基于區塊鏈技術平臺的醫院病案管理系統創新研究

楊頌恬，王 毅

（成都中醫藥大學，四川 成都 611137)

病案伴隨著醫學的發展而產生, 反映著病人接受醫療的全過程, 是重要的醫療記錄歷史資料[1]。目前，我國大部分醫院已經完成信息系統建設，但病案管理系統仍不能滿足社會需求，如病案檢索困難、安全性存在隱患、數據整理功能不完善等，已然成為醫院病案管理發展的障礙。

1.醫院病案管理系統中區塊鏈的應用優勢

基于區塊鏈技術平臺的醫院病案系統的去中心化優勢，讓患者獲得了病案的所有權；鏈上代碼會將交易及時地提交到賬本中，賬本記錄并維持每筆交易記錄防篡改；Hyperledger Fabric是區塊鏈中聯盟鏈的一種實現，具有支持可插拔的共識機制和完備的權限管理優勢，所以Fabric框架最適用于病案管理[2]。

2.醫院病案管理系統的創新設計

病案作為醫療信息的集成，患者、醫生、第三方對于病案都有相應的需求，依據不同人群的需求，我們將其分為了功能性需求和非功能性需求[3]。

功能性需求在病案系統中主要體現為用戶管理，包括用戶注冊、用戶登錄、用戶授權；病歷管理，包括創建病歷、查詢病歷、生成病歷；第三方管理，包括授權申請、數據統計、交易監管。

非功能性需求包括如下幾部分：安全性需求，Hyperledger Fabric中的DPOS（委托權益證明）機制和哈希函數能提升病案系統的安全性，且每一個區塊都有對應的唯一的哈希值，且哈希值隨著區塊的變化而改變[4]；響應時間需求，DPOS機制具有資源耗損少、共識時間短和吞吐量高的特點，能夠很好地滿足拜占庭問題中的“一致性”要求；頁面需求，醫院病案管理系統應當簡潔、方便，盡可能地減少患者的輸入；解耦需求，基于區塊鏈技術的病案管理系統的區塊鏈網絡、前端客戶端和后端客戶端這三個部分是相互獨立的，每個部分由不同的人負責，功能不同。

3.醫院病案管理系統的用例分析

四川某醫院使用的傳統病案管理系統現已不能滿足社會需要，應用區塊鏈技術對病案管理系統進行重新設計。

3.1 采集

采集分為三類：一是采集患者的基本信息，包含姓名、性別等，并生成相應的哈希值；二是采集醫生的有關信息，包括姓名、科室等；三是第三方的相關信息，如保險公司，包括公司名稱、營業執照等。使用者填寫資料后，系統會自動將信息傳送給管理員審核。判斷信息無誤后，使用者才可以使用系統。

3.2 加工

加工是醫生添加病歷的過程。醫生首先登錄系統，通過患者提供的授權碼進入患者的病案。了解和掌握患者的就診記錄及身體狀況，再添加此次新病歷的相關內容，即醫生診療過程記錄。如圖1所示：

3.3 存儲

首先，醫生和患者生成用于身份認證的橢圓曲線密鑰和時間戳。其次，醫生在添加病歷時要確保每一項信息的準確性并進行簽名和加密。患者收到病案后進行相關驗證，確認無誤后添加授權碼并進行簽名，醫生對患者發送的消息再次進行驗證。如圖2所示：

圖2 存儲病案過程圖

3.4 授權

申請授權主要分為兩個步驟：一是申請者向患者發送申請；二是患者接收到申請后，驗證申請者的身份信息和申請信息。驗證結束后，如無誤，則可以向申請者發送授權碼[6]。如圖3所示：

圖3 患者授權過程圖

3.5 查詢

擁有病案所有權的患者首先要向區塊終端發送查詢需求，終端收到請求后，患者可以查看自己所有的病歷數據，而作為申請者的第三方，則需要通過患者的授權碼進行檢索查詢。如圖4所示：

圖4 患者查詢病案過程圖

4.效果分析

為了對基于區塊鏈的病案管理系統有一個綜合性認識，在四川某醫院進行了為期半年的試運行，共收集了15000份病案，并對其進行了整理分析。如表1所示。

表1 新舊病案系統效果對比表

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可以發現病床使用率增加了4.6%，病床周轉率提高了4次/年，都達到同級醫院水平。病床的優化使用, 能提高服務質量, 減少病人負擔, 從而提高醫院的經濟效益和社會效益[7]。新病案管理系統能夠及時反饋患者相關信息，促使部門相關人員通力合作，醫生、患者相互協調配合，從而提高了病床使用率和病床周轉率。

門診診斷符合率提高了2.9%，手術前后診斷符合率增高了4.1%，全部與同級醫院水平基本持平。新病案管理系統是以患者為核心的病案管理，患者作為病案的所有者，授權醫生在診斷疾病之前能夠查詢患者之前的患病信息及治療結果，進而提高了手術前后診斷符合率和門診診斷與出院診斷符合率，降低了漏診率和誤診率。

治愈率增加了5.5%，好轉率上漲了3.4%，危重患者搶救成功率提高了1.7%，病死率下降了2.8%，都達到了正常數據水平。新病案管理系統采集了患者過敏史等原始信息，并且每一次診療過程和效果在系統中皆有記錄。醫生在作出診療決定之前可以把握患者的全部信息，從而進行合理、最佳的選擇，使得醫院的治療質量指標不斷向好。

手術并發癥降低了3.2%，院內感染率下降了3.4%，都優于同級醫院平均水平。醫生可以通過完整的檢查資料，預見手術風險，進而采取回避措施，盡量避免手術并發癥的產生。同時，鏈上數據也為醫生及時預見院內感染創造了可能性，及時對相關人員進行隔離并對相關物品進行消毒、滅菌處理，從而降低了院內感染率。

基于以上分析可知，區塊鏈技術在病案管理系統中的使用，推動了病案管理的科學化與規范化，在保證醫療質量的同時，提高了醫院管理效率和經濟效益，促進了醫院現代化管理發展。

5.政策建議

第一，繼續深入完善信息化建設，為發展區塊鏈技術夯實基礎。當下，醫院信息化建設已取得一些成就，但還存在很多缺陷[8]。繼續深入完善信息化建設，不僅要著眼于醫院發展現狀與目標，充分發揮信息技術的實用性和優越性，為發展區塊鏈技術或其他新興信息技術夯實基礎，促使病案系統隨著醫院的發展而發展。

第二，引進醫學信息技術人才，加強病案管理人員培養。現代化醫院應高度重視信息技術人才在信息化建設中的重要作用[9]。醫學信息技術人才不僅了解區塊鏈技術，而且對于醫學相關學科知識也比較熟悉。同時，病案管理人才短缺已成為限制我國病案管理快速發展的瓶頸, 其中最為突出的就是專業人才培養的滯后問題[10]。

第三，完善相關規定，保護患者、醫生及醫院等利益相關者的合法權益。區塊鏈技術中有DPOS機制、授權簽名和哈希函數等確保了病案系統的安全性，但是目前病案管理規定仍有許多不足之處。完備的病案信息增加了醫療結果的準確性，從而合理有效地調解病案醫療糾紛，所以完善病案管理規定是大勢所趨。