擴展區塊鏈至老年人護理平臺的應用研究

王天玨 陳揚 陳靖予

摘 要：區塊鏈技術被廣泛應用于商業、金融和醫療保健等各個行業。 在醫療系統中，區塊鏈技術在保護與處理患者信息方面具有極強的潛力，但該優勢尚未在該領域發揮到極致。本文旨在基于區塊鏈技術，將該技術與國家人口老齡化現象相結合，利用區塊鏈存儲并處理老年人信息數據，開發一個新型靈活更加隱私的老年人護理平臺。

關鍵詞：區塊鏈;擴展應用;老齡化;護理平臺;隱私

一、引言

隨著人口迅速向老齡化社會轉變，預計2015-2080年，世界上幾乎每個國家60歲及以上的人口比例都將增加。人口老齡化將降低勞動力參與率和儲蓄率，從而引發對未來經濟增長放緩的擔憂。為使老年人獲得醫療保健，以維持和改善他們的生活質量，需要共同的努力。在中國，醫院服務主導著醫療保健市場，然而，很少有人注意分析老年人口醫院的地理可及性以及傳統醫療模式的非隱私管理帶來的不便。本文基于區塊鏈技術，打造一個去中心化、信息安全、交易透明、供需對等的老年人護理平臺，包括構建老年人電子檔案、電子護理檔案分布式網絡，并加入共識機制，通過加密算法和時間戳來保證護理數據的真實性和隱私性等，為國內老年人護理行業注入新的理念和技術，實現老年人健康護理新模式。

二、傳統養老護理模式現狀

現如今，老齡人口的不斷增長使得對養老護理機構需求不斷增大，老年人醫療健康數據急劇增多。隨著醫療水平的不斷提高，衛生部于1994 年首倡研究我國的電子病歷系統，部分大型醫院也自 1999 年開始試行電子病歷，通過計算機將患者病歷的相關信息進行存儲記錄。許多養老機構也開始利用養老護理電子平臺，使用電子醫療病歷記錄老年人的醫療健康信息，實現數據存儲、網絡傳輸、統計分析、診療輔助等功能，從而為養老數據提供了更加便捷的存儲方式。

大多數智能診斷系統只考慮患者特征，使用分類模型進行疾病診斷，依賴大量的EMR數據，這些黑箱模型對醫生和患者都不是很有說服力。在歷史上，智能診斷系統中使用的MKNs的醫學知識是由領域專家花費大量時間和精力手工構建的。利用一些提取醫學文本中醫學術語間簡單共現關系的統計方法，自動提取醫學知識。然而，這種基于共現關系的知識的可信性受到病案數據庫規模、醫學術語的覆蓋范圍和病案記錄完整性的限制。近年來，自然語言處理（NLP）技術和機器學習模型被用于識別醫學術語，并從大量醫學文本中提取更多的相互關系。這種識別和提取模型依賴于上下文信息的豐富特征，需要足夠的訓練數據。但考慮到不同醫療資源的異質性，特征分布多樣。這導致模型需要在新的標簽數據上進行再培訓，這是昂貴和費時的。此外，隨著電子病歷的積累，會出現許多新的術語和知識。然而，現有的診斷系統是靜態的，這意味著它們的診斷能力受到訓練數據的限制。這些都表明如今的老年人護理模式有著信息不對稱、數據傳輸不通暢的問題，這將導致護理行業服務供需不平衡。加之老年人基本信息數據的龐大與多樣性，各個機構或者系統數據存儲的各異性，數據的傳輸勢必有較大的壁壘，因而無法實現信息安全高效共享，且不利于對隱私的保護。目前大多數醫療數據系統都通過單點登陸進行各數據訪問，牽一發而動全身，難以保證安全性。所以傳統的養老護理模式存在較大的改進和優化空間。

三、區塊鏈技術

區塊鏈是一個分布式的數據結構，一個分布式的分類賬，其中的數據在一個點對點網絡上共享。網絡成員節點按照預定義的協議進行通信和驗證數據，而不需要中央授權。分布式賬本可以是分散的，給予所有用戶平等的權利，也可以是集中的，給予特定用戶特殊的權利。

如果一個中央實體是主要的決策者，那么它就是中央集權的。區塊鏈技術隨著比特幣加密貨幣點對點網絡的普及而得到推廣。區塊鏈是使用加密技術創建的，其中每個區塊事務、數據文件都有一個加密哈希，并鏈接到前一個區塊。一旦一個區塊被一定比例的網絡節點驗證，它將被添加到之前的區塊中，形成一個區塊鏈，也稱為公共交易賬本。區塊鏈技術改變了管理控制的數字化管理和維護方式。在區塊鏈中，數據被轉換成數字代碼，存儲在共享數據庫中，具有更高的透明度，而且刪除和修改不變性的風險有限。區塊鏈的潛力在于每個協議、支付和交易活動都有一個數字記錄。這些記錄可以在個人、機器、算法和組織之間被驗證和共享。經紀人、銀行家和律師等中介機構的需求減少了。中介機構是作為中間人，處理不同行業交易的準確性和驗證的實體。有了區塊鏈，信任就從驗證事務的人類和傳統代理轉移到了計算機代碼。這些關鍵特性使區塊鏈技術成為增強信息處理的安全性、可靠性、透明性、效率和成本效益的潛在解決方案。

四、擴展區塊鏈至老年人護理平臺

由于傳統的老年人護理模式的缺陷，極其容易引發老年人基本信息的接受率低、準確率不高，或者信息傳輸錯誤而產生誤判等事故，也極其容易泄露隱私。考慮到老年人受理機構并非固定，存在流動的可能，而老年人身體因素的不確定問題也可能導致數據流動，如果過往數據不能夠很好地傳遞，信息就不能準確真實地更新，則無法保證一個全面更好地護理。

區塊鏈模型的搭建，通過構建區塊鏈層次模型的合約層、數據層、應用層、共識層、實現護理數據的動態化管理。首先，在數據層方面，搜集老年人的個人身體狀況信息和過往病史，形成老年人個人的身體檔案并且按區塊鏈信息處理的過程通過加密算法蓋上時間到區塊鏈上，并且在網絡層通過各種數據處理機制讓數據分布在各個節點中，并且引入恰當的共識機制來有效地完成數據之間的傳輸并且防止數據被篡改，在合約層上加入各種管理老年人護理信息的管理規范和運行條例，使得該系統的運行符合法律的標準，達到規范標準化。應用層的護理平臺數據管理系統使得護工，護理機構和老年人參與到對信息的查詢，運行和管理當中，加密算法使得用戶和護工的隱私都得以保護，蓋上時間戳使得每一次的護理流程、護理人員以及護理時間都可以追溯查詢，分布式的數據存儲則保證了數據的安全。

基于區塊鏈的老年人護理平臺工作流程，老年人的護理檔案包括：個人身體數據信息、個人往期病史、日常護理記錄和護理需求等，護理機構可以根據所上傳的信息來進行護工和老年人的實時匹配，此護理平臺的工作流程包含了對信息的采集、加密、統計和匹配應用等操作。

五、新型模式的優勢

（一）基于區塊鏈而開發的平臺，由于區塊鏈極強隱私的特點，被護理者的信息將被安全存儲于護理機構內部信息鏈，通過密鑰進行匿名交易，只有被護理者通過授權才能查看信息，直接阻斷了外部機構來竊取信息的可能。這種新型的護理模式，將大大地保護被護理者的隱私，使得整個過程更加安全。

（二）基于前面講到的數據不容易被篡改，而每一次的修改都會由區塊鏈蓋上時間戳，所以在數據進行傳輸的過程中，無論老年人的流動性與不穩定性多么強，都可以在下一階段追溯到上一階段的全部信息，因而數據不易丟失，且保證了每一次護理的全面以及質量。

六、結論

由于傳統的老年人護理模式的缺陷，極其容易引發老年人基本信息的接受率低、準確率不高，或者信息傳輸錯誤而產生誤判等事故，也極其容易泄露隱私。新型的基于區塊鏈的老年人護理平臺利用電子檔案存儲老年人基本信息，蓋上時間戳，存儲在分布式賬本之中，可以更好地保護隱私、且數據不可被更改、在必要時間可以進行溯源。

因而一改傳統老年人護理模式的缺點，在現階段老齡化嚴重的當今社會，有著極高的價值，且為未來老年人的護理提供了更為精準更有效率的一種可能。

參考文獻：

[1] Shuyun Shi， Debiao Hea， Li Li a， Neeraj Kumar， Muhammad Khurram Khane， Kim-Kwang Raymond Choof. Applications of blockchain in ensuring the security and privacy of electronic health record systems： A survey. Computers & Security 97 （2020） 101966

（蘇州科技大學 ?江蘇蘇州 ?215000）