基于區塊鏈技術的電子健康檔案管理研究

王三泰　高宏娟　馬海慧等

關鍵詞：電子健康檔案；區塊鏈技術；檔案管理

中圖法分類號：G270 文獻標識碼：A

1區塊鏈技術概述

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式，其本質是一個去中心化的數據庫。新交易產生后，會通過P2P網絡廣播到所有區塊鏈網絡中的參與節點，由獲得驗證權的節點驗證并將交易打包成區塊，進而將區塊“廣而告之”，被其他各節點驗證后的區塊會追加至區塊鏈“鏈條”末端，各節點將新區塊存儲在自己獨立持有和維護的數據庫中，完成區塊鏈更新。自此，交易正式人鏈，且被永遠保存無法篡改。區塊按時序性相連，通過加密算法串聯在一起形成鏈條，這便是區塊鏈（blockchain）。

1.1去中心化

在區塊鏈網絡系統中分布著眾多數據庫節點，每個節點都具有高度自治的特征。節點之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。由節點來自由選擇中心、自由決定中心，任何一個節點都可能成為階段性的中心，但不具備強制性的中心控制功能。節點與節點之間的影響，會通過網絡而形成多主線的非線性因果關系，進而形成一種開放式、扁平化、平等性的去中心化系統現象或結構。去中心化的區塊鏈具有系統安全性、多方參與性、數據公開性、開放共享性等特點，與目前電子健康檔案管理工作中亟待解決的存儲數據易篡改、多方參與不足、數據公開不充分、共享性缺失等問題呈現一種良好的互嵌耦合關系。

1.2公開透明共監管

區塊鏈是一個公開化的數據平臺，除了具有隱私屬性的數據信息，鏈上所有數據均對全員開放，具有數據公開透明的優勢特征。數據的公開性促使其擁有良好的透明性，全體成員都可以見證數據的真實情況，加之區塊鏈采用P2P對等網絡，節點之間都是平等平級的，不存在中心化的層級結構，這代表成員之間可以便捷地傳遞資源，每位成員都可以自由公平地獲取信息，正是這種開放性和平等性的結構降低了信息在不同社會成員之間傳遞的不對稱性。將數據信息暴露于“眾目睽睽之下”，讓全社會成員共同監管，可以有效避免暗箱操作等行為，同時提高社會成員之間的信任度，保證數據的公平性和真實性。

1.3強條件篡改

強條件篡改即只有達到全網算力51%及以上才有可能篡改記錄，但此時的篡改成本已經遠遠超過篡改后的收益成本，況且在區塊鏈網絡中，各參與節點遍布全球，若要掌握全網51%的算力也非易事，所以，在如此“強條件”之下，區塊鏈基本實現了不可篡改。除此之外，哈希算法和時間戳也為區塊鏈不可篡改提供強有力的技術保障。哈希算法是指將輸入的任意長度的字符串通過散列算法輸出固定長度的散列值。即使只改變輸入中的一個字符，也會使輸出值截然不同，且很難找到逆向規律，從而有效防止數據被篡改。在區塊上鏈時，通過時間戳屬性給區塊“蓋章”，表示區塊的產生時間，這使得每個區塊必定按照時間順序排列相連，如此環環相扣，便在極大程度上保證了區塊鏈的不可篡改性。

1.4可追溯機制

區塊鏈分布式存儲的特點使得每個節點都存儲著區塊數據的“副本”，加上區塊鏈的不可篡改性，保證了區塊數據的原始狀態的“共識存儲”和完整性。并且，區塊鏈中每條數據的錄入都會加蓋時序節點的時間戳，標明每條數據的錄入時間，數據的編輯修改等操作都會被記錄保存，一旦發現數據出現任何異常，便可抓住數據編輯的時間戳主線，從而準確地追溯到數據的原始狀態、歷史編輯記錄和問題節點，進而找出相關責任人，保證數據的完整性和安全性。

1.5智能合約

智能合約是一種用信息化的方式傳播、驗證或執行合同的計算機協議，允許在沒有第三方的情況下進行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉。智能合約由多個用戶共同參與制定，協議中明確了雙方的權利與義務，開發人員將這些權利與義務編寫成代碼，代碼中包含合約自動執行的條件，一旦某個事件觸發（符合）合約中的條款，代碼就會自動執行，所有交易數據無法篡改，不可偽造。不依賴第三方執行合約，降低簽訂合約、執行和監管方面的成本，具有良好的去信任化優勢及特性。

2電子健康檔案管理中存在的問題

在目前信息化、大數據時代全面到來的時代背景下，電子健康檔案的管理工作非常受到重視，而通過廣泛地多形式收集電子健康檔案信息并實現實時共享，則能為醫療衛生機構診治和個人健康保障提供可有效查閱的檔案記錄。但是，現階段電子健康檔案的管理工作中還存在一些問題需要解決。

2.1網絡管理普及率低

電子健康檔案系統使醫療衛生機構和對個人健康進行護理的用戶能夠獲得需要的信息，且顯著改善了患者護理過程。電子健康檔案系統通過提供更好的疾病管理和更少的醫療錯誤來顯著降低醫療成本，而當前許多的電子健康檔案系統未能吸引大多數人上傳分享他們的健康檔案記錄，這種實時共享的缺乏降低了電子健康檔案系統可實現的好處。近年來，電子健康檔案系統由于其在優化醫療成本方面的基本作用效果顯著，從而越來越受到學者和從業者的關注，而就目前而言，部分地區在檔案信息化建設過程中對于居民的健康檔案信息收集得不全面、不系統，難以實現檔案信息資源共享。此外，一些電子健康檔案系統設計并沒有充分滿足用戶的需要和要求，收集數據效率低下且適應能力差，使用這樣較為落后的系統已經給信息處理帶來了負面的后果。這些問題使我們有理由找到一個有助于醫療改革，以患者為中心，安全、透明的，同時保證提供數據完整性的平臺，即基于區塊鏈管理的電子健康檔案系統。

2.2電子健康檔案信息安全問題

在大數據技術出現之前，醫療部門使用紙質系統來存儲醫療記錄，如使用手寫機制。這種紙質醫療記錄檔案系統效率低、不安全、無組織、不合理，還面臨數據重復和冗余的問題，因為所有病人訪問的機構都有病人醫療記錄的各種副本。傳統的電子健康檔案系統往往面臨數據泄露的問題，如在對傳統的電子健康檔案系統進行數據分析的過程中系統中的某些數據條目就可能有泄露的風險。并且，目前醫療信息系統成為網絡攻擊目標的趨勢越來越明顯，這意味著電子健康檔案信息存儲需要一個更加安全的平臺。電子健康檔案中信息數據的質量間接有助于保護用戶的安全，因為不準確的醫療數據可能導致診斷不當，從而導致患者接受錯誤的治療。存儲在電子健康檔案系統中的數據的高質量和高準確性使不同部門的衛生專業人員更容易做出決策。

2.3專業檔案管理人才缺乏

一些社區醫院和醫療機構對如何使用電子健康檔案系統還存在障礙。這些障礙包括缺乏技術基礎、安全和隱私問題、缺乏技術專長以及工作流程發生變化等。衛生專業人員對電子健康檔案系統的使用程度對于提高用戶醫療護理質量至關重要，衛生領導人是衛生政策的實施者，他們對電子健康檔案系統的接受度將導致其成敗。關于電子健康檔案系統的政策實施和變革管理方法鼓勵包括護士在內的一線管理人員參與決策，臨床和非臨床負責人應該是經常使用電子健康檔案系統或直接監督電子健康檔案系統使用者的人。而目前一定程度上存在很多電子健康檔案系統檔案管理人員都屬于兼職性質的情況，對電子健康檔案管理和使用的重要性和必要性認識不足，使電子健康檔案管理工作開展與預期有差距。

3區塊鏈在電子健康檔案管理中的應用路徑

長期以來，區塊鏈一直是一個非常受重視的研究領域，它提供的很多好處已經被許多不同的行業所享用。同樣，區塊鏈技術由于其安全性、保密性和去中心化的特點而大大增加醫療保健部門從中受到益的機會。然而，電子健康檔案系統面臨數據安全、完整性方面的問題，建議架構的內容首先為電子病歷實施區塊鏈技術，其次為電子病歷提供安全存儲，通過為建議框架的用戶定義粒度訪問規則來記錄。

3.1應用區塊鏈技術加快普及電子健康檔案

用戶賦權在基于區塊鏈的電子健康檔案信息系統與用戶將信息上傳至電子健康檔案系統的意圖之間的關系中發揮了中介作用，基于區塊鏈的信息系統提高了用戶的賦權能力，用戶在其中對自己的健康記錄有更多的控制權，所以區塊鏈技術可用于電子健康檔案管理，以增加用戶對信息的控制權。當用戶對自己的信息和醫療保健擁有決策權時，則更有可能在基于區塊鏈的信息共享系統中共享自己的健康記錄，所以實踐結果表明，用戶賦權是電子健康檔案系統信息共享行為關系的重要中介。目前，醫療機構在其電子健康檔案系統中采用區塊鏈技術來實施管理，可以使用戶對自己的健康信息數據擁有更大的權力，結果顯示，被授權的用戶越來越愿意分享他們的健康數據，由于其有益的特征，如優化的醫療成本，用戶的賦權得到了許多衛生政策計劃的極大關注，為了優化醫療保健成本，醫療機構和專業人員實施使用基于區塊鏈管理的電子健康檔案系統的趨勢近年來有所擴大。

3.2應用區塊鏈技術規范電子健康檔案使用

醫療衛生部門面臨向電子病歷轉移的趨勢，電子健康檔案系統的設計和管理一定程度上也結合了基于紙質版的病歷，而基于區塊鏈技術的電子健康檔案系統將被用來記錄臨床數據和實驗室結果，數據存儲在系統的倍數中組件，通過預防錯誤和增加用戶方面信息訪問而提高醫療安全性。醫療機構目前采用基于區塊鏈技術的電子健康檔案系統管理的主要原因是，區塊鏈電子健康檔案系統可以幫助醫療機構和專業人員設計一個有效和可靠的信息共享系統，以改善傳統的個人健康檔案，從而減少醫療錯誤并改善疾病管理。基于區塊鏈技術的電子健康檔案系統可以改進電子健康檔案系統的安全使用，并且體現出優越的成本效益。電子健康檔案的使用背后反映的是醫療系統對于醫療保健質量的改善，電子健康檔案系統是醫療衛生機構的重要組成部分，為醫療保健提供許多功能。共享系統的基本重點是基于區塊鏈技術的電子健康檔案系統的管理，應該從對電子檔案按照安全等級進行劃分區塊出發，明確使用權限，避免信息資源泄露，區塊上鏈后基于哈希算法和時間戳等技術保障，信息泄露的可能大大降低。對可能存在的信息安全問題要及時排查，醫療機構要結合本地區健康檔案管理實際需要，細化區塊鏈技術并構建電子健康檔案管理規范條例。

3.3應用區塊鏈技術推動科學管理電子健康檔案

信息化背景下的基于區塊鏈技術開展的電子健康檔案管理工作對提高檔案管理工作效率具有重要意義。要以更吸引人的激勵政策向社會廣納賢才，進一步提升電子健康檔案管理隊伍的整體素質。電子健康檔案的管理人員不但要加強對日益增加的數據信息的收集，還要對項目的檔案管理人員進行定期的區塊鏈技術培訓和教育，不斷完善專業技能，既能夠掌握電子健康檔案的工作重點和工作要點，也能夠對發現的安全問題和信息風險進行快速排查和處理，從而實現高質量的檔案管理工作。同時，要加強電子檔案管理人員與其他部門之間的配合，與其他部門建立起數據共享，建立完備的區塊鏈數據庫，實現電子健康檔案信息資源的合理開發、利用，發揮電子檔案的管理工作中的服務功能。要加強對電子健康檔案的日常歸納和整理，對已經發生變化的信息及時更新，并根據對應的題目和目錄分類編排，提高電子健康檔案的規范化區塊鏈存儲，實現電子健康檔案信息資源的合理開發和利用。

隨著網絡信息技術不斷發展，健全的法律法規體系發揮著至關重要的作用。因此，在基于區塊鏈技術的電子健康檔案建設中應該盡量應用區塊鏈技術中的智能合約協議，加強對各項法規的完善。區塊鏈持有批量交易由點對點網絡管理，具有安全性、匿名性和完整性等優點，且沒有第三方干預的數據。這些好處使用戶的相關醫療信息保存在網上成為一種合理的選擇。

作者簡介：

王三泰（2000—），本科，研究方向：信息管理與信息系統。

高宏娟（2000—），本科，研究方向：信息管理與信息系統。

馬海慧（2000—），本科，研究方向：信息管理與信息系統。

韓恩雪（2002—），本科，研究方向：衛生事業管理。

郭宇瓊（2001—）.本科，研究方向：衛生事業管理。