[论文解读] Applications of Blockchain in Healthcare: Current Landscape & Challenges

Gajendra J. Katuwal, Sandip Pandey+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2018

Blockchain Technology Applications and Security被引用 8

一句话总结

本文综述了区块链在医疗保健领域的应用，提出通过去中心化的信任机制和可追溯性来解决数据碎片化、药品造假和低效计费等问题。评估了患者数据管理、供应链和智能合约等应用场景，结论认为尽管大多数项目仍处于早期阶段，但区块链具有变革性潜力，其成熟度和采用面临可扩展性、监管和互操作性等挑战。

ABSTRACT

Several problems in healthcare stem from the complex network of intermediaries and the lack of traceability of transactions. To mention a few: healthcare data is fragmented across several silos negatively affecting research and services, about half of the clinical trials are never reported, the cost of drug discovery is ever increasing, and substandard and fake medicines are still a huge problem. Blockchain has the potential to solve these problems as it provides trust without any intermediaries, has traceability as a default feature, and promises new business models by enabling novel incentive structures. Due to its potential, blockchain has gathered significant interest in the healthcare industry. In this paper, we review major use cases of blockchain in healthcare: patient data management, pharmaceutical research, supply chain management of medical goods, prescription management, billing claims management, analytics, and telemedicine alongside the related projects. We found that most of the blockchain projects are limited as white-papers, proof of concepts, and products with a limited user base. However, we observed that the quantity, quality, and maturity of the projects are increasing. We also discuss technical, regulatory, and business challenges to the adoption of blockchain in the healthcare industry

研究动机与目标

• 解决医疗数据在孤岛式系统中的碎片化问题以及患者对医疗记录缺乏控制的问题。
• 研究区块链如何实现无需信任的去中心化数据共享，并提升临床试验和药品供应链的透明度。
• 调查区块链在降低医疗计费、理赔处理和药品可追溯性中的成本与欺诈方面的可行性。
• 分析阻碍医疗保健领域广泛采用区块链的技术、监管和商业挑战。
• 评估区块链项目在医疗保健领域的成熟度和实际实施情况，区分白皮书、原型和实际运行系统。

提出的方法

• 通过主要来源（公司官网、医疗新闻和学术期刊）对医疗保健领域的区块链应用进行主题综述。
• 对患者数据管理、药品供应链、处方追踪、理赔处理和远程医疗等应用场景进行分类与分析。
• 通过行业和研究领域的实际项目与原型案例研究，评估基于区块链的解决方案。
• 考察智能合约、不可篡改性以及用于同意管理的访问控制机制等技术组件。
• 评估分片、状态通道以及混合（许可/公共）区块链架构等可扩展性解决方案。
• 讨论监管一致性问题，特别是与GDPR的协调，以及数据不可篡改性与隐私权之间的张力。

实验结果

研究问题

• RQ1 区块链技术在医疗数据管理中如何提升数据完整性、可追溯性和患者控制？
• RQ2 在医疗保健供应链和临床试验透明度方面，部署区块链面临哪些关键技术与操作挑战？
• RQ3 当前的区块链医疗保健项目在多大程度上已达到成熟？其规模和功能与理论提案相比如何？
• RQ4 GDPR等监管框架如何与区块链的不可篡改性及数据隐私要求相互作用？
• RQ5 智能合约与去中心化激励机制在变革医疗保健商业模式、减少对中介机构依赖方面发挥何种作用？

主要发现

• 大多数区块链医疗保健项目仍处于早期阶段，多数为白皮书、概念验证或小范围用户产品，表明部署尚不成熟。
• 区块链可实现不可篡改且可审计的记录，有助于防止临床试验中的数据篡改，并确保透明的同意管理。
• 基于区块链的供应链应用可降低成本并提升可追溯性，有望在药品欺诈和假药流通方面节省数千亿美元。
• 智能合约可自动化计费与理赔处理，减少行政开销，提升医疗交易效率。
• 与传统医疗IT系统的互操作性与集成仍是采用过程中的重大技术与运营障碍。
• 可扩展性仍是关键挑战，尽管分片和状态通道等新兴解决方案正在探索中，以支持高吞吐量的公共区块链，实现全球健康信息交换。