基于區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的居家醫(yī)療系統(tǒng)

王詩(shī)浩，陳儀帆，張帥

(1.邢臺(tái)市人民醫(yī)院，河北省邢臺(tái)市 054001； 2.中國(guó)人民大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院，北京市100872)

1 我國(guó)居家醫(yī)療現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)主要養(yǎng)老模式為“9073”：我國(guó)老人90%自己居家或隨親人居住，7%采用社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)，3%采用養(yǎng)老機(jī)構(gòu)服務(wù)[1]。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布數(shù)據(jù)：截至到2021年底，我國(guó)65歲及以上人口達(dá)20 056萬(wàn)人，占全國(guó)人口的14.2%。根據(jù)深度老齡化現(xiàn)狀，居家養(yǎng)老醫(yī)療成為首選模式[2]。

我國(guó)現(xiàn)有居家醫(yī)療服務(wù)模式和特性如表1所示，主要由5種醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供，分別是社區(qū)衛(wèi)生中心、醫(yī)院集團(tuán)、公立醫(yī)院、民營(yíng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)和慈善機(jī)構(gòu)[3]。

表1 中國(guó)居家醫(yī)療模式及特性

居家醫(yī)療打破了醫(yī)療服務(wù)在空間和時(shí)間方面的限制，為患者和照看者提供了便捷的醫(yī)療模式。其可以為患者提供個(gè)性化服務(wù)，加強(qiáng)醫(yī)患間的溝通，提高就醫(yī)效率[4]。根據(jù)國(guó)外學(xué)者Donelan等[5]和國(guó)內(nèi)學(xué)者張霞[6]的調(diào)查研究：越來越多的患者認(rèn)為居家醫(yī)療可以幫助醫(yī)患溝通、緩解各方面負(fù)面情緒、縮短就診時(shí)間和距離、提高醫(yī)療效率和質(zhì)量，因此更喜歡居家醫(yī)療的醫(yī)療模式。更有研究表明：相較于醫(yī)院，臨終患者更希望在家里接受醫(yī)療保健等服務(wù)[7]。如何提供低成本、高質(zhì)量的居家醫(yī)療服務(wù)成為全社會(huì)需要思考的問題。

2 居家醫(yī)療模式存在的問題

現(xiàn)階段，我國(guó)居家醫(yī)療服務(wù)發(fā)展良莠不齊，各部門間協(xié)調(diào)工作不足，仍面臨極大的挑戰(zhàn)，主要面臨的問題如下：

(1)居家醫(yī)療服務(wù)地點(diǎn)由醫(yī)院轉(zhuǎn)換為家庭，使醫(yī)療服務(wù)的安全風(fēng)險(xiǎn)提高，醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療環(huán)境等方面限制了居家醫(yī)療的開展。

(2)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)多、水平高的醫(yī)師數(shù)量和居家患者相比存在比例極低，經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)務(wù)工作者多在醫(yī)療服務(wù)體系內(nèi)工作，沒有多余時(shí)間從事居家醫(yī)療工作。

(3)目前居家醫(yī)療服務(wù)尚未納入醫(yī)療保險(xiǎn)報(bào)銷范圍內(nèi)，相較于國(guó)外居家醫(yī)療服務(wù)和以醫(yī)院為中心的醫(yī)療模式，我國(guó)居家醫(yī)療缺少外部資金的投入，支付意愿相對(duì)較低。

(4)現(xiàn)如今醫(yī)患關(guān)系緊張，如居家醫(yī)療發(fā)生醫(yī)療事故，舉證工作極大概率由醫(yī)療服務(wù)提供方負(fù)責(zé)，這方面顧慮阻礙了居家醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展。

3 基于區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的居家醫(yī)療策略

3.1 居家醫(yī)療系統(tǒng)的建立

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)已從數(shù)字貨幣領(lǐng)域延伸至各個(gè)行業(yè)。區(qū)塊鏈技術(shù)以不可偽造、去中心化、可追溯、分布式存儲(chǔ)等特性在眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要包含公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈三種類型，通過控制預(yù)選節(jié)點(diǎn)來限制權(quán)限，提高保護(hù)隱私的能力，保證信息共享。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成功做到了物與物、物與人之間的相互連接，利用無線和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行物品間的自動(dòng)識(shí)別和信息共享。

隨著醫(yī)療信息化的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，筆者設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈構(gòu)建的居家醫(yī)療系統(tǒng)，系統(tǒng)框架圖如圖1。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的居家醫(yī)療系統(tǒng)

居家醫(yī)療系統(tǒng)共包含五大內(nèi)容：患者、家庭、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、第三方機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門。家庭、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、第三方機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門以患者為中心，相互關(guān)聯(lián)，基于物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各方面數(shù)據(jù)的共享與協(xié)作。

家庭是患者所在場(chǎng)所，當(dāng)患者狀態(tài)異常時(shí)，利用呼叫系統(tǒng)及時(shí)對(duì)家屬進(jìn)行通知以保證患者的生命健康。通過物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)，涵蓋便攜式醫(yī)學(xué)裝備、智能家具等提供的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)患者健康信息生成大數(shù)據(jù)，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)診療和其他機(jī)構(gòu)工作提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。由于區(qū)塊鏈不可篡改和實(shí)時(shí)同步等特性，保證了健康信息大數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。醫(yī)療機(jī)構(gòu)是與患者簽約的各級(jí)醫(yī)療部門，根據(jù)患者健康信息大數(shù)據(jù)，通過共同決策為患者提供醫(yī)療方案?；颊吆偷谌綑C(jī)構(gòu)通過簽訂合約，將居家醫(yī)療和民間公益組織、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、商業(yè)保險(xiǎn)等機(jī)構(gòu)上鏈，使各方面信息更加安全、去中心化程度更高、更加公開透明。相關(guān)部門可訪問區(qū)塊鏈各鏈信息，利用區(qū)塊鏈的安全性和追溯性，對(duì)各方面進(jìn)行監(jiān)管并保障其合理權(quán)益。

上述居家醫(yī)療系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)[8]，保障了數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性，大幅降低運(yùn)營(yíng)成本，提高工作效率，在有效監(jiān)管的同時(shí)保障了各方的合法權(quán)益。

3.2 居家醫(yī)療系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是利用設(shè)備和約定協(xié)議，將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)定位、監(jiān)控、管理等功能的互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。其核心技術(shù)包括RFID、無線網(wǎng)絡(luò)、GPS定位等，通過數(shù)據(jù)庫(kù)和嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)“物網(wǎng)連接”[9]。

根據(jù)不同應(yīng)用需求，區(qū)塊鏈的組成架構(gòu)也有所不同，根據(jù)去中心化程度的不同可分為聯(lián)盟鏈、私有鏈和公有鏈。公有鏈的最大特點(diǎn)是公開透明，去中心化程度高，任意單元均可訪問；聯(lián)盟鏈特點(diǎn)為多中心化，訪問單元須簽訂相應(yīng)協(xié)議才允許獲取訪問資格，工作效率高；私有鏈特點(diǎn)是弱中心化，僅允許內(nèi)部協(xié)議單元訪問，具有極高的安全性和可溯源性。

居家醫(yī)療系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)如圖2所示。物聯(lián)網(wǎng)主要包含感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層三部分，是一種復(fù)雜的技術(shù)體系[10]。感知層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的起點(diǎn)，通過RFID和傳感器等感知部分，通過便攜式醫(yī)學(xué)裝備和智能家具進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。網(wǎng)絡(luò)層可通過WIFI、藍(lán)牙、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)通過短距離通信接口連接醫(yī)學(xué)裝備和智能家具，通過信息接入和傳輸進(jìn)行信息交換。應(yīng)用層由用戶界面顯示設(shè)備、其他管理設(shè)備和相應(yīng)平臺(tái)組成，可將患者數(shù)據(jù)分為基本健康數(shù)據(jù)、醫(yī)療數(shù)據(jù)信息和隱私數(shù)據(jù)，以每個(gè)患者的靜態(tài)檔案信息和動(dòng)態(tài)信息為基本區(qū)塊，提供更精細(xì)準(zhǔn)確的智能化信息管理。

患者的基本健康信息在醫(yī)學(xué)研究等方面有借鑒作用，因此采用公有鏈架構(gòu)供各單位訪問。相關(guān)部門、第三方機(jī)構(gòu)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公有鏈內(nèi)容主要包括文件公示、政策解讀、在線咨詢、辦事指南等信息。

患者醫(yī)療數(shù)據(jù)信息的發(fā)布主體需要獲得許可，滿足高效的特點(diǎn)，因此用聯(lián)盟鏈相鏈接，供各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、部分簽約第三方機(jī)構(gòu)(如養(yǎng)老機(jī)構(gòu))訪問。第三方機(jī)構(gòu)(如社區(qū)服務(wù)中心)的聯(lián)盟鏈主要內(nèi)容有社區(qū)日常、六扶通道、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、護(hù)理管理、費(fèi)用記錄等[11]。醫(yī)療機(jī)構(gòu)的聯(lián)盟鏈內(nèi)容有費(fèi)用結(jié)賬、體檢報(bào)告、醫(yī)療業(yè)務(wù)、醫(yī)保項(xiàng)目、病例存檔等。相關(guān)部門對(duì)第三方機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的聯(lián)盟鏈內(nèi)容可進(jìn)行監(jiān)督管理，在出現(xiàn)問題時(shí)可保障各方合法權(quán)益。

患者個(gè)體的經(jīng)濟(jì)能力、保障水平、家庭情況等隱私信息，存儲(chǔ)要求與可溯源性高，需鏈接私有鏈。部分已簽約第三方機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門可在私有鏈上訪問協(xié)議約定范圍內(nèi)的隱私信息。

區(qū)塊鏈擁有特殊分布式賬本技術(shù)，鏈上所有節(jié)點(diǎn)可共享并維護(hù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)信息的可靠性。同時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)的共識(shí)機(jī)制可以允許不同部門共同參與驗(yàn)證，當(dāng)需要修改數(shù)據(jù)信息時(shí)，需得到鏈上其他區(qū)塊的同意方可生成新的區(qū)塊上鏈，以此保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可追溯性。

將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到居家醫(yī)療系統(tǒng)上，能解決現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)造假、安全性不足等問題。通過區(qū)塊鏈獨(dú)有的聯(lián)盟鏈形式，居家醫(yī)療系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)去中心化、信息公開的同時(shí)，聯(lián)盟鏈上擁有私鑰的各機(jī)構(gòu)也能夠有資格讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并保障系統(tǒng)內(nèi)各機(jī)構(gòu)的隱私。

4 結(jié)語(yǔ)

基于區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的居家醫(yī)療系統(tǒng)很好地解決了筆者所提的現(xiàn)存問題：

(1)利用便攜式醫(yī)學(xué)裝備等設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈相結(jié)合，使患者的生命體征、治療、用藥情況等數(shù)據(jù)具備真實(shí)性和可靠性，降低了醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，緩解了醫(yī)療環(huán)境的限制。

(2)基于大數(shù)據(jù)的居家醫(yī)療解決了醫(yī)療資源短缺的問題，使患者信息可以快速地在各級(jí)醫(yī)院保持同步，讓病人在跨醫(yī)院、跨科室治療的同時(shí)高效地就醫(yī)。

(3)區(qū)塊鏈上多個(gè)機(jī)構(gòu)可共同參與監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)高效理賠。在醫(yī)療保險(xiǎn)中，病人的診療數(shù)據(jù)、就醫(yī)情況成為理賠與否的關(guān)鍵，居家醫(yī)療系統(tǒng)聯(lián)合患者、醫(yī)院、第三方公司、相關(guān)部門等機(jī)構(gòu)，共同審核驗(yàn)證患者的醫(yī)療、就醫(yī)等數(shù)據(jù)，根據(jù)協(xié)議實(shí)現(xiàn)迅速理賠。

(4)居家醫(yī)療系統(tǒng)可以將醫(yī)療信用數(shù)據(jù)形成數(shù)字資產(chǎn)，改善醫(yī)療數(shù)據(jù)造假問題，保障醫(yī)療數(shù)據(jù)的真實(shí)性；同時(shí)降低構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)成本，解決醫(yī)療事故中舉證難的問題，提升醫(yī)療系統(tǒng)運(yùn)行效率。

綜上，居家醫(yī)療系統(tǒng)可以為患者提供一站式服務(wù)，如緊急呼叫、公益組織、醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、醫(yī)療服務(wù)等。通過物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)，聯(lián)合醫(yī)療、醫(yī)保等機(jī)構(gòu)建立了健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)溯源體系，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)裝備跟蹤、藥品追蹤、患者健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)和醫(yī)保數(shù)據(jù)的可信溯源[12]，使居家醫(yī)療系統(tǒng)得到更好的發(fā)展。