基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子健康檔案管理研究

王三泰　高宏娟　馬?；鄣?/p>

關(guān)鍵詞：電子健康檔案；區(qū)塊鏈技術(shù)；檔案管理

中圖法分類號：G270 文獻標(biāo)識碼：A

1區(qū)塊鏈技術(shù)概述

區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式，其本質(zhì)是一個去中心化的數(shù)據(jù)庫。新交易產(chǎn)生后，會通過P2P網(wǎng)絡(luò)廣播到所有區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的參與節(jié)點，由獲得驗證權(quán)的節(jié)點驗證并將交易打包成區(qū)塊，進而將區(qū)塊“廣而告之”，被其他各節(jié)點驗證后的區(qū)塊會追加至區(qū)塊鏈“鏈條”末端，各節(jié)點將新區(qū)塊存儲在自己獨立持有和維護的數(shù)據(jù)庫中，完成區(qū)塊鏈更新。自此，交易正式人鏈，且被永遠保存無法篡改。區(qū)塊按時序性相連，通過加密算法串聯(lián)在一起形成鏈條，這便是區(qū)塊鏈（blockchain）。

1.1去中心化

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中分布著眾多數(shù)據(jù)庫節(jié)點，每個節(jié)點都具有高度自治的特征。節(jié)點之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。由節(jié)點來自由選擇中心、自由決定中心，任何一個節(jié)點都可能成為階段性的中心，但不具備強制性的中心控制功能。節(jié)點與節(jié)點之間的影響，會通過網(wǎng)絡(luò)而形成多主線的非線性因果關(guān)系，進而形成一種開放式、扁平化、平等性的去中心化系統(tǒng)現(xiàn)象或結(jié)構(gòu)。去中心化的區(qū)塊鏈具有系統(tǒng)安全性、多方參與性、數(shù)據(jù)公開性、開放共享性等特點，與目前電子健康檔案管理工作中亟待解決的存儲數(shù)據(jù)易篡改、多方參與不足、數(shù)據(jù)公開不充分、共享性缺失等問題呈現(xiàn)一種良好的互嵌耦合關(guān)系。

1.2公開透明共監(jiān)管

區(qū)塊鏈是一個公開化的數(shù)據(jù)平臺，除了具有隱私屬性的數(shù)據(jù)信息，鏈上所有數(shù)據(jù)均對全員開放，具有數(shù)據(jù)公開透明的優(yōu)勢特征。數(shù)據(jù)的公開性促使其擁有良好的透明性，全體成員都可以見證數(shù)據(jù)的真實情況，加之區(qū)塊鏈采用P2P對等網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點之間都是平等平級的，不存在中心化的層級結(jié)構(gòu)，這代表成員之間可以便捷地傳遞資源，每位成員都可以自由公平地獲取信息，正是這種開放性和平等性的結(jié)構(gòu)降低了信息在不同社會成員之間傳遞的不對稱性。將數(shù)據(jù)信息暴露于“眾目睽睽之下”，讓全社會成員共同監(jiān)管，可以有效避免暗箱操作等行為，同時提高社會成員之間的信任度，保證數(shù)據(jù)的公平性和真實性。

1.3強條件篡改

強條件篡改即只有達到全網(wǎng)算力51%及以上才有可能篡改記錄，但此時的篡改成本已經(jīng)遠遠超過篡改后的收益成本，況且在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，各參與節(jié)點遍布全球，若要掌握全網(wǎng)51%的算力也非易事，所以，在如此“強條件”之下，區(qū)塊鏈基本實現(xiàn)了不可篡改。除此之外，哈希算法和時間戳也為區(qū)塊鏈不可篡改提供強有力的技術(shù)保障。哈希算法是指將輸入的任意長度的字符串通過散列算法輸出固定長度的散列值。即使只改變輸入中的一個字符，也會使輸出值截然不同，且很難找到逆向規(guī)律，從而有效防止數(shù)據(jù)被篡改。在區(qū)塊上鏈時，通過時間戳屬性給區(qū)塊“蓋章”，表示區(qū)塊的產(chǎn)生時間，這使得每個區(qū)塊必定按照時間順序排列相連，如此環(huán)環(huán)相扣，便在極大程度上保證了區(qū)塊鏈的不可篡改性。

1.4可追溯機制

區(qū)塊鏈分布式存儲的特點使得每個節(jié)點都存儲著區(qū)塊數(shù)據(jù)的“副本”，加上區(qū)塊鏈的不可篡改性，保證了區(qū)塊數(shù)據(jù)的原始狀態(tài)的“共識存儲”和完整性。并且，區(qū)塊鏈中每條數(shù)據(jù)的錄入都會加蓋時序節(jié)點的時間戳，標(biāo)明每條數(shù)據(jù)的錄入時間，數(shù)據(jù)的編輯修改等操作都會被記錄保存，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)任何異常，便可抓住數(shù)據(jù)編輯的時間戳主線，從而準確地追溯到數(shù)據(jù)的原始狀態(tài)、歷史編輯記錄和問題節(jié)點，進而找出相關(guān)責(zé)任人，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

1.5智能合約

智能合約是一種用信息化的方式傳播、驗證或執(zhí)行合同的計算機協(xié)議，允許在沒有第三方的情況下進行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉(zhuǎn)。智能合約由多個用戶共同參與制定，協(xié)議中明確了雙方的權(quán)利與義務(wù)，開發(fā)人員將這些權(quán)利與義務(wù)編寫成代碼，代碼中包含合約自動執(zhí)行的條件，一旦某個事件觸發(fā)（符合）合約中的條款，代碼就會自動執(zhí)行，所有交易數(shù)據(jù)無法篡改，不可偽造。不依賴第三方執(zhí)行合約，降低簽訂合約、執(zhí)行和監(jiān)管方面的成本，具有良好的去信任化優(yōu)勢及特性。

2電子健康檔案管理中存在的問題

在目前信息化、大數(shù)據(jù)時代全面到來的時代背景下，電子健康檔案的管理工作非常受到重視，而通過廣泛地多形式收集電子健康檔案信息并實現(xiàn)實時共享，則能為醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)診治和個人健康保障提供可有效查閱的檔案記錄。但是，現(xiàn)階段電子健康檔案的管理工作中還存在一些問題需要解決。

2.1網(wǎng)絡(luò)管理普及率低

電子健康檔案系統(tǒng)使醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)和對個人健康進行護理的用戶能夠獲得需要的信息，且顯著改善了患者護理過程。電子健康檔案系統(tǒng)通過提供更好的疾病管理和更少的醫(yī)療錯誤來顯著降低醫(yī)療成本，而當(dāng)前許多的電子健康檔案系統(tǒng)未能吸引大多數(shù)人上傳分享他們的健康檔案記錄，這種實時共享的缺乏降低了電子健康檔案系統(tǒng)可實現(xiàn)的好處。近年來，電子健康檔案系統(tǒng)由于其在優(yōu)化醫(yī)療成本方面的基本作用效果顯著，從而越來越受到學(xué)者和從業(yè)者的關(guān)注，而就目前而言，部分地區(qū)在檔案信息化建設(shè)過程中對于居民的健康檔案信息收集得不全面、不系統(tǒng)，難以實現(xiàn)檔案信息資源共享。此外，一些電子健康檔案系統(tǒng)設(shè)計并沒有充分滿足用戶的需要和要求，收集數(shù)據(jù)效率低下且適應(yīng)能力差，使用這樣較為落后的系統(tǒng)已經(jīng)給信息處理帶來了負面的后果。這些問題使我們有理由找到一個有助于醫(yī)療改革，以患者為中心，安全、透明的，同時保證提供數(shù)據(jù)完整性的平臺，即基于區(qū)塊鏈管理的電子健康檔案系統(tǒng)。

2.2電子健康檔案信息安全問題

在大數(shù)據(jù)技術(shù)出現(xiàn)之前，醫(yī)療部門使用紙質(zhì)系統(tǒng)來存儲醫(yī)療記錄，如使用手寫機制。這種紙質(zhì)醫(yī)療記錄檔案系統(tǒng)效率低、不安全、無組織、不合理，還面臨數(shù)據(jù)重復(fù)和冗余的問題，因為所有病人訪問的機構(gòu)都有病人醫(yī)療記錄的各種副本。傳統(tǒng)的電子健康檔案系統(tǒng)往往面臨數(shù)據(jù)泄露的問題，如在對傳統(tǒng)的電子健康檔案系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析的過程中系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)條目就可能有泄露的風(fēng)險。并且，目前醫(yī)療信息系統(tǒng)成為網(wǎng)絡(luò)攻擊目標(biāo)的趨勢越來越明顯，這意味著電子健康檔案信息存儲需要一個更加安全的平臺。電子健康檔案中信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量間接有助于保護用戶的安全，因為不準確的醫(yī)療數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致診斷不當(dāng)，從而導(dǎo)致患者接受錯誤的治療。存儲在電子健康檔案系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的高質(zhì)量和高準確性使不同部門的衛(wèi)生專業(yè)人員更容易做出決策。

2.3專業(yè)檔案管理人才缺乏

一些社區(qū)醫(yī)院和醫(yī)療機構(gòu)對如何使用電子健康檔案系統(tǒng)還存在障礙。這些障礙包括缺乏技術(shù)基礎(chǔ)、安全和隱私問題、缺乏技術(shù)專長以及工作流程發(fā)生變化等。衛(wèi)生專業(yè)人員對電子健康檔案系統(tǒng)的使用程度對于提高用戶醫(yī)療護理質(zhì)量至關(guān)重要，衛(wèi)生領(lǐng)導(dǎo)人是衛(wèi)生政策的實施者，他們對電子健康檔案系統(tǒng)的接受度將導(dǎo)致其成敗。關(guān)于電子健康檔案系統(tǒng)的政策實施和變革管理方法鼓勵包括護士在內(nèi)的一線管理人員參與決策，臨床和非臨床負責(zé)人應(yīng)該是經(jīng)常使用電子健康檔案系統(tǒng)或直接監(jiān)督電子健康檔案系統(tǒng)使用者的人。而目前一定程度上存在很多電子健康檔案系統(tǒng)檔案管理人員都屬于兼職性質(zhì)的情況，對電子健康檔案管理和使用的重要性和必要性認識不足，使電子健康檔案管理工作開展與預(yù)期有差距。

3區(qū)塊鏈在電子健康檔案管理中的應(yīng)用路徑

長期以來，區(qū)塊鏈一直是一個非常受重視的研究領(lǐng)域，它提供的很多好處已經(jīng)被許多不同的行業(yè)所享用。同樣，區(qū)塊鏈技術(shù)由于其安全性、保密性和去中心化的特點而大大增加醫(yī)療保健部門從中受到益的機會。然而，電子健康檔案系統(tǒng)面臨數(shù)據(jù)安全、完整性方面的問題，建議架構(gòu)的內(nèi)容首先為電子病歷實施區(qū)塊鏈技術(shù)，其次為電子病歷提供安全存儲，通過為建議框架的用戶定義粒度訪問規(guī)則來記錄。

3.1應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)加快普及電子健康檔案

用戶賦權(quán)在基于區(qū)塊鏈的電子健康檔案信息系統(tǒng)與用戶將信息上傳至電子健康檔案系統(tǒng)的意圖之間的關(guān)系中發(fā)揮了中介作用，基于區(qū)塊鏈的信息系統(tǒng)提高了用戶的賦權(quán)能力，用戶在其中對自己的健康記錄有更多的控制權(quán)，所以區(qū)塊鏈技術(shù)可用于電子健康檔案管理，以增加用戶對信息的控制權(quán)。當(dāng)用戶對自己的信息和醫(yī)療保健擁有決策權(quán)時，則更有可能在基于區(qū)塊鏈的信息共享系統(tǒng)中共享自己的健康記錄，所以實踐結(jié)果表明，用戶賦權(quán)是電子健康檔案系統(tǒng)信息共享行為關(guān)系的重要中介。目前，醫(yī)療機構(gòu)在其電子健康檔案系統(tǒng)中采用區(qū)塊鏈技術(shù)來實施管理，可以使用戶對自己的健康信息數(shù)據(jù)擁有更大的權(quán)力，結(jié)果顯示，被授權(quán)的用戶越來越愿意分享他們的健康數(shù)據(jù)，由于其有益的特征，如優(yōu)化的醫(yī)療成本，用戶的賦權(quán)得到了許多衛(wèi)生政策計劃的極大關(guān)注，為了優(yōu)化醫(yī)療保健成本，醫(yī)療機構(gòu)和專業(yè)人員實施使用基于區(qū)塊鏈管理的電子健康檔案系統(tǒng)的趨勢近年來有所擴大。

3.2應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)規(guī)范電子健康檔案使用

醫(yī)療衛(wèi)生部門面臨向電子病歷轉(zhuǎn)移的趨勢，電子健康檔案系統(tǒng)的設(shè)計和管理一定程度上也結(jié)合了基于紙質(zhì)版的病歷，而基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子健康檔案系統(tǒng)將被用來記錄臨床數(shù)據(jù)和實驗室結(jié)果，數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)的倍數(shù)中組件，通過預(yù)防錯誤和增加用戶方面信息訪問而提高醫(yī)療安全性。醫(yī)療機構(gòu)目前采用基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子健康檔案系統(tǒng)管理的主要原因是，區(qū)塊鏈電子健康檔案系統(tǒng)可以幫助醫(yī)療機構(gòu)和專業(yè)人員設(shè)計一個有效和可靠的信息共享系統(tǒng)，以改善傳統(tǒng)的個人健康檔案，從而減少醫(yī)療錯誤并改善疾病管理?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的電子健康檔案系統(tǒng)可以改進電子健康檔案系統(tǒng)的安全使用，并且體現(xiàn)出優(yōu)越的成本效益。電子健康檔案的使用背后反映的是醫(yī)療系統(tǒng)對于醫(yī)療保健質(zhì)量的改善，電子健康檔案系統(tǒng)是醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)的重要組成部分，為醫(yī)療保健提供許多功能。共享系統(tǒng)的基本重點是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子健康檔案系統(tǒng)的管理，應(yīng)該從對電子檔案按照安全等級進行劃分區(qū)塊出發(fā)，明確使用權(quán)限，避免信息資源泄露，區(qū)塊上鏈后基于哈希算法和時間戳等技術(shù)保障，信息泄露的可能大大降低。對可能存在的信息安全問題要及時排查，醫(yī)療機構(gòu)要結(jié)合本地區(qū)健康檔案管理實際需要，細化區(qū)塊鏈技術(shù)并構(gòu)建電子健康檔案管理規(guī)范條例。

3.3應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)推動科學(xué)管理電子健康檔案

信息化背景下的基于區(qū)塊鏈技術(shù)開展的電子健康檔案管理工作對提高檔案管理工作效率具有重要意義。要以更吸引人的激勵政策向社會廣納賢才，進一步提升電子健康檔案管理隊伍的整體素質(zhì)。電子健康檔案的管理人員不但要加強對日益增加的數(shù)據(jù)信息的收集，還要對項目的檔案管理人員進行定期的區(qū)塊鏈技術(shù)培訓(xùn)和教育，不斷完善專業(yè)技能，既能夠掌握電子健康檔案的工作重點和工作要點，也能夠?qū)Πl(fā)現(xiàn)的安全問題和信息風(fēng)險進行快速排查和處理，從而實現(xiàn)高質(zhì)量的檔案管理工作。同時，要加強電子檔案管理人員與其他部門之間的配合，與其他部門建立起數(shù)據(jù)共享，建立完備的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)電子健康檔案信息資源的合理開發(fā)、利用，發(fā)揮電子檔案的管理工作中的服務(wù)功能。要加強對電子健康檔案的日常歸納和整理，對已經(jīng)發(fā)生變化的信息及時更新，并根據(jù)對應(yīng)的題目和目錄分類編排，提高電子健康檔案的規(guī)范化區(qū)塊鏈存儲，實現(xiàn)電子健康檔案信息資源的合理開發(fā)和利用。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展，健全的法律法規(guī)體系發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子健康檔案建設(shè)中應(yīng)該盡量應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)中的智能合約協(xié)議，加強對各項法規(guī)的完善。區(qū)塊鏈持有批量交易由點對點網(wǎng)絡(luò)管理，具有安全性、匿名性和完整性等優(yōu)點，且沒有第三方干預(yù)的數(shù)據(jù)。這些好處使用戶的相關(guān)醫(yī)療信息保存在網(wǎng)上成為一種合理的選擇。

作者簡介：

王三泰（2000—），本科，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng)。

高宏娟（2000—），本科，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng)。

馬海慧（2000—），本科，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng)。

韓恩雪（2002—），本科，研究方向：衛(wèi)生事業(yè)管理。

郭宇瓊（2001—）.本科，研究方向：衛(wèi)生事業(yè)管理。