區(qū)塊鏈技術(shù)為智慧醫(yī)療賦予新動(dòng)能

孫浚哲 曾顯鳳 韓樂樂 王元鵬

【摘 要】在共享病歷已經(jīng)逐漸普及的今天，仍有很多問題亟待解決。大多數(shù)醫(yī)院的標(biāo)準(zhǔn)不同，其所采用的硬件也不同，大大限制了共享病歷技術(shù)在共享病歷中的運(yùn)用。當(dāng)然最重要的問題就是數(shù)據(jù)孤島問題，鼠標(biāo)靠近關(guān)鍵文字就可以實(shí)時(shí)查看到與之相似的情況，而且區(qū)塊鏈有不能隨意篡改的特性，能夠保證數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性。通俗來說：區(qū)塊鏈?zhǔn)菍⒚總€(gè)人都變成了數(shù)據(jù)的上傳者，并且提供了高度安全性，去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫將使區(qū)塊鏈成為醫(yī)療在數(shù)字化道路上的最佳輔助。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈技術(shù)；智慧醫(yī)療；共享病歷

一、背景及目前存在的問題

（一）智慧醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國的智慧醫(yī)療行業(yè)正迅速發(fā)展，集合了多領(lǐng)域的專家，已取得了不錯(cuò)的成效。涉及患者服務(wù)、臨床治療、醫(yī)院運(yùn)營管理、區(qū)域醫(yī)療協(xié)同和家庭健康等多個(gè)領(lǐng)域。為了對(duì)該主題進(jìn)行深刻挖掘，通過利用CNKI數(shù)據(jù)庫收錄的文獻(xiàn)作為研究資料，獲得新方向。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前醫(yī)院的信息系統(tǒng)逐漸完善、公共衛(wèi)生逐步信息化、慢病管理智能化，當(dāng)然也存在著一些發(fā)展當(dāng)中的問題，如：用戶接受和使用理念較低。信息使用效率低，錄入數(shù)據(jù)過程較長，服務(wù)評(píng)價(jià)體系尚不完善，政策法規(guī)不夠完善等。

（二）共享病歷存在的問題及解決辦法

1、安全及技術(shù)方面

安全問題體現(xiàn)在共享病歷方面的是：如果有一個(gè)人擁有超過整個(gè)系統(tǒng)51%的計(jì)算能力，那么他就能隨意更改每筆交易記錄。共享病歷當(dāng)前使用的是非對(duì)稱式加密，原理是創(chuàng)建假名的形式來實(shí)現(xiàn)匿名，但這種方式卻十分脆弱，并且當(dāng)前的共享病歷技術(shù)方面沒有考慮過這方面的隱私問題。但隨著各類安全審計(jì)工作的進(jìn)行，這方面的問題發(fā)生的頻率將會(huì)大大降低。

在技術(shù)方面，共享病歷雖然有相對(duì)完整的理論體系，但是在實(shí)際的建設(shè)方面并不理想，并且當(dāng)前醫(yī)務(wù)人員已經(jīng)習(xí)慣于手寫病歷，無法高效率的使用電子病歷。因此，在醫(yī)院中真正用到的系統(tǒng)僅占一小部分。

解決辦法：積極引進(jìn)高素質(zhì)人才并不斷加強(qiáng)系統(tǒng)的完善。加大共享病歷的宣傳力度，使各級(jí)工作人員提高對(duì)共享病歷的重要性、必要性的認(rèn)識(shí)。

2、效率方面

大多數(shù)醫(yī)務(wù)人員還未掌握共享病歷的規(guī)范填寫，并且大多數(shù)醫(yī)生習(xí)慣于填寫紙質(zhì)病案首頁，而這些病歷大多數(shù)由實(shí)習(xí)生、進(jìn)修生或資歷較低的醫(yī)生填寫，填寫過程未能與高級(jí)醫(yī)師進(jìn)行交流，因此錯(cuò)誤頻出。其次是系統(tǒng)的復(fù)雜程度有待優(yōu)化，當(dāng)前的操作步驟較為復(fù)雜。

解決辦法：可以加強(qiáng)職業(yè)道德教育，端正各科室醫(yī)師的工作態(tài)度，多對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)以及軟件的使用培訓(xùn)，充分了解共享病歷[1]。

3、資源方面

在國內(nèi)的一些醫(yī)院逐步開始使用無紙化的電子病歷，但是僅僅只停留在了記錄方式的改變，而沒有真正的共享資源，使得共享病歷的發(fā)展陷入了資源無法共享的困境。一些基層醫(yī)院的系統(tǒng)還并不完善，沒有得到相應(yīng)的資源扶持。

解決辦法：增加對(duì)基層人員的培訓(xùn)，大力扶持基層醫(yī)院，從基層做起，真正做到積極建設(shè)共享病歷。

二、基礎(chǔ)理論

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)及其目前為止的應(yīng)用范圍

在狹義方面，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N以時(shí)間順序?yàn)殒溄拥牟豢纱鄹牡逆準(zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

在廣義方面，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N依托自身的分布式節(jié)點(diǎn)和共識(shí)計(jì)算來進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的更新，以密碼學(xué)來保證自身數(shù)據(jù)安全的一種方式。

區(qū)塊鏈最初是被廣泛應(yīng)用于以比特幣為代表的各種數(shù)字貨幣中，后來又出現(xiàn)了一些智能合約，它們在執(zhí)行命令時(shí)會(huì)觸發(fā)合約，智能化為其發(fā)展創(chuàng)造了迅速發(fā)展的條件。當(dāng)前，區(qū)塊鏈正從金融、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律、物流等領(lǐng)域慢慢地向政府、健康、科學(xué)、文化和藝術(shù)等各個(gè)方面拓展[2]。

當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的有五大領(lǐng)域：金融、公共服務(wù)、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈。每個(gè)領(lǐng)域都充分發(fā)揮出了區(qū)塊鏈的優(yōu)點(diǎn)。

（二）區(qū)塊鏈與共享病歷的結(jié)合方式

作為一個(gè)去中心化的共享技術(shù)將每一個(gè)醫(yī)院都作為一個(gè)上傳的節(jié)點(diǎn)，既可以追溯其來源，又可以方便查詢。步驟如下：

1、分析系統(tǒng)需求，并設(shè)計(jì)系統(tǒng)的詳細(xì)業(yè)務(wù)流程。

2、根據(jù)業(yè)務(wù)流程包含的功能，設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的鏈碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和具體函數(shù)。

3、根據(jù)鏈碼的類型和設(shè)計(jì)，編寫通用鏈碼。在鏈碼的代碼中，需要對(duì)不同的運(yùn)算操作分別設(shè)置不同的函數(shù)，并且對(duì)其進(jìn)行一定的邏輯判斷。 為了更好地使鏈碼與其他數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)之間能夠?qū)崿F(xiàn)交互，需要分別執(zhí)行兩種基于鏈碼中所有數(shù)據(jù)庫的運(yùn)算方法：getstate（）和putstate （）。

4、將編寫完的鏈碼部署到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。

5、使用nodejs搭建http服務(wù)器。在http服務(wù)器中編寫一個(gè)相應(yīng)的路由函數(shù)用于調(diào)用fabric中已經(jīng)被部署好的連接到chaincode的具體方法。

我們對(duì)于賬戶體系的設(shè)計(jì)思路是，采用中心化管理的方式，用戶通過賬戶密碼登錄，公私鑰對(duì)存放在CRL中。主流的非對(duì)稱加密主要有RSA和ECC，我們使用ECC算法來生成我們的公私鑰對(duì)。患者的公鑰對(duì)病歷進(jìn)行加密，加密后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，鏈上數(shù)據(jù)只有用戶的私鑰可以解密。由于整個(gè)系統(tǒng)用戶對(duì)于公私鑰是無感的，所以我們將會(huì)建立智能合約來給用戶提供便利，使用智能合約來管理對(duì)于病歷的授權(quán)。除非用戶授權(quán)，否則他人查看到只是加密后的數(shù)據(jù)[3]。

考慮到超級(jí)賬本上不存在token，我們使用智能合約創(chuàng)建token合約。此合約與用戶的關(guān)鍵操作密切相關(guān)。醫(yī)療機(jī)構(gòu)和平臺(tái)通過授權(quán)合約獲取用戶病歷，同時(shí)支付一定的代幣，用戶的私鑰將會(huì)解密病歷的信息，所有的操作具有原子性，操作失敗結(jié)果不會(huì)上鏈。使用這些多個(gè)合約的相互協(xié)作，共同完成這電子病歷的復(fù)雜操作。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)：

（1）訪問過程更加的簡潔，有效提高系統(tǒng)的健壯性。

（2）去中心化使得數(shù)據(jù)庫之間互不影響，如果其中某個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)出現(xiàn)問題，整體不會(huì)被影響。

（3）支持各機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)，使其可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

三、結(jié)論與展望

著眼未來，共享病歷必然能推動(dòng)醫(yī)療服務(wù)的革命性變化，不僅僅是環(huán)保，更貫徹了當(dāng)今世界的共享理念，“閉門造車”遠(yuǎn)不如共享信息的發(fā)展來得快。

在很多時(shí)候由于信息傳播不充分導(dǎo)致病人的病況不能得到有效傳遞，在不同醫(yī)院就醫(yī)時(shí)只能通過口頭描述病情，很容易產(chǎn)生醫(yī)療事故，但是有了區(qū)塊鏈，這方面的問題就可以大大減少。共享病歷是醫(yī)患之間溝通的橋梁，極大避免了患者在不同醫(yī)院時(shí)口述病情不清楚的情況。

電子病歷在不斷普及的過程中漸漸成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)中的重要一環(huán)，過去由于信息閉塞導(dǎo)致的醫(yī)療信息不能及時(shí)傳達(dá)的情況到現(xiàn)在已經(jīng)獲得了行之有效的辦法。我國電子病歷起步較晚，但是發(fā)展迅速，在發(fā)展過程中遇到的問題都可以進(jìn)行改進(jìn)和完善，病歷共享化、電子化，這也是未來醫(yī)療發(fā)展的趨勢。

未來隨著共享病歷的普及，電子病歷的信息容量也會(huì)逐漸加大，共享病歷能有效提供更加詳細(xì)、全面的客觀病歷描述。電子病歷也會(huì)變得更加人性化，相關(guān)的術(shù)語也會(huì)被醫(yī)療行業(yè)的人員所熟知。另外，區(qū)塊鏈的安全問題在目前看來是毋庸置疑的，它的安全性使信息變得更有保障。隨著科技的發(fā)展區(qū)塊鏈也會(huì)更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳蜜，涂玉麟，彭俊瑋.“區(qū)塊鏈+智慧醫(yī)療”面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020（15）：209-210.

[2]倪培昆.區(qū)塊鏈技術(shù)及其在醫(yī)療領(lǐng)域的價(jià)值研究[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)，2018（02）：9-13.

[3]萬永彪.基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療模式創(chuàng)新研究[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2020（22）：26-28.