基于區(qū)塊鏈的醫(yī)院智能化財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳南 周子哲 鐘路陽(yáng)

[摘 要]我國(guó)醫(yī)療體系建設(shè)的不斷完備，對(duì)醫(yī)院財(cái)務(wù)管理信息化提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。但醫(yī)院財(cái)務(wù)管理具有一定的特殊性，經(jīng)營(yíng)收支、財(cái)務(wù)報(bào)表等信息交互流程較為復(fù)雜，其管理水平將直接影響醫(yī)院的發(fā)展。為緊跟國(guó)家數(shù)據(jù)要素戰(zhàn)略，文章將區(qū)塊鏈技術(shù)嵌入醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)中，以打破管理過(guò)程中數(shù)據(jù)安全和信息交互上的技術(shù)局限。該系統(tǒng)確保了醫(yī)院財(cái)務(wù)管理的透明性、共享性和安全性，提高了醫(yī)院管理水平，有效推進(jìn)了數(shù)字醫(yī)療高速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]醫(yī)院財(cái)務(wù)管理；區(qū)塊鏈；數(shù)字醫(yī)療；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1722（2023）17-0034-03

★課題項(xiàng)目：2021年度湖南省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目《“區(qū)塊鏈”+“數(shù)字醫(yī)療”服務(wù)模式應(yīng)用研究》（21YBA102）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)從理論研究、技術(shù)探討等階段跨入具體應(yīng)用階段。2017年7月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于建立現(xiàn)代醫(yī)院管理制度的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出以區(qū)塊鏈為依托，構(gòu)建一個(gè)全面、透明、數(shù)據(jù)安全的智慧金融體系，為我國(guó)醫(yī)療服務(wù)體系建設(shè)提供了新思路。《關(guān)于加強(qiáng)全民健康信息標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)的意見(jiàn)》于2020年10月發(fā)布，其中明確指出，要開(kāi)展區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)范化研究，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等新興技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新和融合。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有信息透明可信、可追溯、防篡改、多方信息共享和去中心化等特性，在醫(yī)療數(shù)據(jù)管理、多方協(xié)作、隱私安全與監(jiān)管等方面有著突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能突破限制數(shù)字醫(yī)療發(fā)展的瓶頸，保護(hù)涉及居民個(gè)人健康、個(gè)人隱私的敏感數(shù)據(jù)，與醫(yī)療行業(yè)具有較高的契合度，能夠助推醫(yī)療機(jī)構(gòu)智能化發(fā)展與服務(wù)模式創(chuàng)新。

一、研究動(dòng)態(tài)

中本聰建議用一種隨機(jī)哈希方法為所有的交易打上一個(gè)時(shí)間標(biāo)記，解決電子現(xiàn)金系統(tǒng)中需可信第三方金融機(jī)構(gòu)保證安全交易的問(wèn)題[1]。

區(qū)塊鏈的去中心化和去信任化特性可在一定程度上解決醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域面臨的數(shù)據(jù)冗雜、患者隱私保護(hù)等問(wèn)題，能夠?yàn)獒t(yī)院創(chuàng)造數(shù)據(jù)價(jià)值、節(jié)約時(shí)間成本。

目前，醫(yī)院信息化系統(tǒng)的一個(gè)主要目的，就是要使醫(yī)院內(nèi)的信息能夠及時(shí)鏈接，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院之間的數(shù)據(jù)和信息的安全共享，因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出在醫(yī)療領(lǐng)域引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，為醫(yī)院智能化管理提供全新的保障。Zolfaghari等提出了一種在醫(yī)療保健行業(yè)中應(yīng)用區(qū)塊鏈的分層方法，促進(jìn)衛(wèi)生信息系統(tǒng)的發(fā)展[2]。Sharma認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)可通過(guò)提供個(gè)性化和可靠的患者數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享的安全機(jī)制，重塑醫(yī)療保健行業(yè)的工作方式[3]。還有學(xué)者認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)也能夠保障個(gè)人醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的安全，實(shí)現(xiàn)即時(shí)無(wú)縫信息共享與醫(yī)療信息追溯，使其在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊[4-6]。高東平等人提出，要基于重大慢性病的大數(shù)據(jù)研究與科學(xué)研究的需要，制訂基于區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)學(xué)研究方法，構(gòu)建新型的醫(yī)學(xué)研究與區(qū)塊鏈技術(shù)的融合模型，以保證醫(yī)學(xué)信息的安全性與一致性[7]。朱詩(shī)生等人建議在協(xié)作診斷和治療平臺(tái)上建立分散的病歷，并對(duì)病歷上鏈、病歷存儲(chǔ)和病歷信息進(jìn)行安全共享[8]。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)院智能化財(cái)務(wù)管理中的應(yīng)用原理

當(dāng)前，醫(yī)院的財(cái)務(wù)管理活動(dòng)存在財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)處理困難、管理流程煩瑣和監(jiān)督功能薄弱的問(wèn)題，然而區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式、加密機(jī)制、去中心化、不可篡改性和可追溯性等特征可以有效解決這些問(wèn)題。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)由眾多技術(shù)集合而成的分布式共享賬本系統(tǒng)，每次增加區(qū)塊都會(huì)結(jié)合共識(shí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。當(dāng)前醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)收入核算明細(xì)科目?jī)H細(xì)化至中藥、西藥、檢查和治療等數(shù)字化信息，融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)可以多層次、多維度、更準(zhǔn)確地記錄數(shù)字化與非數(shù)字化信息，反映醫(yī)院經(jīng)濟(jì)實(shí)質(zhì)。

利用密碼技術(shù)可對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的金融信息進(jìn)行分布式保存，也就是通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布保存，可以對(duì)外部未經(jīng)許可的使用者進(jìn)行有效的保護(hù)。將醫(yī)療金融數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在區(qū)塊鏈上的公共交易信息中，可以對(duì)賬戶的身份進(jìn)行高級(jí)別的保密處理，只能在得到數(shù)據(jù)擁有者的許可之后，方可對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)。這增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)，同時(shí)確保醫(yī)院各機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)稱，降低了機(jī)構(gòu)間信用協(xié)作的風(fēng)險(xiǎn)。

三、基于區(qū)塊鏈的醫(yī)院智能化財(cái)務(wù)管理架構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）需求分析

醫(yī)院智能財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)主要是利用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的管理理念、模式和流程，并結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的特性，對(duì)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成加工和安全共享，加快醫(yī)療創(chuàng)新的步伐，提高醫(yī)院的服務(wù)水平。

1.功能需求分析

系統(tǒng)用戶管理：對(duì)系統(tǒng)中的全部用戶信息展開(kāi)了維護(hù)和管理，其中包含了用戶的姓名、性別、城市、權(quán)限、聯(lián)系方式、登錄賬號(hào)、密碼及工號(hào)，在顯示的用戶列表中，系統(tǒng)用戶管理員可以對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改或刪除。

醫(yī)院?jiǎn)T工管理：維護(hù)醫(yī)院的護(hù)士、醫(yī)生、機(jī)關(guān)人員等員工的基本信息，在顯示列表中選擇相應(yīng)員工的信息，管理員可對(duì)這些基本信息及員工的在職或離職的狀態(tài)進(jìn)行修改或刪除操作。

公司信息管理：公司是指與醫(yī)院有業(yè)務(wù)往來(lái)的公司，管理員可以根據(jù)公司提供的服務(wù)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行修改、增加及刪除操作。

耗材信息管理：對(duì)醫(yī)院所有采購(gòu)的耗材信息進(jìn)行維護(hù)管理，為了方便耗材等費(fèi)用的信息錄入和統(tǒng)計(jì)，要統(tǒng)一規(guī)范管理各種耗材的類別、名稱等信息，實(shí)施相應(yīng)的操作。

基礎(chǔ)類別管理：管理醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)中所有的基礎(chǔ)類別，管理員可以通過(guò)系統(tǒng)顯示界面編輯操作這些類型的信息。

2.非功能需求分析

可維護(hù)性：系統(tǒng)上線后需要經(jīng)常維護(hù)，要保證一般技術(shù)維護(hù)人員操作即可完成維護(hù)功能，同時(shí)系統(tǒng)將記錄運(yùn)行的異常日志，以便管理員后續(xù)維護(hù)系統(tǒng)。

軟件接口：財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)是醫(yī)院現(xiàn)代化數(shù)字醫(yī)療的核心部分，與醫(yī)院的其他系統(tǒng)均有較強(qiáng)的信息交互，因此在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，必須預(yù)留數(shù)據(jù)交互的結(jié)構(gòu)，在保障信息安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息共享。

安全性：醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行基于互聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)防止數(shù)據(jù)的篡改或泄露，利用VPN和防火墻結(jié)合的方式保證用戶內(nèi)外網(wǎng)的安全，同時(shí)建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù)機(jī)制。

（二）整體架構(gòu)

在需求分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合原有的HIS信息系統(tǒng)，建立了全新的、智慧的醫(yī)院金融管理體系。這個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)由用戶層、應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)層五個(gè)部分組成。

用戶層面對(duì)的對(duì)象分別為醫(yī)院科室領(lǐng)導(dǎo)等高層人員及財(cái)務(wù)管理部門(mén)等行政部門(mén)、政府相關(guān)部門(mén)等的公眾監(jiān)督人員。醫(yī)院財(cái)務(wù)部門(mén)及其他行政部門(mén)負(fù)責(zé)系統(tǒng)端的正常運(yùn)營(yíng)和數(shù)據(jù)的錄入；醫(yī)院科室領(lǐng)導(dǎo)等則利用系統(tǒng)審批和監(jiān)管財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)；政府相關(guān)部門(mén)及社會(huì)公眾可以通過(guò)系統(tǒng)直觀有效監(jiān)督醫(yī)院財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用層主要包括終端的計(jì)算機(jī)、移動(dòng)端手機(jī)用戶，醫(yī)院的工作人員及社會(huì)監(jiān)督人員，使用這些終端設(shè)備，隨時(shí)隨地訪問(wèn)財(cái)務(wù)系統(tǒng)，可以對(duì)數(shù)據(jù)公開(kāi)加密。

業(yè)務(wù)層主要解決貨幣資金收支管理的收入與支出問(wèn)題。基于公立醫(yī)院的收入支出表，醫(yī)院資金收入類型包括財(cái)政撥款收入、事業(yè)收入（門(mén)診及住院收入）、其他收入（醫(yī)療資源和醫(yī)療項(xiàng)目報(bào)銷等收入），資金支出類型包括業(yè)務(wù)活動(dòng)支出（醫(yī)療項(xiàng)目借款、醫(yī)療資源采購(gòu)等）、經(jīng)營(yíng)支出、單位管理支出、其他支出等。醫(yī)院報(bào)賬管理的業(yè)務(wù)流程主要通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)，審查醫(yī)院業(yè)務(wù)活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生費(fèi)用的真實(shí)性和合規(guī)性，通過(guò)智能合約實(shí)現(xiàn)銀行與醫(yī)院的快速結(jié)算，提高財(cái)務(wù)管理效率。

網(wǎng)絡(luò)層的功能在于對(duì)用戶端與服務(wù)器端之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。P2P網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)在于非中心化，即網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)既可以作為服務(wù)器端提供數(shù)據(jù)，也可以作為客戶端請(qǐng)求數(shù)據(jù)，因此可滿足基于區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的功能需求。傳播機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制保障了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

數(shù)據(jù)層最重要的功能為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)在此模塊解決醫(yī)院的財(cái)務(wù)結(jié)算、校驗(yàn)等海量數(shù)據(jù)計(jì)算問(wèn)題，主要通過(guò)數(shù)據(jù)塊、時(shí)間戳等技術(shù)為上層服務(wù)提供技術(shù)支持。在賬戶之間交易時(shí)，使用哈希函數(shù)與非對(duì)稱加密保證交易的安全。

（三）功能價(jià)值

區(qū)塊鏈技術(shù)具有的開(kāi)放性，使得各種信息都可以向用戶開(kāi)放，醫(yī)生、病人及家屬都可以利用公共界面查詢數(shù)據(jù)庫(kù)信息。在AI智能技術(shù)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的共同作用下，任何一筆經(jīng)濟(jì)交易從發(fā)生到完成的過(guò)程都會(huì)由區(qū)塊鏈系統(tǒng)自動(dòng)審核、記錄和存儲(chǔ)，最終的結(jié)果將根據(jù)給定的格式被永久寫(xiě)入系統(tǒng)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以利用這個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)審計(jì)經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)。

區(qū)塊鏈技術(shù)最大的特點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度共享，將其應(yīng)用到醫(yī)院的金融管理中，可以提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度。

在將區(qū)塊鏈技術(shù)融入醫(yī)院財(cái)務(wù)系統(tǒng)之后，以智能合約為代表的約定算法代替了傳統(tǒng)的輸入操作方法，從而使得不同區(qū)塊的數(shù)據(jù)在智能算法的幫助下，一起組成一個(gè)穩(wěn)定的加密鏈條體系。通過(guò)時(shí)間標(biāo)記，可以保證實(shí)時(shí)審核和驗(yàn)證分塊的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)分塊信息的對(duì)內(nèi)保護(hù)和對(duì)外部安全的對(duì)內(nèi)保護(hù)。

分散式的系統(tǒng)無(wú)須依靠單一的服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的中心化，就可有效地消除系統(tǒng)間的信息不對(duì)稱。利用P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)直接交易，避免中間商之間的往來(lái)交易，提高了交易的效率并節(jié)約了相關(guān)的手續(xù)成本。比如，醫(yī)院結(jié)算收費(fèi)需要經(jīng)過(guò)第三方中介平臺(tái)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生未達(dá)賬項(xiàng)和單邊交易的情形，因此需要及時(shí)與第三方平臺(tái)對(duì)賬。而采用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)交易，每個(gè)交易對(duì)應(yīng)相應(yīng)的區(qū)塊鏈和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，這樣就不會(huì)再發(fā)生醫(yī)院財(cái)務(wù)記賬了而第三方平臺(tái)未記賬的情形，從而避免了對(duì)賬的麻煩，提高了工作效率[9]。

四、結(jié)論與展望

文章將區(qū)塊鏈技術(shù)與醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的醫(yī)院智能化財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效確保了醫(yī)院財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的透明性、共享性和安全性，促進(jìn)了醫(yī)院業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)工作的深度融合，同時(shí)提高了醫(yī)院的工作效率，加快了醫(yī)院數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。區(qū)塊鏈技術(shù)在財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)上的應(yīng)用方興未艾，其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)使其具有不菲的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)院智能化財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)公開(kāi)的特點(diǎn)，可以保證數(shù)據(jù)不會(huì)被篡改，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全共享[10]。區(qū)塊鏈技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)必將使其未來(lái)在醫(yī)院財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)中得到更加廣泛的應(yīng)用，但數(shù)據(jù)公開(kāi)共享也意味著數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)[11]，因此，未來(lái)的重點(diǎn)在于加大行業(yè)監(jiān)管力度，提升數(shù)據(jù)的安全性。

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