《区块链：技术与应用》 课件 第十二章 医疗行业中的区块链应用

杜玮陈润宇许伟编著第十二章医疗行业中的区块链应用新编21世纪数据科学与大数据技术系列教材区块链：技术与应用行业概述0102医药溯源03医疗健康数据管理目录Contents区块链：技术与应用明确学习目标了解医疗行业的发展现状与技术需求。掌握区块链技术与医疗行业的契合性。理解区块链医疗方案在实际应用中的技术路线。理解区块链在医疗行业中的实践困难与未来改进方向。本章导读00本章需要掌握的基本概念本章导读00药品追溯数据上链疫苗管理电子病历智能合约基因测序数据共享加密验证去中心化不可篡改熟悉本章结构与主要内容本章导读00医疗行业现状区块链+医疗医药溯源医疗行业概述医疗健康数据管理区块链应用场景场景简述痛点与需求区块链解决方案行业概述PART0101区块链：技术与应用01行业概述医疗技术进步健康意识增强医疗需求扩大个人信息安全医用物品真伪医疗数据孤岛区块链去中心化公开透明数据不可篡改2020年10月《关于加强全民健康信息标准化体系建设的意见》

鼓励医疗卫生机构在确保安全的前提下，探索区块链技术在医疗联合体、个人健康档案、电子处方、药品管理、医疗保险、智慧医院管理、疫苗管理、基因测序等方面的应用。2022年11月《“十四五”全民健康信息化规划》

强调要推动完善区块链等技术在医疗领域的应用以及在数据安全防护方面的功能，同时将展开“区块链+卫生健康”应用试点，鼓励丰富区块链的应用场景。助力助力行业现状发展不足01行业概述我国区块链医疗应用应用方案实践范围较小，大多以与医疗机构对点合作的形式进行。阿里健康与常州市：“医联体+区块链”项目信医科技与江西省儿童医院：信医链部署主流的应用方向致力于解决医药真伪以及数据孤岛的问题。华为、贵州朗玛信息、云南天成科技等企业提供了医疗信息管理的区块链技术架构服务阿里健康、顺丰、紫云股份、京东等公司宣布重点布局药品溯源体系涌现许多区块链初创企业，致力于研究医疗健康数据管理。美国健康管理平台SimplyVitalHealth斯洛文尼亚医疗健康IT公司Iryo加拿大医疗健康管理企业CoralHealth爱莎尼亚区块链公司GuardtimeHealth科技巨头展开在医疗领域的区块链布局IBM基于区块链提供了关于健康凭证验证、供应商验证、药物跟踪、临床试验、疫苗配送等诸多技术方案。国外区块链医疗应用01行业概述区块链应用场景传统的医药生产、配送、分销数据大多由第三方数据库记录，对于恶意攻击、篡改、仿造的抵御能力较低。区块链的技术框架保障了数据的稳定性，流转信息在链上环环相扣，每个步骤都有技术性的验证确保安全，极大地增强了造假成本。上游中游下游主体：药品与医用器械企业场景：医药溯源、供应链管理主体：医疗服务提供机构场景：账单管理、医用物品定价、医疗审计、医疗数据管理主体：患者场景：个人健康数据存储、医疗保险管理01行业概述区块链应用场景传统诊疗过程中，患者在不同的机构留下的医疗记录难以由个人提取存储。不同机构受限于技术与法规的约束，也难以进行行业内的数据共享、收集。基于区块链设计的数据共享平台能够使患者自主使用任意范围的个人数据，医学研究机构数据运用的风险和难度也会降低。上游中游下游主体：药品与医用器械企业场景：医药溯源、供应链管理主体：医疗服务提供机构场景：账单管理、医用物品定价、医疗审计、医疗数据管理主体：患者场景：个人健康数据存储、医疗保险管理医药溯源PART0202区块链：技术与应用医药溯源02医药溯源是指通过记录和标识，正向追踪和逆向溯源药品的生产、流通和使用情况，获取药品全生命周期追溯信息的活动。医药溯源保障了药品安全，使得出现问题时能够及时进行责任追溯。2016年，国家食品药品监管总局发布文件进行追溯体系调整。

鼓励信息技术企业作为第三方,为生产经营者提供产品追溯专业服务。各级食品药品监管部门不得强制要求食品药品生产经营者接受指定的专业信息技术企业的追溯服务。在实践过程中，人们对医药溯源的技术安全性、数据真实性、追溯可信度都提出了更高的要求。另外，由于医疗供应链涉及多个合作主体，多种流通渠道，需要有更加便捷的接口允许所有利益方进行网络接入、节点控制与数据管理。

医药溯源场景简述与需求医药溯源02紫云区块链药品追溯解决方案医药企业需要在联盟网站中提出申请，审核通过后可获得上链的可信证书与相关权限。提出上链申请区块链记账节点的开设提供了本地部署与云端部署两种模式，医药企业可以依据自身的数据隔离与安全需求进行选择。开设记账节点紫云药品追溯平台封装了底层技术，以提供服务接口的方式为医药相关企业完成数据上链，构建完整追溯链条。对接业务系统紫云股份的区块链药品追溯平台以联盟门户为基础进行上链主体的管理。该平台拥有区块链节点管理与监控、智能合约管理与维护、身份认证与证书管理、数据存证、数据查询、区块链可视化展示、数据统计与报表生成等功能。医药溯源02京东疫苗追溯服务京东凭借资源与技术优势，结合云平台与区块链推出了智臻链智能疫苗管理系统，并与银川市第一人民医院合作开展了“区块链+智能疫苗”管理系统首批试点，提供疫苗追溯的全程配套服务。资料来源:/cases/14/区块层资源层接口层业务层服务主体医药溯源02MediLedger药品管理项目MediLedger是为满足美国《药品供应链安全法案》(DSCSA)的要求，研究如何使用区块链技术创建药品供应链管理的电子交互操作系统。该项目于2017年开始运行，由技术公司Chronicled领导，参与者包括辉瑞(Pfizer)、联邦快递(FedEx)和麦克森(McKesson)等。MediLedger使用区块链系统对处方药所有权的交换环境进行建模,开发出允许不同行业利益相关者参与的商业和财务模型。私有节点能相互进行点对点通信,并通过其客户端与中心区块链进行通信,客户端将充当共识节点。区块链用于登记药品交易过程中确保真实性的证明，并通过智能合约施行交易业务规则。资料来源:MediLedgerDSCSAPilotProject./media/168283/download.医药溯源02MediLedger药品管理项目美国设置了产品识别码来对药品进行序列化管理，产品识别码包括二维码、序列号、批号和有效期等。MediLedger网络将每个包含处方药序列化数据的数据单元（SerializedUnit,SU）都作为不可伪造的Token进行管理，Token的保管权将分配给一位贸易伙伴。贸易伙伴可以通过调用包含业务规则的智能合约执行Token转移，即处方药所有权转移。当保管人发起序列化单元的转移时，接收方需要执行接收程序，从而完成这项交易。资料来源:MediLedgerDSCSAPilotProject./media/168283/download.医疗健康数据管理PART0303区块链：技术与应用医疗健康数据管理03医疗健康数据管理场景简述与需求医疗健康数据包括诊疗档案数据，日常体征监测数据，

同时还包括生物标本、基因测序等定向生物医学类数据。医疗健康数据管理主要是指对数据的收集、整理、结构化存储和可控的共享，广义上也涉及大数据样本下的统计分析、研究预测等工作，以合适的方式充分挖掘其中的价值。医疗健康数据管理面临以下难点：系统类型数据格式数据存储分享意愿技术能力法律合规医疗健康数据管理03资料来源:/solution/blockchain-ehr-and-emr.html华为云区块链健康档案和电子病历解决方案华为云推出的区块链健康档案和电子病历解决方案以联盟链为调度管控中心，连接多类医疗机构与电子设备。数据提供方进行传入数据注册、数据使用方查询数据、患者进行数据授权等操作均由区块链上部署的智能合约统一管理，操作日志也将一并记录在链上。医疗健康数据管理03MedRec电子病历系统MedRec是由麻省理工学院的研究团队基于区块链技术推出的电子病历数据处理系统，拥有可靠的认证与保密程序，诊疗数据全面详细、不可篡改、能够跨机构访问，还设计了独特的“挖矿”机制来开发数据经济。MedRec系统通过三种合约的协调配合,搭建了病历记录管理的基本框架。注册合约管理所有参与者的注册身份。医患关系合约定义了一系列数据指针和关联的访问权限，用于识别由医护人员持有的记录。摘要合约执行对诊疗记录统一规划的功能，帮助系统的每位参与者查找所有与其相关的医疗记录。资料来源:AzariaA,EkblawA,VieiraT,etal.MedRec:usingblockchainformedicaldataaccessandpermissionmanagement.20162ndInternationalConferenceonOpenandBigData(OBD),2016:2530.医疗健康数据管理03MedRec电子病历系统MedRec整体系统为模块化设计,包括后端库、以太坊客户端、数据门卫和EMR管理端四个组件，部署在每一个节点中，能更好地与本地数据库集成。病历建立与存储：123456患者病例分享：789资料来源:AzariaA,EkblawA,VieiraT,etal.MedRec:usingblockchainformedicaldataaccessandpermissionmanagement.20162ndInternationalConferenceonOpenandBigData(OBD),2016:2530.医疗健康数据管理03NebulaGenomics基因数据管理NebulaGenomics旨在以去中心化的方式推动基因测序产业的发展，利用区块链技术搭建Nebula网络，以形成新型的基因数据市场。数据拥有者节点为个人用户或拥有基因数据的组织用户，Blockstack为他们提供数据存储服务。数据购买者节点通常为制药公司与生物技术公司,可以使用Nebula代币从数据拥有者节点购买基因组和表型数据,并在安全计算节点上分析数据。安全计算节点部署在Blockstack上,被购买的