区块链打击假药:构建安全可溯源的医药供应链
制药企业多年难以追踪供应链全链路产品,致使造假者将假药注入市场。需建立新溯源追踪体系。研究者认为区块链可提供技术基石:其能有效追踪药品、防止假药流通。
探讨区块链方案前,须溯源问题根源。
假药定义与危害
WHO 定义假药为:“欺诈性制造、错误标签、低质量、隐瞒来源详情或身份、不符合既定标准的药品”。
假药可能含部分真实成分,也可能在生产层面掺入毒性成分。服用可致严重健康损害。造假者常冒用知名企业商标骗取市场准入。虽为全球性问题,发展中国家受害最重。假药分销网络极度复杂,难检测清除。防止假药流通,需能在每个环节追踪药品交付的系统。区块链为能驾驭复杂供应链、全程追踪产品的最新创新。
区块链在医药供应链的应用逻辑
区块链最初为比特币交易日志设计。提供丰富账本软件存储数据记录——按区块排列的交易日志。区块链系统采集每笔交易的时间、日期、价格、参与方。单区块信息变更,所有片段同步更新,提供全交易最新信息。
应用于医药供应链,区块链提供电子账本,网络中每方均可查看验证交易信息。
为构建安全药品供应链管理系统,提出区块链结合 Hyperledger Fabric。该账本软件能监控追踪药品交付全过程。Hyperledger Fabric 可配置多世界状态数据库维护当前值集合,应用于医药领域可实现药品无论身处何地均能精准溯源。
DSCMR 系统:区块链+机器学习双引擎
研究者提出基于区块链与机器学习的药品供应链管理与推荐系统(DSCMR)。先区分两互补组件:药品供应管理系统与推荐系统。
- 药品管理系统:用户可全程追踪药品、下单、更新订单等。
- 推荐系统:基于 N-gram 与 LightGBM 机器学习模块,向制药企业客户推荐最佳药品。
药品管理系统细节
用户可查询药品信息、追踪溯源订单、更新记录等。用户角色含患者、医生、制造商、分销商、药房、医院等,数据存储于区块链。各用户获 Web 应用执行交易、与区块链网络通信,均可追踪药品交付状态。所有用户查看完整药品详情需权限,通过客户端登录执行各自交易,提升医药供应链安全等级。
提交交易提案:用户凭凭证发起请求,经验证后发送至对等节点审批。对等节点审查提案,符合智能合约标准则批准;验证交易结果并记入账本。完成后账本更新全网数据。
药品推荐系统
基于自然语言处理与机器学习,利用 N-gram 与 LightGBM 模块推荐最佳药品。用公开药品评价数据集(含副作用、疗效、客户评论)训练模型预测最有效药品。推荐系统能通过 N-gram 模型识别新评论自训练、动态更新推荐结果。
智能合约限制特定交易参与人数。旨在无第三方中介下交换信息、财产、资金。通常为强制执行协议的计算机代码。提议网络中用 Java 与 Node.js 编写智能合约,存储于区块链分布式账本,防篡改防删除。
实验结果与四大核心优势
测试 DSCMR 系统得出多项结论:
- 客户端应用与区块链高效通信。身份经对等节点验证后可发起交易。制造商可在区块链网络增/改/删药品详情;医生、医院、药房等可查看并按需更新药品信息。
- REST 服务器组件促进客户端与区块链网络通信。交易验证请求经服务器转发存储入区块链。
- 药品推荐系统测试四病症:痤疮、高血压、焦虑、酒精依赖。系统通过客户端安全透明地准确推荐最佳药品。患者可追踪药品来源辨真伪。
系统在打击假药上具四大核心优势:① 成功向客户推荐顶级最佳药品;② 患者直达客户端、医生等凭凭证访问;③ 提供安全透明体验;④ 患者扫码即获药品完整溯源,全链条参与方均可追踪相关药品,防假药入链。
Daniel Browning 任 Do Supply Inc. 业务发展协调员。
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