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　馬海慧等

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(hào)：G270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1區(qū)塊鏈技術(shù)概述

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式，其本質(zhì)是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)。新交易產(chǎn)生后，會(huì)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(diǎn)，由獲得驗(yàn)證權(quán)的節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證并將交易打包成區(qū)塊，進(jìn)而將區(qū)塊“廣而告之”，被其他各節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后的區(qū)塊會(huì)追加至區(qū)塊鏈“鏈條”末端，各節(jié)點(diǎn)將新區(qū)塊存儲(chǔ)在自己獨(dú)立持有和維護(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成區(qū)塊鏈更新。自此，交易正式人鏈，且被永遠(yuǎn)保存無法篡改。區(qū)塊按時(shí)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(kù)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有高度自治的特征。節(jié)點(diǎn)之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。由節(jié)點(diǎn)來自由選擇中心、自由決定中心，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可能成為階段性的中心，但不具備強(qiáng)制性的中心控制功能。節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的影響，會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)而形成多主線的非線性因果關(guān)系，進(jìn)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(diǎn)，與目前電子健康檔案管理工作中亟待解決的存儲(chǔ)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?zhǔn)且粋€(gè)公開化的數(shù)據(jù)平臺(tái)，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(duì)全員開放，具有數(shù)據(jù)公開透明的優(yōu)勢(shì)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(shí)情況，加之區(qū)塊鏈采用P2P對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)之間都是平等平級(jí)的，不存在中心化的層級(jí)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(huì)成員之間傳遞的不對(duì)稱性。將數(shù)據(jù)信息暴露于“眾目睽睽之下”，讓全社會(huì)成員共同監(jiān)管，可以有效避免暗箱操作等行為，同時(shí)提高社會(huì)成員之間的信任度，保證數(shù)據(jù)的公平性和真實(shí)性。

1.3強(qiáng)條件篡改

強(qiáng)條件篡改即只有達(dá)到全網(wǎng)算力51%及以上才有可能篡改記錄，但此時(shí)的篡改成本已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(diǎn)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(qiáng)條件”之下，區(qū)塊鏈基本實(shí)現(xiàn)了不可篡改。除此之外，哈希算法和時(shí)間戳也為區(qū)塊鏈不可篡改提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。哈希算法是指將輸入的任意長(zhǎng)度的字符串通過散列算法輸出固定長(zhǎng)度的散列值。即使只改變輸入中的一個(gè)字符，也會(huì)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(shí)，通過時(shí)間戳屬性給區(qū)塊“蓋章”，表示區(qū)塊的產(chǎn)生時(shí)間，這使得每個(gè)區(qū)塊必定按照時(shí)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(jī)制

區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)的特點(diǎn)使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)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(shí)存儲(chǔ)”和完整性。并且，區(qū)塊鏈中每條數(shù)據(jù)的錄入都會(huì)加蓋時(shí)序節(jié)點(diǎn)的時(shí)間戳，標(biāo)明每條數(shù)據(jù)的錄入時(shí)間，數(shù)據(jù)的編輯修改等操作都會(huì)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(shí)間戳主線，從而準(zhǔn)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(diǎn)，進(jìn)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(yàn)證或執(zhí)行合同的計(jì)算機(jī)協(xié)議，允許在沒有第三方的情況下進(jìn)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(gè)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(dòng)執(zhí)行的條件，一旦某個(gè)事件觸發(fā)（符合）合約中的條款，代碼就會(huì)自動(dòng)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(shì)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(shí)代全面到來的時(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享，則能為醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)診治和個(gè)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(jī)構(gòu)和對(duì)個(gè)人健康進(jìn)行護(hù)理的用戶能夠獲得需要的信息，且顯著改善了患者護(hù)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(cuò)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(shí)時(shí)共享的缺乏降低了電子健康檔案系統(tǒng)可實(shí)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(duì)于居民的健康檔案信息收集得不全面、不系統(tǒng)，難以實(shí)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(jì)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(fù)面的后果。這些問題使我們有理由找到一個(gè)有助于醫(yī)療改革，以患者為中心，安全、透明的，同時(shí)保證提供數(shù)據(jù)完整性的平臺(tái)，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(chǔ)醫(yī)療記錄，如使用手寫機(jī)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?yàn)樗胁∪嗽L問的機(jī)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(duì)傳統(tǒng)的電子健康檔案系統(tǒng)進(jìn)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(xiǎn)。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(shì)越來越明顯，這意味著電子健康檔案信息存儲(chǔ)需要一個(gè)更加安全的平臺(tái)。電子健康檔案中信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量間接有助于保護(hù)用戶的安全，因?yàn)椴粶?zhǔn)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(cuò)誤的治療。存儲(chǔ)在電子健康檔案系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的高質(zhì)量和高準(zhǔn)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(jī)構(gòu)對(duì)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(zhǎng)以及工作流程發(fā)生變化等。衛(wèi)生專業(yè)人員對(duì)電子健康檔案系統(tǒng)的使用程度對(duì)于提高用戶醫(yī)療護(hù)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(shí)施者，他們對(duì)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(shí)施和變革管理方法鼓勵(lì)包括護(hù)士在內(nèi)的一線管理人員參與決策，臨床和非臨床負(fù)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(duì)電子健康檔案管理和使用的重要性和必要性認(rèn)識(shí)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(zhǎng)期以來，區(qū)塊鏈一直是一個(gè)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(diǎn)而大大增加醫(yī)療保健部門從中受到益的機(jī)會(huì)。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(shí)施區(qū)塊鏈技術(shù)，其次為電子病歷提供安全存儲(chǔ)，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(duì)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(duì)信息的控制權(quán)。當(dāng)用戶對(duì)自己的信息和醫(yī)療保健擁有決策權(quán)時(shí)，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(shí)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(jī)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(shí)施管理，可以使用戶對(duì)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(jì)劃的極大關(guān)注，為了優(yōu)化醫(yī)療保健成本，醫(yī)療機(jī)構(gòu)和專業(yè)人員實(shí)施使用基于區(qū)塊鏈管理的電子健康檔案系統(tǒng)的趨勢(shì)近年來有所擴(kuò)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(shì)，電子健康檔案系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室結(jié)果，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)的倍數(shù)中組件，通過預(yù)防錯(cuò)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(jī)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(jī)構(gòu)和專業(yè)人員設(shè)計(jì)一個(gè)有效和可靠的信息共享系統(tǒng)，以改善傳統(tǒng)的個(gè)人健康檔案，從而減少醫(yī)療錯(cuò)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(jìn)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(duì)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(jī)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(diǎn)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(duì)電子檔案按照安全等級(jí)進(jìn)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(shí)間戳等技術(shù)保障，信息泄露的可能大大降低。對(duì)可能存在的信息安全問題要及時(shí)排查，醫(yī)療機(jī)構(gòu)要結(jié)合本地區(qū)健康檔案管理實(shí)際需要，細(xì)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(dòng)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(duì)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(lì)政策向社會(huì)廣納賢才，進(jìn)一步提升電子健康檔案管理隊(duì)伍的整體素質(zhì)。電子健康檔案的管理人員不但要加強(qiáng)對(duì)日益增加的數(shù)據(jù)信息的收集，還要對(duì)項(xiàng)目的檔案管理人員進(jìn)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(diǎn)和工作要點(diǎn)，也能夠?qū)Πl(fā)現(xiàn)的安全問題和信息風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行快速排查和處理，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的檔案管理工作。同時(shí)，要加強(qiáng)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(kù)，實(shí)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(qiáng)對(duì)電子健康檔案的日常歸納和整理，對(duì)已經(jīng)發(fā)生變化的信息及時(shí)更新，并根據(jù)對(duì)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(chǔ)，實(shí)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(qiáng)對(duì)各項(xiàng)法規(guī)的完善。區(qū)塊鏈持有批量交易由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)管理，具有安全性、匿名性和完整性等優(yōu)點(diǎn)，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(jiǎn)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?；郏?000—），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。