婁顏超 陳要偉

（1.喀什大學 新疆維吾爾自治區喀什市 844006）

（2.國家計算機網絡應急技術處理協調中心新疆分中心 新疆維吾爾自治區烏魯木齊市 830000）

當前，醫療行業正在經歷醫療服務模式的“數字分散化”轉型。很多國家都制定了數字醫療為目標的政策和戰略，互聯醫療為患者護理和整個醫療保健行業帶來諸多益處。但是，醫療領域在個人健康數據的安全性、完整性以及訪問控制，數字醫療工作流程效率低等方面仍然存在較大問題。區塊鏈具有透明可信、可追溯、防篡改、去中心化等特性，能夠解決多方信任問題，除了本身應用場景廣泛外，未來與云計算、大數據等新興技術交叉融合，還可促進服務實體經濟轉型升級。

1 數字醫療的行業痛點

數字醫療產業備受矚目，但也面臨著一系列問題和困境：

1.1 隱私保護安全控制要求

前沿的研究認為區塊鏈將催生一種自組織商業模式的興起，通過安全透明的交互，構建新的行業生態鏈[1]。醫療健康大數據將帶動醫療健康產業的快速升級，但在帶來健康醫療的高效便利同時，海量醫療健康大數據庫安全保障面臨嚴重威脅。

1.2 醫療數據存在安全性問題

數字醫療行業在試圖改善醫療保健消費者的可獲得性、便利性和結果，數據成為競爭格局中如何重塑未來的前沿和中心。隨著指紋、虹膜數據的應用以及基因數據檢測手段的不斷普及，使得醫療數據泄露所產生的后果愈發嚴重。而且，一旦有用戶個人數據上鏈，區塊鏈服務提供者必須要保證用戶數據的隱私性。對于沒有服務提供方，參與者完全對等的公鏈，存在隱私保護方面的問題。此外，如果有人將其他人的隱私信息，通過附加信息的方式記錄到以太仿公鏈上，這條信息將永久存在于以太坊的公鏈上[1]。

1.3 常規訪問控制機制存在風險

常規訪問控制技術的前提是所有信息都存儲在所處理數據都集中的服務器上，即提供商可能會未經授權訪問數據并控制客戶設備的操作。同時，常規的訪問控制還易受到各種攻擊和破壞。通過實施區塊鏈訪問控制，將有效消除人為錯誤和防范黑客攻擊的風險。而且，與基于云的后端服務器相比，區塊鏈訪問控制技術具有運行成本低的優勢[2,3]。

1.4 醫療數字化進程急需轉型升級

當前各個國家都在健康醫療記錄數字化基礎上，建立該領域的國家級“大數據庫”，在保護隱私和信息匿名的前提下，血型、DNA等數據將用于全球范圍內的學術研究和產業發展中，其目的是為促進預防性藥物及個性化、定制化醫療的開發。因此，如何解決醫療機構的“孤島行為“，確保信息可以匿名訪問、維護隱私，保證信息安全及授權訪問權限是急需解決的問題[4，5]。

1.5 醫療供應鏈急需升級調整

傳統藥品供應鏈已經不能滿足多元化發展的要求，存在信息不對稱、不透明、作假、被篡改等風險[6]。因而，如何尋找一種簡單高效的藥品供應鏈模式是目前醫藥行業迫切需要解決的問題之一。

2 區塊鏈技術特征

區塊鏈具有防篡改、去中心化、不可逆和智能合約等極具價值的特性，對于當前醫療領域存在的行業痛點，區塊鏈技術可以解決醫療領域所面臨的信任問題、降低協調成本、減輕中心計算壓力，實現資源共享，提供更多的可能性。

2.1 去中心自組織

區塊鏈的本質是一個去中心化的分布式賬本數據庫，它構建的是去中心化的信任機制。對于區塊鏈去中心化架構，任意兩個節點之間的數據交換都有鏈上的其他節點彼此監督，所有節點同步獲取信息，這種共識機制保證區塊鏈數據的不可篡改性。此外，區塊鏈系統的去中心化特征，決定了所有的交易均由參與方通過共識機制建立分布式共享賬本，不僅簡化傳統交易流程，還可降低交易成本。

2.2 公開透明特性

區塊鏈系統的安全性是由密碼技術來保障的，同時也是由數據的公開透明保障的。區塊鏈系統要求所有參與方都擁有一份完整的區塊鏈賬本，用戶可自行選擇全賬本或是部分賬本，但是區塊鏈系統必須保障參與方擁有全賬本的能力。因此，用戶通過獲取全賬本數據，就可以實現對數據的全方位監管。

2.3 智能合約

智能合約自動、自治地執行，極大地擴展了區塊鏈的應用可能性。利用獨特的區塊鏈屬性，以及內含的認證系統、保密系統和問題系統，能夠在處理敏感信息時為用戶提供強大的保密支持。此外，智能合約將為跨醫療機構的醫療保健數據創建分散的內容管理系統，可以滿足患者和醫學研究人員的需求。

2.4 可追溯特性

區塊鏈技術允許使用加密技術連接和時間戳的記錄或塊，供應鏈中所產生的任何數據信息都會被區塊鏈所記錄，其處理安全和可追蹤交易的能力可加強供應鏈參與者之間的信任，從而實現從源頭到最終目的地的產品跟蹤。

3 區塊鏈技術在醫療行業中的應用

隨著區塊鏈技術的發展，可以用該技術解決醫療領域中遇到的挑戰，包括安全性、效率、互操作性和隱私等方面的基本問題。

3.1 去中心化

區塊鏈技術的非對稱加密和授權技術，可以針對性解決醫療信息泄露問題。區塊鏈中的身份驗證技術利用加密數字簽名，散列技術來實現，促使去中心化的身份識別系統不再受任何機構控制[7]，即存儲在區塊鏈上的公開交易信息，通過對賬戶身份信息進行高度加密，只有在數據擁有者授權后才能訪問到，提高了數據的安全性和個人隱私性。通過區塊鏈技術保存醫療健康數據，患者能控制個人醫療相關歷史數據，不再擔心信息泄露或被篡改[8]。區塊鏈的共識機制保證存儲的一致性，可確保各機構之間數據實時對稱、降低機構間信用協作風險與成本。

3.2 保障醫療數據安全方面

醫療健康領域的數據有很強的安全性要求。區塊鏈的可溯源、不可篡改、高冗余、安全透明及成本低廉等屬性，可有效解決醫療數據泄露問題。

（1）區塊鏈在醫療行業最主要的應用就是對個人醫療記錄的保存，對于患者自己就能控制個人醫療的歷史數據，可將其作為個人健康以及后續問診的依據。同時，采用區塊鏈技術的主要動力是安全性，利用區塊鏈來處理數據，還可防止黑客攻擊和數據泄露。通過區塊鏈去中心化，對數據進行非對稱加密，利用分布式賬本進行數據的存儲和部署，可以提高共享數據的安全性。

（2）數據不可篡改性。區塊鏈通過共識機制，保證所有記賬節點之間如何確定記錄的有效性，可將其作為有效防篡改認定方法，從而確保數據來源的正確性。尤其可避免醫療數據庫中的診斷數據被惡意篡改所導致醫生開出錯誤治療方案。對于區塊鏈上保存的醫療數據，通過增加監管部門的參與程度，可確保對受保護的醫療信息的訪問控制，以保證數據的真實性和完整性。

（3）利用區塊鏈技術可將所有醫療平臺的重要數據連接起來，在保證數據有效性和安全性的前提下，可將醫院、保險公司以及醫學實驗室等醫療行業相關部門實時連接，并實現信息資源互通和無縫共享，有效防止數據被泄露或篡改。

3.3 創造醫療行業全新運營模式

醫療領域作為一個中介化程度較高行業，區塊鏈上任意兩個節點之間的數據交換無需第三方介入統籌見證。因此，其應用潛在價值在于可以降低實體經濟成本，其互信共識特性，還可優化工作流程，將創造全新的運營模式，提高運營效率。

（1）區塊鏈技術為醫療行業提供了一種全新的數據共享方式。作為一種去中心化的分布式數據庫，它可以實時記錄、驗證與更新用戶在醫療機構活動時所產生的全部信息，在增加健康數據監管部門參與度同時，比傳統數據服務器更加安全。

（2）在現有醫療健康信息化系統基礎上使用區塊鏈技術，可替換現有健康數據交換工作流程中傳統的第三方機構，將有效提高管理效率。

（3）針對病床利用率不均衡帶來的運營成本高問題，將去中心化用于虛擬化床位，采用不以病區為單元，而以患者為中心，將有利于資源的優化配置。

（4）區塊鏈極大地提高了數據分析的透明度，對于具體各行業的數據分析師只需要處理完全透明的數據，即區塊鏈系統在識別的客戶行為模式方面比現在更加準確。

3.4 實現即時無縫信息共享

（1）區塊鏈醫療應用平臺可方便患者及時與醫生溝通聯系。區塊鏈技術中的去中心化方式，可以較好的解決區域間醫療資源脫節問題。“區塊鏈+AI醫療”，可以在區塊鏈中形成用戶實時體征數據，有助于量化健康管理。將實時體征數據作為分析依據，可及時發現異常體征數據，對未知疾病風險盡早預防。體征數據還有助于為醫生、醫院、健康管理機構等為患者提供各項服務；康復醫學是以功能障礙為主導，其核心是評估，因此該領域對信息的客觀、準確性要求較高，采用區塊鏈數據庫中的信息可有助于評定功能障礙；患者可以隨時查看自己的藥方，實現藥品價格公開透明。

（2）減少信息不對稱。在目前醫療體制下，數據孤島效應造成患者數據重復采集與醫療資源浪費，阻礙了醫療健康大數據的系統性開發和建設。區塊鏈可實現多層級信用傳遞，供應鏈中往往存在多層供應與銷售關系，區塊鏈平臺的搭建，能夠打通各層之間的交易關系。整個網絡節點可以對數據進行查詢，因為共識機制的存在，參與者都能平等地訪問信息。

（3）區塊鏈、大數據等新興技術的深度融合，將推動傳統藥品供應鏈向數字化和智能化方向轉型，依托區塊鏈的范式，將信息流、資金流、物流進行整合分析，并建立動態信用評價體系，可構建高效生態圈。

藥品供應鏈的多主體參與、信用機制不完善等應用場景，與區塊鏈技術有天然的契合性。將區塊鏈技術應用于醫藥供應鏈，有助于藥品信息化追溯體系的建立，再結合無人倉儲等先進技術，可實現標準化、規范化、技術化的智慧醫療物流；運用區塊鏈技術協作藥品生產，可清楚記錄藥品生產環節。此外，因為區塊鏈技術的公開性和安全性，藥品價格等市場上存在的不正當競爭將得到有效改善。

（4）智能合約是基于可信和不可篡改的數據，可以自動化的驗證和執行一些預先定義好的規則和條款。智能合約允許在沒有第三方的情況下進行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉。同時，通過智能合約控制鏈流程，還有助于實現流程智能化，減少人為交互，從而提升產業效率。

3.5 醫療信息追溯

醫療信息追溯主要應用于藥品防偽和信息審計。將區塊鏈技術與藥品供應鏈相結合，可以最大程度保證藥品的可追溯性，進而保證病患的用藥安全。針對藥品運送過程中出現的中斷或丟失情況，根據區塊鏈上存儲的數據能夠在第一時間確定最后接觸與處理丟失藥品的相關人員。在信息審計方面的應用，審計單位利用區塊鏈可追溯和數據防篡改特質，可以對醫療敏感數據的全程流轉情況進行精準定位。

4 區塊鏈+醫療的機遇和挑戰

區塊鏈在應用方面仍面臨一些尚待解決的問題與挑戰，恰因為這些問題和挑戰的存在，才能促進技術的不斷發展和成熟。

區塊鏈系統需要從性能和業務復雜度上實現系統的互聯互通和高性能；如何在鏈上數據加密的情況下，達成多方校驗和共識，從而完成一筆交易丞待解決；對于不斷增長的區塊鏈數據體積所帶來的存儲和計算負擔，大規模的工業級解決方案仍有待研發；醫療健康大數據領域的法律體系有待完善。

5 結語

區塊鏈技術作為未來世界發展的關鍵性技術，勢必將會創造一個連接醫療健康產業的新框架。本文對區塊鏈技術在醫療領域的應用研究，為其開發和創新提供多視角思路。未來區塊鏈與云計算、大數據等技術深度融合，探索應用的范疇勢必將向更多領域延伸拓展，本研究可為其他領域應用提供借鑒參考。