区块链技术在医疗领域中的应用探讨.pdf

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第３２　２０１８２期卷第年１月中国医学教育　技　术　　　　　　　　　ＣＨＩＮＡ　ＭＥＤＩＣＡＬ　ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３２Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１８ ·理论探索与实践· 区块链技术在医疗领域中的应用探讨赵延红１，原宝华２，梁军３　西安交通大学：１第一附属医院网络信息部；３第一附属医院宣传部；２医学部西安，　７１００６１【摘要】：区块链技术是一种通过去中心化、高信任的方式来集体维护一个可靠数据库的技术方案，是继云计算、物联网、大数据之后的一项颠覆性信息应用技术。其核心技术包括分布式账本技术、非对称加密算法以及智能合约等，具有去中心化、共识机制、可追溯性以及高度信任等特征。区块链技术作为比特币的底层技术在金融和其他商业领域应用已日趋成熟，同时在医疗领域也具有较大的应用潜力，有助于推动医疗体系变革，医疗数据的安全共享和协作。借鉴金融领域区块链应用的经验，医疗领域的区块链主要体现为七大应用模式，包括医联体、医疗去中心化、电子健康档案、医疗器械追溯管理、可穿戴设备、医院信息集成平台以及保障信息安全等。鉴于医疗服务本身的高风险和复杂性，区块链技术在医疗领域的应用存在运行推广难、存储空间有限以及其自身安全隐患可能面临的数据隐私保护风险等挑战。【关键词】：区块链；医疗领域；去中心化；隐私保护；数据共享【中图分类号】：Ｇ４０－０５７　【文献标志码】：Ａ　【文章编号】：１００４－５２８７（２０１８）０１－０００１－０７【ＤＯＩ】：１０．１３５６６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｍｅｔ．ｃｎ６１－１３１７／ｇ４．２０１８０１００１Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍｅｄｉｃａｌ　ｆｉｅｌｄＺｈａｏ　Ｙａｎｈｏｎｇ１，Ｙｕａｎ　Ｂａｏｈｕａ２，Ｌｉａｎｇ　Ｊｕｎ３１　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｘｉ＇ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；２　Ｘｉ＇ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｃｅｎｔｅｒ；３　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｕｂｌｉｃｉｔｉｅｓ；ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｘｉ＇ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；Ｘｉ＇ａｎ　７１００６１，Ｃｈｉｎａ【Ａｂｓｔｒａｃｔ】：Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｃｈｅｍｅ　ｔｏ　ｍａｉｎｔａｉｎ　ａ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｂｙ　ｍｅａｎｓｏｆ　ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｔｒｕｓｔ，ｉｓ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａｓ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｓｕｂｖｅｒｓｉｖｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｆｔｅｒ　ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍ－ｐｕｔｉｎｇ，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ，ａｎｄ　ｂｉｇ　ｄａｔａ．Ｉｔｓ　ｃｏｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ，ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒａｃｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔ　ｈａｓ　ｄｉｓｔｉｎ－ｃｔｉｖｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｔｒｕｓｔ．Ｎｏｗａｄａｙｓ，ａｓ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｂｉｔｃｏｉｎ，ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎｔｈｅ　ｆｉｅｌｄｓ　ｏｆ　ｆｉｎａｎｃｅ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ａｒｅａｓ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｈａｓ　ａ　ｇｒｅａｔ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｉｎ　ｍｅｄｉｃａｌ　ｆｉｅｌｄ．Ｉｔｗｉｌｌ　ｈｅｌｐ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｓａｆｅ　ｓｈａｒｉｎｇ　ｏｆ　ｍｅｄｉｃａｌ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ．Ｂａ－ｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｅｎｌｉｇｈｔｅｎｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｉｎ　ｆｉｎａｎｃｉａｌ　ｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｉｎ　ｍｅｄｉｃａｌ　ｆｉｅｌｄ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｅｍｂｏｄｉｅｄ　ｉｎ　ｓｅｖｅｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｓ：ｍｅｄｉｃａｌ　ａｌｌｉａｎｃｅ，ｍｅｄ－ｉｃａｌ　ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｈｅａｌｔｈ　ｒｅｃｏｒｄ，ｍｅｄｉｃａｌ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｗｅａｒ－ａｂｌｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓａｆｅｔｙ．Ｄｕｅ　ｔｏ　ｈｉ－ｇｈ　ｒｉｓｋｓ　ａｎｄ　ｇｒｅａｔ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ　ｏｆ　ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｆａｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｎｅｗ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｌｉｍｉｔｅｄｄａｔａ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｐａｃｅ，ａｎｄ　ｓａｆｅｔｙ　ｒｉｓｋｓ　ｏｆ　ｍｅｄｉｃａｌ　ｄａｔａ＇ｐｒｉｖａｃｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ　ｉｔｓｅｌｆ．【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】：ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ；ｍｅｄｉｃａｌ　ｆｉｅｌｄ；ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｐｒｉｖａｃｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｄａｔａ　ｓｈａｒｉｎｇ收稿日期作者简介：２０１７－１１－１４赵延红：女（１９６５－），西安人，高级工程师，留日计算机硕士，主要研究方向，医疗信息化：网络与信息安全、。

　　　　　２中国医学教育技　术　　　　　　第卷第期１３２区块链技术是一种被称（ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　　之为分布式账本技术的互联网数据库技术［１］，计算大数据之后的又一项颠覆性的应用技、物联网、它将许多已有跨领域的学科整合到一起是继云从而形，术。成一种涉及数学是互联网高度信任方案的特点［３］，到健康医疗计算机科学等领域的技术、，密码学、比特的升级版［２］。ＴＣＰ／ＩＰ、集体维护数据库可靠性及分布式技术解决、具有去中心化最早应用于金融机构未来将被拓展，供应链及资产管理等多个领域、。年美国，英国、日本等发达国家相继将区、２０１６块链技术上升至国家战略层面成立了区块链发展联，盟同年区块链首次被列入中国国务院，。十三五《“ ” 国家信息化规划将其确定为我国战略性前沿技术》，。医疗领域区块链的研究，随着区块链技术的快速发展备受关注。区块链为医疗领域提供了集互通性数据、库安全性等功能为一体的创新技术、。场景常州市合作医联体携手阿里健康国内首个医疗成功将最前沿，并，可控的数据互联、的区块链技术应用于医联体底层技术架构体系中已实现当地部分医疗机构之间安全互通构的用低成本，信息孤独 “ 由于全人类几乎人人都涉及的庞大个体数量及高安全的方式解决长期困扰医疗机、，和数据安全问题 ” 。各个个体信息的个性化和动态分散分布特点医疗健，康领域有可能成为区块链技术继金融领域之后的第二大应用领域具有巨大的应用潜力，。文章在介绍区块链技术的基本概念和技术原理的基础上分析区块，建设思路与经验、以期推动区块链技术在医，并提出，证与存储数据利用分布式节点共识算法生成和更新、数据利用自动化智能合约脚本代码来编程和操作数、据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式［５］。２００９随着比特币的迅速普及中本聪将区块链用于比特币的构建，。从比特币中提炼而出的区块，年链及其相关技术得到了各界广泛关注。１．２　区块链的技术原理区块链是由一连串使用密码学方法产生的数据块组成的分布式账簿系统区块链包括数据块。区块是一种记录交易的数 “ ” 和（ｂｌｏｃｋ）据结构链接 “ ”（ｃｈａｉｎ）。交易记录就是被验证的转账或是挖矿记录，。每个数据块包含系统中一定时间内全部加密的交流信息数据用于验证信息的有效性并生成次个区块，一个区块包含交易信息链接则指每一区块与下一区块间的链接关系成区块链［６］。随机数等三个部分的哈希散列、电子货币数字签名等组成交易信息、交易数量。前个区块形成、交易双方的私钥、是区，；从而构，块所承载的任务数据。数字签名一个可以证明所有权的数学机制是（ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）发、它能确定消息确实是由涉及哈希函数，送者的公钥发送方签名发送者的私钥、发出、。并能确定消息的完整性，哈希散列；是把任意长度的输入经哈希算法变换成由字（Ｈａｓｈ）母和数字组成的固定长度的输出前一个区块形成的，哈希散列将区块连接起来实现过往交易的按顺序排，在密码学中是一个只被使用一次列。随机数（ｎｏｎｃｅ）的任意或非重复的随机数值在各类验证协议的通信，应用中确保验证信息不被重复使用以对抗重放攻击它是交易达成的核心的验证工作［７］。图１。是用来判断是否完成了本区块，为区块和区块链的组成示意。图１　区块和区块链的组成区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同交易是基于密码学原理而不基于，信任使得任何达成一致的双方，交易而不需要第三方的参与。能够直接进行支付，区块链技术的交易过链应用对医疗实践的启示其可能存在的问题和思考疗领域的应用。区块链技术１　１．１　区块链的概念区块链技术由中本聪（ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ）（ｓａｔｏｓｈｉ　ｎａｋａ－年在密码学邮件组发表的奠基性论文于ｍｏｔｏ）比特币《２００８一种点对点电子现金系统：》（Ｂｉｔｃｏｉｎ：Ａ　Ｐｅ－目前尚所首倡［４］，ｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃａｓｈ　Ｓｙｓｔｅｍ）未形成行业公认的定义狭义的区块链是一种按照。时间顺序将数据区块以链条方式组合成特定数据结构以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的去中心，化共享总账储简单的（ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　ｓｈａｒｅｄ　ｌｅｄｇｅｒ），有先后关系的能在系统内验证的数据。广义的区块链技术则是利用加密链式区块结构来验、、能够安全存　　维护交易及数据库

第卷第期１　３２　　　　　　赵延红等区块链技术在医疗领域中的应用探讨．３程和原理涉及到工作量ＰＯＷ（ｐｒｏｏｆ　ｏｆ　ｗｏｒｋ）。量证明是依赖机器进行数学运算来获取记账权工作工作，节点集体维护是指系统是由其中所有具有维护功能；的节点共同维护所有人在系统中共同参与维护工作，；量大小是通过计算符合某一个标准的比特币区块头可靠数据库是指系统中每个参与节点都拥有最新的的哈希散列值来体现的节点通过反复尝试找到这个，完整的数据库拷贝修改单个节点的数据库是无效，随机数从而构建一个工作量证明机制基于区块链。新交易是所有者，要利ＡＡＢ技术的交易过程和原理如图所示。该笔交易在网上表现为区块２付款给Ｂ；用私钥对前一次交易和下一位所有者签署一个数字签名并制作成交易单将交易单通过Ｐ２Ｐ以公钥作为接收方地址；Ａ网络广播至全网比特币就发送给，Ｂ了中每个节点都将收到的交易信息纳入一个区块Ｂ，该枚比特币会即时显示在比特币钱包中，但直到，区块确认成功后才可用各节点进行工作量证明的计；算来决定谁可以验证交易由最快算出结果的节点来，验证交易从而去获得创建新区块的权利，并争取得，到比特币的奖励网络广播给所有节点取得验证权的节点将区块通过；Ｐ２Ｐ向全网广播该区块记录的所有，盖时间戳的交易并由全网其他节点核对，全网其他；节点核对该区块记账的正确性后在该合法区块之后竞争下一个区块如此形成了一个合法记账的区块链，，交易验证完成。图２　基于区块链技术的交易过程和原理１．３　区块链技术的特征区块链是一种共享的分布式数据库技术具有去，的。因为系统会自动比较认为最多次出现的相同数，据记录为真。参与系统中的节点越多和计算能力越强该系统中的数据安全性就越高，。区块链技术的去信任和去中心化等关键特征能够有效解决全球共享，经济发展过程中存在的陌生人信任易成本高等难题［９］。信息不对称、交、１．４　区块链技术的发展区块链科学研究所创始人梅兰妮斯万 · （Ｍｅｌａｎｉｅ等三和１．０、２．０年是区块链技术经３．０将区块链技术分为区块链Ｓｗａｎ）个发展阶段［１０］。２００９历的时代年至２０１６１．０推进目前处于区块链，２．０并正在向区块链被称作狭义区块链技术时代的区块链。３．０是数字货币领域的创新１．０兑付和支付系、能够实现更为高级如货币转移，复杂的强大统等功能期货场景区块链、２．０。主要是合约方面的创新，贷款、被称为区块链的智能合约时代，清算结算等、如股票，证券的登记、、它扩宽了区块链技术的应用，区块链。将、３．０区块链技术的去中心化和共识机制发展到更新的高度甚至影响人类意识形态的时代、包括健康，科学、、文化和基于区块链的司法投票等［１１］。、在医疗领域区块链技术可以帮助医师，患者和、研究人员快速安全地认证权限实现自由的数据访问，和分享。备受关注因此目前区块链在医疗领域的应用和研究，世界上许多公司和研究机构均参与其中，。就是一个成功使用区块链Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ　Ｄａｔａ　Ｇａｔｅｗａｙｓ技术设计的使医疗健康系统更智能的数据共享架构［１２］。享自己的医疗健康数据不仅患者可以轻松拥有，在引入安全多方计算的条件，控制和分、该架构中下在保证患者隐私的同时，使不可信第三方也能够，对医疗健康数据进行处理。位于瑞士的化的方式处理健康系统的事务的绝对安全［１３］。Ｇｅｍ　Ｈｅａｌｔｈ室构建了一个包含区块链的健康生态系统Ｈｅａｌｔｈｂａｎｋ通过区块链采用透明，保证了健康数据存储，联手飞利浦区块链实验使得医疗，健康更加个性化和平民化化［１４］。研，究区块链技术是否可以增加医疗健康产业中数据交并推动了全球医疗一体，公司新的科研项目飞利浦医疗与Ｔｉｅｒｉｏｎ中心化（ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ）、（ｔｒｕｓｔｌｅｓｓ）、去信任集体维护公司是全球数字健康的创新者（ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ）、四个核心特征［８］。ｂａｓｅ）中心化的硬件或管理机构可靠数据库（ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｄａｔａ－去中心化是指整个网络没有所有节点的权利和义务均，等其中任一节点停止工作都不会影响整体运作，信任是指系统中数据库和整个系统的运作是公开明的所有节点之间无需信任也能够进行交易，去；透、在系，统指定的规则和时间范围内节点之间无法欺骗其他，换的价值。Ｂｉｔｈｅａｌｔｈ机构研究如何采用区块链记录

　　　　　４中国医学教育技　术　　　　　　第卷第期１３２和认证全球的医疗健康数据。集成平台保障数据安全方面的应用进行探讨、。并对分布式账，位利用区块链防篡改可追溯的技术特性、地定位医疗敏感数据的全程流转情况可以精准，同时。该区块，问题［１７］。信息孤岛 “ ” 区块链与传统的中心，１．５　区块链的类型区块链技术根据实际应用场景和需求具有公共联盟链（ｐｕｂｌｉｃ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ）、链和私有链（ｐｒｉｖａｔｅ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ）是完全去中心化的区块链（ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ）公共链三种应用模式。无中心服务器络不受控制、无官方组织及管理机构，，参与的节点按照系统规则自由接入网，节点间基于共识机制开展工作，公有。区块链是最早的区块链也是目前应用最广泛的区块，其典型代表是比特币，联盟链则是部分去中心化链。的区块链链之间由若干机构联合发起，取舍两者权利和义务的分配，介于公有链和私有，本的访问做一定的访问控制适用于多个实体构成的，组织或联盟私有链则是完全中心化的区块链；其写，入权限由中心机构控制地对外开放［１５］，审计等。读取权限可视需求有选择性，适用于特定机构的内部数据管理与医院区块链根据区块链的类型分为公链共同体、为医院区块链类型示意公链区块链和私链图。３是公司权益规范的面对个人的应用基础链。共同体区；块链是区域内医院应用每家医院都是一个节点，私；链是院内面对医院各科室内终端的应用链。图３　医院区块链类型区块链技术在医疗领域中的应用２　区块链技术在医疗信息领域的核心应用技术优势十分显著疗数据共享其去中心化的分布式结构可应用于医。不可篡改的时间戳特性可解决数据和设；备追及信息防伪问题其高冗余度及多私钥的复杂保；管权限的优点可解决目前医疗信息化技术的安全认证缺陷可帮助医院建立拓展应，灵活的可编程特性；使区块链的自身技术特点更加适用于医疗场用等，景［１６］。健康档案医疗去中心化、可穿戴设备、医疗器械追溯管理、下面就区块链在医联体医院信息、电子、２．１　医联体，化解“信息孤岛” 经过多年的信息化建设医疗体系内部已经相对，完善共享如何保证跨机构的数据安全性。更好地解决目前信息孤岛问题，跨平台的数据、实现个人健康，信息的流转与聚合思考的重要问题。一直是医院信息化工作者关注和，常州市合作医联体将区块链技术应用于医联体底层技术架构体系中通过区块链建立，起一个连接医疗卫生机构的网络来实现医疗数据互联互通和数据安全问题。医联体明确约定上下级医院和政府管理部门的访问和操作权限同时审计单，。链系统很好地化解了大量存在的在技术层面和执行层面上化存储平台相比响应时间更短，。传统对接方式会将周期拉长到三四个月而区块链可以非常快捷地实现，目标。区块链不需要采购平台和机器只要网络相通，，社区卫生院等基层医疗机构已有的旧机器就能点对点的连接起来卫生院体检以分级诊疗就医体检为例。通过在区块链上的体检报告分析，居民就近，筛查，出心脑血管慢病高危患者需转诊患者可以由社区医，师通过区块链实现病历向上级医院的授权和流转。上级医院的医师病史和体检信息在被授权后可迅速了解患者的既往，患者不需要重复做不必要的二次基，础检查就可以享受医联体内各级医师的，管家式 “ 全 ” 程医疗服务实现早发现，早治疗［１７］。、２．２　医疗去中心化区块链在医疗方面最主要的应用是电子病历是对个人医疗信息的理想的保存和利用形式。的病历是由各个具体医院管理和保存患者无法便利，获得自己的医疗记录和诊疗历史数据如果用区块。链技术进行病历保存患者自己就成为医疗数据的真，正掌握者而不是某个医院或其他机构，。对于患者做自己的健康规划及跨院就诊等都会提供很大的帮助它，目前。能够实现一种全，区块链技术具有去中心化和开放性新的组织信息形态每个个体都能够自主掌握自己的，健康信息而不是把信息交付于某个机构来保管，。这不仅有助于保护患者隐私也增强患者使用医疗数据，实现医疗信息的共享性和医疗的去中心，的自主性化［１８］。电子健康档案２．３　

第卷第期１　３２　　　　　　赵延红等区块链技术在医疗领域中的应用探讨．５电子健康档案数（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｈｅａｌｔｈ　ｒｅｃｏｒｄ，ＲＨＲ）诊疗和康复、据以居民个人健康为核心涵盖了体检，等整个生命过程的信息资源支撑居民自身保健，健康决策等需求［１９］。、随着移动互联网和云计，健、以往患者获取健康数据需要到医院复印相关病历康管理算的发展基于云平台建设的区域电子健康平台可以，由社区医疗服务系统和体检信息系统（ＣＨＳＳ）（ＰＥＩＳ）以及医院信息化系统但在安全性上存在很大隐患［２０］。将会把电子健康档案建设模式拓展（ＨＩＳ）等三大系统的数据汇总，区块链技术的使用其他设备的束缚完全独立起来，能够将人体在行进，、跑步游泳、登山等不同运动场景中的数据记录下来、。适时地对自己作息和，通过对这些活动数据进行评估运动方式进行调整同时借助区块链技术还能够实，。现对人体健康数据进行跟踪与提醒目前的智能穿。戴设备已经能够通过心率传感器收集人体的心跳频率在融入区块链技术后，还可以将每年的健康数据，示警共享到区块链当运动量超过身体负荷，再通过智能合约，实现对人体健康的，或是心跳不在正常频，智能穿戴设备都能够及时发现并提示［２３］。，有望建设全国电，率范围内子健康档案平台。通过基于区块链公开的接口程序开发院内的应用系统完成院内电子健康数据的录入，２．６　医院信息集成平台随着医院建设和业务发展对信息化建设的要求，和上传功能。区块链系统将通过分布式数据库的形也越来越高信息系统的建设过程中。式存储电子健康档案信息区块链的访问是通过公息管理系统电子病历传统的医院信，实验室信息管。公钥是医院钥和私钥完成。户对健康数据的访问权数据的访问权同时。卫生部门等有权限的用、私钥是个人用户对自己健康，区块链的高冗余存储，去中心、理系统息系统（ＬＩＳ）、（ＣＩＳ）（ＨＩＳ）、医学影像系统（ＥＭＲ）、（ＰＡＣＳ／ＲＩＳ）等由于采用了不同公司的产品以及临床信信息很，难做到互联互通在医院内部形成了信息和应用的孤，化高安全性和隐私保护等特点、能够防止中心化机，岛因此国内越来越多的医院正在实施基于互联互，。构遭受攻击或权限管理不当导致的数据丢失和泄露通的医院信息化集成平台的业务整合和数据共享建的发生使数据更加安全可靠［２１］。，２．４　医疗器械追溯管理医疗器械追溯管理涵盖医院医疗设备值耗材的全流程终身管理低、随，智能化管理建设和患者对医疗服务、满意度的不断提高使得医院无线射频识别在近年的医疗实践中着医院的信息化高值、。与医院信息化技术不断结合与完善（ＲＦＩＤ）由此出现，，（ＨＩＳ）的ＲＦＩＤ医疗器械追溯管理系统为医院设备管理提供了有效的保障医疗器械追溯系统基于区块链的。分布式去中心化结构的高效率区块链上不可篡改信息真实、低成本的特性、灵活的可编程等特性、利用，解决医疗行业中难以监管及医疗事故的痛点问题建在区块链之上的数字身份将不可篡改消除、帮助医院建立拓展应用，为患者和医院提，构，编辑、利用区块链或是伪造供更大方便［２２］。材的计划购置论证、申请、固定资产管理、收领用、分析报废生命周期的全过程情况、器械的管理查询、统计、分析等、采购管理维修及配置更加合理、程信息化管理的目标。可以追溯到设备及耗，审批谈判、、计量管理、审计、维护、采购、维修、验、效益、通过对医院设备。使全院设备器械的，最终实现对整个流，２．５　可穿戴设备借助区块链技术智能穿戴设备能够抛开手机及，设以提高医院的诊疗服务水平，。而基于区块链技术的信息共享集成平台以完善的安全保障技术体系使，各子系统的数据互通有无实现医院共享信息系统和，其他传统信息系统数据真正意义上的共通共享更好，数据编辑轨迹地优化医院的业务流程并能够安全透明地记录医疗，具有可确权，信息存储的安全可溯源的功能、确保医疗，临床科研、为临床决策支持，同时。分析等大数据分析应用提供有力的数据支撑。链技术能更好地解决医院信息化由于不同厂家区块不同、技术不同标准、信息交换信息安全等问题、不同软件系统集成导致的信息孤岛、、真正实现全院信息资源，的整合与共享。２．７　保障信息安全在区块链技术下实现医疗数据共享的同时保护，个人隐私实现信息的安全性与不可篡改性是一个值、得探讨和期待的问题。区块链作为存储和共享数据的新技术为解决网络安全问题提供了一种新途径，区块链在信息安全上的优势主要在于高冗余。不可篡、改多私钥规则访问权限三个方面、。为保证信息和数据的所有权归属和原创性区块链分布式账本的计算，构建了参与者共识机制的数据库系统全网所有节点，使用同一账本的信息数据链全部参与者都能看到区块内及区块间，并且对每个参与者的交易加盖时间戳，

　　　　　６中国医学教育技　术　　　　　　第卷第期１３２功能。利用高冗余的数据库保障信息数据的完整性全网内的账本无法造假也不会丢失。，区块链中通过计算机密码学算法部节点审核对账参与者交易时需要数字签名，全，加之天文数字的计算量使得数据难，以篡改保证了各节点交易的信息真实和信任安全，。在权限管理方面运用了多私钥规则进行访问权限控，制使用数字签名技术，使获得授权的人们才可以对，数据进行访问通过私钥。可以共享给授权研究机构既保证数据的私密性，又，数据统一存储在去中心。化的区块链上在不访问原始数据的情况下进行数据，分析既可以对数据的私密性进行保护，地提供给医师共享将有助于对突发，又可以安全，疑难疾病诊治、的研究。区块链技术将有助于验证来自不同医疗机构患者数据信息的完整性对医疗机构业务流程中产，生的数据进行无法篡改的审计跟踪、患者和医疗利益链上的各方在不必担忧数据的安全让医院，最终。性和完整性的基础上在区块链网络里自由共享数据。区块链技术在医疗领域应用中可能存在的问题３　区块链技术正处于起步发展阶段大量研究聚焦，于金融领域。与金融领域相比医疗服务本身具有更，强的复杂性和高风险性用也存在运行推广难区块链技术在医疗领域的应，数据存储空间有限以及其自身、安全隐患可能面临的医疗数据隐私保护风险等新的安全挑战［２４］。３．１　医疗领域实践经验少，推广运行存在阻力目前国内外在区块链技术应用领域尚未普及标准先击其在医疗领域的推广运行更将面临诸多挑战，去中心化属性对传统医疗管理机构将造成强烈冲，导致相关机构和部门对区块链技术在医疗领域中，首。的应用持谨慎态度不利于区块链技术的大规模推广，与应用。标准是区块链领域重要的基础性规范区块链。高技术和应用正处于快速发展期但区块链领域的标准，在国内外仍属空白其标准化将有助于统一对区块链，促进解决区块链关键技术问题，的认识区块链在各行业的应用［２５］。和产业发展论坛已经公布了为此中国区块链技术，区块链和分布式账本技《规范和指导、区块链和分布式账本技术数据格式《规范对各行业选择和应、用区块链服务等具有重要指导意义对建设区块链系统，此外区块链的，。术参考架构和》等标准》不利于区块链技术发展和应用落地由于区块链技。术在医疗领域的应用案例较少专家学者对其在医疗，领域的推广应用更多持审慎态度缺乏推动其进一步，应用的动力。这需要专业人员针对医疗行业特点进行大量艰苦的调研、设计、推荐和建章立制等努力、。３．２　数据存储空间问题区块链数据库记录了每一笔交易从开始至今的所有数据信息因此任何想要参与进来的节点都必须，下载存储并实时更新一份从创世块开始延续至今的数据包。（ｃｒｅａｔｉｏｎ　ｂｌｏｃｋ）随着大数据技术在医疗领域的应用数据量将会呈现井喷式增长，区块承载的，数据信息越来越多这对区块链数据库的存储空间提，出更高的要求，区块链数据的存储空间容量要求就势必成为一个制如果每一个节点的数据都完全同步。约其发展的关键问题直接影响医疗部门更新数据信，息和医患对数据获取实时性的需求。３．３　处理大规模交流的抗压能力问题尽管人类已经步入区块链时代的门槛目前，３．０已经投入使用的区块链系统中节点总数规模仍然很小至今区块链技术还没有真正处理过全世界所有人，共同参与进来的大规模交易一旦将区块链技术推。广到大规模交流比如几十亿个体海量医疗健康数据，区块链记录数据的抗压能力将无法得到保，环境下证［２６］。３．４　隐私和安全问题尽管区块链技术采用密码学相关技术但整个区，块链网络在隐私和安全方面仍然存在薄弱环节在。数据隐私问题方面以比特币为例，比特币使用地址，进行交易具有匿名性，但交易记录却完全公开，。一个地址的所有交易记录全部都可以被查到一旦将地，在使用安全问题方面址与真实身份联系起来社会伦理后果将十分严重，。区块链技术本身的安全性很，采用非对称密钥机制，保证了安全性和有效性，是对私钥的保存和使用状况却令人担忧但，交易网站或，个人比特币被盗的消息络绎不绝在关乎个人隐私。和生命的医疗领域使用安全问题更需要引起人们的高度重视［２７］。区块链因其具有的去中心化去信任、数据可靠隐私保护等特性、展非常迅速。基于区块链技术的上述特征受到前所未有的重视，认为医疗行业由于涉及居民个人健康等敏感数据共同维护、、发，业界普遍，且，更适合区块链技术的应用，行业应用存在一定的盲目性行业发展呈现碎片化，均，分散在各个不同的机构内

第卷第期１　３２　　　　　　赵延红等区块链技术在医疗领域中的应用探讨．７制场景联盟区块链由于其共识过程受到预选节点控，。医疗的信息流转特性使得联盟区块链十分适用，。现阶段国内在医疗领域开展区块链业务的企业也普遍采用了联盟区块链的模式。前国内外企业主要集中在电子病历从医疗的应用来看目，电子健康档案和、保单等医疗健康记录的存储和安全管理方面而更。广泛的应用场景尚处于理论验证或尝试阶段，。同时应清醒地认识到该项新技术的局限性，区块链攻击问题计算效率问题等［２８］。、如，现有的许多区块链技术及其应用并未对区块链的访问控制进行，很好的设计链上医疗数据，政务信息等数据的公开被认为是可控的虽然在区块链、将区块链技，时代３．０。术与现有的访问控制策略进行结合关注的问题［２９］。行业带来深刻的变革预计未来相当时间内仍然是需要迫切，区块链将对，标准、现阶段对政策落地模式，、是行业发展的首要任务，采取谨慎，对于。等环节的探索和实践这一颠覆性的变革循序渐进的方法也是、医疗领域区块链应用的可取途径。参考文献［１］张健区块链：定义未来金融与经济新格局［Ｍ］．．北京：机械工业出版社，２０１６：４２－４９计区块链技术与应用前瞻综述［Ｊ］．．［２］何蒲，于戈，张岩峰，等算机科学，２０１７，４４（４）：１－７，１５［３］冯曦区块链技术在高校教育领域中的应用研究［Ｊ］．．课程教育研究，２０１７（２０）：１０－１１［４］Ｓａｔｏｓｈｉ　Ｎ．Ｂｉｔｃｏｉｎ：Ａ　ｐｅｅｒ－ｔｏ－ｐｅｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃａｓｈｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｃｏｎｓｕｌｔｅｄ，２００９：１－９［５］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（４）：４８１－４９３［６］王数，姜楠，康世功区块链技术的发展与前瞻［Ｊ］．．电脑知识与技术，２０１７，１３（２３）：３４－３６［１２］Ｙｕｅ　Ｘ，Ｗａｎｇ　Ｈ，Ｊｉｎ　Ｄ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ　ｄａｔａ　ｇａｔｅｗａｙｓ：Ｆｏｕｎｄ　ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ｏｎ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｗｉｔｈ　ｎｏｖｅｌｐｒｉｖａｃｙ　ｒｉｓｋ　ｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．Ｊ　ｏｆ　Ｍｅｄ　Ｓｙｓ，２０１６，４０（１０）：２１８［１３］Ｐｅｔｅｒ　Ｂ．Ｎｉｃｈｏｌ．Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｏ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅ／３０４２６０３／ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ／ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ－ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ－ｆｏｒ－ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ．ｈｔｍｌ，２０１７－０３－１７［１４］Ｐｅｔｅ　Ｒｉｚｚｏ．Ｇｅｍ　ｐａｒｔｎｅｒｓ　ｗｉｔｈ　Ｐｈｉｌｉｐｓ　ｆｏｒ　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｈｅ－ａｌｔｈｃａｒｅ　ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｉｎｄｅｓｋ．ｃｏｍ／ｇｅｍ－ｐｈｉｌｉｐｓ－ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ－ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ／，２０１６－０４－２６区块链应用研究进展［Ｊ］．．［１５］朱建明，付永贵科技导报，２０１７，３５（１３）：７０－７６［１６］郝雪阳．ＩＣＯ在国内被叫停，不做背锅侠的区块链，却已在医疗走出了第一步［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／３６ｋｒ．ｃｏｍ／ｐ／５０９１９２６．ｈｔｍｌ，２０１７－０９－０７［１７］吴施楠区块链技术入医疗领域化解 “信息孤岛”［ＥＢ／．ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎ－ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｗｍ／２０１７０８２４／ｃｏｎｔｅｎｔ－１０１７０４２．ｈｔｍｌ，２０１７－０８－２９［１８］澎湃区块链技术：未来将颠覆我们的生活［ＥＢ／ＯＬ］．．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｅｏ．ｃｎ／ｚｉｘｕｎ／８００６２０１６４６１６３２４３．ｈｔｍ，２０１６－０４－０６［１９］孟浩，周立，何建坤的协整分析［Ｊ］．［２０］李晴辉，李刚荣自然科学基金投入与科技论文产出．科学学研究，２００７，２５（６）：１１４７－１１５０个人健康档案相关标准研究现状与展望．重庆医学，２００８，３７（２１）：２３９８－２４００［Ｊ］．［２１］黄永刚中基于区块链技术的电子健康档案安全建设［Ｊ］．．华医学图书情报杂志，２０１６，２５（１０）：３８－４０，４６［２２］新浪河北医块链成为国内首个登上医疗学术会的区块．链项目［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｈｅｂｅｉ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ／ｅｄｕ／ｚｈ／２０１７－０９－０１／１５４９２０２４０１．ｈｔｍｌ，２０１７－０９－０１［２３］搜狐科技脱离手机后，智能穿戴设备的出路是区块链技．＿术？［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｈｕ．ｃｏｍ／ａ／１５００８０１２７６５１７４３，２０１７－０６－１９［２４］杨现民，李新，吴焕庆，等模式与现实挑战［Ｊ］．区块链技术在教育领域的应用．现代远程教育研究，２０１７，１４６（２）：［７］许涛．“区块链远＋”教育的发展现状及其应用价值研究［Ｊ］．３４－４５程教育杂志，２０１７，２３９（２）：１９－２８［８］Ｃｒｏｓｂｙ　Ｍ，Ｎａｃｈｉａｐｐａｎ，Ｐａｔｔａｎａｙａｋ　Ｐ，ｅｔ　ａｌ．Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　ｔｅ－ｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｂｅｙｏｎｄ　ｂｉｔｃｏｉｎ［Ｒ］．Ｓｕｔａｒｄｊａ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｅｎｔｒｅｐｒ－ｅｎｅｕｒｓｈｉｐ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌ　Ｔｅｃｈｎｉ　Ｒｅｐｏｒｔ，２０１５：２－４７［９］许涛区块链技术在教育教学中的应用与挑战［Ｊ］．．现代教育技术，２０１７，２７（１）：１０８－１１４［２５］周平，唐晓丹信区块链标准化现状及发展趋势研究［Ｊ］．．息技术与标准化，２０１７（３）：１８－２１［２６］林小驰，胡叶倩雯关于区块链技术的研究综述［Ｊ］．．金融市场研究，２０１６，４５（２）：９７－１０９［２７］沈鑫，裴庆祺，刘雪峰区块链技术综述［Ｊ］．．网络与信息安全学报，２０１６，１１（２）：１１－２０［１０］Ｓｗａｎ　Ｍ．Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ：Ｂｌｕｅｐｒｉｎｔ　ｆｏｒ　ａ　Ｎｅｗ　Ｅｃｏｎｏｍｙ［Ｍ］．［２８］谢辉，王健区块链技术及其应用研究［Ｊ］．．信息网络安全，ＵＳＡ：Ｏ＇Ｒｅｉｌｌｙ　Ｍｅｄｉａ　Ｉｎｃ，２０１５：３４－３６［１１］蒋润祥，魏长江区块链的应用进展与价值探讨［Ｊ］．．甘肃２０１６（９）：１９２－１９５［２９］程丽辰，刘吉强区块链技术及其安全问题［Ｊ］．．信息通信金融，２０１６（２）：１９－２１技术，２０１７，３（１１）：３９－４５

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