疫情之下,區塊鏈技術如何賦能醫療資料共享場景?

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2月13日晚,中國集團公司促進會區塊鏈分會副會長兼秘書長範金剛做客火訊TALK,以下為訪談實錄。

精華集錦

中國集團公司促進會區塊鏈分會副會長兼秘書長範金剛:

·未來的科學技術創新將以區塊鏈、大資料、物聯網為代表,帶來跨業務流程的資料整合和跨應用場景的協同創新,從而推動數字治理體系創新。

·透過建立基於區塊鏈的資料共享模式並建立相應的激勵機制,組織來自多專業領域的各類人才,包括資料科學家、業務專家、機構決策者、IT工程師等,這將有助於深度挖掘醫療健康大資料的價值,並能更好地做出預測預警管理。

·針對我國醫療資訊系統建設分散、標準不統一、系統異構等特點,如何有效實現衛生資訊資源互聯互通是我國醫療健康資料共享所面臨的重大挑戰。

·正是區塊鏈技術具有多中心化、時序資料、 集體維護、可程式設計和安全可信等特點,因此在推動醫療資料可信共享方面,區塊鏈技術必然是最具有發展前景的工具。

·一方面政府會有新的政策支援,另一方面基於區塊鏈的大資料的可信共享和隱私保護技術的應用,這兩方面都可以促進醫療大資料共享,消除資訊孤島。我估計在隨後的2-3年內會出現廣泛的應用落地。

訪談實錄

主持人火訊財經主編趙一丹:各位群嘉賓大家晚上好!感謝大家收看火訊TALK之區塊鏈產業人才智庫特別欄目!本次特別欄目主題為《疫情之下,區塊鏈如何助力商業與組織創新?》

本次特別節目已經有11位嘉賓進行了分享,今晚我們將迎來最後兩位嘉賓上場。首先歡迎範總登場分享。

範金剛:謝謝主持人!大家好!我是範金剛。首先向奮戰在疫情第一線的醫務工作者和各界同仁致以崇高的敬意!其次感謝火訊財經的邀請。非常榮幸能夠參加此次主題分享。今天我將與各位一起探討下基於區塊鏈的醫療資料共享的問題。

01、未來的科學技術創新將以區塊鏈、大資料、物聯網為代表

2020年,註定是不平凡的一年。在我們剛剛跨完年立下新年Flag不久,在我們即將踏上返鄉的旅程,與親朋好友歡度新春佳節時,一場突如其來的疫情打破了所有的設想和規劃,我們進入了前所未有的戰“疫”警備狀態,我們也深刻省悟了“野味誠稀有,敬畏不能缺”的生態文明教育缺乏的教訓。同時,面對著每天新冠病毒感染的疑似病例、確診病例、死亡病例資料的波動和變化,我們的醫療衛生系統,尤其是國家級傳染病監測預警網路無疑經受了最大的檢驗,並帶來了社會公共應急管理、防疫物資供給排程、公眾輿情監督管控等等方面的全方位審視。

作為在區塊鏈行業從業多年的一枚“老兵”,我也曾經歷過2003年的非典時期。非典尚處在西方網際網路科技革命剛完成、中國仍在努力實現網際網路化的階段,當時的疫情在一定程度上衝擊了傳統線下商業模式,對中國推進網際網路化起到了重要的催化劑作用;時隔17年之後,新冠疫情一方面帶來“躺著做貢獻”和“出行三件套”的隔離防護舉措全面升級,一方面又將帶來商業和組織上“隔離經濟”、“不見面招商”、“非接觸式服務”、“分散式協同辦公”等應用模式創新,而這些應用理念與區塊鏈技術內涵有著高度契合之處。

與此同時,我們看到,2月5日中央一號檔案釋出,首次將區塊鏈技術放在人工智慧、5G技術前列,可以想象,未來的科學技術創新將以區塊鏈、大資料、物聯網為代表,帶來跨業務流程的資料整合和跨應用場景的協同創新,從而推動數字治理體系創新。

今天,我的分享將主要圍繞醫療大資料共享這一場景展開,首先從發展現狀出發,帶領大家瞭解一下當前我國的醫療大資料發展情況;然後將從細分的應用場景來解讀在醫療衛生的監管體系規則下,醫療資料共享將會面臨怎樣的問題;在第三部分,我們將探索區塊鏈與醫療大資料的結合點,並提出相應的解決問題的思路;最後,就此次疫情預警的應對機制與大家分享下我的思考和建議。

02、國家在推進醫療資料資源開放共享、資訊系統資料採集、整合共享和業務協同等方面早已定下了政策基調

第一部分:醫療大資料發展現狀。

健康醫療大資料是國家重要的基礎性戰略資源,我國政府一直在大力推動健康醫療資訊系統和公眾健康醫療資料互聯融合、開放共享,消除資訊孤島,先後釋出了《國務院辦公廳關於促進和規範健康醫療大資料應用發展的指導意見》、《國務院辦公廳關於促進“網際網路+醫療健康”發展的意見》等多份檔案以培育新的健康醫療業態和健康衛生經濟增長點,實現國家和省級人口健康資訊平臺以及全國藥品招標採購業務應用平臺互聯互通,建立形成跨部門健康醫療資料資源共享共用格局,建成國家醫療衛生資訊分級開放應用平臺,實現與人口、法人、空間地理等基礎資料資源跨部門、跨區域共享,拓展醫療、醫藥、醫保和健康各相關領域資料融合應用。

還特別提及需要“整合社會網路公共資訊資源,完善疾病敏感資訊預警機制,及時掌握和動態分析全人群疾病發生趨勢及全球傳染病疫情資訊等國際公共衛生風險,提高突發公共衛生事件預警與應急響應能力。”可見,國家在推進醫療資料資源開放共享、資訊系統資料採集、整合共享和業務協同等方面早已定下了政策基調。

2018年9月,衛健委釋出《國家健康醫療大資料標準、安全和服務管理辦法(試行)》(國衛規劃發〔2018〕23號)中,強調國家衛健委將“按照國家資訊資源開放共享有關規定,建立健康醫療大資料開放共享的工作機制,加強健康醫療大資料的共享和交換,統籌建設健康醫療大資料上報系統平臺、資訊資源目錄體系和共享交換體系”,並首次將“健康醫療大資料”定義為:在人們疾病防治、健康管理等過程中產生的與健康醫療相關的資料。

醫療大資料按型別來分,包括個人資料和物資資料兩類:

• 個人資料包括:1)疾病資料:電子病歷、檢驗、影像、醫療器械、移動問診、網際網路醫療平臺資料、基因測序資料、基因檢測結果等;2)健康資料:體檢資料、智慧穿戴、基因資料等。

• 物資資料包括:藥品流通、醫藥研發、醫藥物資、醫療費用、支付、醫保資訊等。

按資料流通是否在醫院內部採集和流轉,又可將以上資料分為院內資料和院外資料。

醫療大資料具體分類如上圖所示

下面我們再看看醫療大資料的特點:

主要特點有:

• 體量大:一張CT影象含有資料量約為100 MB,一個標準病理圖接近5GB,醫療大資料體量巨大;

• 多型性:資料來源多樣,涵蓋形式豐富。包括文字、醫學影像等,多型別的資料對資料處理能力提出了更高要求;

• 不完整性:醫療資料的蒐集和處理過程經常相互脫節,這使得醫療資料庫難以對任何疾病資訊全面反映。大量資料來源於人工記錄,導致資料記錄的偏差和殘缺,許多資料的表達、記錄本身也具有不確定性;

• 冗餘性:醫學資料每天都會大量產生,同一人在不同醫療機構就可能產生相同的資訊;整個醫療資料庫會包含大量重複和無關緊要的資訊;

• 時效性:資料的建立速度快,更新頻率高,許多資料的取樣週期已從周、天升級到分、秒,甚至是連續性記錄。這對響應速度及處理速度提出更高要求。就診、疾病程序等並非在某一時間點上發生的瞬時事件,在前、中、晚期會呈現不同的特點。此外,疾病亦可能具備季節性特徵;

• 隱私性:資料隱私性是醫療大資料的重要特點。個體的患病情況、診斷結果、基因資料等醫療健康資料的洩露會對個人產生負面影響,且涉及侵犯公民權。集中的巨大量資訊洩露意味著中國人群的基因資訊可能被西方掌握,可以用來提升生物武器的精準性,嚴重威脅國家安全。

03、透過建立基於區塊鏈的資料共享模式並建立相應的激勵機制,將有助於深度挖掘醫療健康大資料的價值

下面我們再看看第二部分:醫療大資料共享難點分析。

醫療行業是一個資料密集型行業。當前,我們都能感受到,透過物聯網技術、線上問診、“網際網路+醫院”、數字化醫療智慧裝置等多種渠道,所產生的醫療健康大資料型別和數量越來越多、速度越來越快,這要求醫療系統資訊化平臺的資料處理能力更高,同時儲存和計算能力也需要不斷增加。

臨床決策系統(CDSS)在資料利用上是最有價值的一個系統,儘管這個概念和應用已經發展了40多年,但仍然會發現該系統所能提供的資料範圍是有限的,很多時候仍然需要收集更多的患者基礎資料,如患者過敏史、用藥史、家族病史和基因情況等,才可能給到醫生更可靠更有效的建議。

例如,腫瘤醫院的醫生一輩子會接觸許多病人,他們的臨床診斷經驗和所經手的病歷記錄都構成了重要的醫學資料來源。然而,即使不同的醫生獲得同樣的資料資訊,由於經驗和判斷不同,也會形成不同的診療方案,不同的診療方案可能會引起患者治癒週期的較大差異。

又比如此次新冠肺炎的診療方案,來自不同醫院的專家給出了五六種治療方案,而且還需要根據患者的病情變化及時作出調整;如果調整不及時或判斷失誤,則將給病情診治帶來嚴重的後果。而這也要求醫療資料共享時,需要根據醫生的實際臨床經驗和已有的診療成果,進行相應的級別與許可權設定,才不致於出現不當診療並貽誤病情。

醫療大資料共享會面臨四大挑戰:

第一,資料來源的挑戰。大資料的來源是多元的,質量是不受控制的,資料標準和資料格式難以統一的,有些資料是拿來也不可用的,比如:不可及的碎片化資料,可及但又是錯誤的資料,單一資料是可及又正確同時又是殘缺、無法修補的資料。

第二,資料治理的挑戰。沒有新的資料治理方式,解決不了資料共享問題。原有單一平臺系統內部的自給自足的資料治理方式難以適應跨區域跨院端的資料統一共享需求,因此必須採用新的資料治理方式並制定新的資料治理機制。

第三,資料分析能力的挑戰。隨著醫療衛生資訊化的快速發展,醫院資訊中心更多是計算機專業人才,但還缺少統計分析、流行病學、既懂醫學知識又懂大資料知識的複合型人才,同時對於區塊鏈、分散式賬本技術、平行計算等還缺少深度的認識和應用。

第四,組織協同能力的挑戰。醫療大資料共享應用需要團隊協同,除去技術、資料來源,最重要的還是組織問題。透過建立基於區塊鏈的資料共享模式並建立相應的激勵機制,組織來自多專業領域的各類人才,包括資料科學家、業務專家、機構決策者、IT工程師等,這將有助於深度挖掘醫療健康大資料的價值,並能更好地做出預測預警管理。

04、在推動醫療資料可信共享方面,區塊鏈技術必然是最具有發展前景的工具

下面是第三部分:基於區塊鏈的醫療資料共享模式構建。

針對我國醫療資訊系統建設分散、標準不統一、系統異構等特點,如何有效實現衛生資訊資源互聯互通是我國醫療健康資料共享所面臨的重大挑戰。

北京量觀網路科技有限公司嘗試考慮構建基於區塊鏈的醫療資料整合與資訊共享模式,該模式將實現相關醫療機構系統間的無侵入式輕便整合及衛生醫療資源的充分共享,在理論和實踐上均對我國大規模開展區域醫療資料共享機制具有一定的借鑑意義。

1.區塊鏈推進醫療資料共享的原理和機制。區塊鏈 (Blockchain) 是由多個獨立節點參與的分散式資料庫系統,能安全地儲存加密貨幣資料交易或其他資料, 並保證這些資料或資訊的安全, 防止資料被篡改和偽造。

區塊鏈一般部署在P2P網路中, 區別於常見的關係型資料庫和非關係型資料庫, 區塊鏈使用數字簽名、雜湊演算法等加密演算法及分散式共識演算法來保障資料傳輸與分享的加密性和隱私性,在區塊鏈網路上所儲存的資料極難被篡改、銷燬或被抹除資料庫操作日誌。

正是區塊鏈技術具有多中心化、時序資料、 集體維護、可程式設計和安全可信等特點,因此在推動醫療資料可信共享方面,區塊鏈技術必然是最具有發展前景的工具。

2. 基於區塊鏈的醫療資料共享服務應用架構。利用大資料治理技術將院內、院外各部門/機構的資料進行標準化、規範化的統一治理,建立醫療資料資源標籤;

基於區塊鏈分散式儲存、智慧合約、加密技術等對醫療資料資源進行確權溯源、隱私保護、安全共享,實現基於區塊鏈的醫療大資料的惠政(綜合決策、疾病預警)、惠醫(輔助醫療、單病種分析)、惠民(健康管理、慢病管理)服務。

具體應用架構圖如下:

05、基於區塊鏈的醫療資料共享服務應用架構估計在隨後的2-3年內會出現廣泛的應用落地

第四部分是我們的一些思考和建議。

新冠疫情發展至今,我們對於新冠病毒及其傳播機制有了更多認識,同時諸多行業領域的專家學者也紛紛從各自視角給出疫情下的行業洞察和改善建議。

所謂“太陽底下無新知”,相關報道稱,一家使用資料評估公共健康風險的加拿大BlueDot公司,已於2019年12月底就透過人工智慧技術,根據傳染病流行特點預測發現了新型冠狀病毒的出現。

這一案例,恰巧我之前與團隊成員也有探討分析過,透過採集疫情相關的交通出行、飲食消費、物資流通、醫療診斷、社會輿論、傳染病預警監控系統等相關資料,進行資料模型分析,同時與相關有權部門、管理機構、決策機構建立協同共享和聯席溝通機制,或可為提前進行疫情警報多提供一些技術支撐。

隨後,我們也欣喜的看到,為有效預判疫情發展,工業和資訊化部在1月26日指出,要運用大資料分析,支撐服務疫情態勢研判、疫情防控部署以及對流動人員的疫情監測、精準施策。

因此,我們的手機上或許可能已有好幾個能夠同時獲得身邊疫情動態的小應用、小程式,儘管其資料的精準性、實時性與完整性或許還不能滿足所有想象,而其背後最主要的原因可能還在於各平臺聯通能力不夠、甚至相應的平臺負荷承載能力也沒有得到相應的提升。

醫療資料共享模式的構建是一項複雜的系統工程,從健康大資料的收集、轉化、整理、儲存到機構的使用,到相關部門提供政策、技術、人才、資金等方面的支援,資訊共享平臺的有效運轉必然需要多方主體的合作與共享。

同時如果要將區塊鏈技術與各大主流平臺進行融合應用時,還需要要考慮健康醫療大資料領域的法律法規、平臺監管、資料標準及資料治理等等問題,當然更需要我們的國家衛生醫療政策與管理制度能夠充分給予區塊鏈技術賦能醫療資料共享場景的發展空間。

我今天先給大家分享這些思考內容和建議。最後歡迎大家一起交流探討!

趙一丹:感謝範總為此次分享做了如此充分的準備,為我們系統分析了醫療大資料現狀、醫療大資料共享的難點、基於區塊鏈的醫療資料共享模式構建,並結合當前疫情表達了自己的一些思考,很精彩!

接下來留一些自由討論和自由提問的時間,歡迎大家跟範總互動交流。範總,我先拋個磚。目前基於區塊鏈的醫療資料共享服務應用架構,目前面對的最大挑戰是什麼?您估計多久後能出現廣泛應用落地?

範金剛:主持人的這個問題很重要,我們之前和醫療機構合作過,三級以上的醫療機構一般不願意將資料共享出來,一方面涉及利益問題(主要是資料價值目前還不好評估),另一方面是醫療資料涉及患者的個人隱私問題。

我們以前做過一個省衛健委的課題,衛健委下文指定的試點醫院之間都很難推進醫療大資料共享。不過這次疫情過後,我相信這方面會有很大的改進。

一方面政府會有新的政策支援,另一方面基於區塊鏈的大資料的可信共享和隱私保護技術的應用,這兩方面都可以促進醫療大資料共享,消除資訊孤島。我估計在隨後的2-3年內會出現廣泛的應用落地。

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