【2018慢性病与信息大会】闫树:区块链与医疗技术共享

【2018慢性病与信息大会】闫树:区块链与医疗技术共享 闫树在会上介绍到,目前我国区块链技术正在经历从1.0到2.0过渡的阶段,3.0的应用都是探索性的散点状的没有成为非常系统的大规模的应用。概括来说区块链技术在医疗领域解决的痛点大致为医疗数据的共享难和医疗信息的安全难两点,将医疗数据存储在中心化的医疗机构中,个人医疗数据存储是分散式的,无法进行全面集中的分析。

2018年4月27日-28日,由中国疾控中心、中国信息通信研究院主办,中国疾控中心慢病中心、中国信息通信研究院云计算与大数据云研究所、中国通信标准化协会慢性病防控信息技术委员会承办的"第四届中国慢性病与信息大会"在北京国宾酒店盛大召开。4月27日,在主会场上,中国信息通信研究院工程师、大数据发展促进委员会数据流通工作组副组长闫树到场,并就《区块链与医疗技术共享》进行了演讲。

闫树

中国信息通信研究院工程师、大数据发展促进委员会数据流通工作组副组长 闫树

以下为演讲实录:

闫树:大家下午好。我是来自中国信息通信研究院云计算与大数据研究所的闫树,今天下午很高兴有机会跟在座的医疗界的各个专家和前辈分享一下我们云大所的大数据和区块链团队在区块链加医疗这个领域的一些思考。

大家知道区块链是一个比较新的名词,它不像上一位演讲嘉宾介绍的人工智能一样在医疗领域已经有了广泛的应用和很多的成果。区块链适不适合用在医疗里面?能不能用?好不好用?现在是一个探索的阶段,今天我主要把我们团队的研究成果和思考抛给大家,让我们一起思考。

我今天从四个方面来介绍区块链技术发展概述,与医疗结合的我们认为有前景的方向,简要介绍一下已经取得的进展以及一些展望。

首先我向大家介绍一下区块链技术,区块链技术不像人工智能大数据一样这么容易理解,它归根到底是数据技术,我们把它定义成为区块链是一种多方维护、全量备份、信息安全、可编程的分布式总帐技术。用一个简单的例子来讲,我们把它想象成一个帐本,以前的帐本就是以前我给了谁钱、谁给了我钱,我存在哪个单位。这样就面临一个问题,很容易篡改、难以监管。我们区块链实现的是什么呢?所有跟我们发生交易的机构我们是构成了一个分布式的网络,每一个人拥有一份全量的帐本数据,所有人都是一样的。而这个帐本数据是区块链,是一个个区块构成的链,每一个区块都是一笔交易,比如谁给了我一块钱,我给了谁一块钱。每新增一个区块,或者每新增一笔交易就新增一个区块,把它链接到上一个区块上,上一个区块所有的内容都会在下一个区块有所体现。这就说明了我们一个个区块构成了一个链条,所有的以前的交易都会在下一个交易中有所体现,因此我们想去修改之前的一个交易是比较困难的,如果我要修改十个交易之前的那个交易,我需要顺着十个交易一并都修改了,而我要修改的不光是我自己本身的帐本,所有参与方的帐本都要同步修改,如果参与方比较多的话,根据共识机制需要50%以上的修改才有效,基本是不可能的。

所以区块链将分布式网络从集中记帐改为分布式记帐,也就是说大家共同维护、共同来写。在每一个记帐过程中可以有激励和共识机制,这样是一种比较公平的记帐方式,同时跟传统的这种数据库相比,我们传统数据库可以有选择、可以有增加、也可以有修改和删除,大家我们用区块链的这种数据库的话,后两个选项是不存在的,我们无法更改我们已经写入的东西,因为我们写入的东西所有人都有了。这也就是区块链的一个特点。

而且我们所有上述说的东西是用自动化脚本来实现的,是一种智能和约,一旦规则设定好了,剩下执行都是程序的事了,人的空间就比较小了。

区块链不是单一的技术,涉及到点对点网络、共识算法、密码学、智能合约、虚拟机等等的新的技术。而它具有比较明显的四个特征,第一个去中心、去信任,区块链是由众多节点共同组成的,在分布式网络当中任何两个节点当中基本上都是相等的,不存在中心化的设备和管理机构,而且我们不需要节点之间互相信任,我们都是在公开的条约下或者这种准则下完成交易或者是完成信息写入而已,并不需要我因为你的身份是什么而我对你进行一些信任。

因此我们说交易透明、身份匿名,区块链的运行规则都是公开透明的,所有的数据信息都是公开的,每一笔交易都对所有节点可见。而我们因为不需要信任所以我们本身公开的也是我在网络上的地址,而不是我具体是谁。区块链的每一笔交易都可以通过密码学的方法与相邻的两个区块串联,任何交易可以追溯。此外,每一个节点可以获得完整的数据库拷贝,形成这么一个共识机制。

在学术界把区块链分成1.0、2.0、3.0三个阶段,1.0就是数字货币时代,体现支付功能的这样一个数字货币。而到2.0时代是以以太网为代表的加入智能合约实现更多的支付功能,更多的支付、清算等等这样的功能。但是1.0、2.0时代区块链技术主要应用于金融科技领域。到了3.0就更广泛的,物流、医疗、教育等等行业都会可以体现到区块链的这种最新技术。

目前我们认为我国还处于区块链1.0到2.0过渡的阶段,3.0的应用都是探索性的散点状的没有成为非常系统的大规模的应用。

这里面我还要额外说,区块链并不是万能的,我们只有在适合一定的场景下应用区块链才是有意义有价值的。什么样的场景呢?首先是一个数据库的环境,而且需要多方写入,如果我只是自己写不需要多方写入。多方写入写入方是不是可信,如果都可信,按以前数据库的方法处理也没有问题,只是我存在疑问的时候,而且我们不愿意信任第三方或者没有一个集合所有力量的第三方的时候,这时候我们认为才需要区块链,根据我是否需要系统的控制权、交易系统是否公开以及共识范围,可以采用私有或者公有等等多种不同的方式来处理。

下面我介绍一下区块链与医疗领域的我们认为比较有前景的方向,每一个技术应用在一个领域里面归根到底都是要解决一些问题或者改变一些痛点,我们把区块链技术能够解决医疗问题的痛点概括为医疗数据的共享难和医疗信息的安全难,这两点大家都可以理解,我们现在数据存储在中心化的医疗机构中,个人医疗数据今天在这个医院明天再那个医院是一个分散的无法进行全面集中的分析,存在这种医疗数据的共享问题。

而医疗数据本身比较敏感,不能像一般的信息流通或者是共享机制来进行流传,所以也会存在医疗信息的安全问题,中心化医疗数据机构安全性是有疑问的,而且涉及到这种比较敏感的数据的时候我个人愿不愿意公开,能不能公开这些需要体现我的一个授权机制的。

所以我们认为区块链对医疗领域可能带来哪些改变?首先就是隐私保护,区块链中所有的传输数据要经过严格的加密处理需要价格的加密技术,一旦用户数据上链之后安全性我可以是相对比较认同的,而且它还有复杂的保管都是对安全机制的一种提升。可证可溯,数据只要经过共识写入区块链,就难以篡改,依托这样的结构追本溯源,数据什么时候写的谁写的都有无法篡改的实现。此外跨主体写作,区块链鼓励大家互相协同的,比如说每写入一笔可以考虑激励机制,使得大家能用这个区块链而且喜欢用这个区块链。区块链无需中心服务器,也降低了第三方的这种成本,其实也是一种安全的考虑,我们整个分布式网络一旦有个别节点故障了,并不影响我整个的工作。

所以我们认为首先可以在医疗保险这些领域上进行突破和试点,比如说大家知道现在各种保险流程复杂或者说结算难,这归根到底都是一个信任的问题,或者说比如说保险公司也对患者的过往的病史信息存在一些信任危机,而用区块链,我们可以比较好地解决这样一个问题,就是未来很有可能我们每个人有自己的这么一个数据库,我每次去各个地方看病都把这个记录到自己的数据库里面来,然后一旦我需要上保险或者需要医保报销,这样的话我可以授权把我的信息在我允许的渠道上进行公开,比如我授权这个医疗公司可以查阅我保险的所有共识。而且利用智能合约的流程自动化,既降低了成本也改变了互相不信任的问题。

此外还有说的数据共享领域,研制一个新药或者是在医疗领域进行科研也好都需要大量的患者数据,这时候就涉及到患者隐私保护的问题,而我们是不是可以考虑比如说建立一种数据空间一样建立一个医疗数据人的概念,每个人从出生所有的专属医疗数据有这样一个记录。比如说公共医疗机构或者是科研院所可以被授权获取我们所有去掉身份信息的这些总体数据,而这些数据并不能追溯到个人,所以我们认为这块是一个可以既保证了利用区块链去中心化的特征,更好地收集并且统计医疗大数据,同时保护病人隐私的探索。

举个例子,美国卫生信息技术协调办公室主导的电子病历在美国进入到应用阶段,是什么意思呢?分成四步,患者在参加试点的医疗机构就医之后首先我们要有医疗机构的审核,资格验证通过以后,这个患者就医的设备信息、处方信息、医生信息、监测信息、患者本人的信息和基本参数我们都会上到所谓的区块链上,上链的过程中是加密和利用数字签名的。信息上链上到哪儿呢?一个是电子病历的共享区块链,一个是电子病历的数据湖,电子病历共享区块链是每一个人有这么一条链,就医信息都在这个链上。数据湖是所有人的信息都在这个湖里面,下次就医的时候可以把信息提供给下一个医疗机构,对于医疗科研而说,所有患者的信息来说都在这个数据湖里面可以获得权限获得信息,同时保证我既可以研究数据,又不知道这个数据是谁的。

还有药品供应链管理,我个人觉得药品的供应链管理是更有意义或者在区块链中更能体现价值的,药品成本相对比较高,而且它在各个环节的可信性的要求也比较高,利用区块链的可追溯、及时更新、广泛共享以及可信性,可以实现药品供应链的管理。

已经取得了一些什么样的进展呢?IBM2017年公布了一个医疗保健与区块链报告,这个大家有兴趣可以看一看,它推测全球56%的医疗机构将在2020年前投资区块链技术。像飞利浦这些科技巨头以及互联网的巨头都已经在区块链医疗领域迈出了自己的步伐,除了互联网大佬以外,国外新兴的区块链技术公司也开始了投入。此外像韩国已经构建了以区块链为基础的个人医疗信息平台,为医患人员提供新的医疗信息管理方式。一些创业公司也开展提出区块链的解决方案,国外已经开始了这方面的探索。

国内的步伐相对是比较小的,比如前几天4月十几号腾讯发布了微信智慧医院3.0,宣称是区块链技术用上了,除了已有的大数据云计算互联网安全技术方面之外,3.0的更新把区块链和人工智能引入其中,我们的所有信息都是上链可监管的,而且所有医疗患者信息是可追溯的。阿里也开始了常州医联体+区块链的试点项目。

最后展望部分,我想主要说一说区块链存在的一些问题。区块链加医疗行业面临不少挑战,首先是资源消耗,因为区块链模型中数据全网广播、全网存储、全网校验,这需要消耗比较大的网络带宽资源、节点存储资源、算力资源。能否在医疗上应用区块链这个问题需要着力解决,性能方面来说,区块链底层的数据绝大部分采用的是遍历形式存储,数据查询效率较低,无法像以前的数据库一样那么轻松查到需要的信息,仍然无法应用到大数据的处理环境,区块链上的数据都是小数据,区块链上的数据还没有能形成大数据的体量。

区块链普遍存在性能低下、延迟高这样性能的瓶颈,我们说它的实施性都是分钟级,并不能实现瞬间的实施性,所以在紧急处理的医疗处置上不可行。

此外个人信息保护和数据共享是天然的矛盾,区块链无法完美地解决这个问题。

另外现在存在安全和标准缺失这样的现象。

但是我们认为随着区块链技术的日益普及和发展,给医疗领域将带来显而易见的革新,不光是医疗机构、制药厂、保险公司、社区、设备厂家和政府都可以从中获利,或者说我们的医疗健康的数据可以更为安全、快捷地方式进行全网共享,也就是说区块链可以助力智慧的医疗,飞入寻常百姓家,当然也需要在座的共同努力。今天我的介绍就到这里,谢谢大家。


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