从短中长期看区块链技术对医疗产业的影响和应用难点

医疗行业深受低效和高行政成本的困扰，区块链（Blockchain）技术可以帮助解决业界最紧迫的合规性、互操作性和数据安全问题，并实现新的以患者为中心的业务模型，而且挖掘区块链在医疗方面的潜力将是一个缓慢的过程，变化不太可能迅速发生。

基于已知的利益相关者、可扩展性需求和必要的保障措施，CBinsights最近发布的报告分析了区块链在短期，中期和长期内将对医疗行业产生的影响。

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该报告的主要内容有：

1、为什么区块链技术能够应用于医疗？

2、短期应用；

3、中期应用；

4、长期应用；

5、医疗行业应用区块链技术的难点在哪里？

以下是动脉网为您编译的该报告的主体内容：

为什么区块链技术能够应用于医疗？

区块链技术允许跨计算设备进行透明的、对等管理的、安全的数据跟踪，创建一个公共的、按时间顺序排列的数据库。

区块链有潜力在医疗领域提供新的解决方案，是因为它具有以下特性：

一致性：利用区块链技术，数据在不同的数据库之间不会存在差异，因为只有一条记录。这减少了数据重复或可能被篡改的问题，使数据本身更易于访问，而不是将其抓取到不同组织的记录保存系统中；

仅追加：用户只能增加交易到一个数据库，使所有事物都可追溯和审计；

可拥有：实体可以“拥有”数据，并选择谁可以访问它。与公司将某人的数据卖给第三方不同，该公司可以控制其数据的去向；

明确的规则：使用同一个版本的数据库，且关于它的规则是已知的；

分散：数据库的副本保存在多个地方，不需要第三方作为管理员存在。这就减少了管理费用和对中间商的需求，医疗行业无疑已经做到了这一点。这还可以防止集中式系统完全锁定和无法访问。

这些特性对于处理健康数据的机构或患者来说非常重要。区块链使得数据更难篡改，更容易在各方之间共享。还有许多网络安全优势，包括可追溯性和验证谁访问了哪些数据的能力。

2017年，资金开始涌入区块链领域。起因是一些公司进行的首次代币发售（ICOs），其中包括几家医疗保健公司。

从那以后，加密货币价格和ICO的炒作急剧放缓。然而，对区块链公司的股权融资却在迅速增长。

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在各大公司的财报电话会议上，“区块链”一词被提及的次数激增，大多数提到区块链的医疗保健公司都是在探索或试点项目中提及的。

如CBI平台专利检索中所强调的那样，提到医疗应用“区块链”或“分布式账本”（Distributed ledger）的专利数量也开始上升。IBM、沃尔玛、美国银行和其他一些公司正在研究区块链在紧急响应、合规性和数据共享协议方面的不同应用程序。 

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尽管越来越多的公司和资金进入该领域，但区块链和医疗保健应用仍处于初期阶段。

下面将探讨我们认为可能有初步进展的领域，从短期到设想一个以分散的卫生记录为核心的未来系统。

短期应用程序

区块链和分布式账本技术最初的医疗应用程序主要集中于不涉及患者数据的封闭联盟和后台运营。

医疗联盟和管理供应商信息

企业正通过加入使用分布式账本系统或使用区块链技术的小型封闭财团，将数据保存在相关公司之间，从而迈出进入区块链项目的第一步。

最初的项目旨在通过分布式分类帐系统共享数据，防止重复工作。然而，这些项目都没有关注患者数据，因为它非常敏感。

其中一个项目将UnitedHealthcare、Optum、Quest Diagnostics、Humana和Multiplan联合了起来，以确保它们的供应商目录是最新的。如果它们的供应商信息不是最新的，美国联邦医疗保险和医疗补助服务中心（CMS）会对其罚款。

通过彼此共享提供者信息，这些公司可以减少工作量，因为数据存储在一个共享的、可访问的数据库中，并定期进行更新。

Hashed Health正与规模较小的财团进行项目合作。例如，该公司正在为医生开发一套凭证验证系统，以证明他们在某些领域拥有经营执照。

目前，医生必须为他们计划工作的每个机构和州进行单独的资格认证，每个认证都可能需要30到90天。

如果由医生授权的所有各方都可以访问共享的医生凭证记录，那么这个过程可能会更快、更简单、更便宜。基于区块链技术的系统可以实现这一点，它为医生提供私钥，允许他们访问任何要求认证的机构。

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药品供应链

Hashed Health和其他几家公司致力于开发区块链解决方案的另一个领域是药品供应链。假药和药品召回（尤其是在美国以外）使可追溯性成为供应链的重中之重。

基于《药品供应链安全法》（DSCSA），未来几年，药品供应链参与者将必须加入可互操作的电子系统，使他们能够跟踪整个供应链中的每一种药品。

区块链技术是解决这个问题的一种可能方法。

Chronled正在与几家大型制药公司和药品供应链巨头合作，推出一个名为MediLedger的试点项目。该项目使用一个封闭的区块链系统（允许经过审查的参与者加入）来跟踪谁在什么时间接触了什么药物。

通过确保只有制造商才能委托序列号并在产品上附加唯一标识符（由分类账记录），该系统使得假冒产品更难以随机进入供应链。区块链系统使用零知识证明（Zero-knowledge proof），允许公司在不实际共享数据的情况下确保合规。

零知识证明是一种数据共享方法，它允许双方验证是否发生了某些事情，而不需要实际向对方透露特定的底层数据。

基于区块链的供应链系统还可以连接到射频识别（Radio Frequency Identification）标签和温度记录机制，以确保整个供应链的环境要求得到满足。如果规则制定得很清楚，该系统可以使用智能合约以几乎完全自动化的方式执行。

中期应用

中期项目将超越试点阶段，并涉及更多的利益相关者。这些项目还将开始寻找存储和共享患者数据的方法。

实施这些项目可能需要更长的时间，因为它们需要多方合作，且意外泄露患者数据的风险很高。

医疗保健的后端是缓慢、复杂和昂贵的。

与计费和保险相关的费用估计占全国卫生总支出的18%。美国医学协会发现，超过四分之一的诊所需要等待3个多工作日才能获得事先批准（从病人的保险公司获得购买药物的许可）。

区块链与数据标准保持一致，有可能加快其中一些流程并降低成本。

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许多此类工作需要访问来自不同实体的复杂数据。

付款人必须知道病人接受了什么服务，以及病人的具体康复计划。医生需要知道向病人收费多少。每个人都想知道其生命周期中的索赔细节。

Change Healthcare构建了一个遵循索赔生命周期的系统，跟踪上面列出的每一笔交易（提交审查的数据、审查本身、批准或拒绝等）。该公司还提高了处理事务的速度和可扩展性，这一直是许多公共区块链项目的瓶颈。该公司称，它每年为2100名付款人、5500家医院和3.3万家药店提供近140亿笔交易。

Change Healthcare区块链产品开发总监Emily Vaughn表示：“索赔的状态并不是创新之处，市场上已经有很多解决方案可以做到这一点。令人兴奋的部分是，区块链技术实际上能够满足医疗保健的容量需求。

在医疗保健领域，对大规模网络解决方案的标准要求是每天大约进行3000万笔交易。在迄今为止最大的交易日，Ethereum完成了大约140万笔交易。我们设计的解决方案能够每天处理5000万次事务。”

在新参与者加入许可的区块链之前对他们进行预先审查可以帮助系统扩展。

一种方法是设置基于规则的智能合约，如果满足预先设置的条件，智能合约将自动运行。这就是PokitDok正试图通过其DokChain产品来加快索赔审批速度的做法。

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在这个系统中，网络可以根据智能合同中的规则对供应商进行身份验证，该规则在满足预先设置的标准时自动判定支付。

理论上，这也可以通过药物的事先批准来实现。

目前，保险公司会事先进行授权，以确保在昂贵的药物获得批准之前，所有其他选择都已得到探索。

这个代价高昂的过程主要基于规则和检查表，目前需要1-15天。

智能合约可以通过编写药物规则，验证是否每种方法都被探索，并验证先前的药物/测试是否引起不良反应，从而加速这一过程的一部分。然而，这需要便捷地访问患者的医疗记录，这可能是一个重大障碍。

在理想的情况下，医疗保健的后端将能够通过连续的护理跟踪患者，并在必要时访问所需的信息。这将需要一个唯一的患者标识符，该标识符通过系统跟踪患者并记录患者参与的事务。

区块链系统可以成功地跟踪病人的位置，以及他们进行了哪些程序/测试，这样可以避免许多重复的过程，并让每个人都了解自己的情况。

像PatientPing这样的公司已经建立了完整的业务，向所有患者的医疗服务提供者提供实时的入院和出院通知。区块链系统允许已知实体跟踪患者的行踪和治疗过程（不需要存储有关检测结果的信息，等等），可以极大地减少管理需求。

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然而，要做到这一点，需要一定程度的合作和患者数据访问，这在短期内很难实现。

健康资讯交换与研究资料

数据正变得越来越有价值。无论是训练算法，寻找更好的治疗方法，还是了解应该在哪里建立临床试验。这意味着医疗行业现有参与者有机会通过他们的数据集获利。

现在，取消数据识别是一个需要第三方参与的过程。但是随着这些变得越来越被接受，我们可以构建一个基于区块链的系统来促进数据交换。此外，关于第三方如何使用消费者数据的新规定（GDPR、消费者隐私法等）将迫使企业为数据的开发制定审计和同意路径。

HealthVerity是这个领域的参与者之一，它将健康数据交换与区块链产品相结合，以管理权限和访问权限。

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一些项目试图完全绕过交换，让患者将他们的数据捐赠给研究人员。这种情况更有可能发生在癌症、无法治愈和罕见疾病人群，以及人们更积极参与医疗保健的地区。

对于研究人员和制药公司来说，病人的数据是无价的。帮助这些成员更好地记录他们的数据，并使研究人员更容易地访问这些数据，将使这些数据更广泛地被利用，并有可能促进研究机构之间更好地合作。

我们可能首先看到的一个领域是基因组学。在基因组学中，稀有变异是有价值的，人们特别关注第三方对其数据的获取，以从中获利（执法、人寿保险等）。

通过将数据访问权限置于患者手中，就有可能建立一个可根据数据需求货币化的激励系统。

这种货币化模式可以用美元来表示，一些公司正在探索其他方式。Luna DNA正在尝试发行该公司股票。Doc.ai正在考虑给参与者代币，以交换他们的数据。代币可用于支付网络上的服务（例如即时通知）。

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在未来，这种数据市场可能根本不需要第三方介入。在另一种模型中，患者可以将自己的数据出售，实体可以要求支付访问数据的费用。

其他网络参与者可以验证和处理事务，将该事务块添加到链的末端，并接收代币以完成该验证任务。这个过程不再需要第三方来管理数据和货币的交换。

研究与试验设计

除了更好的数据共享，区块链还提供了一个在治疗阶段之前改善医疗保健的机会：在研究和临床试验中。

有效的研究和临床试验需要多个地点和利益相关者的协调，以及管理和审查来自不同来源的大量敏感数据。

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区块链可以改善知情同意和结构协议（明确目标、试验设计和如何评估疗效的文件）。通过尽早确定如何进行研究和分析，第三方可以快速查看是否遵循了原始设计。

时间戳和智能合约可以确保研究人员坚持研究设计，不会在试验过程中改变标准或分析。这有助于消除在进行研究或临床试验时可能出现的一些偏差，并更好地确保负面结果的重现性和发表（这种情况通常不会发生）。

区块链可以实现的另一个重要功能是将研究中的不同数据连接起来，这些数据经常在不同的研究设施之间进行，并由不同的研究人员管理。这将防止需要将不同的数据库协调在一起，以创建参与者所做事情的可跟踪记录。

患者同意书可以在每个被检查的实体使用和附加新数据时赋予它们访问权限，这些新数据对分类账上的每个参与者都是可用的（而不需要将单独的数据集合协调在一起）。这将确保数据不会丢失或被篡改。

一旦一项研究完成，就会有一个容易访问的审计试验，可以提交给监管机构、审计人员或其他研究人员（这项工作通常由电子试验主文件处理）。

随着可穿戴设备、供应链跟踪等传感器捕捉到更细粒度的数据，研究中可能出现的故障点也会更容易发现。

获得许可的区块链可以向临床试验或研究的所有成员提供一个带有时间戳的实时视图，查看在给定时间内研究参与者的数据和事务，因为他们每人都有共享数据库的副本。这简化了数据的协调过程，并使端到端的研究变得更容易。

虽然这些解决方案可以使研究更容易进行，但它们并不能解决重要痛点之一：招募符合正确标准的患者。更容易获得的患者记录可以使这一问题更容易被解决。

长期应用

从长远来看，基于区块链的账簿的真正好处是将分散的患者记录作为平台。让患者能够方便地访问他们的健康记录，以及授予提供者全面访问的权限，将改变医疗保健的形式。

要实现这一目标，还有许多障碍要克服。更清晰的法规、更多在现有EHR系统之外创建和捕获数据的方法，以及寻找更安全的方法来存储大量数据，这些都是需要解决的问题。

通用身份，病人健康记录，DAPP服务

医疗系统中缺乏互操作性是一个大问题，它会导致重复的工作和糟糕的病人体验，以及最糟糕的医疗结果。

波耐蒙研究所（Ponemon Institute）的一项调查发现，86%的医疗差错是由患者的错误识别造成的。

与此同时，黑名册调查估计，由于重复记录而导致的重复护理费用平均为每位住院患者1950美元，急诊部门为800美元。

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考虑到医疗数据泄露所导致的高昂代价，网络安全也是一个重大问题。

Verizon Enterprise的一份报告显示，大多数健康记录泄露事件的发生，是因为某人将信息发送到错误的位置，或者人们访问了他们本不应该具有访问权限的记录。

区块链分类账将创建对谁访问了健康记录的审计跟踪，从而创建更多的问责制。

此外，开发人员还没能开发出在很多其他领域都很先进的、用户友好的第三方医疗平台。但是，随着患者通过消费者诊断、可穿戴设备、基因组学等技术生成更多的数据，这些数据可以被结构化并捕获到患者自己的个人健康记录中。

分散的患者健康记录系统可以更好地捕获数据，并为患者提供更好的数据访问控制。病人可以把数据的访问权限交给任何他们想要授权的人。

这将威胁到依赖于囤积数据作为护城河的商业模式。这还意味着，公司必须更好地证明，它们将为患者提供何种价值，以换取他们的数据（而不是从收集和识别数据的第三方那里购买数据）。

例如，制药公司依靠这类数据来更好地为营销活动和临床试验的目标领域提供信息。

进行中的项目

我们已经看到了几个与病人数据相关的项目的公告，尽管我们还没有看到这些应用程序的实际部署。

2017年1月，Du与NMC Healthcare合作，使用区块链技术管理电子健康记录。爱沙尼亚区块链科技初创公司GuardTime也将参与其中。这个项目计划在2018年第一季度启动，但是应用程序还没有发布。

总的来说，在那些仍然缺乏的独特患者标识符的国家，分散的个人健康记录可能更可行。

爱沙尼亚和印度最近建立了这些标识符，尽管有人担心这可能会对公民的隐私造成负面影响，并可能在信息被泄露的情况下暴露敏感信息。

一旦分散的患者记录变得普遍，针对不同服务的分散应用程序（dApp）层将变得更加可行，因为数据访问将更加容易。这些生态系统将需要一些象征性奖励来核实网络中的每笔交易，包括用服务交换货币或数据。这类似于我们在上面的健康数据交换一节中所描述的内容。

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医疗行业对区块链技术的应用难点在哪里？

区块链在医疗领域的整合将是一个缓慢的过程。

有关患者隐私的规定使得利益相关者难以参与进来，也难以让第三方获得相关但无法识别的信息。欧盟内部的GDPR也有可能与区块链项目产生冲突，尽管它也可能成为改进遵从性解决方案的催化剂。

缺乏数据标准意味着区块链项目正在艰难的环境中进行。对于大多数区块链项目来说，可扩展性仍然是一个问题，因为在区块链上存储数据非常昂贵。但是，目前这些问题的解决办法也在探索中。

在数据标准方面，建立和采用更快的医疗互操作性资源（FHIR）为第三方开发生态系统的蓬勃发展奠定了基础。共享数据标准对于区块链技术的许多方面（如智能合约）而言都是必要的。

新的密码学技术——如零知识证明、同态加密和安全多方计算，允许对加密的数据执行计算。这意味着敏感信息仍然可以使用，而不需要实际暴露。

更好的数据访问模型可以激励患者、医院等将其数字资产（如患者数据）货币化。

最后，为了解决可扩展性和敏感性问题，区块链项目正在探索将链上解决方案（记录在分布式账本上）与链外解决方案（发生在账本之外的操作）结合起来的方法。事务、紧急数据等可以存储在区块链系统上，而更大的数据存储需求则可以由私有存储库来满足。

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总结

区块链技术和分布式账簿在医疗保健方面具有很大潜力。区块链可以通过赋予患者对其最有价值的资源之一，即数据的控制权，将患者置于医疗生态系统的中心。然而，了解它在何时何地发挥作用才是最重要的。

随着生态系统的构建，部署区块链应用程序的机会将越来越多。然而，集中化也有其优点，包括速度、私密性等等。知道什么时候选择集中还是分散将是关键。

医疗保健行业预计将有更多区块链进入者试图找到两者之间的平衡。这可能完全改变医疗流程、业务模型和信息流技术。

*封面图片来源：https://www.pexels.com