています。

Hardware一方向性のセキュリティ対策は、そのリスクプロファイルを一変させます。重要な境界を越えてデータが一方方向にのみ移動できるようにすることで、病院は生命維持に不可欠なシステムを保護し、ランサムウェアの脅威を軽減し、規制要件への準拠を強化することができます。

MetaDefender Optical Diode 自身の病院や医療ネットワークにOptical Diode については、OPSWAT にお問い合わせいただき、具体的なデータ転送アーキテクチャやセキュリティ目標についてご相談ください。