基于區塊鏈技術下公共衛生應急管理多元信息協同模式研究

殷勇

公共衛生應急事件伴隨著人類社會發展時有發生，一旦出現，基層社區執行權下沉治理、數據信息協同、物資供需匹配、輿情管理等問題成為健全公共衛生應急管理系統的一大障礙。與此同時，醫療衛生行業正由高速發展到高質量發展階段，制度不斷健全的背后是政府的不斷主導，我國傳統的公共衛生體系帶有較濃厚的重行政、輕專業的色彩[1]。而具有韌性的公共衛生系統建設是一項復雜的工程，需要信息技術的基礎來支撐醫療衛生系統數據的收集、分析、共享與決策，打造社會公共以分布式群體協同參與管理與決策，不僅需要做好突發事件的應急預警處置，更要做好公共危機的來源可溯、去向可查、責任可究。區塊鏈技術的出現與公共衛生應急管理具有天然契合之處，本文通過區塊鏈技術的去中心化、防篡改、可追溯、信息透明、可分享、隱私安全保障等屬性研究讓公共醫療衛生參與主體共同上鏈，由區塊鏈智能合約根據事先預定的約定自動化執行各項事務，改變傳統由中心化擔任“信任中介”角色帶來危機管理弊端，構建突發公共衛生事件應急處理生態系統。

1 區塊鏈理論及應用研究概述

區塊鏈（Blockchain）技術作為比特幣的底層技術，實際上由兩部分組成，一個是“區塊”，一個是“鏈”，實質上是把數據庫中需要儲存的數據劃分一系列的信息區塊組成，每一個區塊按時間先后順序生成，區塊上記載著其從創建以來所有的價值活動，支持多方協作參與[2]。網絡中用戶所發出的所有賬戶改變指令形成一個集合體。打破傳統必須要對第三方機構“中心化”的依賴，建立在諸多合同規定的安全機制進行身份認證，保證信息鏈接到區塊的數據內容不會被惡意篡改。區塊鏈的關鍵要素主要包括分布式賬本、共識機制、智能合約等，它是區塊鏈在各個領域安全運轉的工作環境和基層組件[3]。區塊鏈技術從誕生到不斷成熟，給行業帶來了無限機遇，經過10多年的優化發展，區塊鏈在金融科技、智能物流、工業制造等行業得到了廣泛的應用，極大地改變了社會生活方式。隨著國內外對區塊鏈技術與其他行業融合的不斷探索，所涉及的醫療細分領域越來越豐富，在醫療企業信息化、醫療保險行業、基因組學、醫療技術開發等領域紛紛引入區塊鏈技術。據國際商業機器公司預測，2020年全球56%醫療機構將積極推進區塊鏈的醫療利用。

2 突發公共醫療危機事件下應急處理存在的問題分析

2.1 基層社區應急處置能力僵化

社區作為危機防控的基本單元，在面對突發公共衛生應急事件時，公權力[4]通過動員社區群眾和社會力量來保障人民群眾的基本生活和健康需求。但由于基層工作人員數量和能力儲備不足，導致執行力低效和越界等現象，往往在處理危機時管理意識僵化，依靠上級政府的部署展開工作，主動應急預防能力較差。在展開事件工作時存在形式主義，社區居民健康信息登記記錄成為紙上談兵，處理方式工具化，過多流于形式；基層工作人員根據主觀判斷自由的裁決，不能夠因地制宜制定科學合理、行之有效的防控策略，缺乏監督導致任性而為；社區治理主體的分散，使其面對危機倉促應對處理，社區的低自主治理權使居民難以配合工作，工作協調能力差。社區多元治理主體的協作是應對突發公共醫療衛生事件的關鍵舉措。

2.2 數據孤島及信息協同化程度低

我國現有的醫療機構地域性強，信息化程度嚴重不足，傳統的醫療數據采用柜式儲存和紙質記錄，不同醫療機構數據資源儲存集中且沒有統一的儲存方法，信息資源共享化程度不高，醫療數據孤島化現象嚴重。個人健康數據管理需求與醫院有效安全利用和管理數據存在矛盾，這種現象來源于不同醫療機構存在競爭或涉及核心機密導致不愿共享醫療數據成果。醫院和患者之間缺乏信任機制，患者不愿將自己的健康隱私在第三方進行流通，擔心自己的隱私存在安全隱患。此外，醫療數據在分享過程中還可能被惡意攻擊，數據的安全共享機制和完整性得不到保證，高昂的數據成本和信任機制的缺失加大了危機防控跨時間和空間的難度。

2.3 慈善組織公信力不足

伴隨著我國公益事業良好發展且不斷改革的同時也逐漸顯露出一些問題，傳統公益事業存在的最大弊端是缺乏社會公信力，在突發公共衛生應急事件中，管理醫療物資的組織內部治理制度不夠健全，醫療物資去向分配欠合理、財務信息不透明等問題導致社會公眾對慈善組織產生懷疑，對慈善關注度不高[5]。慈善機構對于來自社會各界捐助的應急醫療物資和善款不能及時準確發放、物資供需調度失調，有的地方物資配送“卡在最后一公里”等類似問題時有發生[6]。導致醫療物資緊缺、耽誤醫療危機的防控措施落實的背后原因除了相關責任主體不作為外，還有就是面對突發公共衛生應急事件時，信息公開不夠，跨時空、跨地區的協同機制缺乏相應技術支持等。無論是互聯網眾籌還是傳統捐贈，民眾對于慈善機構透明度的認可是提升公信力的關鍵要素。

2.4 網絡謠言缺乏行之有效的監管

突發公共衛生應急事件的緊迫性、破壞性以及未知性，使社會公眾普遍存在恐慌和焦慮，對信息獲取的需求強烈。此外，突發公共衛生應急事件是謠言滋生之地，網絡謠言因公共危機而起，謠言得不到有效的治理又會加劇危機防控[7]。互聯網、云計算和大數據的興起助推網絡信息高流動性，打破了傳統社會組織由于跨時空、跨地區造成的信息閉塞，但未能解決其信息交流過程中安全審核和信任機制問題，信息傳播的同時也會涌現出大量的虛假信息在社會上傳播，信任機制的缺失導致社會信息和資本的流動需要依賴于政府的高度管制，價值交換仍然依賴于中心化模式。基于區塊鏈技術去中心化和無需信任的特征，利用其對網絡謠言進行治理和監管，具有重要的實際意義。

3 區塊鏈技術應用于公共衛生應急管理的對策分析

面對社會公共衛生應急事件發生的非正常性、社會流動性強、可控性差、需求的隨機性等特點，以信息協同為目標，利用區塊鏈技術可以使醫療危機防控高效運行、多節點參與、智能化監測，彌補中心化人為參與的短板，改善數據實效性缺乏保障、應急物流系統供需匹配脫節等現象。區塊鏈技術的優勢與突發公共醫療衛生事件下對應急處置的需求之間的契合，可以突破傳統醫療衛生行業在面對突發危機處理能力的缺陷，見表1。

表1 區塊鏈技術屬性與對傳統醫療衛生行業的突破

3.1 通過社區服務信息聯盟架構打通應急管理的末梢

面對突發公共衛生應急事件時，基層社區作為重大醫療危機預防和防控第一線，作為國家應急管理體系的末梢，做好基層社區治理是關鍵。基層社區的應急反應能力及處理突發公共衛生事件的水平直接關系到危機管理的成敗[8]。社區公共應急管理體系要以科學的協調管理為基礎，以數字化技術為抓手，去中心化協同治理為支撐，實現風險監測、管理、防控、評估全周期的應急管理系統。依托智能技術，以社區內外監督機制為保障，實現對社區公共衛生應急管理工作的問題識別以及病例對焦[9]。

圖1表示基層社區智慧化防控多元信息協同在不同架構的區塊鏈間進行跨鏈交易，基層參與主體一同部署在區塊鏈中，所有健康信息根據發生事件記錄在區塊中，不同信息根據其敏感性在全開放節點和半開放節點的側鏈和主鏈進行跨鏈交易，依賴于區塊鏈技術的去中心化、共識算法、密碼學的交互融合，形成共識機制。社區衛生防控在主權—聯盟鏈上進行跨平臺多元信息協同，防控中信息的協同效率得以提升，通過多節點共同治理、擴展性強、成員協同的聯盟鏈，實現疫情防控以區塊鏈作為技術基礎、安全交易和隱私保護為保障、多元化信息協同為目標的社區智慧化防控系統。

圖1 社區智慧化醫療危機防控多元信息協同區塊鏈模型架構

3.2 跨鏈技術打通數據壁壘有利于多元數據信息協調高效共享

隨著電子病歷、可穿戴設備、傳感器、物聯網的應用數據正在以指數級增長[10]，數字資產已經成為公共醫療系統機制提升管理效率的新動能，2020年健康碼的推行為服務人員流動、企業復工、學生復學等做好精準服務。這顯示著數字化本身的強化威力，健康碼的推行正是將區塊鏈作為底層技術的一次社會化嘗試。針對目前醫療衛生系統存在的數據孤島現象，設置授權提取模式，即授權醫院或者用于研發的醫療機構，給予他們權限提取所有節點的非身份信息。通過區塊鏈分布式技術儲存患者入鏈以來的健康信息，讓每個用戶從出生開始就擁有自己的醫療健康數據賬戶，解決患者對自身就診數據缺乏訪問控制權的痛點，使患者的健康信息并非集中于一家或者幾家醫療機構中，而是共享于區塊鏈的每個節點中，患者本身對數據具有控制權，解決數據質量不高、存在信息孤島、篡改失真、記錄遺漏、泄露個人隱私、數據灰色交易等諸多問題[11]。未來，區塊鏈技術在公共衛生應急管理方面將具有重要的應用價值。

構建圖2數字化醫療系統協同應用模式，該模式下一切信息都被記錄在區塊中，利用核心技術實現醫療危機防控精準高效、醫療物資供需匹配、信息透明安全，并可精準溯源，使社會各方環節協同高效運行。區塊鏈整個傳輸序列中健康信息數據的隱私和保密性也至關重要，利用分布式賬本來實現真實性和可驗證性，只有經過授權和認證的機構才能讀取數據區塊，并且只有指定的節點才能執行智能合約并驗證區塊[12]。數據的安全共享和患者的隱私保護倍加重要，區塊鏈技術因其不可篡改、可溯源、低成本和能進行多簽名、復雜權限的管理能力，從而有利于構建安全信任關系，將醫療數據孤島現象抹平。數字化智慧醫療技術基于區塊鏈技術的成熟，在個人精準醫療、疾病預防、公共危機預警領域帶來巨大機遇。

圖2 突發公共衛生事件下區塊鏈技術“數字化”應用在醫療系統中的協同應用模式

3.3 在醫療慈善事業中利用區塊鏈可實現公益鏈完整公開

區塊鏈作為一種分布式記賬賬本[13]，該模式下的每筆交易都被記錄在區塊鏈上。利用區塊鏈公有鏈技術與慈善領域創建新的應用模式，利用智能合約與慈善事業天然契合的特性，可以避免傳統公益事業由于人為操控所帶來的弊端，與中心化交易相比,自動化合約下的公益事業交易流程不依賴于任何信用背書[14]。工作原理如圖3所示，去中心化交易第一步可以自動通過對象和路徑來匹配交易雙方的訂單契合度，將該筆交易請求提交給所有參與方預先簽訂好的合同；第二步智能合約驗證交易雙方的訂單、交易者的簽名、訂單有效時間等信息，當滿足協議執行的條件時，區塊中事先規定的條款自動執行，交易雙方進行交易結算。區塊鏈作為一種新型技術，該模式下的應用模式與傳統慈善組織相比，具有如下優勢：使得每一分善款有跡可循，資金公開透明，提升公信力；節省運營成本，較少人力物力投入，保證公益事業健康發展，為解決公共危機應急醫療物資短缺的問題減少阻力。

圖3 公共醫療危機下醫療慈善應急物資智能合約應用模型

3.4 區塊鏈在謠言治理中可達到遏制傳播源頭的目的

公共衛生應急管理戰線時間拉長，防控訊息呈爆炸式增長，信息安全越來越被重視，而信任機制是面對突發公共衛生事件下謠言治理的一項重要措施。區塊鏈分布式存儲以其高性能、方便平滑擴容、較高的數據安全等優勢，保證了區塊鏈上用戶和信息的安全[15]。信息原創者發信息的同時，哈希運算獲得數字摘要，數字摘要將沒有固定標準的信息轉化成固定長度的信息輸出，通過哈希函數來實現，然后使用私鑰對數字摘要進行加密[16]。與此同時，有必要對區塊鏈上身份管理進行監管，利用實名制與區塊鏈地址進行映射綁定，一旦發現信息被驗證為虛假信息，就能夠快速利用公鑰或者映射關系來溯源發布者進行信息查證，在虛假信息原創者身份易被確定的前提下，謠言證偽成本也將大為降低。通過利用區塊鏈公共帳本特性，實現了對全社會開放的信息可溯源機制[17]。在該機制下，謠言的原創者真實身份將無法隱藏，從而達到事先預防、遏制虛假信息傳播源頭的目的。

本文從公共衛生應急事件遏制的緊迫性、難以溯源、安全隱私、信息協同需求為出發點，基于區塊鏈技術與處理公共衛生應急事件需求的耦合之處相結合，以打造“社區基層衛生系統、個人電子健康數據庫、智能醫院管理機制”的數字化和應用化智慧醫療為目的，基于區塊鏈技術原理的通用性來應用于醫療領域，構建以醫院、患者、衛生服務等多節點共同參與構建智慧醫療系統，讓數據變得更加安全，協同共享變得更加便捷，監督管理變得更加柔性，以提高公共衛生應急管理的效率。但我國區塊鏈起步相對較晚，基礎性研究、核心技術和專利仍然處于發展階段，在醫療衛生體系中的應用仍處于探索階段，其穩定性、安全性、普及性均有待提高。本研究基于較強假設的基礎上，在未來學術界和產業界的應用價值尚有待今后研究中進一步探索。