区块链技术在电子健康档案管理中的应用探究

杨蓓

【摘要】在“互联网+”与国家重视医疗卫生领域的时代背景下，电子健康档案的数量急剧增加。电子健康档案的合理储存和利用对居民健康、医疗事业都有重大作用。将区块链技术运用到电子健康档案中符合电子健康档案自身发展规律、促进医疗数据共享、提升数据安全性并能够保证居民的隐私，区块链技术虽然具有优势，但也存在一些不足。本文将重点分析区块链技术应用到电子健康档案中的优势和不足，从而促进电子健康档案实现更大的价值。

【关键词】区块链;电子健康档案;居民健康;医疗事业

当前，区块链技术应用于医疗信息领域处于摸索阶段，国内外对“区块链+电子健康档案”的研究也相对匮乏。其中，悉尼大学学者吕琦认为“区块链技术中的去中心化分布式结构能够应用于医疗数据的共享中，不可篡改时间戳的优势，能够保证医疗数据不会出现伪造情况，同时也应当意识到其技术的局限性问题”。Asaph Azaria等人所设计的MedRec利用区块链技术让患者成为电子健康档案的所有者。也有学者对区块链技术运用于档案领域的可行性存在质疑，如李高峰等“从区块链去中心化的运作方式和现行档案管理机制之间的差异等因素出发，指出现阶段区块链技术在档案管理中全面应用不可行”。而本文着重分析区块链技术应用于电子健康档案的优势与面临的挑战，并简要介绍基于区块链技术的电子健康档案管理系统的基础构架。

一、区块链技术运用于电子健康档案的优势

所谓电子健康档案（electronic health record）是“以居民健康为核心，贯穿整个生命过程，涵盖各种健康相关因素，实现多渠道信息动态收集，满足居民自我保健、健康管理和健康决策需要的信息资源”。电子健康档案在医院发展、临床服务和临床科研以及居民健康等领域都有巨大的应用价值。而区块链技术有应用于电子健康档案管理的优势，现将这些优势归纳为以下几个方面：

（一）区块链技术符合档案的文件生命周期理论。1.电子健康档案是一个完整连续的有机体组合。电子健康档案是个人健康相关活动的电子化记录，不仅包括接受医疗服务人员的记录，还包括免疫接种，获得保健服务，参与健康教育活动等。这些记录将跟随居民一生，记录居民一生中各个时期的健康方面的数据，这些健康数据是连续不断产生的并且相互影响的，是一个连续的有机体的组合。只有保证这个有机体的完整与真实，这些数据才能发挥最大作用，才能做好相关疾病预防与治疗工作。2.区块链技术保证电子健康档案的完整性与真实性。区块链集成点对点传输、共识机制、加密算法等多重技术，在维护数据完整性、真实性方面都有突破。数据一旦被传入区块上，就不能再被更改、删除或者篡改，数据将会被永久保存，仅凭修改单个区块的信息是不可以对数据库产生影响的。这就有效维护了电子健康档案的完整和真实，保证了居民电子健康档案是一个完整连续的有机体组合。

（二）去中心化结构便于医疗数据的开放和共享。电子健康档案生成一般依赖医疗机构。但是目前，一方面，由于没有全国性的电子健康数据储存平台，导致各个医疗机构产生的数据一般只能机构内享用，这造成极大的医疗资源浪费，使我国医疗资源利用效率底下;另一方面，数据交换的安全认证问题没有得到解决，电子健康档案管理系統的网络环境、系统自身以及系统内的数据没有实现一致性、保密性和可用性。目前，健康数据的交换面临的信息泄露等安全问题未被解决，这就导致大量的电子健康档案没有得到共享。区块链技术最大的特点就是去中心化。区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构。将区块链运用到电子健康档案管理中，每一个医疗机构或者居民都可以成为一个节点，将电子健康数据传输到系统上，当享有权限时就可以查看并利用这些数据。这样就可以借鉴以往的电子健康档案数据，而不需要为获取数据而重复检查一些医疗项目，节省人力物力财力。同时亦可以充分挖掘利用这个系统内的医疗健康大数据，在大数据资源的基础上探究出更深层次的规律。

（三）分布式的数据存储提高电子健康档案的安全性。传统的数据库虽然具有强大的查询功能和巨大的存储空间，但是中心化的结构使之容易遭受攻击，容易造成大规模数据丢失或泄露。以往居民的电子健康档案一般由医疗机构或者自己保存医疗记录本，当患者需要信息而自己的医疗记录本丢失时，只能再去医院获取数据。随着云技术的发展，出现了基于云平台的区域级电子健康平台建设，但是在安全性方面依然存在缺陷。区块链技术的出现将电子健康档案建设模式延伸到更广阔的范围，如全国电子健康档案平台，医护人员通过基于区块链公开的接口程序开发院内的应用系统，可完成院内电子健康数据的录入和上传功能。基于区块链支撑的智能手环、智能手机应用程序，可以实现患者随时随地上传与下载信息，区块链系统将通过分布式数据库的形式存储电子健康档案信息。所有对区块链的访问均通过公钥和私钥完成，其中公钥是有权限的用户（如医院、卫生部门等）对健康数据的访问权;私钥是个人用户对自己健康数据的访问权。基于区块链的电子健康档案数据，使个人可以通过私钥随时获取信息。另外，由于中心化机构遭受攻击或权限管理不当，大规模数据丢失和泄露事件也屡屡发生。区块链的高冗余存储、去中心化、高安全性和隐私保护等特点，能够让数据更加安全可靠。

（四）降低电子健康档案的管理成本。由于当前医疗机构对数据的管理都是采用集中式管理，各个环节生成的数据再传输到中心进行储存和管理，而各个医疗机构一般才有局域网来确保数据的安全。网络不能与外网链接，以防治数据被篡改或者盗窃。如果以这种方式来实现电子健康档案资源共享，则需要建立一个更大的数据中心实现区域内的共享。这种情况下，不仅数据中心成本高昂，而且电子健康档案数据由区域共享到全国则是更难实现。区块链技术没有中心节点，不需要这样一个数据中心就可以轻松实现数据的交换或者共享。没有数据中心管理机构降低了电子健康档案储存的费用。没有中心管理机构，当每一条医疗信息输入病人健康记录中，数据就可以由区块链进行验证，并加有时间戳，当患者把记录给另一个医生时区块链可以验证记录有没有被修改。这样电子健康数据能够被多方授权建立、追加、分享，将会重新塑造整个医疗行业的效率和透明度。

（五）加强了居民隐私保护。电子健康档案中包含了大量隐私信息。网络数据中心被黑客攻陷导致用户信息大量泄露的安全事件层出不穷，甚至在个别地方出现了买卖电子健康档案隐私数据的现象。同时，大数据知识挖掘存在泄漏隐私信息的风险。电子健康档案关乎个人生命健康，因此医疗卫生领域信息安全和隐私保护格外重要。区块链技术是比特币等新型加密数字货币的技术核心。利用数字签名技术，对需要进行数据访问的人实施授权，未经授权的人不能进行数据访问，保证医疗信息管理的安全性。

二、区块链技术运用于电子健康档案的挑战

虽然区块链技术在解决电子健康档案共享、安全节约成本和保护居民隐私方面有技术优势，但是以区块链为核心技术来实现整个电子健康档案系统仍然存在一些挑战。

（一）智能合约的法律属性问题。当操作者通过电子档案系统对电子健康档案进行操作时，会触发数据链接层的智能合约。智能合约是一种以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，它允许在没有第三方权威背书的情况下进行可信交易，这些交易记录都是可追踪且不可逆转的。从法律层面上来讲，智能合约首先遇到的是形式上的效力问题，是否具有纸质文书所具有的证据功能。而《合同法》中规定“当事人订立合同，有书面形式、口头形式和其他形式。”在现行的法律体系下，智能合约作为部署在区块链上的一套代码，是否是《合同法》规定的其他形式而具有法律效力？智能合约不属于书面形式或者口头形式，那么它的合同属性是否受到质疑？

（二）优化问题。基于区块链技术的电子健康档案系统由很多储存节点，每当医疗行为产生医疗数据时，每个节点就要下载储存并实施更新到区块链，这样就会存在大量数据。目前出现一些方法限制这种储存数据量，如只存储哈希值或者限制节点。但是随着医疗行为的不断发生，这些电子健康档案是飞速增长的，需要的储存、宽带和计算能力也会不断增加，这必将会耗费大量的资源。例如，根据阿里的研究，联盟链项目超级账本架构（Hyperledger Fabric）下每个区块链应用的上链数据存在61TB的容量上限。如何优化电子健康档案系统上区块链这些节点是一个需要解决的问题。

（三）缺少标准和规范。区块链技术应用的热点主要用于金融领域，在医疗卫生领域的应用还处于探索阶段。居民电子健康档案的共享需要建立在有交换标准和制度的前提下，目前由于区块链在电子健康档案的运用中还在摸索阶段，需要进一步完善电子健康档案的数据标准，重视对电子健康档案管理系统的研究，把分散的系统化零为整。只有形成了统一的规范标准，系统才能按照这个规范标准设计实施。

三、结语

以区块链技术为基础的电子健康档案系统，增加了电子健康档案的利用，同时也让每个人能够享有自己的健康档案。相较于传统的数据库，利用区块链技术进行数据存储保证了电子健康档案的完整性、真实性、可靠性。区块链技术打破了医疗信息孤岛的现象，实现电子健康档案共享。未来，在区块链技术进一步成熟的基础上，结合数据挖掘和数据分析技术能够发挥健康档案的价值，促进医疗服务质量，促进医学进步。

【参考文献】

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