區塊鏈技術在醫院管理中的應用分析*

婁嵐清，魏東曉，劉穎

(河南省胸科醫院，鄭州市 450008)

信息時代，科技日新月異，新技術正越來越深遠的影響人類的生活。當前，人類正迎來新一輪科技革命的浪潮，大數據、云計算、物聯網、區塊鏈、人工智能等新技術正以一種前所未有的方式影響著人類的生產和生活方式。其中，作為比特幣底層技術的區塊鏈技術，被認為是開啟互聯網新紀元的基礎性技術之一。區塊鏈技術起源于數字貨幣領域，以其獨特的技術優勢率先敲開金融大門，繼而又滲透到證券、保險、醫療、政務服務等領域。在醫療行業，區塊鏈技術正處于探索發展期，存在著巨大的應用空間。筆者分析醫療行業信息化過程存在的問題和瓶頸，探討區塊鏈技術在創新現代醫院管理中的應用及發展前景。

1 區塊鏈的技術內涵與實質

區塊鏈是新一代信息基礎設施的雛形，它是一種全新的信息網絡架構，是分布式數據存儲、點對點通信技術、非對稱加密技術、共識機制等計算機技術的新型應用模式。本質上，它是一個去中心化的數據庫，區塊，由密碼學方法產生的數據包或數據塊組成，以自動加蓋時間戳的方式，從創始塊鏈接到當前區塊，從而形成區塊鏈[1]。

2008年，它作為比特幣的基礎技術進入公眾視野，之后區塊鏈技術迅速發展，短短10余年間，就跨越了技術實驗和極客小眾階段，進入到產業市場化應用階段。其重要支持技術包括哈希函數、分布式賬本、P2P網絡、共識算法等?？梢哉f，比特幣系統是世界上第一個也是最成功的區塊鏈應用，其安全性、開創性經受了時間的檢驗。其后，智能合約引入，其開放透明、去中心化、不可篡改等特性在其他領域逐步受到重視，區塊鏈技術的應用范圍開始擴大到各個行業，并與5G、物聯網等新興技術融合發展，展現出重構未來互聯網發展生態的趨勢。

2 區塊鏈的技術特點

區塊鏈技術的顛覆性，不僅僅是其技術，更是技術傳達的對未來世界信息基礎設施架構的設計理想，其去中心化的設計理念是對目前中心化網絡模式的徹底變革，隨著底層技術的成熟，區塊鏈正展現出變革性潛力和深遠影響。概括而言，區塊鏈具有如下顛覆性的特點。

2.1 去中心化系統

與傳統的網絡服務架構不同，區塊鏈采用的是對等網絡(Peer-to-Peer Networking)，簡稱為P2P網絡，它打破了傳統的中心化服務模式，去除中心節點，使用分布式核算和存儲，任意節點的權利和義務都是對等的，所有節點共同維護賬本數據。任何單點或少數節點的故障都不會影響整個網絡正常運轉。同時，網絡容量沒有上限，網絡的節點越多，P2P網絡提供的服務質量就越高。

2.2 開放透明性

與中心化系統中不同節點間存在信息不對稱問題相比，區塊鏈P2P網絡系統中每個節點都是對等的，所有節點平等的發送和接受網絡信息，共識算法保證交易確認在所有節點間的一致性，整個系統對每個節點都具有透明性，因此所有節點均是開放、透明、公平、可信。

2.3 防篡改可追溯性

共識算法從設計上保證一旦寫入即無法被篡改。交易數據以時間戳的方式永久、完整的保存在區塊結構中，攻擊者需要控制全系統51%的算力才能對交易數據篡改，因此篡改難度和成本極大，完整的不可篡改的記錄保證了數據的可追溯性。

2.4 隱私安全性

區塊鏈技術最大的顛覆性是建立可信機制，其去中心化特性決定了其去信任化的特性，從全新視角進行隱私設計，系統內各節點之間不需要身份驗證信息，即交易確認或有效性不需要其他節點來驗證。信息傳遞完全匿名進行，有效保障了用戶隱私。

3 醫院管理信息化存在的問題及瓶頸

3.1 醫療行業信息化平臺標準不統一[2]

2011年，原衛生部印發《基于電子病歷的醫院信息化平臺建設技術解決方案》，以期建立規范化的醫院信息平臺。10年來，醫療行業信息化建設快速發展，信息技術已經從基礎支撐向智慧醫療邁進[3]。但是，醫院信息化平臺建設仍然缺乏統一的標準，信息化建設投入無法滿足預期要求。另外，醫療機構根據工作需要，與軟件開發企業進行合作，建立內部運行醫療信息系統。這導致各醫療機構之間沒有統一的信息交互接口，很難實現信息共享，信息孤島[4]現象嚴重。

3.2 醫療機構內部信息化平臺不統一

不僅醫療機構之間信息化平臺沒有統一的標準，即使在個體醫院內部，也沒有標準的信息化平臺。據統計，2018年，全國電子病歷平均評級僅為1.74，綜合評級達到2級以上方可實現數據交換，才能視為完成電子病歷系統建設[5]。醫院內醫院信息系統(HIS)、檢驗科信息系統(LIS)、醫學影像存檔與通訊系統(PACS)、放射科信息系統(RIS)、辦公自動化(OA)等各類系統通常獨立運行，雖然部分能實現數據交換，但不同業務系統之間數據連接和共享利用水平較低，未真正實現統一集成、資源共享和高效運轉的目標。

3.3 整體信息化發展水平參差不齊

全國各地區醫院信息化建設不平衡，各省份之間差異較大。一般而言，東部地區經濟發展水平高，醫院信息化建設整體水平好于中西部地區，另外，三級醫院在人才、資金投入等方面普遍好于二級醫院，信息化水平相對較高。相比較，基層衛生機構投入低、信息化手段簡單，信息基礎設施比較薄弱。

3.4 基于傳統的中心化信息架構設施

現行醫院信息化管理系統是基于傳統的網絡服務架構，即C/S架構或B/S架構，這種架構也被稱為主從式架構，其中服務端是整個網絡服務的核心，客戶端之間通信需依賴服務端的協助。其優點明顯，如統一的服務形式，方便維護、升級和管理。但也存在諸多弊端，如中心節點故障引發全網癱瘓，中心節點性能成為全網瓶頸，數據孤島現象等。

4 區塊鏈技術應用于醫院管理的探索

作為一項新興技術，區塊鏈獨特的去中心化架構設計為突破現行醫院管理信息化的發展瓶頸提供了新的視角[6]。據文獻分析，區塊鏈應用研究包括電子病歷、醫療檔案、財務審計、藥品管理、應急管理、醫聯體建設等方方面面，這為拓寬醫院信息化發展路徑、提升信息化水平提供了重要實踐探索，也為實現醫療信息互通、提高質量監管、規范流程管理等開拓了新的研究領域。

4.1 構建基于區塊鏈的新型醫療信息管理系統

電子病歷和醫療信息管理是主要研究熱點。孫學波，姜金希[7]以傳統的B/S醫療體系為基礎，提出增加區塊鏈服務節點，著重于智能合約的設計，來重構醫療管理系統的層級架構，為區塊鏈信息系統的建立提供了較為現實的技術思路。翟社平等[8]、牛淑芬等[9]分別從技術角度，提出基于區塊鏈的電子病歷共享方案等。在國外，MedicalChain“區塊鏈+醫療”應用平臺已于2017年從實驗階段進入合作醫療機構落地應用。這不僅為醫療機構內部信息管理帶來全新的思路，也有利于醫療信息的互通共享，而且對整個醫療行業健康信息數據共享有很大裨益。

4.2 設計基于區塊鏈技術的藥品流通管理系統

區塊鏈技術在供應鏈溯源管理領域的應用也是研究熱點之一。楊怡[10]針對處方藥多環節監管問題，設計基于區塊鏈的處方藥流通管理方案和應用模式。古銳[11]以區塊鏈技術為基礎探討藥品質量追溯系統設計的可行性，這對解決藥品追溯過程中的信息零碎化、環節漏洞、數據篡改等問題具有重要的意義。相關“區塊鏈+”藥品追溯服務平臺如“紫云藥安寶藥品追溯云服務平臺”、美國輝瑞推出的區塊鏈藥品追溯平臺MediLedger項目等已經落地試點應用。

4.3 基于區塊鏈的醫院財務管理平臺研究

搭建基于區塊鏈技術的醫院財務管理平臺亦備受關注。宮宇宸等[12]從區塊鏈對財務活動的應用價值、實現路徑及存在問題等方面對區塊鏈應用于財務管理進行分析。唐衍軍等[13]從解決醫院財務管理存在的問題出發，嘗試構建包括數據中心、清算服務器、資源服務器、應用中心等模塊的區塊鏈財務管理平臺。劉景廣[14]基于區塊鏈技術和醫院HIS信息系統，搭建新型醫院智能化財務管理框架。這些為醫院財務運行提出了全新的管理思路。

4.4 基于區塊鏈的醫院管理附屬系統設計

區塊鏈在醫院管理的其他領域應用也被廣泛探討，涵蓋醫保、后勤、應急、審計、檔案管理等方面。葛國曙，尚書[15]探討區塊鏈在醫院管理中的應用可能，包括醫保管理、物資采購、運輸倉儲、檢驗標本管理等。王謙等[16]探討將區塊鏈技術與醫院資產管理場景相融合，構建基于區塊鏈技術的資產平臺。曹藝博等[17]構想一種基于區塊鏈技術的物資交易管理系統。葉華、曹曉均[18]探討區塊鏈技術在醫院診療支付、結算、藥品、耗材等環節建立誠信服務體系中的作用等?？梢灶A見，成熟的區塊鏈技術將從科技角度提升醫院管理的質量和效率，進而重塑未來醫院管理模式。

5 結語與思考

5.1 區塊鏈在醫院管理中的應用尚處于初級階段

從區塊鏈行業大環境看，近5年來，中國的區塊鏈專利數量、企業數量、產業規模一直保持喜人增長趨勢，且居世界前列。目前，區塊鏈產業逐步進入規范化、規?；陌l展階段，在金融領域應用相對成熟，在各行各業的潛力正在釋放。但在醫院管理方面，區塊鏈的應用研究尚處于早期階段。多數研究處于對區塊鏈技術在醫療行業應用的展望、思考和理論探討階段，部分研究從技術角度研發應用平臺，但多數處于實驗階段，企業級的應用尚屬少數。

5.2 核心技術研發是推動區塊鏈項目應用的關鍵

區塊鏈技術成熟和標準化的程度是影響區塊鏈技術大規模應用的關鍵[19]。區塊鏈在醫院管理中的規模應用有待區塊鏈底層技術的成熟，目前，從區塊鏈產業發展大環境來看，區塊鏈底層技術仍不成熟，如區塊鏈的速度性能、技術應用安全、多鏈事務處理能力、共識算法等核心領域仍存在待完善的空間。另外，區塊鏈技術的標準化建設尚在形成中。下一步，持續推進區塊鏈產業規范化建設，推進區塊鏈核心關鍵技術領域實現攻關，推進企業級應用方面取得突破，才能真正發揮區塊鏈的優勢與潛力。

5.3 抓住區塊鏈發展機遇，重塑醫院管理信息化未來

根據國家衛健委關于《公立醫院高質量發展促進行動(2021-2025年)》方案，信息化將作為醫院基本建設的優先領域，建設“三位一體”智慧醫院信息系統是未來的方向。目前，區塊鏈技術已經上升為國家戰略，在國內，區塊鏈產業規模不斷擴大，新產品、新模式應用不斷深化，向各行各業加速滲透，未來或將成為數字中國建設的重要支撐。在此背景下，醫療相關行業應抓住區塊鏈發展的重要窗口機遇，積極探索“區塊鏈+醫療”在智慧醫院信息系統中的創新應用，真正發揮區塊鏈作為新型基礎設施的技術潛力，為打破現階段醫院管理信息化瓶頸，實現醫院管理信息化的“彎道超車”提供堅實的科技保障。