区块链技术与医疗健康大数据应用简析

熊辉 郭兴元 康娟

[摘要]区块链技术是一个分散的数据库，它通过密码技术保护的对等计算机网络，存储数据和交易注册表。区块链允许互不信任的实体在不依赖中心可信第三方的情况下执行安全交易，同时提供透明且完整性受保护的数据存储。建立在区块链基础上的人工智能技术，将商业应用场景结合，实现了互联网技术的进一步提升。未来区块链技术将扩展到医学、科学、教育、知识产权和供应链管理等各种应用场景。医学领域大数据将会和区块链技术通过AI相互结合，在包括电子健康记录、健康保险、生物医学研究、药物供应和采购流程管理以及医学教育等方面获得巨大的商业价值。

[关键词]区块链;大数据;医疗保健;人工智能

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

区块链是一个分布式数据库系统，充当存储和管理事务的“开放式分类账”。它可以创建数字化的交易块，而无需集中控制。区块链有三个关键部分：计算机网络，网络协议和共识机制。网络中的每台计算机都会记录分类账的副本，并且所做的任何更改都必须通过算法检查以确保建议的更改显示有效。通过网络节点授权批准后，新交易块将添加到数据链中。区块链技术相对现有的市场商业体系，具有巨大的应用优势。首先，区块链消除了对第三方交易清算的需求，节省了时间和金钱。另一方面，它增加了网络的责任性和安全性，因为所有参与者都是已知和可信的。区块链不仅仅是技术和金融行业的宠儿，现在已经深入到经济生活的方方面面。医疗保健系统需要处理有关个人的私密数据，区块链可帮助确保患者数据的安全性、实时性和准确性。

1.区块链技术的广泛安全性

2019年是区块链诞生10周年，以物联网（IoT）、第五代移动通信技术（5G）、人工智能（AI）、区块链（Blockchain）等为代表的智能科技将极大地拓展智能商业的边界，成为工业互联网时代的推动力。区块链带来的最大价值则是在万物互联的时代，用技术重构信任机制。这将对未来的金融和商业产生深刻影响。

由于区块链上文件系统中固有的加密技术，区块链上的数据本质上是高度安全的。这意味着区块链非常适合存储高度敏感的个人数据，这些数据经过精心处理后，可以为我们的生活带来许多的价值和便利。日常生活中，如果使用淘宝或亚马逊网站搜索引擎，它们会推荐我们想要购买的东西。当然，输入这些系统的数据是私密的。通常处理这些私人数据的企业必须投入大量资金来满足数据安全方面的标准。即便如此，大规模的个人数据泄露事件越来越常见。区块链数据库以加密状态保存，这意味着只要私钥安全，链上的所有数据就安全。

AI在安全方面也有很多可以与区块链技术融合的领域。众所周知，数据处理过程中的任何一部分暴露了未加密数据，就意味着安全风险的存在。AI的发展使其网络算法能够在数据仍处于加密状态时进行处理或操作。因此，AI可能有助于使区块链更加安全。

2.医疗健康大数据与人工智能

当前大数据和人工智能的技术与医疗领域的结合日益紧密，使得各个国家的整体医疗技术水平不断在提高。我国已经开始制定相关政策，鼓励健康医疗健康大数据和AI发展;组织专家认证数据融合安全计算的技术可行性;各地政府明确机制，支持地方医院促进医疗AI发展。这些都为医疗AI数据创新提供了发展机遇。

在互联网后时代，互联网价值的显著体现就是区块链技术。有了区块链技术，人们可以定义所有的资产，并且创建各式各样的去中心化应用，其中涉及物联网、云计算、大数据、互联网、医疗、保险以及银行等。区块链的利用并非没有缺点。区块链提供分类账的完整性，但不太适用于分析具体数据。这部分就是大数据和AI工具将发挥作用的地方。由于区块链具有每个单个事务的数据库记录，因此它为机构提供了一种数据实时挖掘模式的方法。从另一个角度来看，区块链极大地提高了数据分析的透明度。与以前的算法不同，区块链的设计拒绝任何无法验证且被认为可疑的输入。因此，建立在区块链技术上的大数据分析算法只需处理完全透明的数据。这样意味着数据质量的优化，提高了AI分析计算的效率。

3.区块链技术与人工智能大数据处理技术

自互联网技术出现以来，医疗行业一直在大量涌入数据。随着临床数据量的不断增加，医疗健康领域的区块链商业智能已成为巨大的需求。人工智能大数据处理技术是指利用互联网平臺，通过AI技术简化某些过程，而无需人为干预来实现预期的数据处理方法。在医疗保健领域，AI技术可以融入广泛的治疗保健流程中，从而减少管理工作量，消除资金浪费，增强信息交换，并能提供实时数据分析以及有效的患者监控。医疗健康数据AI技术，除了能减少医疗保健组织必须处理的大量数据处理工作外，还有助于提高运营效率和降低人员成本。

区块链技术与AI大数据处理技术的结合将会使医疗健康机构获得巨大的效益。具体分析如下。

3.1改善医疗机构治疗水平

医疗保健组织已经依靠数字工具和技术来支持他们的日常运营，最终目标是改善医疗水平。建立在互联网上的区块链技术，提供完善的区块链商业智能服务，与医疗保健数据AI相结合。通过使用AI工具引入预测分析元素，确定患者生命安全、检查等待时间、满意度评估、疾病和复发风险、潜在治疗成本、再入院可能性等参数，从而系统自动给出患者护理方案，计算平均住院时间，帮助医疗保健专业人员对患者诊断做出明智的决定。

3.2更好分配资源

目前医疗机构以电子方式存储患者记录几乎已成为常态。医疗工作者可以从集中存储的患者数据库中精准挑选出相关的信息，以促进更好的预测和可操作的诊断方案。

将医疗保健数据AI与区块链商业智能相结合的另一个关键优势是，通过跨部门分配基于需求的精确数据来更好地管理资源，从而减少浪费。例如，由于预测分析可以帮助确定患者何时准备好出院，因此它还有助于更好地分配病床、药品和员工等资源，以帮助减少浪费。

区块链商业智能工具能够从健康应用程序以及可穿戴设备（如计步器和健身带）访问可下载数据。这使医疗保健专家能够利用互联网准确跟踪健康指标和信息。这些数据对于医疗保健从业者了解患者的生活方式和病史非常有用。

3.3促进数据挖掘技术广泛使用

大数据技术工具变得越来越便宜，不断增长的吸引力促使各种医疗健康机构有足够的驱动力去购买相应的技术。区块链商业智能非常适合这种模式，它提供经济而全面的解决方案，提高医疗机构的服务质量和运营质量。通过与AI技术的融合，区块链技术能够分析实验室结果和测试报告等临床数据，它可以协助护理人员，帮助她们制定更有效的患者护理计划，更多地关注需要额外关注和护理的患者。

区块链商业智能工具的数据挖掘能力可以帮助医疗保健从业者更精确地评估治疗计划，确定选择的治疗方案。这些工具还可用于预测任何给定治疗程序的确切结果，通过帮助组织了解医疗方案的缺陷并采取纠正措施，有助于提高医疗质量。

4.区块链技术在医疗健康机构的应用

互联网之所以发展迅速，同互联网一开始就有比较好的场景有关，无论是Email还是Web都是互联网信息交流非常自然的应用场景。区块链技术发展至今，存在一个较大的问题是应用场景的缺失，缺少能具体承载区块链技术的舞台和场景。目前，利用区块链商业智能和数据分析的最大障碍是：缺乏有效利用数据分析的资源，无法对分析性能进行基准测试，以及难以将分析结果引入可操作的决策中。随着互联网的蓬勃发展，世界各地的医疗保健机构正在快速转变为分布式数据存储库，这为区块链技术的应用提供了广阔的应用场景。

安全和隐私在医疗保健中至关重要。黑客对医疗健康数据的任何攻击都可能对医疗机构造成极大的破坏，因为它们不仅受到经济损失，而且自身声誉也会受到极大影响。最重要的是，在任何违反数据安全的情况下，最大的受害者是患者个人的私人信息，从付款的信用卡详细信息到医疗诊断的结果，隐私没有得到足够保护。

医疗机构产生的数据由于需要长期保留而难以管理，这意味着医疗保健机构需要一种有远见的方法来确定数据的存储、访问和使用方式。此外，医学领域的数据管理软件通常具有建立定期访问权限的范围，该权限根据需要为来自不同部门的不同工作人员提供临时查看功能。这些因素使医疗机构更加迫切需要定期审查其数据，以便删除、修改或匿名化信息。

同样，输入任何医疗健康机构记录的数据也需要格式化，描述特征和检查结果数据必须准确，然后才能为机构内的不同用户访问，以用于医疗，管理和计费目的。 这种要求进一步加剧了在医疗保健领域管理数据的难度。

为了应对这些挑战，医疗保健部门正在寻求在四个关键领域：临床、运营、管理和财务领域，使用区块链技术增强商业智能和数据分析工具。区块链技术将协助医疗组织设置中的最高领导者建立正确的部署策略，通过引入数据可视化和智能化，促进医疗技术人员技能升级，建立大数据AI分析技术等新概念，使员工熟悉使用区块链商业智能工具，从机构数据库中获取更多有效的资源。区块链技术针对医疗保健系统大数据进行精心设计，全面规划，通过最少的处理算法，精简数据输入和输出过程，从而形成一个去中心化、智能高效、面向未来的大数据系统。

5、总结与展望

医疗健康机构现在比以往任何时候都更加意识到健康的数据AI对于医疗保健的重要性，以便进行分析和决策。数据分析和解决方案将在实施诊断及护理流程中发挥关键作用，这些基于区块链技术的平台使用AI处理大数据，将促进医疗机构收入周期的改善和明智决策的制定。越来越多的医疗机构IT部门参与整个医疗决策过程，提前开始对实施区块链商业智能可能采用的软件和程序进行培训。同时，医疗管理机构也更加专注于网络安全、用户访问和数据管理等外围方面的技术，通过购买相关技术服务，提高数据安全等级。虽然目前医疗保健机构尚未充分利用区块链技术和AI技术带来的机会，但它正在朝着正确方向迈出重要的一步。医疗保健行业利用区块链商业智能和数据AI处理技术只是一个开始，区块链技术与AI技术的融合，将会开启一个无限可能的世界。

参考文献：

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[基金项目]湖北理工学院校级科研引進人才项目（项目编号： 14xjz03R） ; 湖北省知识创新专项（自然科学基金） （项目编号： 2016CFC742） ;国家留学基金项目（项目编号： 201708420295）。

[作者简介]熊辉，男，湖北嘉鱼人，副教授，高级经济师，博士，研究方向： 光电子信息技术、高新技术投资。