基于区块链技术下公共卫生应急管理多元信息协同模式研究

殷勇

公共卫生应急事件伴随着人类社会发展时有发生，一旦出现，基层社区执行权下沉治理、数据信息协同、物资供需匹配、舆情管理等问题成为健全公共卫生应急管理系统的一大障碍。与此同时，医疗卫生行业正由高速发展到高质量发展阶段，制度不断健全的背后是政府的不断主导，我国传统的公共卫生体系带有较浓厚的重行政、轻专业的色彩[1]。而具有韧性的公共卫生系统建设是一项复杂的工程，需要信息技术的基础来支撑医疗卫生系统数据的收集、分析、共享与决策，打造社会公共以分布式群体协同参与管理与决策，不仅需要做好突发事件的应急预警处置，更要做好公共危机的来源可溯、去向可查、责任可究。区块链技术的出现与公共卫生应急管理具有天然契合之处，本文通过区块链技术的去中心化、防篡改、可追溯、信息透明、可分享、隐私安全保障等属性研究让公共医疗卫生参与主体共同上链，由区块链智能合约根据事先预定的约定自动化执行各项事务，改变传统由中心化担任“信任中介”角色带来危机管理弊端，构建突发公共卫生事件应急处理生态系统。

1 区块链理论及应用研究概述

区块链（Blockchain）技术作为比特币的底层技术，实际上由两部分组成，一个是“区块”，一个是“链”，实质上是把数据库中需要储存的数据划分一系列的信息区块组成，每一个区块按时间先后顺序生成，区块上记载着其从创建以来所有的价值活动，支持多方协作参与[2]。网络中用户所发出的所有账户改变指令形成一个集合体。打破传统必须要对第三方机构“中心化”的依赖，建立在诸多合同规定的安全机制进行身份认证，保证信息链接到区块的数据内容不会被恶意篡改。区块链的关键要素主要包括分布式账本、共识机制、智能合约等，它是区块链在各个领域安全运转的工作环境和基层组件[3]。区块链技术从诞生到不断成熟，给行业带来了无限机遇，经过10多年的优化发展，区块链在金融科技、智能物流、工业制造等行业得到了广泛的应用，极大地改变了社会生活方式。随着国内外对区块链技术与其他行业融合的不断探索，所涉及的医疗细分领域越来越丰富，在医疗企业信息化、医疗保险行业、基因组学、医疗技术开发等领域纷纷引入区块链技术。据国际商业机器公司预测，2020年全球56%医疗机构将积极推进区块链的医疗利用。

2 突发公共医疗危机事件下应急处理存在的问题分析

2.1 基层社区应急处置能力僵化

社区作为危机防控的基本单元，在面对突发公共卫生应急事件时，公权力[4]通过动员社区群众和社会力量来保障人民群众的基本生活和健康需求。但由于基层工作人员数量和能力储备不足，导致执行力低效和越界等现象，往往在处理危机时管理意识僵化，依靠上级政府的部署展开工作，主动应急预防能力较差。在展开事件工作时存在形式主义，社区居民健康信息登记记录成为纸上谈兵，处理方式工具化，过多流于形式；基层工作人员根据主观判断自由的裁决，不能够因地制宜制定科学合理、行之有效的防控策略，缺乏监督导致任性而为；社区治理主体的分散，使其面对危机仓促应对处理，社区的低自主治理权使居民难以配合工作，工作协调能力差。社区多元治理主体的协作是应对突发公共医疗卫生事件的关键举措。

2.2 数据孤岛及信息协同化程度低

我国现有的医疗机构地域性强，信息化程度严重不足，传统的医疗数据采用柜式储存和纸质记录，不同医疗机构数据资源储存集中且没有统一的储存方法，信息资源共享化程度不高，医疗数据孤岛化现象严重。个人健康数据管理需求与医院有效安全利用和管理数据存在矛盾，这种现象来源于不同医疗机构存在竞争或涉及核心机密导致不愿共享医疗数据成果。医院和患者之间缺乏信任机制，患者不愿将自己的健康隐私在第三方进行流通，担心自己的隐私存在安全隐患。此外，医疗数据在分享过程中还可能被恶意攻击，数据的安全共享机制和完整性得不到保证，高昂的数据成本和信任机制的缺失加大了危机防控跨时间和空间的难度。

2.3 慈善组织公信力不足

伴随着我国公益事业良好发展且不断改革的同时也逐渐显露出一些问题，传统公益事业存在的最大弊端是缺乏社会公信力，在突发公共卫生应急事件中，管理医疗物资的组织内部治理制度不够健全，医疗物资去向分配欠合理、财务信息不透明等问题导致社会公众对慈善组织产生怀疑，对慈善关注度不高[5]。慈善机构对于来自社会各界捐助的应急医疗物资和善款不能及时准确发放、物资供需调度失调，有的地方物资配送“卡在最后一公里”等类似问题时有发生[6]。导致医疗物资紧缺、耽误医疗危机的防控措施落实的背后原因除了相关责任主体不作为外，还有就是面对突发公共卫生应急事件时，信息公开不够，跨时空、跨地区的协同机制缺乏相应技术支持等。无论是互联网众筹还是传统捐赠，民众对于慈善机构透明度的认可是提升公信力的关键要素。

2.4 网络谣言缺乏行之有效的监管

突发公共卫生应急事件的紧迫性、破坏性以及未知性，使社会公众普遍存在恐慌和焦虑，对信息获取的需求强烈。此外，突发公共卫生应急事件是谣言滋生之地，网络谣言因公共危机而起，谣言得不到有效的治理又会加剧危机防控[7]。互联网、云计算和大数据的兴起助推网络信息高流动性，打破了传统社会组织由于跨时空、跨地区造成的信息闭塞，但未能解决其信息交流过程中安全审核和信任机制问题，信息传播的同时也会涌现出大量的虚假信息在社会上传播，信任机制的缺失导致社会信息和资本的流动需要依赖于政府的高度管制，价值交换仍然依赖于中心化模式。基于区块链技术去中心化和无需信任的特征，利用其对网络谣言进行治理和监管，具有重要的实际意义。

3 区块链技术应用于公共卫生应急管理的对策分析

面对社会公共卫生应急事件发生的非正常性、社会流动性强、可控性差、需求的随机性等特点，以信息协同为目标，利用区块链技术可以使医疗危机防控高效运行、多节点参与、智能化监测，弥补中心化人为参与的短板，改善数据实效性缺乏保障、应急物流系统供需匹配脱节等现象。区块链技术的优势与突发公共医疗卫生事件下对应急处置的需求之间的契合，可以突破传统医疗卫生行业在面对突发危机处理能力的缺陷，见表1。

表1 区块链技术属性与对传统医疗卫生行业的突破

3.1 通过社区服务信息联盟架构打通应急管理的末梢

面对突发公共卫生应急事件时，基层社区作为重大医疗危机预防和防控第一线，作为国家应急管理体系的末梢，做好基层社区治理是关键。基层社区的应急反应能力及处理突发公共卫生事件的水平直接关系到危机管理的成败[8]。社区公共应急管理体系要以科学的协调管理为基础，以数字化技术为抓手，去中心化协同治理为支撑，实现风险监测、管理、防控、评估全周期的应急管理系统。依托智能技术，以社区内外监督机制为保障，实现对社区公共卫生应急管理工作的问题识别以及病例对焦[9]。

图1表示基层社区智慧化防控多元信息协同在不同架构的区块链间进行跨链交易，基层参与主体一同部署在区块链中，所有健康信息根据发生事件记录在区块中，不同信息根据其敏感性在全开放节点和半开放节点的侧链和主链进行跨链交易，依赖于区块链技术的去中心化、共识算法、密码学的交互融合，形成共识机制。社区卫生防控在主权—联盟链上进行跨平台多元信息协同，防控中信息的协同效率得以提升，通过多节点共同治理、扩展性强、成员协同的联盟链，实现疫情防控以区块链作为技术基础、安全交易和隐私保护为保障、多元化信息协同为目标的社区智慧化防控系统。

图1 社区智慧化医疗危机防控多元信息协同区块链模型架构

3.2 跨链技术打通数据壁垒有利于多元数据信息协调高效共享

随着电子病历、可穿戴设备、传感器、物联网的应用数据正在以指数级增长[10]，数字资产已经成为公共医疗系统机制提升管理效率的新动能，2020年健康码的推行为服务人员流动、企业复工、学生复学等做好精准服务。这显示着数字化本身的强化威力，健康码的推行正是将区块链作为底层技术的一次社会化尝试。针对目前医疗卫生系统存在的数据孤岛现象，设置授权提取模式，即授权医院或者用于研发的医疗机构，给予他们权限提取所有节点的非身份信息。通过区块链分布式技术储存患者入链以来的健康信息，让每个用户从出生开始就拥有自己的医疗健康数据账户，解决患者对自身就诊数据缺乏访问控制权的痛点，使患者的健康信息并非集中于一家或者几家医疗机构中，而是共享于区块链的每个节点中，患者本身对数据具有控制权，解决数据质量不高、存在信息孤岛、篡改失真、记录遗漏、泄露个人隐私、数据灰色交易等诸多问题[11]。未来，区块链技术在公共卫生应急管理方面将具有重要的应用价值。

构建图2数字化医疗系统协同应用模式，该模式下一切信息都被记录在区块中，利用核心技术实现医疗危机防控精准高效、医疗物资供需匹配、信息透明安全，并可精准溯源，使社会各方环节协同高效运行。区块链整个传输序列中健康信息数据的隐私和保密性也至关重要，利用分布式账本来实现真实性和可验证性，只有经过授权和认证的机构才能读取数据区块，并且只有指定的节点才能执行智能合约并验证区块[12]。数据的安全共享和患者的隐私保护倍加重要，区块链技术因其不可篡改、可溯源、低成本和能进行多签名、复杂权限的管理能力，从而有利于构建安全信任关系，将医疗数据孤岛现象抹平。数字化智慧医疗技术基于区块链技术的成熟，在个人精准医疗、疾病预防、公共危机预警领域带来巨大机遇。

图2 突发公共卫生事件下区块链技术“数字化”应用在医疗系统中的协同应用模式

3.3 在医疗慈善事业中利用区块链可实现公益链完整公开

区块链作为一种分布式记账账本[13]，该模式下的每笔交易都被记录在区块链上。利用区块链公有链技术与慈善领域创建新的应用模式，利用智能合约与慈善事业天然契合的特性，可以避免传统公益事业由于人为操控所带来的弊端，与中心化交易相比,自动化合约下的公益事业交易流程不依赖于任何信用背书[14]。工作原理如图3所示，去中心化交易第一步可以自动通过对象和路径来匹配交易双方的订单契合度，将该笔交易请求提交给所有参与方预先签订好的合同；第二步智能合约验证交易双方的订单、交易者的签名、订单有效时间等信息，当满足协议执行的条件时，区块中事先规定的条款自动执行，交易双方进行交易结算。区块链作为一种新型技术，该模式下的应用模式与传统慈善组织相比，具有如下优势：使得每一分善款有迹可循，资金公开透明，提升公信力；节省运营成本，较少人力物力投入，保证公益事业健康发展，为解决公共危机应急医疗物资短缺的问题减少阻力。

图3 公共医疗危机下医疗慈善应急物资智能合约应用模型

3.4 区块链在谣言治理中可达到遏制传播源头的目的

公共卫生应急管理战线时间拉长，防控讯息呈爆炸式增长，信息安全越来越被重视，而信任机制是面对突发公共卫生事件下谣言治理的一项重要措施。区块链分布式存储以其高性能、方便平滑扩容、较高的数据安全等优势，保证了区块链上用户和信息的安全[15]。信息原创者发信息的同时，哈希运算获得数字摘要，数字摘要将没有固定标准的信息转化成固定长度的信息输出，通过哈希函数来实现，然后使用私钥对数字摘要进行加密[16]。与此同时，有必要对区块链上身份管理进行监管，利用实名制与区块链地址进行映射绑定，一旦发现信息被验证为虚假信息，就能够快速利用公钥或者映射关系来溯源发布者进行信息查证，在虚假信息原创者身份易被确定的前提下，谣言证伪成本也将大为降低。通过利用区块链公共帐本特性，实现了对全社会开放的信息可溯源机制[17]。在该机制下，谣言的原创者真实身份将无法隐藏，从而达到事先预防、遏制虚假信息传播源头的目的。

本文从公共卫生应急事件遏制的紧迫性、难以溯源、安全隐私、信息协同需求为出发点，基于区块链技术与处理公共卫生应急事件需求的耦合之处相结合，以打造“社区基层卫生系统、个人电子健康数据库、智能医院管理机制”的数字化和应用化智慧医疗为目的，基于区块链技术原理的通用性来应用于医疗领域，构建以医院、患者、卫生服务等多节点共同参与构建智慧医疗系统，让数据变得更加安全，协同共享变得更加便捷，监督管理变得更加柔性，以提高公共卫生应急管理的效率。但我国区块链起步相对较晚，基础性研究、核心技术和专利仍然处于发展阶段，在医疗卫生体系中的应用仍处于探索阶段，其稳定性、安全性、普及性均有待提高。本研究基于较强假设的基础上，在未来学术界和产业界的应用价值尚有待今后研究中进一步探索。