區塊鏈技術是世界上最重要和最具顛覆性的技術之一。多個行業正在採用區塊鏈技術來創新其運作方式。希望採用區塊鏈的行業之一是醫療保健行業。

在本指南中，我們將熟悉區塊鏈，特別是有助於打破這個行業原有桎梏的功能。此外，我們將研究醫療行業的未來將會是什麼樣子。

醫療行業和創新中的區塊鏈

無論我們說什麼，我們都不誇大醫療保健行業的重要性。話雖如此，這很容易成為整個領域中發展最慢的行業之一。當然我們也意識到這是一個非常有爭議的說法，但是，證據就在於反應遲鈍。

與二十年前相比，整體而言，醫院的功能基本相同。正如Richie Etwaru所說，其原因在於缺乏創新。當你考慮到這個領域，特別是整個世界裡有一些最聰明，受過良好教育的人時，這實際上是非常令人驚訝的。

當然，說在醫療領域沒有做任何創新是一個非常錯誤的說法。看看由於藥物，平均預期壽命增加了多少。因此，我們需要更深入地瞭解Etwaru所說的“缺乏創新”是什麼意思。

如果你深入研究一下，那麼你會發現這個領域充滿了垂直創新，然而，在橫向創新方面，它總是落後的。那麼垂直和橫向創新是什麼意思呢？

垂直創新與橫向創新

垂直創新是在特定領域內專門完成的創新，而橫向創新是每個人都可以採用的。

讓我們舉一個例子來說明這一點：

青黴素，脊髓灰質炎疫苗和複雜的操作方法都是垂直創新的例子，因為它們僅針對特定領域。

另一方面，電力，網際網路和雲端計算是橫向創新，已被多個領域和行業採用，以提高其功能效率。

大多數醫院仍然使用紙張和檔案來記錄這一事實，這表明它們在涉及到時已經遠遠落後橫向創新。

區塊鏈：下一個橫向創新

我們之前在這個網站上已經多次討論過區塊鏈基礎知識。所以，給你一個非常簡短的描述。用最簡單的術語來說，區塊鏈是一組帶時間戳的系列不可變記錄資料，由不屬於任何單個實體的計算機叢集管理。這些資料塊（即區塊）中的每一個都使用加密原則（即鏈）來保護並彼此相互繫結。

區塊鏈之所以獲得如此關注的原因是：

• 它不是由單個實體擁有，因此它是去中心化的。
• 資料以加密方式儲存在內部。
• 區塊鏈是不可變的，因此沒有人可以篡改區塊鏈內的資料。
• 區塊鏈是透明的，因此可以根據需要跟蹤資料。

區塊鏈和去中心化

為了理解為什麼去中心化和執行無信任系統的概念很重要，你需要了解我們人類從一開始就擁有的信任關係。

早期的穴居人瞭解到相互信任的重要性。這實際上是一個生死攸關的問題。一個穴居人獨自生存的機會為0。想想自然界中可能殺死它們的所有元素，從野獸到天氣的變化。一個人必須學會如何與他們可以信任的人一起生活在社群中，只為了生存。

隨著時間的推移，你可以看到這種信任以許多有趣的方式發展。

首先，我們有易貨系統，其中人們相互信任，為他們提供有價值的產品與他們交換以進行交易。然而，隨著時間的推移，我們的交易系統變得無比複雜。

由於醫療保健在很大程度上得到了改善，我們的人口激增，我們的業務變得更加複雜。結果，我們從信任個人，到信任集中的研究所，如銀行。然而，隨著時間的推移，這些銀行變得越來越強大。

由於這些銀行所大量處理而帶來的責任，它們必然會帶來可能非常糟糕的問題和局面，人們將不得不尋找另一種金融體系。

這一點出現在2008年的金融崩盤中。許多銀行，尤其是雷曼兄弟（Lehman Brothers），都承認過度承擔風險，使整個地球陷入自20世紀30年代大蕭條以來最嚴重的經濟衰退期。

在中央銀行體系中，一位名叫Satoshi Nakamoto的匿名人士提出了比特幣的想法。比特幣是世界上第一個由區塊鏈技術驅動的去中心化加密貨幣。

那麼，區塊鏈是如何去中心化的呢？

這真的是一個非常簡單的概念。儲存在區塊鏈中的所有記錄不會儲存在一個集中儲存單元中。網路中執行的多臺計算機擁有區塊鏈中所有資料的副本。這就是為什麼無論何時在區塊鏈中更新任何內容，網路中的所有節點都會立即得到通知。

這就是去中心化的意思。沒有單一來源可以管理所有資料。

好吧，這聽起來很酷，但是，這對醫療保健行業有何幫助呢？

醫療保健和互操作性

互操作性是醫療保健行業的一個大問題。事實上，改善醫療保健互操作性已經成為供應商，政策制定者和患者的首要任務。

那麼，在無效的互操作性方面，兩個主要領域是什麼？

• 識別患者方面的困難
• 資訊共享限制

識別患者方面的困難

我們在研究本指南時學到的最令人驚訝的事情之一。顯然，仍然沒有普遍認可的患者識別符號。儘管像CHIME和HIMSS這樣的組織近二十年來一直在推動其發展。

當你考慮到一個獨特的患者識別符號能夠輕鬆解決患者EHR（電子健康記錄）不匹配的問題時，這確實令人震驚，這些問題過去曾導致患者護理中的多個錯誤並增加了患者受傷的可能性。

生物醫學資訊中心（CBMI）主任肖恩格蘭尼斯已經很好地表達了這個問題。

“將正確的個人與他或她的健康資料相匹配對他們的醫療保健至關重要，”他說。“統計資料顯示，即使在同一醫療保健系統內，也有多達五分之一的患者記錄無法準確匹配。在醫療保健系統之間傳輸資料時，多達一半的患者記錄不匹配。“

那麼，區塊鏈怎麼可能解決這個問題呢？好吧，讓我們稍微調查一下。在我們這樣做之前，讓我們看看我們在這裡遇到的第二個問題。

資訊共享限制

儘管被視為非法行為，但資訊攔截一直是醫療保健行業的一個問題。資訊共享限制是什麼意思？

在醫療保健行業，資訊共享限制被描述為“對患者資料或電子健康資訊交換施加了不合理的限制。”根據美國衛生資訊科技協調員辦公室的說法，有三個標識用於識別資訊共享限制：

• 不合理干擾
• 有意識攔截
• 沒有理由的無法訪問資料。

不言而喻，涉及不合理干擾和有意識的資訊攔截，在實踐對於有效的醫療保健實踐是一個巨大的損害。由於阻止資訊共享的策略以及非常不切實際的共享實踐，可能會發生阻塞。

原因很簡單。醫院不希望失去患者，並不希望他們搬到另一家醫院。

在這個數字時代，這應該是一種嚴峻的做法，但各種調查和研究都說這麼說。

• 在對60名HIE領導人進行調查後，發現資訊攔截極為普遍，而採取的各種措施仍然非常無效。
• 據報道，50％受Adler-Milstein研究的受訪者通過參與資訊攔截與健康IT公司合作。這些受訪者中有四分之一也表示，醫院和衛生系統都是這種做法的罪魁禍首。

根據研究人員的說法，可以通過以下方法之一來抑制資訊阻塞：

• 通過提高透明度，可以考慮參與者採取的每一項行動。
• 應該有強大的經濟激勵，以便參與者希望彼此分享資訊。
• 健康IT公司，醫院和HIE之間的協作關係可以進一步抑制資訊阻塞。

好吧，現在我們已經熟悉了從內部消耗醫療保健行業的互操作性問題。現在讓我們看看區塊鏈將如何幫助解決這個問題。

公共和私有區塊鏈

有兩種特定型別的區塊鏈：

• 公共區塊鏈
• 私有區塊鏈

由於兩者都是區塊鏈，它們提供了一個點對點網路，提供了一個去中心化，不可變的生態系統，通過共識協議進行同步。

但是，他們也就這點兒相似之處。

公共鏈

公共區塊鏈是我們最熟悉的區塊鏈。比特幣，以太坊等都是公共區塊鏈，因此它們之所以被這麼稱呼是非常不言自明的原因。

它們是完全開放的生態系統，任何人都可以參與生態系統。該網路還有一個內建的激勵機制，獎勵參與者更好地參與系統。

那麼，這是非常棒的權利，然而，醫療保健行業是否會受益於公共區塊鏈？嗯…不是那麼多。

首先，正如已經非常詳細記錄的那樣，比特幣和以太坊中的區塊存在儲存問題。比特幣每塊有超過1mb的空間，這根本不足以執行這種交易並存儲醫療機構所需的資料型別。

然後我們遇到了吞吐量問題，這些問題也得到了很好的記錄。比特幣每秒幾乎無法管理7-8筆交易。區塊確認時間為10分鐘，這隻會增加延遲。大型醫療保健機構需要每天處理大量交易，延遲接近0。事實上，任何型別的延遲都可能危及生命。

公共區塊鏈，尤其是遵循像比特幣這樣的工作量證明協議的區塊鏈，需要大量的計算能力來解決難題。因此，這些機構在共識機制上花費這麼多錢實在是不切實際的。

最後，公共區塊鏈是開放鏈，這本身就是另一個不利因素。想一想，為什麼醫療機構應該嘗試在任何人都可以進入併成為其中一部分的網路中相互交流。醫療機構處理高度機密和敏感的資料，他們為什麼要讓圈子外的任何人與之互動呢？

因此，公共鏈對於這些目的是不切實際的。然而，醫療機構還有一種實用的區塊鏈，它們被稱為私有區塊鏈。

私有鏈

私有鏈當然是…私有的。

與公共區塊鏈不同，這些並非對所有人開放。因此，想要加入私有鏈的人必須獲得成為該網路一部分的許可。這就是私有鏈也被稱為“許可區塊鏈”的原因。

因此，對實際參與共識的人有限制。可以通過以下方式獲得新參與者：

• 參與生態系統的現有參與者。
• 受監管的權威。
• 一個財團。

一旦實體加入生態系統，它們就可以在網路維護中發揮作用。Linux Foundation的Hyperledger Fabric是許可的區塊鏈框架實現和Linux基金會託管的Hyperledger專案之一的示例。它經過精心設計，以滿足這些企業的要求。

這些私有區塊鏈專為滿足企業需求而設計，並提供許多功能，例如：

• 快速交易
• 隱私保護
• 安全性高

好的，所以我們有一個方程式，即私有鏈。然而，在我們圍繞醫療行業如何處理區塊鏈之前，我們必須瞭解還有一個難題。

密碼雜湊函式

hash意味著獲取任意長度的輸入字串並給出固定長度的輸出。在像比特幣這樣的加密貨幣的情況下，交易被視為輸入並通過雜湊演算法（比特幣使用SHA-256）執行，該演算法給出固定長度的輸出。

讓我們看看hash過程是如何工作的。我們將輸入一些內容。在本練習中，我們將使用SHA-256（安全雜湊演算法256）。

有很多屬性使雜湊函式非常有用。我們之前已經介紹過這些內容，但是現在讓我們關注其中的一些。

屬性1：確定性

這意味著無論你通過雜湊函式解析特定輸入的次數，你都將獲得相同的結果。這很關鍵，因為如果每次都得到不同的雜湊值，就無法跟蹤輸入。

屬性2：無法預測

無法預測狀態是說給定H(A)確定A是不可行的，其中A是輸入而H(A)是輸出hash。我們來舉個例子吧。

這是一個雜湊：

559AEAD08264D5795D3909718CDD05ABD49572E84FE55590EEF31A88A08FDFFD

你能確定生成這個精確雜湊的輸入是什麼嗎？你很難確定它。這不是不可能的，只是非常刺激和耗時。

屬性3：雪球效應

此屬性指出即使你對輸入進行了少量更改，將在雜湊中反映的更改也會很大。讓我們用SHA-256測試它：

你看到了嗎？即使你剛剛更改了輸入的第一個字母的大小寫，請檢視影響輸出雜湊的程度。

現在讓我們將它們整合在一起，看看許可的區塊鏈如何幫助解決醫療保健行業的互操作性問題。

醫療許可區塊鏈

想象一下醫療機構的網路，他們沒有患者的個人資料。資料都屬於區塊鏈。通過其雜湊ID識別患者，該雜湊ID將是其唯一識別符號。hash允許ID是唯一的並且保護使用者的隱私（參見上面的屬性#2）。

區塊鏈還可以幫助建立患者資訊共享市場。這樣，就可以實際激勵不同機構之間的資訊共享，以防止任何型別的資訊阻塞。

但是，如果我們仍然有一些惡意行為者試圖阻止或篡改資訊呢？

在這種情況下，區塊鏈的兩個最重要的功能將加強並處理這種情況：

首先，區塊鏈是一種透明的。作為網路一部分的任何人都可以檢視區塊鏈，檢視每筆交易是如何進行的，以及是否所有相關資訊都已通過。

其次，我們有反篡改。

如果有人試圖阻止資料然後通過滾雪球效果，它將徹底改變hash。現在，請記住，區塊鏈中的塊通過雜湊指標相互連結。區塊鏈中的每個塊都儲存儲存在前一個區塊中的資料的雜湊值。如果任何一個區塊內的資料發生變化，它會產生鏈式反應，這可能會凍結整個區塊鏈。由於這是理論上的不可能性，因此無法篡改區塊鏈內的任何資料。

醫療保健區塊鏈的其他優點

那麼，既然我們知道如何解決互操作性，那麼區塊鏈還能為醫療保健機構帶來哪些其他驚人的優勢呢？

• 由於區塊鏈是不可變和可追蹤的，因此患者可以輕鬆地將記錄傳送給任何人，而不必擔心資料損壞或篡改。
• 同樣，已生成並新增到區塊鏈的醫療記錄將是完全安全的。
• 患者可以控制他們的醫療資料如何被研究所使用和共享。任何想要獲取患者醫療資料的方都可以檢視區塊鏈以獲得必要的許可。
• 還可以通過獎勵機制激勵患者獲得良好的行為。例如，他們可以獲得代幣以遵守護理計劃或保持健康。此外，可以通過代幣獎勵他們為臨床試驗和研究提供資料。
• 製藥公司需要擁有一個非常安全的供應鏈，因為它們帶有各種產品。藥品一直從供應鏈中被盜，被非法銷售給各種消費者。此外，假冒藥物本身也使這些公司付出了代價，每年近2000億美元。透明的區塊鏈將幫助這些公司實現藥物的密切跟蹤，從而有助於消除偽造的藥物。

圖片來源：普華永道

• 世界各地的各種醫療機構對各種新葯和藥物進行自己的研究和臨床試驗。區塊鏈將有助於建立單個全域性資料庫來收集所有這些資料並將它們放在一個地方。
• 保險欺詐是影響醫療保健行業的主要問題。當不誠實的提供者和患者提交虛假宣告/資訊以獲得應付福利時，就會發生這種情況。為了解這個問題有多嚴重並請試著解決這個問題：根據Boyd Insurance的說法，僅在美國的醫療保險欺詐每年就要花費大約680億美元。

事實上，根據圖表，前兩種醫療保健欺詐與醫療相關。

ALLIVE的執行長Jack Liu是一個基於區塊鏈技術的智慧醫療生態系統，他認為區塊鏈將有助於解決這個問題。據他介紹，

“當供應商和患者必須輸入他們的資訊和資料進行驗證，記錄和儲存，並且健康保險公司必須能夠訪問這些資料時，區塊鏈環境可以消除大部分欺詐行為。”

由於所有資料都不會儲存在集中式基礎架構中，因此無法破解系統並掌握所有資料。這使系統無洩漏，並有助於保護患者的隱私。

批評者

顯然，並非所有人都認為將醫療行業建立在區塊鏈技術的基礎上。其中一位批評者恰好是哈佛大學教學醫院波士頓Beth Israel Deaconess醫療中心的資訊長John Halamka。他已經開始研究幾種生產區塊鏈應用程式，因此他非常熟悉它的工作原理和潛在的用例。

據他介紹，

“區塊鏈不適用於儲存大型資料集。區塊鏈不是分析平臺。區塊鏈的交易效能非常慢。但是，作為防篡改的公共分類帳，區塊鏈是工作證明的理想選擇。區塊鏈具有很強的彈性“。

醫療保健行業區塊鏈結論

你必須擁有它。我們已經列出了區塊鏈可能賦予醫療保健行業的各種優勢。顯然，在我們看到這種夥伴關係的正確實施之前，這都是傳聞。我們可以說明的事實是，其他各種研究所和領域已經開始嘗試和使用區塊鏈技術。

這個領域不缺錢。實際上，請考慮以下統計資訊：

• 數字健康創業公司的資金在2018年第一季度創下歷史新高。
• 2015年全球年度醫療支出超過7萬億美元。
• 到2020年，全球年度醫療支出預計將超過8.734萬億美元。

因此，他們應該沒有財務限制來研究新的和令人興奮的技術。所有跡象都指向區塊鏈醫療的未來。讓我們看看為什麼。

根據BIS研究報告，到2025年，醫療保健行業到2025年每年可以節省高達1000億美元的資料洩露相關成本，IT成本，運營成本，支援功能和人員成本，假冒相關欺詐和保險欺詐。如果他們採用區塊鏈技術。

該報告還指出：“預計醫療保健市場的全球區塊鏈將從2018年到2025年以63.85％的複合年增長率增長，到2025年達到56.1億美元的價值。區塊鏈在醫療保健資料交換中的使用將在整個預測期內貢獻最大的市場份額到2025年，由於使用區塊鏈來解決與互操作性和非標準化相關的醫療保健資訊系統中最普遍的問題，導致該行業產生資料孤島，到2025年達到18.9億美元。”

根據報告和區塊鏈被各個部門採用的方式，看起來醫療保健行業的未來確實是去中心化的。讓我們希望區塊鏈技術為這個迫切需要的行業提供橫向創新。

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匯智網原創翻譯，轉載請標明出處。這裡是原文醫療保健行業中的區塊鏈