区块链背景下基于Fabric平台的疫苗冷链追溯系统的研究

区块链背景下基于 Fabric平台的疫苗冷链追溯系统的研究

闫培 李超前

山东 济南 山东协和学院

摘要：药品是事关国民经济与国民健康的重要行业，在科学技术不断完善与发展的推动下，制药业也有了迅速的发展，而一些特殊的药品，如疫苗、血液制品等，离不开冷链物流的发展。本研究用区块链技术来打造高信用、高安全、高效率的疫苗冷链物流追溯方案，就可以解决疫苗在物流环节的溯源追踪问题，从而解决疫苗问题。

前言：疫苗问题的解决关乎大众的健康安全和社会信任度，区块链技术如能真正落地实现疫苗物流的追溯，对解决疫苗问题有极大的现实意义。一方面区块链的去中心化和非对称加密技术能为疫苗整个供应链构建安全的数据库和网络体系，杜绝信息的伪造和篡改行为；另一方面区块链技术能将疫苗从生产到流通的全过程规范化透明化，将供应链的全过程信息完整安全的存储起来，从而在发生问题时追踪问题的根源所在，迅速对问题疫苗进行控制和追责，将不良后果降到最小。从而造福社会。

1.区块链技术研究现状

近几年来，区块链技术已经进入了高速发展期，并有了较为广泛的应用与尝试，在各个场景的应用也逐渐落地。区块链技术的发展经历了区块链1.0、区块链2.0、区块链3.0三个阶段。区块链1.0是最初的货币领域应用，包括虚拟货币、支付系统等；区块链2.0是智能合约，即区块链在金融经济领域的应用，包括股票、债券、产权、资产等；区块链3.0就是目前区块链技术的发展阶段，即超越货币、金融之外的应用场景，包括生活中的各行各业。随着区块链技术的发展，众多学者在各个应用场景都做了较为丰富的研究，其中最主要的应用包括交易支付、数据共享及商品溯源。

2.医用物流追溯现状

在物流和供应链体系中，溯源技术尤为重要，近年来应用广泛的溯源技术包括条码识别、射频识别技术（RFID）、物联网技术等。首先，在普通药品的追溯方面，综合使用RFID技术，二维码技术、传感器、网络技术、数据库技术、全球定位系统和地理信息系统等可实现信息快速采集、融合、查询、监管，从而实现医药产品的安全管理机制。Aghili SF，Mala H等为医疗物联网提出了一种基于射频识别（RFID）的安全解决方案，以轻量级的RFID相互认证协议确保医疗物联网中数据的可追溯性和安全性Liu C，Gou DA为确保草药产品的安全性和有效性，基于质量标记（Ｑ标记）建立了从原材料到成品草药产品的质量传递性和可追溯性系统，以提高整个供应和生产链的草药质量。除了药品，医疗设备和器械也是医药中的一项重要内容，条码追溯是植入性医疗器械追溯应用的主要技术，刘冰和张锦在植入性医疗器械追溯管理系统（MDTS）中提到的卫生保健业条形码被运用于美国医疗领域；韩涛针对植入性医疗器械是否具备追溯码的现状，在第三方物流企业运作的多场景情况下，设计了一种多场景混合识别的系统优化技术，以应用到物流追溯系统中。Loannis P和Nikolaos T为解决医疗设备中存在的一些普遍威胁，包括通信中断、数据伪造、网络钓鱼等，提出基于区块链技术的面向消费者的医疗设备的数据保护和网络安全环境。Paolo L，Federica C等提出了药品和医疗设备的集成物流项目（LIFEMED），旨在通过基于RFID、条形码标签和读取器的远程医疗平台实现药品和医疗设备的物流管理创新数字模型，以服务于药品和医疗设备的管理和可追溯性。

医药体系中有两类特殊的产品，即血液制品和疫苗，它们对物流有着极高的要其追溯直接关系着产品的质量和有效性。在血液制品追溯方面，vanany1，maryaniA等，设计了智能血液可追溯系统，依靠条形码技术、自动识别（Auto-ID）技术做支撑，并开发了bloodtmce软件，用来整合和共享血液供应链参与者之间的信息，使得血液供应链参与者都能跟踪血液；谢菁结合无线射频技术和全程追溯体系模型构建了基于全程追溯的采供血综合管理系统，实现从血液采集、制备、检验、保存到供应的全程自动化记录，保障血液冷链的有效监控及临床输血的安全管理。在疫苗追溯方面，唐雅娜综合应用数据库技术、数据交换技术等，通过模块化、螺旋式开发模式，设计实现了基于jsp的儿童免疫规划监测预警及疫苗追溯服务平台，O’leary ST、Hurley LP等通过调查美国儿科疫苗追溯体系的现状，发现大多数疫苗追溯使用低效率低安全性的记录方式，先进的追溯技术和信息系统的使用存在障碍而难以普及，提出应充分利用二维码技术，并与免疫信息系统（IIS）和电子健康记录集成，来实现对疫苗的跟踪。

3.基于区块链的疫苗冷链追溯系统

区块链技术的兴起为许多行业带来了新的突破点，其中包括医药行业。目前国内外许多企业己纷纷开始布局医药区块链，美国食品药品管理局使用区块链对处方药进行追溯；泰克、辉瑞为首的一批制药公司针对药品供应链，推出了药品追踪区块链项目；河南紫云云计算股份有限公司创建了国内第一个基于区块链的药品追溯服务平台；阿里健康与十余家医药企业联合成立了中国药品安全追溯联盟。学者们在医药和区块链的应用上也做了颇多研宄，且普遍认为焦点集中于金融行业的区块链技术，也可运用于生物医学、医疗保健等其他领域，其巨大潜力在医学领域有众多应用，包括电子病历，医学数据分析、药品防伪、医疗服务监管等领域。Norfeldt L，Botker J等认为未来的医疗保健系统将包含越来越多的数据信息，当前的药品生产和物流方式尚不能满足这种需求，故提出了加密药品的概念，利用区块链实现不同级别的可视化，对避免药品造假和创新物流方案有极大的意义，Kumar R，Tripath R也认为区块链的先进功能能够为从生产商到最终消费者的药品完全可追溯性提供基础，从而识别假冒药品，并提出了使用区块链和加密快速响应码来解决药品安全问题的方案。在医疗物联网方面， Salah k等针对物联网设备可信的来源和所有权问题，去除第三方参与，通过以太坊区块链为医疗物联网提供了一个管理和追溯的通用框架和解决方案。而GOHN和LIM SOON则通过将最新的计算机网络技术与医疗物联网相结合，经过比较选择使用Ethereum平台开发DAPP，该DAPP可以利用区块链技术来识别产品造假、管理数据、管理客户信息、跟踪交易等疫苗事件的频发让越来越多的管理者和专家开始注意到了区块链技术在疫苗追溯中的优势，郭全中就长春长生狂犬疫苗事件提出区块链＋物联网技术的全链条、全环节溯源，是提升疫苗治理能力的利器。闻笛认为区块链技术可以实时记录疫苗存储与运输过程中的温湿度信息，区块链保证了数据的绝对安全性，任何人无法对其中的数据进行篡改，并且接种者或者监护人可以通过利用区块链开发的公共小程序查看疫苗流通过程的全部数据。徐思彦提出可将疫苗供应链中涉及到的审批部门、生产企业、经销商、疾控中心、医院以及医生、患者等全部纳入区块链体系，监管者就可以根据供应链上相关的信息追溯发生问题的环节，从而更好的追责。

结语：总之，区块链技术能将疫苗从生产到流通的全过程规范化透明化，将供应链的全过程信息完整安全的存储起来，从而在发生问题时追踪问题的根源所在，迅速对问题疫苗进行控制和追责，将不良后果降到最小。从而造福社会。

参考文献

1. 董鹏，罩新强，聂梓茜．区块链将打通医药追溯的“任督二脉”

2. 温川飙，赵姝婷，陈菊，施明毅，高原．基于区块链的第三代中药追溯平台构建研宄.

3. 周倩．区块链在药品供应链中的应用探索。

（基金项目：本文系山东省大学生创新创业训练计划项目“区块链背景下基于Fabric平台的疫苗冷链追溯系统”，项目编号：S202113324494。

作者简介：闫培（2002.01），男，山东枣庄，本科，网络工程，山东协和学院学生

李超前（2000.04），女，山东聊城，本科，网络工程，山东协和学院学生）