區(qū)塊鏈技術(shù)與醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)應(yīng)用簡析

熊輝 郭興元 康娟

[摘要]區(qū)塊鏈技術(shù)是一個(gè)分散的數(shù)據(jù)庫，它通過密碼技術(shù)保護(hù)的對等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，存儲數(shù)據(jù)和交易注冊表。區(qū)塊鏈允許互不信任的實(shí)體在不依賴中心可信第三方的情況下執(zhí)行安全交易，同時(shí)提供透明且完整性受保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲。建立在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上的人工智能技術(shù)，將商業(yè)應(yīng)用場景結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步提升。未來區(qū)塊鏈技術(shù)將擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)、科學(xué)、教育、知識產(chǎn)權(quán)和供應(yīng)鏈管理等各種應(yīng)用場景。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)將會和區(qū)塊鏈技術(shù)通過AI相互結(jié)合，在包括電子健康記錄、健康保險(xiǎn)、生物醫(yī)學(xué)研究、藥物供應(yīng)和采購流程管理以及醫(yī)學(xué)教育等方面獲得巨大的商業(yè)價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]區(qū)塊鏈;大數(shù)據(jù);醫(yī)療保健;人工智能

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

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，充當(dāng)存儲和管理事務(wù)的“開放式分類賬”。它可以創(chuàng)建數(shù)字化的交易塊，而無需集中控制。區(qū)塊鏈有三個(gè)關(guān)鍵部分：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和共識機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)中的每臺計(jì)算機(jī)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(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)授權(quán)批準(zhǔn)后，新交易塊將添加到數(shù)據(jù)鏈中。區(qū)塊鏈技術(shù)相對現(xiàn)有的市場商業(yè)體系，具有巨大的應(yīng)用優(yōu)勢。首先，區(qū)塊鏈消除了對第三方交易清算的需求，節(jié)省了時(shí)間和金錢。另一方面，它增加了網(wǎng)絡(luò)的責(zé)任性和安全性，因?yàn)樗袇⑴c者都是已知和可信的。區(qū)塊鏈不僅僅是技術(shù)和金融行業(yè)的寵兒，現(xiàn)在已經(jīng)深入到經(jīng)濟(jì)生活的方方面面。醫(yī)療保健系統(tǒng)需要處理有關(guān)個(gè)人的私密數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈可幫助確?；颊邤?shù)據(jù)的安全性、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

1.區(qū)塊鏈技術(shù)的廣泛安全性

2019年是區(qū)塊鏈誕生10周年，以物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、第五代移動通信技術(shù)（5G）、人工智能（AI）、區(qū)塊鏈（Blockchain）等為代表的智能科技將極大地拓展智能商業(yè)的邊界，成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的推動力。區(qū)塊鏈帶來的最大價(jià)值則是在萬物互聯(lián)的時(shí)代，用技術(shù)重構(gòu)信任機(jī)制。這將對未來的金融和商業(yè)產(chǎn)生深刻影響。

由于區(qū)塊鏈上文件系統(tǒng)中固有的加密技術(shù)，區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)本質(zhì)上是高度安全的。這意味著區(qū)塊鏈非常適合存儲高度敏感的個(gè)人數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過精心處理后，可以為我們的生活帶來許多的價(jià)值和便利。日常生活中，如果使用淘寶或亞馬遜網(wǎng)站搜索引擎，它們會推薦我們想要購買的東西。當(dāng)然，輸入這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是私密的。通常處理這些私人數(shù)據(jù)的企業(yè)必須投入大量資金來滿足數(shù)據(jù)安全方面的標(biāo)準(zhǔn)。即便如此，大規(guī)模的個(gè)人數(shù)據(jù)泄露事件越來越常見。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫以加密狀態(tài)保存，這意味著只要私鑰安全，鏈上的所有數(shù)據(jù)就安全。

AI在安全方面也有很多可以與區(qū)塊鏈技術(shù)融合的領(lǐng)域。眾所周知，數(shù)據(jù)處理過程中的任何一部分暴露了未加密數(shù)據(jù)，就意味著安全風(fēng)險(xiǎn)的存在。AI的發(fā)展使其網(wǎng)絡(luò)算法能夠在數(shù)據(jù)仍處于加密狀態(tài)時(shí)進(jìn)行處理或操作。因此，AI可能有助于使區(qū)塊鏈更加安全。

2.醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)與人工智能

當(dāng)前大數(shù)據(jù)和人工智能的技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域的結(jié)合日益緊密，使得各個(gè)國家的整體醫(yī)療技術(shù)水平不斷在提高。我國已經(jīng)開始制定相關(guān)政策，鼓勵(lì)健康醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)和AI發(fā)展;組織專家認(rèn)證數(shù)據(jù)融合安全計(jì)算的技術(shù)可行性;各地政府明確機(jī)制，支持地方醫(yī)院促進(jìn)醫(yī)療AI發(fā)展。這些都為醫(yī)療AI數(shù)據(jù)創(chuàng)新提供了發(fā)展機(jī)遇。

在互聯(lián)網(wǎng)后時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值的顯著體現(xiàn)就是區(qū)塊鏈技術(shù)。有了區(qū)塊鏈技術(shù)，人們可以定義所有的資產(chǎn)，并且創(chuàng)建各式各樣的去中心化應(yīng)用，其中涉及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、保險(xiǎn)以及銀行等。區(qū)塊鏈的利用并非沒有缺點(diǎn)。區(qū)塊鏈提供分類賬的完整性，但不太適用于分析具體數(shù)據(jù)。這部分就是大數(shù)據(jù)和AI工具將發(fā)揮作用的地方。由于區(qū)塊鏈具有每個(gè)單個(gè)事務(wù)的數(shù)據(jù)庫記錄，因此它為機(jī)構(gòu)提供了一種數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)挖掘模式的方法。從另一個(gè)角度來看，區(qū)塊鏈極大地提高了數(shù)據(jù)分析的透明度。與以前的算法不同，區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)拒絕任何無法驗(yàn)證且被認(rèn)為可疑的輸入。因此，建立在區(qū)塊鏈技術(shù)上的大數(shù)據(jù)分析算法只需處理完全透明的數(shù)據(jù)。這樣意味著數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)化，提高了AI分析計(jì)算的效率。

3.區(qū)塊鏈技術(shù)與人工智能大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

自互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)以來，醫(yī)療行業(yè)一直在大量涌入數(shù)據(jù)。隨著臨床數(shù)據(jù)量的不斷增加，醫(yī)療健康領(lǐng)域的區(qū)塊鏈商業(yè)智能已成為巨大的需求。人工智能大數(shù)據(jù)處理技術(shù)是指利用互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過AI技術(shù)簡化某些過程，而無需人為干預(yù)來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的數(shù)據(jù)處理方法。在醫(yī)療保健領(lǐng)域，AI技術(shù)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(fèi)，增強(qiáng)信息交換，并能提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析以及有效的患者監(jiān)控。醫(yī)療健康數(shù)據(jù)AI技術(shù)，除了能減少醫(yī)療保健組織必須處理的大量數(shù)據(jù)處理工作外，還有助于提高運(yùn)營效率和降低人員成本。

區(qū)塊鏈技術(shù)與AI大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的結(jié)合將會使醫(yī)療健康機(jī)構(gòu)獲得巨大的效益。具體分析如下。

3.1改善醫(yī)療機(jī)構(gòu)治療水平

醫(yī)療保健組織已經(jīng)依靠數(shù)字工具和技術(shù)來支持他們的日常運(yùn)營，最終目標(biāo)是改善醫(yī)療水平。建立在互聯(lián)網(wǎng)上的區(qū)塊鏈技術(shù)，提供完善的區(qū)塊鏈商業(yè)智能服務(wù)，與醫(yī)療保健數(shù)據(jù)AI相結(jié)合。通過使用AI工具引入預(yù)測分析元素，確定患者生命安全、檢查等待時(shí)間、滿意度評估、疾病和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、潛在治療成本、再入院可能性等參數(shù)，從而系統(tǒng)自動給出患者護(hù)理方案，計(jì)算平均住院時(shí)間，幫助醫(yī)療保健專業(yè)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(yī)療機(jī)構(gòu)以電子方式存儲患者記錄幾乎已成為常態(tài)。醫(yī)療工作者可以從集中存儲的患者數(shù)據(jù)庫中精準(zhǔn)挑選出相關(guān)的信息，以促進(jìn)更好的預(yù)測和可操作的診斷方案。

將醫(yī)療保健數(shù)據(jù)AI與區(qū)塊鏈商業(yè)智能相結(jié)合的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是，通過跨部門分配基于需求的精確數(shù)據(jù)來更好地管理資源，從而減少浪費(fèi)。例如，由于預(yù)測分析可以幫助確定患者何時(shí)準(zhǔn)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(fèi)。

區(qū)塊鏈商業(yè)智能工具能夠從健康應(yīng)用程序以及可穿戴設(shè)備（如計(jì)步器和健身帶）訪問可下載數(shù)據(jù)。這使醫(yī)療保健專家能夠利用互聯(lián)網(wǎng)準(zhǔn)確跟蹤健康指標(biāo)和信息。這些數(shù)據(jù)對于醫(yī)療保健從業(yè)者了解患者的生活方式和病史非常有用。

3.3促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)廣泛使用

大數(shù)據(jù)技術(shù)工具變得越來越便宜，不斷增長的吸引力促使各種醫(yī)療健康機(jī)構(gòu)有足夠的驅(qū)動力去購買相應(yīng)的技術(shù)。區(qū)塊鏈商業(yè)智能非常適合這種模式，它提供經(jīng)濟(jì)而全面的解決方案，提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營質(zhì)量。通過與AI技術(shù)的融合，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠分析實(shí)驗(yàn)室結(jié)果和測試報(bào)告等臨床數(shù)據(jù)，它可以協(xié)助護(hù)理人員，幫助她們制定更有效的患者護(hù)理計(jì)劃，更多地關(guān)注需要額外關(guān)注和護(hù)理的患者。

區(qū)塊鏈商業(yè)智能工具的數(shù)據(jù)挖掘能力可以幫助醫(yī)療保健從業(yè)者更精確地評估治療計(jì)劃，確定選擇的治療方案。這些工具還可用于預(yù)測任何給定治療程序的確切結(jié)果，通過幫助組織了解醫(yī)療方案的缺陷并采取糾正措施，有助于提高醫(yī)療質(zhì)量。

4.區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療健康機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)之所以發(fā)展迅速，同互聯(lián)網(wǎng)一開始就有比較好的場景有關(guān)，無論是Email還是Web都是互聯(lián)網(wǎng)信息交流非常自然的應(yīng)用場景。區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展至今，存在一個(gè)較大的問題是應(yīng)用場景的缺失，缺少能具體承載區(qū)塊鏈技術(shù)的舞臺和場景。目前，利用區(qū)塊鏈商業(yè)智能和數(shù)據(jù)分析的最大障礙是：缺乏有效利用數(shù)據(jù)分析的資源，無法對分析性能進(jìn)行基準(zhǔn)測試，以及難以將分析結(jié)果引入可操作的決策中。隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，世界各地的醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)正在快速轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际綌?shù)據(jù)存儲庫，這為區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用場景。

安全和隱私在醫(yī)療保健中至關(guān)重要。黑客對醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的任何攻擊都可能對醫(yī)療機(jī)構(gòu)造成極大的破壞，因?yàn)樗鼈儾粌H受到經(jīng)濟(jì)損失，而且自身聲譽(yù)也會受到極大影響。最重要的是，在任何違反數(shù)據(jù)安全的情況下，最大的受害者是患者個(gè)人的私人信息，從付款的信用卡詳細(xì)信息到醫(yī)療診斷的結(jié)果，隱私?jīng)]有得到足夠保護(hù)。

醫(yī)療機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)由于需要長期保留而難以管理，這意味著醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)需要一種有遠(yuǎn)見的方法來確定數(shù)據(jù)的存儲、訪問和使用方式。此外，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理軟件通常具有建立定期訪問權(quán)限的范圍，該權(quán)限根據(jù)需要為來自不同部門的不同工作人員提供臨時(shí)查看功能。這些因素使醫(yī)療機(jī)構(gòu)更加迫切需要定期審查其數(shù)據(jù)，以便刪除、修改或匿名化信息。

同樣，輸入任何醫(yī)療健康機(jī)構(gòu)記錄的數(shù)據(jù)也需要格式化，描述特征和檢查結(jié)果數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確，然后才能為機(jī)構(gòu)內(nèi)的不同用戶訪問，以用于醫(yī)療，管理和計(jì)費(fèi)目的。 這種要求進(jìn)一步加劇了在醫(yī)療保健領(lǐng)域管理數(shù)據(jù)的難度。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，醫(yī)療保健部門正在尋求在四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：臨床、運(yùn)營、管理和財(cái)務(wù)領(lǐng)域，使用區(qū)塊鏈技術(shù)增強(qiáng)商業(yè)智能和數(shù)據(jù)分析工具。區(qū)塊鏈技術(shù)將協(xié)助醫(yī)療組織設(shè)置中的最高領(lǐng)導(dǎo)者建立正確的部署策略，通過引入數(shù)據(jù)可視化和智能化，促進(jìn)醫(yī)療技術(shù)人員技能升級，建立大數(shù)據(jù)AI分析技術(shù)等新概念，使員工熟悉使用區(qū)塊鏈商業(yè)智能工具，從機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中獲取更多有效的資源。區(qū)塊鏈技術(shù)針對醫(yī)療保健系統(tǒng)大數(shù)據(jù)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，全面規(guī)劃，通過最少的處理算法，精簡數(shù)據(jù)輸入和輸出過程，從而形成一個(gè)去中心化、智能高效、面向未來的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

5、總結(jié)與展望

醫(yī)療健康機(jī)構(gòu)現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更加意識到健康的數(shù)據(jù)AI對于醫(yī)療保健的重要性，以便進(jìn)行分析和決策。數(shù)據(jù)分析和解決方案將在實(shí)施診斷及護(hù)理流程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這些基于區(qū)塊鏈技術(shù)的平臺使用AI處理大數(shù)據(jù)，將促進(jìn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)收入周期的改善和明智決策的制定。越來越多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)IT部門參與整個(gè)醫(yī)療決策過程，提前開始對實(shí)施區(qū)塊鏈商業(yè)智能可能采用的軟件和程序進(jìn)行培訓(xùn)。同時(shí)，醫(yī)療管理機(jī)構(gòu)也更加專注于網(wǎng)絡(luò)安全、用戶訪問和數(shù)據(jù)管理等外圍方面的技術(shù)，通過購買相關(guān)技術(shù)服務(wù)，提高數(shù)據(jù)安全等級。雖然目前醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)尚未充分利用區(qū)塊鏈技術(shù)和AI技術(shù)帶來的機(jī)會，但它正在朝著正確方向邁出重要的一步。醫(yī)療保健行業(yè)利用區(qū)塊鏈商業(yè)智能和數(shù)據(jù)AI處理技術(shù)只是一個(gè)開始，區(qū)塊鏈技術(shù)與AI技術(shù)的融合，將會開啟一個(gè)無限可能的世界。

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[基金項(xiàng)目]湖北理工學(xué)院校級科研引進(jìn)人才項(xiàng)目（項(xiàng)目編號： 14xjz03R） ; 湖北省知識創(chuàng)新專項(xiàng)（自然科學(xué)基金） （項(xiàng)目編號： 2016CFC742） ;國家留學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號： 201708420295）。

[作者簡介]熊輝，男，湖北嘉魚人，副教授，高級經(jīng)濟(jì)師，博士，研究方向： 光電子信息技術(shù)、高新技術(shù)投資。