區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

楊莉媛 杜 棟

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)衛(wèi)生管理學(xué)院 呼和浩特 010110)(內(nèi)蒙古電力集團蒙電信息通信產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司 呼和浩特 010000)

1 引言

2018年7月長春長生生物疫苗問題引起熱議。李克強總理就疫苗事件作出批示：“此次疫苗事件突破人的道德底線，必須給全國人民一個明明白白的交代”。近年我國疫苗事件頻發(fā)，違法違規(guī)亂像觸目驚心，重大案件甚至一年數(shù)起。疫苗事關(guān)國計民生和人民生命健康，卻成為部分不法分子牟取暴利的工具。對此需重新審視我國醫(yī)藥監(jiān)管體制和疫苗產(chǎn)業(yè)的深層次問題。追溯體系是有效監(jiān)管的前提和基礎(chǔ)，業(yè)內(nèi)對于建立醫(yī)藥追溯體系的意愿越來越強烈。完善該體系需要建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)塊鏈技術(shù)是很好的解決方案。

隨著全球科技革命浪潮的興起，創(chuàng)新被認(rèn)為是驅(qū)動科技進步的第一動力。McKinsey認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)是在大型機、PC、互聯(lián)網(wǎng)之后計算模式的顛覆式創(chuàng)新[1]。在全球范圍內(nèi)世界主要經(jīng)濟體已經(jīng)開始關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展并進行了相應(yīng)研究和探索。從國家戰(zhàn)略層面國務(wù)院在《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中將區(qū)塊鏈技術(shù)列為戰(zhàn)略性技術(shù)。政府和監(jiān)管機構(gòu)紛紛對區(qū)塊鏈發(fā)聲，其中包括英國政府、聯(lián)合國社會發(fā)展部、中國人民銀行、美國證券交易所等。從企業(yè)層面行業(yè)龍頭與初創(chuàng)企業(yè)聚焦區(qū)塊鏈領(lǐng)域，掀起新一波創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)浪潮。納斯達(dá)克、花旗銀行等金融界的巨頭也競相步入實驗室探索研究區(qū)塊鏈技術(shù)在多個場景中實踐應(yīng)用。大學(xué)、科研機構(gòu)等也密切關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域電子檔案已逐步取代傳統(tǒng)體檢報告、原始病歷等紙質(zhì)資料，信息化、數(shù)字化提供了巨大便利的同時產(chǎn)生一些新的問題和挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)安全、信息孤島等。在藥品生產(chǎn)、流通以及使用各個環(huán)節(jié)中存在供應(yīng)鏈跨度大、缺乏透明度、非法活動調(diào)查問責(zé)難等問題。區(qū)塊鏈技術(shù)的突破性進展為解決這些問題提供可能。本文首先介紹區(qū)塊鏈技術(shù)概念及特征，在分析該技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出存在的問題與挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢。

2 區(qū)塊鏈概念及特征

2.1 概念

2008年Satoshi Nakamoto在比特幣論壇上發(fā)表主題演講“比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)”，區(qū)塊鏈技術(shù)被首次提及[2]。區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建在點對點網(wǎng)絡(luò)上，利用鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)，利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)，利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問安全，利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算范式。區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展在國家主權(quán)范疇下必須有法律的監(jiān)管，以完善與改進現(xiàn)有架構(gòu)為出發(fā)點，以規(guī)則與共識為核心，基于分布式賬本，實現(xiàn)不同參與者的互相認(rèn)同，最終形成共有價值的流通、交付、增值及分享，建立主權(quán)區(qū)塊鏈。

2.2 特征

相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲處理模式，區(qū)塊鏈技術(shù)具有以下特征[3]: (1)去中心化。不同節(jié)點間的權(quán)利和義務(wù)是均等的，整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中沒有中心化的機構(gòu)或硬件，若需通過非法手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)篡改至少要控制一半以上節(jié)點。(2)去信任。交易的達(dá)成有賴于相互信任。在區(qū)塊鏈中任何一項交易記錄都會自動迅速復(fù)制到每個節(jié)點的賬本上，只要有超過一半節(jié)點的認(rèn)同交易就會成功。省去了第3方中介的驗證環(huán)節(jié)，有效降低信任成本。(3)完整性和匿名性。在區(qū)塊鏈中各方交易數(shù)據(jù)都是公開透明的，數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到結(jié)束都會在供應(yīng)鏈條上形成一個完整的信息流，有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全流程監(jiān)督，包括數(shù)據(jù)回溯等工作。此外區(qū)塊鏈技術(shù)還有很多加密算法，每個節(jié)點只允許訪問權(quán)限內(nèi)數(shù)據(jù)，所以機構(gòu)可以將敏感信息附加在交易中，以此來增強數(shù)據(jù)隱私性和安全性。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 發(fā)展階段

區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了3個階段。第1階段，是以比特幣為代表虛擬貨幣的底層技術(shù)。第2階段，在金融行業(yè)被廣泛應(yīng)用，如存貸、股票、基金、期貨、抵押、智能合約等，典型的應(yīng)用場景就是超級賬本、以太坊、面向企業(yè)的聯(lián)盟鏈和面向公眾的公有鏈。第3階段，不再局限于金融領(lǐng)域，可以為各行各業(yè)提供解決方案，包括促進科學(xué)、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域的大規(guī)模協(xié)作[4-5]。

3.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

3.2.1 國際 著眼醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，1份由蘇格蘭、美國、英國3國調(diào)查人員聯(lián)合發(fā)布的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域調(diào)研報告顯示僅2018年6月醫(yī)療領(lǐng)域就有40份與區(qū)塊鏈相關(guān)的研究報告[3]。此外區(qū)塊鏈解決方案在醫(yī)療健康領(lǐng)域有大量的應(yīng)用案例，包括數(shù)據(jù)管理、欺詐監(jiān)測、公眾健康監(jiān)察并通過不同設(shè)備實現(xiàn)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用。2016年6月美國公共衛(wèi)生服務(wù)部(Health and Human Services，HHS)向醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)征集區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用研究報告，象征著美國衛(wèi)生部門在區(qū)塊鏈領(lǐng)域啟動研究應(yīng)用工作。HHS要求報告基于支撐虛擬貨幣的底層區(qū)塊鏈技術(shù)，研究區(qū)塊鏈技術(shù)滿足醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)應(yīng)用需求的可行性并提出合理建議。2017年1月美國食品藥品監(jiān)督管理局與沃森健康部門簽署協(xié)議，主要內(nèi)容是通過研究、開發(fā)和測試，在包括臨床試驗、醫(yī)療記錄、基因組數(shù)據(jù)、來自移動可穿戴設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)的健康數(shù)據(jù)等公共衛(wèi)生領(lǐng)域，探索區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用。2018年美國5家規(guī)模最大的醫(yī)療衛(wèi)生企業(yè)利用區(qū)塊鏈系統(tǒng)收集與醫(yī)療服務(wù)提供者相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。參與這項研究的還包括1個國家醫(yī)療測試實驗室、1家醫(yī)療索賠處理機構(gòu)以及兩家保險公司。這標(biāo)志著美國保險業(yè)在全行業(yè)層面推動共享醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈技術(shù)在英國衛(wèi)生醫(yī)療領(lǐng)域也被逐漸關(guān)注和研究。2017年5月薩里大學(xué)一項名為“基于證據(jù)的醫(yī)療再分配合作模式”的研究課題得到英國工程和自然科學(xué)研究委員會(Engineering and Physical Sciences Research Council，EPSRC)的資助。該項目基于區(qū)塊鏈和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，整合可穿戴設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)，為醫(yī)療健康數(shù)據(jù)提供安全可靠的存儲和傳播方式，是區(qū)塊鏈在個性化醫(yī)療護理活動中的應(yīng)用體現(xiàn)。Medicalchain是一個區(qū)塊鏈醫(yī)療平臺，由一家英國區(qū)塊鏈企業(yè)創(chuàng)建。該平臺利用區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的存儲與發(fā)送，患者通過平臺可以接觸到世界各地的醫(yī)生，保險公司和藥店可以獲取更為準(zhǔn)確的信息進而為消費者提供更及時的服務(wù)。

3.2.2 國內(nèi) 中投顧問在其發(fā)布的《2016-2020年區(qū)塊鏈技術(shù)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》中將區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用分為以下幾個方面：電子健康病歷、“DNA錢包”、藥品防偽、蛋白質(zhì)折疊。2017年8月阿里健康宣布與常州市合作“醫(yī)聯(lián)體+區(qū)塊鏈”試點項目，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于常州市醫(yī)聯(lián)體技術(shù)架構(gòu)中，這是國內(nèi)首個基于醫(yī)療場景實施的區(qū)塊鏈解決方案。目前當(dāng)?shù)夭糠轴t(yī)療機構(gòu)之間可以實現(xiàn)安全可靠的數(shù)據(jù)交互，以低成本、高安全的區(qū)塊鏈技術(shù)解決長期困擾醫(yī)療機構(gòu)的信息孤島和安全問題。

4 創(chuàng)新發(fā)展趨勢

4.1 醫(yī)療健康數(shù)據(jù)

4.1.1 面臨的挑戰(zhàn) 實現(xiàn)分級診療、建立醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)是個人健康與醫(yī)療數(shù)據(jù)的有效整合。然而在實踐應(yīng)用中面臨3大挑戰(zhàn)：一是數(shù)據(jù)分散。目標(biāo)是實現(xiàn)以居民為中心的統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖，但現(xiàn)狀是不同醫(yī)療機構(gòu)數(shù)據(jù)并沒有互聯(lián)互通，甚至同一機構(gòu)的不同信息系統(tǒng)也缺乏有效整合，數(shù)據(jù)孤島問題嚴(yán)重。二是數(shù)據(jù)不完整。如糖尿病、高血壓等常見慢性患者日常合理膳食、行為習(xí)慣、健康管理等數(shù)據(jù)都零散分布在手機、可穿戴設(shè)備、智慧醫(yī)療產(chǎn)品等廠商系統(tǒng)中，尚未被數(shù)字化或沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口。三是數(shù)據(jù)共享難。缺少隱私保護、信息安全防護以及數(shù)據(jù)所有權(quán)等制度規(guī)范或保障機制，個人或者用戶都不愿主動開放、共享數(shù)據(jù)[6-7]。

4.1.2 解決方案 建立基于主權(quán)區(qū)塊鏈的個人醫(yī)療健康數(shù)據(jù)是有效的解決方案。一是政府部門牽頭建立監(jiān)管和驗證體系，在區(qū)塊鏈上存儲患者的主索引(Enterprise Master Patient Index，EMPI)信息并且將患者歷次醫(yī)療信息進行脫敏處理，利用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄在授權(quán)節(jié)點上。授權(quán)節(jié)點將區(qū)塊信息解密后會捕獲到患者主索引信息，進而可以追溯醫(yī)療記錄行為。所有醫(yī)療信息的存儲、維護由該醫(yī)療信息生產(chǎn)方負(fù)責(zé)，數(shù)據(jù)經(jīng)過脫敏程序后可提供給所有授權(quán)節(jié)點調(diào)閱。二是建立醫(yī)療信息記錄和共識機制。發(fā)生醫(yī)療行為或醫(yī)療信息有變動，產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)都將被記錄，然后計算HASH散列值，連同調(diào)整后的主索引以及記錄者的簽名等信息按時間順序生成區(qū)塊。三是協(xié)助醫(yī)生對不同病患進行精準(zhǔn)標(biāo)識，進而通過標(biāo)識信息實施動態(tài)集群分組，最終實現(xiàn)更有針對性的精確健康服務(wù)和醫(yī)療干預(yù)。四是構(gòu)建激勵制度，保證第3方運營機構(gòu)和各級醫(yī)療組織作為授權(quán)節(jié)點參與體系建設(shè)和運營的積極性。

4.1.3 應(yīng)用價值 一是推進建立以個人為中心的完整健康數(shù)據(jù)視圖。不僅整合電子病歷、健康管理記錄等醫(yī)療機構(gòu)的數(shù)據(jù)，還包括個人智能終端、可穿戴設(shè)備以及智慧醫(yī)療產(chǎn)品等設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)。使得所有人既是數(shù)據(jù)的提供方也是使用方，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)共建、共用和共享。二是構(gòu)建以基層為中心、多級專家共同參與的診療服務(wù)體系，基層主要負(fù)責(zé)慢性病與常見病管理和診治，將這類患者留在基層，促進分級診療的有效落實，減輕大型醫(yī)院診療壓力和成本。

4.2 藥品供應(yīng)

4.2.1 存在的問題 一是供應(yīng)鏈管理跨度大。一個藥品供應(yīng)鏈可覆蓋數(shù)百個環(huán)節(jié)，跨越數(shù)十個地理區(qū)域，對藥品的跟蹤和記錄難度加大，企業(yè)管理成本居高不下。二是供應(yīng)鏈缺乏透明度。消費者無法準(zhǔn)確了解藥品生產(chǎn)、流通、交易等各個環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，因此無法確認(rèn)其購買藥品的真?zhèn)魏唾|(zhì)量。三是對供應(yīng)鏈出現(xiàn)的非法活動進行調(diào)查和問責(zé)難。供應(yīng)鏈包含供應(yīng)商、制造商、批發(fā)商、零售商、消費者等眾多參與者，企業(yè)在面臨藥品召回或用戶投訴時難以確定責(zé)任主體和原因。

4.2.2 解決方案 (1)基于主權(quán)區(qū)塊鏈技術(shù)，建立藥品供應(yīng)鏈的區(qū)塊鏈總賬服務(wù)平臺。采用自建、合作建立、加入?yún)^(qū)塊鏈聯(lián)盟等多種方式。該服務(wù)平臺具有供應(yīng)鏈藥品身份認(rèn)證、價值認(rèn)證、電子合約及數(shù)據(jù)服務(wù)開放能力輸出等功能。通過區(qū)塊鏈彼此相互連接的“繩”為其他區(qū)塊鏈提供服務(wù)，織成一個“繩網(wǎng)”，實現(xiàn)對供應(yīng)鏈管理平臺上各種身份的交易信用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保存、共享和認(rèn)證并將上述數(shù)據(jù)提交到主權(quán)區(qū)塊鏈服務(wù)群，應(yīng)用“繩網(wǎng)”理論，實現(xiàn)與物流、金融、個人和企業(yè)征信等相關(guān)業(yè)務(wù)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享、共識、共治的目標(biāo)[6]。平臺還可將各區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)化和脫敏，形成塊數(shù)據(jù)，對此進行大數(shù)據(jù)分析，為生產(chǎn)經(jīng)營決策提供科學(xué)依據(jù)。(2)基于主權(quán)區(qū)塊鏈技術(shù)，建立行業(yè)區(qū)塊鏈藥品認(rèn)證中心。行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)憑借其市場資源優(yōu)勢，形成行業(yè)區(qū)塊鏈信用數(shù)據(jù)，向其供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中的廠家(公司)、經(jīng)銷商、消費者等業(yè)務(wù)群體提供流通藥品的價值區(qū)塊鏈認(rèn)證服務(wù)，為各方參與其他社會經(jīng)濟活動時提供商品價值的信用保障。(3)基于主權(quán)區(qū)塊鏈技術(shù)，建立藥品溯源防偽認(rèn)證中心。企業(yè)可在采用二維碼、無線射頻識別(Radio Frequency Identification Devices，RFID)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上，運用主權(quán)區(qū)塊鏈技術(shù)對藥品進行身份標(biāo)識并將藥品的各個流通環(huán)節(jié)、貨主、交易合約、交易歷史等信息按照時間戳順序形成區(qū)塊數(shù)據(jù)鏈，將相關(guān)數(shù)據(jù)提交到主權(quán)區(qū)塊鏈服務(wù)群，以及供應(yīng)鏈透明度和溯源防偽的公信力，防范和打擊制售假冒偽劣藥品行為。(4)基于主權(quán)區(qū)塊鏈技術(shù)，推進供應(yīng)鏈金融應(yīng)用?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)，搭建適用于我國供應(yīng)鏈金融的區(qū)塊鏈應(yīng)用平臺，連接整條供應(yīng)鏈相關(guān)方、第3方金融機構(gòu)及監(jiān)管方，提升供應(yīng)鏈金融應(yīng)用的安全性、可追溯性，建立互信，降低交易成本，提升風(fēng)控和監(jiān)管能力以及整條鏈各節(jié)點產(chǎn)能和資金利用率，創(chuàng)造整體價值。

4.2.3 應(yīng)用價值 藥品供應(yīng)鏈管理區(qū)塊鏈應(yīng)用價值在于提高供應(yīng)鏈管理透明度，實現(xiàn)藥品動態(tài)跟蹤和溯源，有效降低企業(yè)打假維權(quán)的成本；利用區(qū)塊鏈將上下游業(yè)務(wù)進行整合，標(biāo)記和跟蹤藥品在供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的屬性變化并獲得全網(wǎng)的共識。按照時間戳特性記錄交易行為，進而實現(xiàn)舉證與追責(zé)，最終構(gòu)建一套有效的征信模型，提高融資效率，為各節(jié)點注入信用擔(dān)保，優(yōu)化金融產(chǎn)品質(zhì)量，有效激發(fā)供應(yīng)鏈金融的杠桿能力，加強供應(yīng)鏈金融行為的安全審計和行業(yè)監(jiān)管效率，降低監(jiān)管成本。

4.3 其他領(lǐng)域

基因數(shù)據(jù)和醫(yī)療信息通過區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)安全存儲，再通過私人秘鑰獲得，構(gòu)造一種類似DNA信息的“錢包”。醫(yī)藥企業(yè)可以根據(jù)授權(quán)級別自動挑取全網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)，有助于推進藥物研發(fā)。還可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)提供的強大算力來模擬蛋白質(zhì)折疊過程。斯坦福大學(xué)曾通過價格高昂的超級計算機來模擬蛋白質(zhì)折疊過程，然而這種方式花費巨大且容易出現(xiàn)單點故障。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)提供了很好的解決方式?？梢源罱ㄒ粋€分布式網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點進行運算時都可以調(diào)用全網(wǎng)的算力，當(dāng)萬臺計算機合力計算一個數(shù)據(jù)時就無須購買昂貴的超級主機。在計費和理賠方面區(qū)塊鏈技術(shù)與醫(yī)保的結(jié)合提供新的解決方案。第一，利用區(qū)塊鏈技術(shù)進行存儲的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)是患者無法篡改、真實可信、終身有效的數(shù)字ID，可以規(guī)避投保人就醫(yī)信息的認(rèn)定差異產(chǎn)生的理賠糾紛；第二，將各醫(yī)保單位、保險公司、行業(yè)數(shù)據(jù)等導(dǎo)入?yún)^(qū)塊鏈，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析比對，為研究、決策提供參考；第三，區(qū)塊鏈追蹤記錄投保方每次的參保和理賠信息等，有效阻止騙保等不當(dāng)行為，減少醫(yī)療資源浪費。

4.4 應(yīng)關(guān)注的重點問題

在探索“區(qū)塊鏈+醫(yī)療”的過程中也發(fā)現(xiàn)存在的問題與挑戰(zhàn)：一是中心化的管理模式和去中心化的技術(shù)特征之間的矛盾。區(qū)塊鏈的特征是去中心化，但是做不到完全沒有中心。因為數(shù)據(jù)的收集、清洗、更正、改善等工作都需要統(tǒng)一的管理核心，否則系統(tǒng)將無法完成自動修復(fù)或調(diào)整。二是區(qū)塊鏈的有效監(jiān)管。區(qū)塊鏈應(yīng)用場景復(fù)雜多樣，監(jiān)管缺失、平臺與數(shù)據(jù)得不到保障嚴(yán)重制約區(qū)塊鏈的發(fā)展，亟待探索完善區(qū)塊鏈相關(guān)的法律法規(guī)和保障制度。三是安全問題嚴(yán)峻。區(qū)塊鏈技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展有賴于信息網(wǎng)絡(luò)安全可靠，所以對安全理論、方法和技術(shù)等保障體系有了更高的要求。區(qū)塊鏈技術(shù)的進步與突破仍需要較長時間的探索。

5 結(jié)語

區(qū)塊鏈并不單純是一種技術(shù)，更是一種社會化的共識信任理念，這種理念支持人們在互聯(lián)網(wǎng)中構(gòu)建一套可以被監(jiān)督、被治理的系統(tǒng)，推動傳統(tǒng)信息互聯(lián)向價值互聯(lián)轉(zhuǎn)變。區(qū)塊鏈在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，“區(qū)塊鏈+醫(yī)療”是解決行業(yè)問題的“特效藥”，值得深入研究和實踐。