《區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用》 課件 第十二章 醫(yī)療行業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用

杜瑋陳潤宇許偉編著第十二章醫(yī)療行業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用新編21世紀(jì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)系列教材區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用行業(yè)概述0102醫(yī)藥溯源03醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理目錄Contents區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用明確學(xué)習(xí)目標(biāo)了解醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)需求。掌握區(qū)塊鏈技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)的契合性。理解區(qū)塊鏈醫(yī)療方案在實際應(yīng)用中的技術(shù)路線。理解區(qū)塊鏈在醫(yī)療行業(yè)中的實踐困難與未來改進方向。本章導(dǎo)讀00本章需要掌握的基本概念本章導(dǎo)讀00藥品追溯數(shù)據(jù)上鏈疫苗管理電子病歷智能合約基因測序數(shù)據(jù)共享加密驗證去中心化不可篡改熟悉本章結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容本章導(dǎo)讀00醫(yī)療行業(yè)現(xiàn)狀區(qū)塊鏈+醫(yī)療醫(yī)藥溯源醫(yī)療行業(yè)概述醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理區(qū)塊鏈應(yīng)用場景場景簡述痛點與需求區(qū)塊鏈解決方案行業(yè)概述PART0101區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用01行業(yè)概述醫(yī)療技術(shù)進步健康意識增強醫(yī)療需求擴大個人信息安全醫(yī)用物品真?zhèn)吾t(yī)療數(shù)據(jù)孤島區(qū)塊鏈去中心化公開透明數(shù)據(jù)不可篡改2020年10月《關(guān)于加強全民健康信息標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)的意見》

鼓勵醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)在確保安全的前提下，探索區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療聯(lián)合體、個人健康檔案、電子處方、藥品管理、醫(yī)療保險、智慧醫(yī)院管理、疫苗管理、基因測序等方面的應(yīng)用。2022年11月《“十四五”全民健康信息化規(guī)劃》

強調(diào)要推動完善區(qū)塊鏈等技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用以及在數(shù)據(jù)安全防護方面的功能，同時將展開“區(qū)塊鏈+衛(wèi)生健康”應(yīng)用試點，鼓勵豐富區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景。助力助力行業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展不足01行業(yè)概述我國區(qū)塊鏈醫(yī)療應(yīng)用應(yīng)用方案實踐范圍較小，大多以與醫(yī)療機構(gòu)對點合作的形式進行。阿里健康與常州市：“醫(yī)聯(lián)體+區(qū)塊鏈”項目信醫(yī)科技與江西省兒童醫(yī)院：信醫(yī)鏈部署主流的應(yīng)用方向致力于解決醫(yī)藥真?zhèn)我约皵?shù)據(jù)孤島的問題。華為、貴州朗瑪信息、云南天成科技等企業(yè)提供了醫(yī)療信息管理的區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)服務(wù)阿里健康、順豐、紫云股份、京東等公司宣布重點布局藥品溯源體系涌現(xiàn)許多區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè)，致力于研究醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理。美國健康管理平臺SimplyVitalHealth斯洛文尼亞醫(yī)療健康IT公司Iryo加拿大醫(yī)療健康管理企業(yè)CoralHealth愛莎尼亞區(qū)塊鏈公司GuardtimeHealth科技巨頭展開在醫(yī)療領(lǐng)域的區(qū)塊鏈布局IBM基于區(qū)塊鏈提供了關(guān)于健康憑證驗證、供應(yīng)商驗證、藥物跟蹤、臨床試驗、疫苗配送等諸多技術(shù)方案。國外區(qū)塊鏈醫(yī)療應(yīng)用01行業(yè)概述區(qū)塊鏈應(yīng)用場景傳統(tǒng)的醫(yī)藥生產(chǎn)、配送、分銷數(shù)據(jù)大多由第三方數(shù)據(jù)庫記錄，對于惡意攻擊、篡改、仿造的抵御能力較低。區(qū)塊鏈的技術(shù)框架保障了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，流轉(zhuǎn)信息在鏈上環(huán)環(huán)相扣，每個步驟都有技術(shù)性的驗證確保安全，極大地增強了造假成本。上游中游下游主體：藥品與醫(yī)用器械企業(yè)場景：醫(yī)藥溯源、供應(yīng)鏈管理主體：醫(yī)療服務(wù)提供機構(gòu)場景：賬單管理、醫(yī)用物品定價、醫(yī)療審計、醫(yī)療數(shù)據(jù)管理主體：患者場景：個人健康數(shù)據(jù)存儲、醫(yī)療保險管理01行業(yè)概述區(qū)塊鏈應(yīng)用場景傳統(tǒng)診療過程中，患者在不同的機構(gòu)留下的醫(yī)療記錄難以由個人提取存儲。不同機構(gòu)受限于技術(shù)與法規(guī)的約束，也難以進行行業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù)共享、收集?；趨^(qū)塊鏈設(shè)計的數(shù)據(jù)共享平臺能夠使患者自主使用任意范圍的個人數(shù)據(jù)，醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)數(shù)據(jù)運用的風(fēng)險和難度也會降低。上游中游下游主體：藥品與醫(yī)用器械企業(yè)場景：醫(yī)藥溯源、供應(yīng)鏈管理主體：醫(yī)療服務(wù)提供機構(gòu)場景：賬單管理、醫(yī)用物品定價、醫(yī)療審計、醫(yī)療數(shù)據(jù)管理主體：患者場景：個人健康數(shù)據(jù)存儲、醫(yī)療保險管理醫(yī)藥溯源PART0202區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用醫(yī)藥溯源02醫(yī)藥溯源是指通過記錄和標(biāo)識，正向追蹤和逆向溯源藥品的生產(chǎn)、流通和使用情況，獲取藥品全生命周期追溯信息的活動。醫(yī)藥溯源保障了藥品安全，使得出現(xiàn)問題時能夠及時進行責(zé)任追溯。2016年，國家食品藥品監(jiān)管總局發(fā)布文件進行追溯體系調(diào)整。

鼓勵信息技術(shù)企業(yè)作為第三方,為生產(chǎn)經(jīng)營者提供產(chǎn)品追溯專業(yè)服務(wù)。各級食品藥品監(jiān)管部門不得強制要求食品藥品生產(chǎn)經(jīng)營者接受指定的專業(yè)信息技術(shù)企業(yè)的追溯服務(wù)。在實踐過程中，人們對醫(yī)藥溯源的技術(shù)安全性、數(shù)據(jù)真實性、追溯可信度都提出了更高的要求。另外，由于醫(yī)療供應(yīng)鏈涉及多個合作主體，多種流通渠道，需要有更加便捷的接口允許所有利益方進行網(wǎng)絡(luò)接入、節(jié)點控制與數(shù)據(jù)管理。

醫(yī)藥溯源場景簡述與需求醫(yī)藥溯源02紫云區(qū)塊鏈藥品追溯解決方案醫(yī)藥企業(yè)需要在聯(lián)盟網(wǎng)站中提出申請，審核通過后可獲得上鏈的可信證書與相關(guān)權(quán)限。提出上鏈申請區(qū)塊鏈記賬節(jié)點的開設(shè)提供了本地部署與云端部署兩種模式，醫(yī)藥企業(yè)可以依據(jù)自身的數(shù)據(jù)隔離與安全需求進行選擇。開設(shè)記賬節(jié)點紫云藥品追溯平臺封裝了底層技術(shù)，以提供服務(wù)接口的方式為醫(yī)藥相關(guān)企業(yè)完成數(shù)據(jù)上鏈，構(gòu)建完整追溯鏈條。對接業(yè)務(wù)系統(tǒng)紫云股份的區(qū)塊鏈藥品追溯平臺以聯(lián)盟門戶為基礎(chǔ)進行上鏈主體的管理。該平臺擁有區(qū)塊鏈節(jié)點管理與監(jiān)控、智能合約管理與維護、身份認證與證書管理、數(shù)據(jù)存證、數(shù)據(jù)查詢、區(qū)塊鏈可視化展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與報表生成等功能。醫(yī)藥溯源02京東疫苗追溯服務(wù)京東憑借資源與技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合云平臺與區(qū)塊鏈推出了智臻鏈智能疫苗管理系統(tǒng)，并與銀川市第一人民醫(yī)院合作開展了“區(qū)塊鏈+智能疫苗”管理系統(tǒng)首批試點，提供疫苗追溯的全程配套服務(wù)。資料來源:/cases/14/區(qū)塊層資源層接口層業(yè)務(wù)層服務(wù)主體醫(yī)藥溯源02MediLedger藥品管理項目MediLedger是為滿足美國《藥品供應(yīng)鏈安全法案》(DSCSA)的要求，研究如何使用區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)建藥品供應(yīng)鏈管理的電子交互操作系統(tǒng)。該項目于2017年開始運行，由技術(shù)公司Chronicled領(lǐng)導(dǎo)，參與者包括輝瑞(Pfizer)、聯(lián)邦快遞(FedEx)和麥克森(McKesson)等。MediLedger使用區(qū)塊鏈系統(tǒng)對處方藥所有權(quán)的交換環(huán)境進行建模,開發(fā)出允許不同行業(yè)利益相關(guān)者參與的商業(yè)和財務(wù)模型。私有節(jié)點能相互進行點對點通信,并通過其客戶端與中心區(qū)塊鏈進行通信,客戶端將充當(dāng)共識節(jié)點。區(qū)塊鏈用于登記藥品交易過程中確保真實性的證明，并通過智能合約施行交易業(yè)務(wù)規(guī)則。資料來源:MediLedgerDSCSAPilotProject./media/168283/download.醫(yī)藥溯源02MediLedger藥品管理項目美國設(shè)置了產(chǎn)品識別碼來對藥品進行序列化管理，產(chǎn)品識別碼包括二維碼、序列號、批號和有效期等。MediLedger網(wǎng)絡(luò)將每個包含處方藥序列化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元（SerializedUnit,SU）都作為不可偽造的Token進行管理，Token的保管權(quán)將分配給一位貿(mào)易伙伴。貿(mào)易伙伴可以通過調(diào)用包含業(yè)務(wù)規(guī)則的智能合約執(zhí)行Token轉(zhuǎn)移，即處方藥所有權(quán)轉(zhuǎn)移。當(dāng)保管人發(fā)起序列化單元的轉(zhuǎn)移時，接收方需要執(zhí)行接收程序，從而完成這項交易。資料來源:MediLedgerDSCSAPilotProject./media/168283/download.醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理PART0303區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理03醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理場景簡述與需求醫(yī)療健康數(shù)據(jù)包括診療檔案數(shù)據(jù)，日常體征監(jiān)測數(shù)據(jù)，

同時還包括生物標(biāo)本、基因測序等定向生物醫(yī)學(xué)類數(shù)據(jù)。醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理主要是指對數(shù)據(jù)的收集、整理、結(jié)構(gòu)化存儲和可控的共享，廣義上也涉及大數(shù)據(jù)樣本下的統(tǒng)計分析、研究預(yù)測等工作，以合適的方式充分挖掘其中的價值。醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理面臨以下難點：系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)存儲分享意愿技術(shù)能力法律合規(guī)醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理03資料來源:/solution/blockchain-ehr-and-emr.html華為云區(qū)塊鏈健康檔案和電子病歷解決方案華為云推出的區(qū)塊鏈健康檔案和電子病歷解決方案以聯(lián)盟鏈為調(diào)度管控中心，連接多類醫(yī)療機構(gòu)與電子設(shè)備。數(shù)據(jù)提供方進行傳入數(shù)據(jù)注冊、數(shù)據(jù)使用方查詢數(shù)據(jù)、患者進行數(shù)據(jù)授權(quán)等操作均由區(qū)塊鏈上部署的智能合約統(tǒng)一管理，操作日志也將一并記錄在鏈上。醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理03MedRec電子病歷系統(tǒng)MedRec是由麻省理工學(xué)院的研究團隊基于區(qū)塊鏈技術(shù)推出的電子病歷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，擁有可靠的認證與保密程序，診療數(shù)據(jù)全面詳細、不可篡改、能夠跨機構(gòu)訪問，還設(shè)計了獨特的“挖礦”機制來開發(fā)數(shù)據(jù)經(jīng)濟。MedRec系統(tǒng)通過三種合約的協(xié)調(diào)配合,搭建了病歷記錄管理的基本框架。注冊合約管理所有參與者的注冊身份。醫(yī)患關(guān)系合約定義了一系列數(shù)據(jù)指針和關(guān)聯(lián)的訪問權(quán)限，用于識別由醫(yī)護人員持有的記錄。摘要合約執(zhí)行對診療記錄統(tǒng)一規(guī)劃的功能，幫助系統(tǒng)的每位參與者查找所有與其相關(guān)的醫(yī)療記錄。資料來源:AzariaA,EkblawA,VieiraT,etal.MedRec:usingblockchainformedicaldataaccessandpermissionmanagement.20162ndInternationalConferenceonOpenandBigData(OBD),2016:2530.醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理03MedRec電子病歷系統(tǒng)MedRec整體系統(tǒng)為模塊化設(shè)計,包括后端庫、以太坊客戶端、數(shù)據(jù)門衛(wèi)和EMR管理端四個組件，部署在每一個節(jié)點中，能更好地與本地數(shù)據(jù)庫集成。病歷建立與存儲：123456患者病例分享：789資料來源:AzariaA,EkblawA,VieiraT,etal.MedRec:usingblockchainformedicaldataaccessandpermissionmanagement.20162ndInternationalConferenceonOpenandBigData(OBD),2016:2530.醫(yī)療健康數(shù)據(jù)管理03NebulaGenomics基因數(shù)據(jù)管理NebulaGenomics旨在以去中心化的方式推動基因測序產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，利用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建Nebula網(wǎng)絡(luò)，以形成新型的基因數(shù)據(jù)市場。數(shù)據(jù)擁有者節(jié)點為個人用戶或擁有基因數(shù)據(jù)的組織用戶，Blockstack為他們提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。數(shù)據(jù)購買者節(jié)點通常為制藥公司與生物技術(shù)公司,可以使用Nebula代幣從數(shù)據(jù)擁有者節(jié)點購買基因組和表型數(shù)據(jù),并在安全計算節(jié)點上分析數(shù)據(jù)。安全計算節(jié)點部署在Blockstack上,被購買的