區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)院管理中的應(yīng)用分析*

婁嵐清，魏東曉，劉穎

(河南省胸科醫(yī)院，鄭州市 450008)

信息時(shí)代，科技日新月異，新技術(shù)正越來(lái)越深遠(yuǎn)的影響人類的生活。當(dāng)前，人類正迎來(lái)新一輪科技革命的浪潮，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)正以一種前所未有的方式影響著人類的生產(chǎn)和生活方式。其中，作為比特幣底層技術(shù)的區(qū)塊鏈技術(shù)，被認(rèn)為是開啟互聯(lián)網(wǎng)新紀(jì)元的基礎(chǔ)性技術(shù)之一。區(qū)塊鏈技術(shù)起源于數(shù)字貨幣領(lǐng)域，以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)率先敲開金融大門，繼而又滲透到證券、保險(xiǎn)、醫(yī)療、政務(wù)服務(wù)等領(lǐng)域。在醫(yī)療行業(yè)，區(qū)塊鏈技術(shù)正處于探索發(fā)展期，存在著巨大的應(yīng)用空間。筆者分析醫(yī)療行業(yè)信息化過(guò)程存在的問(wèn)題和瓶頸，探討區(qū)塊鏈技術(shù)在創(chuàng)新現(xiàn)代醫(yī)院管理中的應(yīng)用及發(fā)展前景。

1 區(qū)塊鏈的技術(shù)內(nèi)涵與實(shí)質(zhì)

區(qū)塊鏈?zhǔn)切乱淮畔⒒A(chǔ)設(shè)施的雛形，它是一種全新的信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信技術(shù)、非對(duì)稱加密技術(shù)、共識(shí)機(jī)制等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。本質(zhì)上，它是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，區(qū)塊，由密碼學(xué)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)塊組成，以自動(dòng)加蓋時(shí)間戳的方式，從創(chuàng)始?jí)K鏈接到當(dāng)前區(qū)塊，從而形成區(qū)塊鏈[1]。

2008年，它作為比特幣的基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)入公眾視野，之后區(qū)塊鏈技術(shù)迅速發(fā)展，短短10余年間，就跨越了技術(shù)實(shí)驗(yàn)和極客小眾階段，進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化應(yīng)用階段。其重要支持技術(shù)包括哈希函數(shù)、分布式賬本、P2P網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)算法等?？梢哉f(shuō)，比特幣系統(tǒng)是世界上第一個(gè)也是最成功的區(qū)塊鏈應(yīng)用，其安全性、開創(chuàng)性經(jīng)受了時(shí)間的檢驗(yàn)。其后，智能合約引入，其開放透明、去中心化、不可篡改等特性在其他領(lǐng)域逐步受到重視，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用范圍開始擴(kuò)大到各個(gè)行業(yè)，并與5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)融合發(fā)展，展現(xiàn)出重構(gòu)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展生態(tài)的趨勢(shì)。

2 區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)的顛覆性，不僅僅是其技術(shù)，更是技術(shù)傳達(dá)的對(duì)未來(lái)世界信息基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)的設(shè)計(jì)理想，其去中心化的設(shè)計(jì)理念是對(duì)目前中心化網(wǎng)絡(luò)模式的徹底變革，隨著底層技術(shù)的成熟，區(qū)塊鏈正展現(xiàn)出變革性潛力和深遠(yuǎn)影響。概括而言，區(qū)塊鏈具有如下顛覆性的特點(diǎn)。

2.1 去中心化系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)架構(gòu)不同，區(qū)塊鏈采用的是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer Networking)，簡(jiǎn)稱為P2P網(wǎng)絡(luò)，它打破了傳統(tǒng)的中心化服務(wù)模式，去除中心節(jié)點(diǎn)，使用分布式核算和存儲(chǔ)，任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是對(duì)等的，所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)賬本數(shù)據(jù)。任何單點(diǎn)或少數(shù)節(jié)點(diǎn)的故障都不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量沒(méi)有上限，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)越多，P2P網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)質(zhì)量就越高。

2.2 開放透明性

與中心化系統(tǒng)中不同節(jié)點(diǎn)間存在信息不對(duì)稱問(wèn)題相比，區(qū)塊鏈P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是對(duì)等的，所有節(jié)點(diǎn)平等的發(fā)送和接受網(wǎng)絡(luò)信息，共識(shí)算法保證交易確認(rèn)在所有節(jié)點(diǎn)間的一致性，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有透明性，因此所有節(jié)點(diǎn)均是開放、透明、公平、可信。

2.3 防篡改可追溯性

共識(shí)算法從設(shè)計(jì)上保證一旦寫入即無(wú)法被篡改。交易數(shù)據(jù)以時(shí)間戳的方式永久、完整的保存在區(qū)塊結(jié)構(gòu)中，攻擊者需要控制全系統(tǒng)51%的算力才能對(duì)交易數(shù)據(jù)篡改，因此篡改難度和成本極大，完整的不可篡改的記錄保證了數(shù)據(jù)的可追溯性。

2.4 隱私安全性

區(qū)塊鏈技術(shù)最大的顛覆性是建立可信機(jī)制，其去中心化特性決定了其去信任化的特性，從全新視角進(jìn)行隱私設(shè)計(jì)，系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)之間不需要身份驗(yàn)證信息，即交易確認(rèn)或有效性不需要其他節(jié)點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證。信息傳遞完全匿名進(jìn)行，有效保障了用戶隱私。

3 醫(yī)院管理信息化存在的問(wèn)題及瓶頸

3.1 醫(yī)療行業(yè)信息化平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一[2]

2011年，原衛(wèi)生部印發(fā)《基于電子病歷的醫(yī)院信息化平臺(tái)建設(shè)技術(shù)解決方案》，以期建立規(guī)范化的醫(yī)院信息平臺(tái)。10年來(lái)，醫(yī)療行業(yè)信息化建設(shè)快速發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)從基礎(chǔ)支撐向智慧醫(yī)療邁進(jìn)[3]。但是，醫(yī)院信息化平臺(tái)建設(shè)仍然缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，信息化建設(shè)投入無(wú)法滿足預(yù)期要求。另外，醫(yī)療機(jī)構(gòu)根據(jù)工作需要，與軟件開發(fā)企業(yè)進(jìn)行合作，建立內(nèi)部運(yùn)行醫(yī)療信息系統(tǒng)。這導(dǎo)致各醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間沒(méi)有統(tǒng)一的信息交互接口，很難實(shí)現(xiàn)信息共享，信息孤島[4]現(xiàn)象嚴(yán)重。

3.2 醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部信息化平臺(tái)不統(tǒng)一

不僅醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間信息化平臺(tái)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即使在個(gè)體醫(yī)院內(nèi)部，也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的信息化平臺(tái)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年，全國(guó)電子病歷平均評(píng)級(jí)僅為1.74，綜合評(píng)級(jí)達(dá)到2級(jí)以上方可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，才能視為完成電子病歷系統(tǒng)建設(shè)[5]。醫(yī)院內(nèi)醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、檢驗(yàn)科信息系統(tǒng)(LIS)、醫(yī)學(xué)影像存檔與通訊系統(tǒng)(PACS)、放射科信息系統(tǒng)(RIS)、辦公自動(dòng)化(OA)等各類系統(tǒng)通常獨(dú)立運(yùn)行，雖然部分能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，但不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)連接和共享利用水平較低，未真正實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一集成、資源共享和高效運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)。

3.3 整體信息化發(fā)展水平參差不齊

全國(guó)各地區(qū)醫(yī)院信息化建設(shè)不平衡，各省份之間差異較大。一般而言，東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，醫(yī)院信息化建設(shè)整體水平好于中西部地區(qū)，另外，三級(jí)醫(yī)院在人才、資金投入等方面普遍好于二級(jí)醫(yī)院，信息化水平相對(duì)較高。相比較，基層衛(wèi)生機(jī)構(gòu)投入低、信息化手段簡(jiǎn)單，信息基礎(chǔ)設(shè)施比較薄弱。

3.4 基于傳統(tǒng)的中心化信息架構(gòu)設(shè)施

現(xiàn)行醫(yī)院信息化管理系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)架構(gòu)，即C/S架構(gòu)或B/S架構(gòu)，這種架構(gòu)也被稱為主從式架構(gòu)，其中服務(wù)端是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心，客戶端之間通信需依賴服務(wù)端的協(xié)助。其優(yōu)點(diǎn)明顯，如統(tǒng)一的服務(wù)形式，方便維護(hù)、升級(jí)和管理。但也存在諸多弊端，如中心節(jié)點(diǎn)故障引發(fā)全網(wǎng)癱瘓，中心節(jié)點(diǎn)性能成為全網(wǎng)瓶頸，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象等。

4 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院管理的探索

作為一項(xiàng)新興技術(shù)，區(qū)塊鏈獨(dú)特的去中心化架構(gòu)設(shè)計(jì)為突破現(xiàn)行醫(yī)院管理信息化的發(fā)展瓶頸提供了新的視角[6]。據(jù)文獻(xiàn)分析，區(qū)塊鏈應(yīng)用研究包括電子病歷、醫(yī)療檔案、財(cái)務(wù)審計(jì)、藥品管理、應(yīng)急管理、醫(yī)聯(lián)體建設(shè)等方方面面，這為拓寬醫(yī)院信息化發(fā)展路徑、提升信息化水平提供了重要實(shí)踐探索，也為實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息互通、提高質(zhì)量監(jiān)管、規(guī)范流程管理等開拓了新的研究領(lǐng)域。

4.1 構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的新型醫(yī)療信息管理系統(tǒng)

電子病歷和醫(yī)療信息管理是主要研究熱點(diǎn)。孫學(xué)波，姜金希[7]以傳統(tǒng)的B/S醫(yī)療體系為基礎(chǔ)，提出增加區(qū)塊鏈服務(wù)節(jié)點(diǎn)，著重于智能合約的設(shè)計(jì)，來(lái)重構(gòu)醫(yī)療管理系統(tǒng)的層級(jí)架構(gòu)，為區(qū)塊鏈信息系統(tǒng)的建立提供了較為現(xiàn)實(shí)的技術(shù)思路。翟社平等[8]、牛淑芬等[9]分別從技術(shù)角度，提出基于區(qū)塊鏈的電子病歷共享方案等。在國(guó)外，MedicalChain“區(qū)塊鏈+醫(yī)療”應(yīng)用平臺(tái)已于2017年從實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)入合作醫(yī)療機(jī)構(gòu)落地應(yīng)用。這不僅為醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部信息管理帶來(lái)全新的思路，也有利于醫(yī)療信息的互通共享，而且對(duì)整個(gè)醫(yī)療行業(yè)健康信息數(shù)據(jù)共享有很大裨益。

4.2 設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的藥品流通管理系統(tǒng)

區(qū)塊鏈技術(shù)在供應(yīng)鏈溯源管理領(lǐng)域的應(yīng)用也是研究熱點(diǎn)之一。楊怡[10]針對(duì)處方藥多環(huán)節(jié)監(jiān)管問(wèn)題，設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈的處方藥流通管理方案和應(yīng)用模式。古銳[11]以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)探討藥品質(zhì)量追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，這對(duì)解決藥品追溯過(guò)程中的信息零碎化、環(huán)節(jié)漏洞、數(shù)據(jù)篡改等問(wèn)題具有重要的意義。相關(guān)“區(qū)塊鏈+”藥品追溯服務(wù)平臺(tái)如“紫云藥安寶藥品追溯云服務(wù)平臺(tái)”、美國(guó)輝瑞推出的區(qū)塊鏈藥品追溯平臺(tái)MediLedger項(xiàng)目等已經(jīng)落地試點(diǎn)應(yīng)用。

4.3 基于區(qū)塊鏈的醫(yī)院財(cái)務(wù)管理平臺(tái)研究

搭建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)院財(cái)務(wù)管理平臺(tái)亦備受關(guān)注。宮宇宸等[12]從區(qū)塊鏈對(duì)財(cái)務(wù)活動(dòng)的應(yīng)用價(jià)值、實(shí)現(xiàn)路徑及存在問(wèn)題等方面對(duì)區(qū)塊鏈應(yīng)用于財(cái)務(wù)管理進(jìn)行分析。唐衍軍等[13]從解決醫(yī)院財(cái)務(wù)管理存在的問(wèn)題出發(fā)，嘗試構(gòu)建包括數(shù)據(jù)中心、清算服務(wù)器、資源服務(wù)器、應(yīng)用中心等模塊的區(qū)塊鏈財(cái)務(wù)管理平臺(tái)。劉景廣[14]基于區(qū)塊鏈技術(shù)和醫(yī)院HIS信息系統(tǒng)，搭建新型醫(yī)院智能化財(cái)務(wù)管理框架。這些為醫(yī)院財(cái)務(wù)運(yùn)行提出了全新的管理思路。

4.4 基于區(qū)塊鏈的醫(yī)院管理附屬系統(tǒng)設(shè)計(jì)

區(qū)塊鏈在醫(yī)院管理的其他領(lǐng)域應(yīng)用也被廣泛探討，涵蓋醫(yī)保、后勤、應(yīng)急、審計(jì)、檔案管理等方面。葛國(guó)曙，尚書[15]探討區(qū)塊鏈在醫(yī)院管理中的應(yīng)用可能，包括醫(yī)保管理、物資采購(gòu)、運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)、檢驗(yàn)標(biāo)本管理等。王謙等[16]探討將區(qū)塊鏈技術(shù)與醫(yī)院資產(chǎn)管理場(chǎng)景相融合，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資產(chǎn)平臺(tái)。曹藝博等[17]構(gòu)想一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物資交易管理系統(tǒng)。葉華、曹曉均[18]探討區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)院診療支付、結(jié)算、藥品、耗材等環(huán)節(jié)建立誠(chéng)信服務(wù)體系中的作用等。可以預(yù)見，成熟的區(qū)塊鏈技術(shù)將從科技角度提升醫(yī)院管理的質(zhì)量和效率，進(jìn)而重塑未來(lái)醫(yī)院管理模式。

5 結(jié)語(yǔ)與思考

5.1 區(qū)塊鏈在醫(yī)院管理中的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段

從區(qū)塊鏈行業(yè)大環(huán)境看，近5年來(lái)，中國(guó)的區(qū)塊鏈專利數(shù)量、企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)業(yè)規(guī)模一直保持喜人增長(zhǎng)趨勢(shì)，且居世界前列。目前，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)逐步進(jìn)入規(guī)范化、規(guī)?；陌l(fā)展階段，在金融領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)成熟，在各行各業(yè)的潛力正在釋放。但在醫(yī)院管理方面，區(qū)塊鏈的應(yīng)用研究尚處于早期階段。多數(shù)研究處于對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用的展望、思考和理論探討階段，部分研究從技術(shù)角度研發(fā)應(yīng)用平臺(tái)，但多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)階段，企業(yè)級(jí)的應(yīng)用尚屬少數(shù)。

5.2 核心技術(shù)研發(fā)是推動(dòng)區(qū)塊鏈項(xiàng)目應(yīng)用的關(guān)鍵

區(qū)塊鏈技術(shù)成熟和標(biāo)準(zhǔn)化的程度是影響區(qū)塊鏈技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵[19]。區(qū)塊鏈在醫(yī)院管理中的規(guī)模應(yīng)用有待區(qū)塊鏈底層技術(shù)的成熟，目前，從區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展大環(huán)境來(lái)看，區(qū)塊鏈底層技術(shù)仍不成熟，如區(qū)塊鏈的速度性能、技術(shù)應(yīng)用安全、多鏈?zhǔn)聞?wù)處理能力、共識(shí)算法等核心領(lǐng)域仍存在待完善的空間。另外，區(qū)塊鏈技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)尚在形成中。下一步，持續(xù)推進(jìn)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)范化建設(shè)，推進(jìn)區(qū)塊鏈核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)攻關(guān)，推進(jìn)企業(yè)級(jí)應(yīng)用方面取得突破，才能真正發(fā)揮區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)與潛力。

5.3 抓住區(qū)塊鏈發(fā)展機(jī)遇，重塑醫(yī)院管理信息化未來(lái)

根據(jù)國(guó)家衛(wèi)健委關(guān)于《公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展促進(jìn)行動(dòng)(2021-2025年)》方案，信息化將作為醫(yī)院基本建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域，建設(shè)“三位一體”智慧醫(yī)院信息系統(tǒng)是未來(lái)的方向。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，在國(guó)內(nèi)，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新產(chǎn)品、新模式應(yīng)用不斷深化，向各行各業(yè)加速滲透，未來(lái)或?qū)⒊蔀閿?shù)字中國(guó)建設(shè)的重要支撐。在此背景下，醫(yī)療相關(guān)行業(yè)應(yīng)抓住區(qū)塊鏈發(fā)展的重要窗口機(jī)遇，積極探索“區(qū)塊鏈+醫(yī)療”在智慧醫(yī)院信息系統(tǒng)中的創(chuàng)新應(yīng)用，真正發(fā)揮區(qū)塊鏈作為新型基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)潛力，為打破現(xiàn)階段醫(yī)院管理信息化瓶頸，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院管理信息化的“彎道超車”提供堅(jiān)實(shí)的科技保障。