◆劉振峰

區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用探討

◆劉振峰

（安徽省腫瘤醫(yī)院 安徽 230001）

區(qū)塊鏈技術(shù)的快速發(fā)展與普及，為區(qū)塊鏈在各行各業(yè)的應(yīng)用打下基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。由于區(qū)塊鏈具有不可篡改、去中心化、分布式存儲(chǔ)的特點(diǎn)，本文探討了區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用場(chǎng)景。重點(diǎn)探討了區(qū)塊鏈技術(shù)在分級(jí)診療、藥品溯源和數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)方面的應(yīng)用，以期為未來(lái)研究提供參考。

區(qū)塊鏈；分級(jí)診療；藥品溯源

2016年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《十三五國(guó)家信息化規(guī)劃》，區(qū)塊鏈?zhǔn)状伪涣腥雵?guó)家信息化發(fā)展規(guī)劃[1]，這為區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)用的應(yīng)用提供了政策基礎(chǔ)。醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)塊鏈正在成為塊鏈技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)

1.1 什么是區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈（Blockchain）作為比特幣的底層技術(shù)，實(shí)際上是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，它應(yīng)用了很多技術(shù)使得在開(kāi)放的環(huán)境中構(gòu)建可信任的交易，比如非對(duì)稱加密和授權(quán)、共識(shí)機(jī)制、公共賬簿和激勵(lì)機(jī)制。區(qū)塊鏈具有去中心化、不可篡改、可追溯和代碼開(kāi)源等特點(diǎn)。

1.2 區(qū)塊鏈的特點(diǎn)

去中心化，是“比特幣”最顯著的特點(diǎn)。區(qū)塊鏈采用分布式存儲(chǔ)方式，沒(méi)有了中心數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)被分割成鏈條形式存儲(chǔ)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)損壞時(shí)，系統(tǒng)可通過(guò)算法恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，這種存儲(chǔ)方式有效避免了傳統(tǒng)的中心服務(wù)器損壞或受攻擊后數(shù)據(jù)丟失和損壞情況的發(fā)生，保證了數(shù)據(jù)的安全性。

不可篡改。非對(duì)稱加密和授權(quán)、共識(shí)機(jī)制在區(qū)塊鏈上的應(yīng)用。一方面防止了交易過(guò)程中“非法數(shù)據(jù)”的獲取和傳播，另一方面防止已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)被惡意篡改。當(dāng)區(qū)塊鏈中有一個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)受到攻擊時(shí)，只要被攻擊數(shù)量少于整個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)數(shù)量的50%，共識(shí)機(jī)制就會(huì)阻止不法的篡改的廣播，并且將受攻擊節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)廣播改正[2]。

可追溯，任何對(duì)于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)修改操作都是可追溯的。區(qū)塊鏈上的所有流轉(zhuǎn)記錄都是可查詢可追溯，數(shù)據(jù)從哪里來(lái)，有去到了哪里，都存在有記錄。

1.3 區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程

1.3.1區(qū)塊鏈鋪墊時(shí)代

2008年以前，是區(qū)塊鏈技術(shù)鋪墊時(shí)代。區(qū)塊鏈的技術(shù)基礎(chǔ)是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)P2P，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)P2P是一種互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)同我們所熟悉的C/S（B/S）架構(gòu)相類似。區(qū)塊鏈的特征是彼此相連的多臺(tái)電腦之間處于對(duì)等地位，沒(méi)有主從之分，任意一臺(tái)電腦，既可以做服務(wù)器又可以做工作站。哈希算法是產(chǎn)生token的關(guān)鍵，它可以把任意長(zhǎng)度的數(shù)字用哈希函數(shù)變成固定長(zhǎng)度數(shù)值的算法。哈希算法和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)為“比特幣”技術(shù)的誕生埋下鋪墊。

1.3.2區(qū)塊鏈1.0時(shí)代

2008-2013年是以比特幣為代表的區(qū)塊鏈1.0時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代，人們圍繞“比特幣”開(kāi)展很多相關(guān)的服務(wù)，例如錢包、交易所、挖礦和礦機(jī)等。

1.3.3區(qū)塊鏈2.0時(shí)代

2013年-2017年是以以太坊為代表的區(qū)塊鏈2.0時(shí)代。以太坊建立了一套更為通用和靈活的框架系統(tǒng)，使得開(kāi)發(fā)者能夠輕松地在一個(gè)全新的應(yīng)用程序集上創(chuàng)建新的協(xié)議。

1.3.4區(qū)塊鏈3.0時(shí)代

2017年以后，區(qū)塊鏈的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的3.0時(shí)代。在區(qū)塊鏈1.0和區(qū)塊鏈2.0的時(shí)代里，區(qū)塊鏈的應(yīng)用更多的是在金融和貨幣領(lǐng)域，解決交易的問(wèn)題。正在發(fā)展的塊鏈3.0將適用于更寬廣的領(lǐng)域。未來(lái)的區(qū)塊鏈3.0可能是區(qū)塊鏈生態(tài)、多鏈的網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)在人類社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。

2 區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用

2.1 分級(jí)診療應(yīng)用

分級(jí)診療制度的內(nèi)涵概括起來(lái)就是基層首診、雙向轉(zhuǎn)診、急慢分治、上下聯(lián)動(dòng)。基層首診就是堅(jiān)持群眾自愿的原則，通過(guò)政策引導(dǎo)，鼓勵(lì)常見(jiàn)病、多發(fā)病患者首先到基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)就診。

分級(jí)診療制度的建立和完善，需要上下級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間建立可靠互信的數(shù)據(jù)連接。在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中構(gòu)建一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)連接是區(qū)塊鏈技術(shù)的一大特性，利用區(qū)塊鏈的這一特性可以實(shí)現(xiàn)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間醫(yī)療數(shù)據(jù)的共享和安全。

通過(guò)該連接的建立，實(shí)現(xiàn)病人醫(yī)療數(shù)據(jù)的共享和互認(rèn)。例如：當(dāng)一個(gè)患者在基層醫(yī)院做過(guò)檢查后，基層醫(yī)生認(rèn)為需要向上級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)診。在患者到達(dá)上級(jí)診療機(jī)構(gòu)后，上級(jí)診療機(jī)構(gòu)醫(yī)生能夠查看該患者在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)做過(guò)的檢查、基層醫(yī)生診療產(chǎn)生的電子文書(shū)，那么將大大加快上級(jí)醫(yī)生診斷過(guò)程并且提高診療質(zhì)量。反過(guò)來(lái)，當(dāng)該患者在向下轉(zhuǎn)診治療的過(guò)程中，基層醫(yī)生能夠查看該患者在上級(jí)診療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療文書(shū)，對(duì)于基層醫(yī)生的治療和醫(yī)療水平的提高有著推動(dòng)作用。

2.2 藥品溯源應(yīng)用

近些年，藥品公共安全事件頻頻發(fā)生，如山東疫苗造假事、湖北假藥案、青海雙黃連事件以及“長(zhǎng)生生物”疫苗造假事件，這些關(guān)乎人民群眾生命安全的事件都觸動(dòng)著公眾的神經(jīng)。如果將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到藥品供應(yīng)鏈系統(tǒng)中去。藥品供應(yīng)鏈上每一個(gè)環(huán)節(jié)都上傳到區(qū)塊鏈中，區(qū)塊鏈上的各方都能查詢到藥品從生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)拿恳粋€(gè)步驟。利用區(qū)塊鏈不可篡改、可追溯的特性，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式存儲(chǔ)，保證數(shù)據(jù)的安全性。

2.3 數(shù)據(jù)安全與存儲(chǔ)

近些年在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中爆發(fā)的勒索病毒事件，將醫(yī)療數(shù)據(jù)安全重新帶到人們的視野中來(lái)。傳統(tǒng)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式為中心服務(wù)器存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)冗余度低，一旦中心服務(wù)器遭受攻擊或破壞，數(shù)據(jù)可恢復(fù)程度低。另外，數(shù)據(jù)更改可追溯性弱，一旦從底層更改醫(yī)療數(shù)據(jù)，應(yīng)用層的數(shù)據(jù)將無(wú)法追溯。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，以共同記賬的方式取消建立信任的過(guò)程。區(qū)塊鏈將記錄或交易成批地存放在帶有時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)塊中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊使用各自的哈希值進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并與其前面產(chǎn)生數(shù)據(jù)塊的哈希值相連，從而形成一個(gè)完整的鏈條。當(dāng)鏈條當(dāng)中任意一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)鏈條前后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算，可以恢復(fù)故障點(diǎn)鏈條的數(shù)據(jù)。將醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中，不僅可以利用區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)的特性，將醫(yī)療數(shù)據(jù)分布式存放，保證醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全和共享，又能利用區(qū)塊鏈的可追溯性、不可篡改性保證醫(yī)療數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)，它在醫(yī)療領(lǐng)用被越來(lái)越廣泛應(yīng)用的同時(shí)，我們也應(yīng)該看到它存在的一些不足之處。我國(guó)的區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚在起步階段，標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，各個(gè)企業(yè)或聯(lián)盟自成體系，比如目前存在的區(qū)塊鏈系統(tǒng)有：國(guó)家信息中心&中國(guó)移動(dòng)的BSN服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、“騰訊云”區(qū)塊鏈、阿里的阿里云區(qū)塊鏈以及百度的XuperEngine開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這些區(qū)塊鏈相互間做不到兼容，不僅造成資源的浪費(fèi)，而且不利于區(qū)塊鏈技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。另外，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，由于醫(yī)療數(shù)據(jù)增長(zhǎng)呈現(xiàn)爆炸式特點(diǎn)。為保證網(wǎng)絡(luò)體系的正常運(yùn)行，需要對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行容量拓展，可考慮同現(xiàn)有的“云空間”存儲(chǔ)建立數(shù)據(jù)連接通道，這需要區(qū)塊鏈技術(shù)和其他領(lǐng)域知識(shí)或架構(gòu)的深度融合，需要進(jìn)一步探索高度結(jié)合的方案，這樣才能充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。除此以外，還有區(qū)塊鏈的固有問(wèn)題，例如能源消耗問(wèn)題、交易效率問(wèn)題等，導(dǎo)致其在醫(yī)療或其他領(lǐng)域應(yīng)用存在一定的弊端，這些問(wèn)題得到進(jìn)一步的解決，才能更好發(fā)揮它的作用。

4 總結(jié)

區(qū)塊鏈技術(shù)作為近年來(lái)熱議程度不斷提高，其已經(jīng)被應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，這個(gè)趨勢(shì)在不斷地升溫，使得對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的研究成為當(dāng)下最熱門的研究熱點(diǎn)之一[3-4]。醫(yī)療行業(yè)作為基礎(chǔ)民生工程，需要政府和醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的研究加大力度，投入更多的財(cái)力和精力，提高“區(qū)塊鏈”在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用。與此同時(shí)，我們要充分利用好區(qū)塊鏈的特性，挖掘“區(qū)塊鏈”的潛力，讓其更好服務(wù)于我們的醫(yī)療事業(yè)。

[1]中共中央國(guó)務(wù)院. 國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》[J].電子政務(wù)，2017（1）：40

[2]薛騰飛，傅群超，王樅，王新宴.基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào)， 2017， 43（9）： 1555-1562.

[3]袁勇，王飛躍 . 區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望 [J]. 自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2016，42（2）：481-494.

[4]王金麗，樊勇，張輝 . 區(qū)塊鏈文獻(xiàn)主題發(fā)現(xiàn)及演化研究 [J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2020，57（20）：1-8.