区块链在医疗领域应用探讨

◆刘振峰

区块链在医疗领域应用探讨

◆刘振峰

（安徽省肿瘤医院 安徽 230001）

区块链技术的快速发展与普及，为区块链在各行各业的应用打下基础，区块链在医疗领域的应用也越来越广泛。由于区块链具有不可篡改、去中心化、分布式存储的特点，本文探讨了区块链在医疗领域中的应用场景。重点探讨了区块链技术在分级诊疗、药品溯源和数据安全和存储方面的应用，以期为未来研究提供参考。

区块链；分级诊疗；药品溯源

2016年，国务院印发《十三五国家信息化规划》，区块链首次被列入国家信息化发展规划[1]，这为区块链在医疗领用的应用提供了政策基础。医疗卫生区块链正在成为块链技术应用的关键领域，区块链技术在医疗卫生领域得到越来越广泛的应用。

1 区块链技术

1.1 什么是区块链

区块链（Blockchain）作为比特币的底层技术，实际上是一个分布式数据库，它应用了很多技术使得在开放的环境中构建可信任的交易，比如非对称加密和授权、共识机制、公共账簿和激励机制。区块链具有去中心化、不可篡改、可追溯和代码开源等特点。

1.2 区块链的特点

去中心化，是“比特币”最显著的特点。区块链采用分布式存储方式，没有了中心数据库，数据被分割成链条形式存储在各个节点上。当某个节点出现损坏时，系统可通过算法恢复节点的数据，这种存储方式有效避免了传统的中心服务器损坏或受攻击后数据丢失和损坏情况的发生，保证了数据的安全性。

不可篡改。非对称加密和授权、共识机制在区块链上的应用。一方面防止了交易过程中“非法数据”的获取和传播，另一方面防止已经存在的数据被恶意篡改。当区块链中有一个或者多个节点受到攻击时，只要被攻击数量少于整个区块链节点数量的50%，共识机制就会阻止不法的篡改的广播，并且将受攻击节点的数据广播改正[2]。

可追溯，任何对于区块链的数据修改操作都是可追溯的。区块链上的所有流转记录都是可查询可追溯，数据从哪里来，有去到了哪里，都存在有记录。

1.3 区块链的发展历程

1.3.1区块链铺垫时代

2008年以前，是区块链技术铺垫时代。区块链的技术基础是对等网络P2P，对等网络P2P是一种互联网基础架构同我们所熟悉的C/S（B/S）架构相类似。区块链的特征是彼此相连的多台电脑之间处于对等地位，没有主从之分，任意一台电脑，既可以做服务器又可以做工作站。哈希算法是产生token的关键，它可以把任意长度的数字用哈希函数变成固定长度数值的算法。哈希算法和对等网络技术的出现为“比特币”技术的诞生埋下铺垫。

1.3.2区块链1.0时代

2008-2013年是以比特币为代表的区块链1.0时代。在这个时代，人们围绕“比特币”开展很多相关的服务，例如钱包、交易所、挖矿和矿机等。

1.3.3区块链2.0时代

2013年-2017年是以以太坊为代表的区块链2.0时代。以太坊建立了一套更为通用和灵活的框架系统，使得开发者能够轻松地在一个全新的应用程序集上创建新的协议。

1.3.4区块链3.0时代

2017年以后，区块链的发展进入了一个全新的3.0时代。在区块链1.0和区块链2.0的时代里，区块链的应用更多的是在金融和货币领域，解决交易的问题。正在发展的块链3.0将适用于更宽广的领域。未来的区块链3.0可能是区块链生态、多链的网络，出现在人类社会生活的各个领域。

2 区块链在医疗领域应用

2.1 分级诊疗应用

分级诊疗制度的内涵概括起来就是基层首诊、双向转诊、急慢分治、上下联动。基层首诊就是坚持群众自愿的原则，通过政策引导，鼓励常见病、多发病患者首先到基层医疗卫生机构就诊。

分级诊疗制度的建立和完善，需要上下级医疗机构之间建立可靠互信的数据连接。在开放的网络环境中构建一个安全的网络连接是区块链技术的一大特性，利用区块链的这一特性可以实现各医疗机构之间医疗数据的共享和安全。

通过该连接的建立，实现病人医疗数据的共享和互认。例如：当一个患者在基层医院做过检查后，基层医生认为需要向上级医疗机构转诊。在患者到达上级诊疗机构后，上级诊疗机构医生能够查看该患者在基层医疗机构做过的检查、基层医生诊疗产生的电子文书，那么将大大加快上级医生诊断过程并且提高诊疗质量。反过来，当该患者在向下转诊治疗的过程中，基层医生能够查看该患者在上级诊疗机构的医疗文书，对于基层医生的治疗和医疗水平的提高有着推动作用。

2.2 药品溯源应用

近些年，药品公共安全事件频频发生，如山东疫苗造假事、湖北假药案、青海双黄连事件以及“长生生物”疫苗造假事件，这些关乎人民群众生命安全的事件都触动着公众的神经。如果将区块链技术应用到药品供应链系统中去。药品供应链上每一个环节都上传到区块链中，区块链上的各方都能查询到药品从生产到运输的每一个步骤。利用区块链不可篡改、可追溯的特性，保证数据的真实可靠性。利用区块链技术的分布式存储，保证数据的安全性。

2.3 数据安全与存储

近些年在医疗机构中爆发的勒索病毒事件，将医疗数据安全重新带到人们的视野中来。传统的医疗机构数据存储方式为中心服务器存储，数据冗余度低，一旦中心服务器遭受攻击或破坏，数据可恢复程度低。另外，数据更改可追溯性弱，一旦从底层更改医疗数据，应用层的数据将无法追溯。

区块链网络中数据由所有节点共同维护，以共同记账的方式取消建立信任的过程。区块链将记录或交易成批地存放在带有时间标记的数据块中，每个数据块使用各自的哈希值进行标识，并与其前面产生数据块的哈希值相连，从而形成一个完整的链条。当链条当中任意一个或几个节点出现故障时，通过链条前后的数据经过计算，可以恢复故障点链条的数据。将医疗数据存储在区块链中，不仅可以利用区块链分布式存储的特性，将医疗数据分布式存放，保证医疗数据的安全和共享，又能利用区块链的可追溯性、不可篡改性保证医疗数据的真实可靠。

3 区块链技术在医疗领域应用中应注意的问题

区块链技术作为一项新技术，它在医疗领用被越来越广泛应用的同时，我们也应该看到它存在的一些不足之处。我国的区块链技术标准尚在起步阶段，标准不规范，各个企业或联盟自成体系，比如目前存在的区块链系统有：国家信息中心&中国移动的BSN服务网络、“腾讯云”区块链、阿里的阿里云区块链以及百度的XuperEngine开发平台，这些区块链相互间做不到兼容，不仅造成资源的浪费，而且不利于区块链技术的长远发展。另外，区块链技术应用于医疗数据存储时，由于医疗数据增长呈现爆炸式特点。为保证网络体系的正常运行，需要对区块链进行容量拓展，可考虑同现有的“云空间”存储建立数据连接通道，这需要区块链技术和其他领域知识或架构的深度融合，需要进一步探索高度结合的方案，这样才能充分发挥区块链技术的优势。除此以外，还有区块链的固有问题，例如能源消耗问题、交易效率问题等，导致其在医疗或其他领域应用存在一定的弊端，这些问题得到进一步的解决，才能更好发挥它的作用。

4 总结

区块链技术作为近年来热议程度不断提高，其已经被应用到多个行业领域内，这个趋势在不断地升温，使得对区块链技术的研究成为当下最热门的研究热点之一[3-4]。医疗行业作为基础民生工程，需要政府和医疗机构对于区块链技术的研究加大力度，投入更多的财力和精力，提高“区块链”在医疗领域中的应用。与此同时，我们要充分利用好区块链的特性，挖掘“区块链”的潜力，让其更好服务于我们的医疗事业。

[1]中共中央国务院. 国务院印发《“十三五”国家信息化规划》[J].电子政务，2017（1）：40

[2]薛腾飞，傅群超，王枞，王新宴.基于区块链的医疗数据共享模型研究[J].自动化学报， 2017， 43（9）： 1555-1562.

[3]袁勇，王飞跃 . 区块链技术发展现状与展望 [J]. 自动化学报，2016，42（2）：481-494.

[4]王金丽，樊勇，张辉 . 区块链文献主题发现及演化研究 [J].计算机工程与应用，2020，57（20）：1-8.