區塊鏈技術為智慧醫療賦予新動能

孫浚哲 曾顯鳳 韓樂樂 王元鵬

【摘 要】在共享病歷已經逐漸普及的今天，仍有很多問題亟待解決。大多數醫院的標準不同，其所采用的硬件也不同，大大限制了共享病歷技術在共享病歷中的運用。當然最重要的問題就是數據孤島問題，鼠標靠近關鍵文字就可以實時查看到與之相似的情況，而且區塊鏈有不能隨意篡改的特性，能夠保證數據的嚴謹性。通俗來說：區塊鏈是將每個人都變成了數據的上傳者，并且提供了高度安全性，去中心化的分布式數據庫將使區塊鏈成為醫療在數字化道路上的最佳輔助。

【關鍵詞】區塊鏈技術；智慧醫療；共享病歷

一、背景及目前存在的問題

（一）智慧醫療發展現狀

目前我國的智慧醫療行業正迅速發展，集合了多領域的專家，已取得了不錯的成效。涉及患者服務、臨床治療、醫院運營管理、區域醫療協同和家庭健康等多個領域。為了對該主題進行深刻挖掘，通過利用CNKI數據庫收錄的文獻作為研究資料，獲得新方向。研究發現，當前醫院的信息系統逐漸完善、公共衛生逐步信息化、慢病管理智能化，當然也存在著一些發展當中的問題，如：用戶接受和使用理念較低。信息使用效率低，錄入數據過程較長，服務評價體系尚不完善，政策法規不夠完善等。

（二）共享病歷存在的問題及解決辦法

1、安全及技術方面

安全問題體現在共享病歷方面的是：如果有一個人擁有超過整個系統51%的計算能力，那么他就能隨意更改每筆交易記錄。共享病歷當前使用的是非對稱式加密，原理是創建假名的形式來實現匿名，但這種方式卻十分脆弱，并且當前的共享病歷技術方面沒有考慮過這方面的隱私問題。但隨著各類安全審計工作的進行，這方面的問題發生的頻率將會大大降低。

在技術方面，共享病歷雖然有相對完整的理論體系，但是在實際的建設方面并不理想，并且當前醫務人員已經習慣于手寫病歷，無法高效率的使用電子病歷。因此，在醫院中真正用到的系統僅占一小部分。

解決辦法：積極引進高素質人才并不斷加強系統的完善。加大共享病歷的宣傳力度，使各級工作人員提高對共享病歷的重要性、必要性的認識。

2、效率方面

大多數醫務人員還未掌握共享病歷的規范填寫，并且大多數醫生習慣于填寫紙質病案首頁，而這些病歷大多數由實習生、進修生或資歷較低的醫生填寫，填寫過程未能與高級醫師進行交流，因此錯誤頻出。其次是系統的復雜程度有待優化，當前的操作步驟較為復雜。

解決辦法：可以加強職業道德教育，端正各科室醫師的工作態度，多對其進行系統以及軟件的使用培訓，充分了解共享病歷[1]。

3、資源方面

在國內的一些醫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，使得共享病歷的發展陷入了資源無法共享的困境。一些基層醫院的系統還并不完善，沒有得到相應的資源扶持。

解決辦法：增加對基層人員的培訓，大力扶持基層醫院，從基層做起，真正做到積極建設共享病歷。

二、基礎理論

（一）區塊鏈技術及其目前為止的應用范圍

在狹義方面，區塊鏈是一種以時間順序為鏈接的不可篡改的鏈式數據結構。

在廣義方面，區塊鏈是一種依托自身的分布式節點和共識計算來進行大量數據的更新，以密碼學來保證自身數據安全的一種方式。

區塊鏈最初是被廣泛應用于以比特幣為代表的各種數字貨幣中，后來又出現了一些智能合約，它們在執行命令時會觸發合約，智能化為其發展創造了迅速發展的條件。當前，區塊鏈正從金融、知識產權法律、物流等領域慢慢地向政府、健康、科學、文化和藝術等各個方面拓展[2]。

當前應用最廣泛的有五大領域：金融、公共服務、信息安全、物聯網、供應鏈。每個領域都充分發揮出了區塊鏈的優點。

（二）區塊鏈與共享病歷的結合方式

作為一個去中心化的共享技術將每一個醫院都作為一個上傳的節點，既可以追溯其來源，又可以方便查詢。步驟如下：

1、分析系統需求，并設計系統的詳細業務流程。

2、根據業務流程包含的功能，設計能實現各個功能的鏈碼的數據結構和具體函數。

3、根據鏈碼的類型和設計，編寫通用鏈碼。在鏈碼的代碼中，需要對不同的運算操作分別設置不同的函數，并且對其進行一定的邏輯判斷。 為了更好地使鏈碼與其他數據庫中的所有數據之間能夠實現交互，需要分別執行兩種基于鏈碼中所有數據庫的運算方法：getstate（）和putstate （）。

4、將編寫完的鏈碼部署到區塊鏈網絡中。

5、使用nodejs搭建http服務器。在http服務器中編寫一個相應的路由函數用于調用fabric中已經被部署好的連接到chaincode的具體方法。

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

考慮到超級賬本上不存在token，我們使用智能合約創建token合約。此合約與用戶的關鍵操作密切相關。醫療機構和平臺通過授權合約獲取用戶病歷，同時支付一定的代幣，用戶的私鑰將會解密病歷的信息，所有的操作具有原子性，操作失敗結果不會上鏈。使用這些多個合約的相互協作，共同完成這電子病歷的復雜操作。

這種方法的優點：

（1）訪問過程更加的簡潔，有效提高系統的健壯性。

（2）去中心化使得數據庫之間互不影響，如果其中某個醫療機構的系統出現問題，整體不會被影響。

（3）支持各機構間的數據，使其可以進行數據分析。

三、結論與展望

著眼未來，共享病歷必然能推動醫療服務的革命性變化，不僅僅是環保，更貫徹了當今世界的共享理念，“閉門造車”遠不如共享信息的發展來得快。

在很多時候由于信息傳播不充分導致病人的病況不能得到有效傳遞，在不同醫院就醫時只能通過口頭描述病情，很容易產生醫療事故，但是有了區塊鏈，這方面的問題就可以大大減少。共享病歷是醫患之間溝通的橋梁，極大避免了患者在不同醫院時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療機構中的重要一環，過去由于信息閉塞導致的醫療信息不能及時傳達的情況到現在已經獲得了行之有效的辦法。我國電子病歷起步較晚，但是發展迅速，在發展過程中遇到的問題都可以進行改進和完善，病歷共享化、電子化，這也是未來醫療發展的趨勢。

未來隨著共享病歷的普及，電子病歷的信息容量也會逐漸加大，共享病歷能有效提供更加詳細、全面的客觀病歷描述。電子病歷也會變得更加人性化，相關的術語也會被醫療行業的人員所熟知。另外，區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。隨著科技的發展區塊鏈也會更加完善。

參考文獻：

[1]吳蜜，涂玉麟，彭俊瑋.“區塊鏈+智慧醫療”面臨的機遇與挑戰[J].科技經濟導刊，2020（15）：209-210.

[2]倪培昆.區塊鏈技術及其在醫療領域的價值研究[J].醫學信息學，2018（02）：9-13.

[3]萬永彪.基于區塊鏈的醫療模式創新研究[J].產業創新研究，2020（22）：26-28.