區塊鏈技術與醫療健康大數據應用簡析

熊輝 郭興元 康娟

[摘要]區塊鏈技術是一個分散的數據庫，它通過密碼技術保護的對等計算機網絡，存儲數據和交易注冊表。區塊鏈允許互不信任的實體在不依賴中心可信第三方的情況下執行安全交易，同時提供透明且完整性受保護的數據存儲。建立在區塊鏈基礎上的人工智能技術，將商業應用場景結合，實現了互聯網技術的進一步提升。未來區塊鏈技術將擴展到醫學、科學、教育、知識產權和供應鏈管理等各種應用場景。醫學領域大數據將會和區塊鏈技術通過AI相互結合，在包括電子健康記錄、健康保險、生物醫學研究、藥物供應和采購流程管理以及醫學教育等方面獲得巨大的商業價值。

[關鍵詞]區塊鏈;大數據;醫療保健;人工智能

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2020.11.

區塊鏈是一個分布式數據庫系統，充當存儲和管理事務的“開放式分類賬”。它可以創建數字化的交易塊，而無需集中控制。區塊鏈有三個關鍵部分：計算機網絡，網絡協議和共識機制。網絡中的每臺計算機都會記錄分類賬的副本，并且所做的任何更改都必須通過算法檢查以確保建議的更改顯示有效。通過網絡節點授權批準后，新交易塊將添加到數據鏈中。區塊鏈技術相對現有的市場商業體系，具有巨大的應用優勢。首先，區塊鏈消除了對第三方交易清算的需求，節省了時間和金錢。另一方面，它增加了網絡的責任性和安全性，因為所有參與者都是已知和可信的。區塊鏈不僅僅是技術和金融行業的寵兒，現在已經深入到經濟生活的方方面面。醫療保健系統需要處理有關個人的私密數據，區塊鏈可幫助確保患者數據的安全性、實時性和準確性。

1.區塊鏈技術的廣泛安全性

2019年是區塊鏈誕生10周年，以物聯網（IoT）、第五代移動通信技術（5G）、人工智能（AI）、區塊鏈（Blockchain）等為代表的智能科技將極大地拓展智能商業的邊界，成為工業互聯網時代的推動力。區塊鏈帶來的最大價值則是在萬物互聯的時代，用技術重構信任機制。這將對未來的金融和商業產生深刻影響。

由于區塊鏈上文件系統中固有的加密技術，區塊鏈上的數據本質上是高度安全的。這意味著區塊鏈非常適合存儲高度敏感的個人數據，這些數據經過精心處理后，可以為我們的生活帶來許多的價值和便利。日常生活中，如果使用淘寶或亞馬遜網站搜索引擎，它們會推薦我們想要購買的東西。當然，輸入這些系統的數據是私密的。通常處理這些私人數據的企業必須投入大量資金來滿足數據安全方面的標準。即便如此，大規模的個人數據泄露事件越來越常見。區塊鏈數據庫以加密狀態保存，這意味著只要私鑰安全，鏈上的所有數據就安全。

AI在安全方面也有很多可以與區塊鏈技術融合的領域。眾所周知，數據處理過程中的任何一部分暴露了未加密數據，就意味著安全風險的存在。AI的發展使其網絡算法能夠在數據仍處于加密狀態時進行處理或操作。因此，AI可能有助于使區塊鏈更加安全。

2.醫療健康大數據與人工智能

當前大數據和人工智能的技術與醫療領域的結合日益緊密，使得各個國家的整體醫療技術水平不斷在提高。我國已經開始制定相關政策，鼓勵健康醫療健康大數據和AI發展;組織專家認證數據融合安全計算的技術可行性;各地政府明確機制，支持地方醫院促進醫療AI發展。這些都為醫療AI數據創新提供了發展機遇。

在互聯網后時代，互聯網價值的顯著體現就是區塊鏈技術。有了區塊鏈技術，人們可以定義所有的資產，并且創建各式各樣的去中心化應用，其中涉及物聯網、云計算、大數據、互聯網、醫療、保險以及銀行等。區塊鏈的利用并非沒有缺點。區塊鏈提供分類賬的完整性，但不太適用于分析具體數據。這部分就是大數據和AI工具將發揮作用的地方。由于區塊鏈具有每個單個事務的數據庫記錄，因此它為機構提供了一種數據實時挖掘模式的方法。從另一個角度來看，區塊鏈極大地提高了數據分析的透明度。與以前的算法不同，區塊鏈的設計拒絕任何無法驗證且被認為可疑的輸入。因此，建立在區塊鏈技術上的大數據分析算法只需處理完全透明的數據。這樣意味著數據質量的優化，提高了AI分析計算的效率。

3.區塊鏈技術與人工智能大數據處理技術

自互聯網技術出現以來，醫療行業一直在大量涌入數據。隨著臨床數據量的不斷增加，醫療健康領域的區塊鏈商業智能已成為巨大的需求。人工智能大數據處理技術是指利用互聯網平臺，通過AI技術簡化某些過程，而無需人為干預來實現預期的數據處理方法。在醫療保健領域，AI技術可以融入廣泛的治療保健流程中，從而減少管理工作量，消除資金浪費，增強信息交換，并能提供實時數據分析以及有效的患者監控。醫療健康數據AI技術，除了能減少醫療保健組織必須處理的大量數據處理工作外，還有助于提高運營效率和降低人員成本。

區塊鏈技術與AI大數據處理技術的結合將會使醫療健康機構獲得巨大的效益。具體分析如下。

3.1改善醫療機構治療水平

醫療保健組織已經依靠數字工具和技術來支持他們的日常運營，最終目標是改善醫療水平。建立在互聯網上的區塊鏈技術，提供完善的區塊鏈商業智能服務，與醫療保健數據AI相結合。通過使用AI工具引入預測分析元素，確定患者生命安全、檢查等待時間、滿意度評估、疾病和復發風險、潛在治療成本、再入院可能性等參數，從而系統自動給出患者護理方案，計算平均住院時間，幫助醫療保健專業人員對患者診斷做出明智的決定。

3.2更好分配資源

目前醫療機構以電子方式存儲患者記錄幾乎已成為常態。醫療工作者可以從集中存儲的患者數據庫中精準挑選出相關的信息，以促進更好的預測和可操作的診斷方案。

將醫療保健數據AI與區塊鏈商業智能相結合的另一個關鍵優勢是，通過跨部門分配基于需求的精確數據來更好地管理資源，從而減少浪費。例如，由于預測分析可以幫助確定患者何時準備好出院，因此它還有助于更好地分配病床、藥品和員工等資源，以幫助減少浪費。

區塊鏈商業智能工具能夠從健康應用程序以及可穿戴設備（如計步器和健身帶）訪問可下載數據。這使醫療保健專家能夠利用互聯網準確跟蹤健康指標和信息。這些數據對于醫療保健從業者了解患者的生活方式和病史非常有用。

3.3促進數據挖掘技術廣泛使用

大數據技術工具變得越來越便宜，不斷增長的吸引力促使各種醫療健康機構有足夠的驅動力去購買相應的技術。區塊鏈商業智能非常適合這種模式，它提供經濟而全面的解決方案，提高醫療機構的服務質量和運營質量。通過與AI技術的融合，區塊鏈技術能夠分析實驗室結果和測試報告等臨床數據，它可以協助護理人員，幫助她們制定更有效的患者護理計劃，更多地關注需要額外關注和護理的患者。

區塊鏈商業智能工具的數據挖掘能力可以幫助醫療保健從業者更精確地評估治療計劃，確定選擇的治療方案。這些工具還可用于預測任何給定治療程序的確切結果，通過幫助組織了解醫療方案的缺陷并采取糾正措施，有助于提高醫療質量。

4.區塊鏈技術在醫療健康機構的應用

互聯網之所以發展迅速，同互聯網一開始就有比較好的場景有關，無論是Email還是Web都是互聯網信息交流非常自然的應用場景。區塊鏈技術發展至今，存在一個較大的問題是應用場景的缺失，缺少能具體承載區塊鏈技術的舞臺和場景。目前，利用區塊鏈商業智能和數據分析的最大障礙是：缺乏有效利用數據分析的資源，無法對分析性能進行基準測試，以及難以將分析結果引入可操作的決策中。隨著互聯網的蓬勃發展，世界各地的醫療保健機構正在快速轉變為分布式數據存儲庫，這為區塊鏈技術的應用提供了廣闊的應用場景。

安全和隱私在醫療保健中至關重要。黑客對醫療健康數據的任何攻擊都可能對醫療機構造成極大的破壞，因為它們不僅受到經濟損失，而且自身聲譽也會受到極大影響。最重要的是，在任何違反數據安全的情況下，最大的受害者是患者個人的私人信息，從付款的信用卡詳細信息到醫療診斷的結果，隱私沒有得到足夠保護。

醫療機構產生的數據由于需要長期保留而難以管理，這意味著醫療保健機構需要一種有遠見的方法來確定數據的存儲、訪問和使用方式。此外，醫學領域的數據管理軟件通常具有建立定期訪問權限的范圍，該權限根據需要為來自不同部門的不同工作人員提供臨時查看功能。這些因素使醫療機構更加迫切需要定期審查其數據，以便刪除、修改或匿名化信息。

同樣，輸入任何醫療健康機構記錄的數據也需要格式化，描述特征和檢查結果數據必須準確，然后才能為機構內的不同用戶訪問，以用于醫療，管理和計費目的。 這種要求進一步加劇了在醫療保健領域管理數據的難度。

為了應對這些挑戰，醫療保健部門正在尋求在四個關鍵領域：臨床、運營、管理和財務領域，使用區塊鏈技術增強商業智能和數據分析工具。區塊鏈技術將協助醫療組織設置中的最高領導者建立正確的部署策略，通過引入數據可視化和智能化，促進醫療技術人員技能升級，建立大數據AI分析技術等新概念，使員工熟悉使用區塊鏈商業智能工具，從機構數據庫中獲取更多有效的資源。區塊鏈技術針對醫療保健系統大數據進行精心設計，全面規劃，通過最少的處理算法，精簡數據輸入和輸出過程，從而形成一個去中心化、智能高效、面向未來的大數據系統。

5、總結與展望

醫療健康機構現在比以往任何時候都更加意識到健康的數據AI對于醫療保健的重要性，以便進行分析和決策。數據分析和解決方案將在實施診斷及護理流程中發揮關鍵作用，這些基于區塊鏈技術的平臺使用AI處理大數據，將促進醫療機構收入周期的改善和明智決策的制定。越來越多的醫療機構IT部門參與整個醫療決策過程，提前開始對實施區塊鏈商業智能可能采用的軟件和程序進行培訓。同時，醫療管理機構也更加專注于網絡安全、用戶訪問和數據管理等外圍方面的技術，通過購買相關技術服務，提高數據安全等級。雖然目前醫療保健機構尚未充分利用區塊鏈技術和AI技術帶來的機會，但它正在朝著正確方向邁出重要的一步。醫療保健行業利用區塊鏈商業智能和數據AI處理技術只是一個開始，區塊鏈技術與AI技術的融合，將會開啟一個無限可能的世界。

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[基金項目]湖北理工學院校級科研引進人才項目（項目編號： 14xjz03R） ; 湖北省知識創新專項（自然科學基金） （項目編號： 2016CFC742） ;國家留學基金項目（項目編號： 201708420295）。

[作者簡介]熊輝，男，湖北嘉魚人，副教授，高級經濟師，博士，研究方向： 光電子信息技術、高新技術投資。