基于区块链技术平台的医院病案管理系统创新研究

杨颂恬，王 毅

（成都中医药大学，四川 成都 611137)

病案伴随着医学的发展而产生, 反映着病人接受医疗的全过程, 是重要的医疗记录历史资料[1]。目前，我国大部分医院已经完成信息系统建设，但病案管理系统仍不能满足社会需求，如病案检索困难、安全性存在隐患、数据整理功能不完善等，已然成为医院病案管理发展的障碍。

1.医院病案管理系统中区块链的应用优势

基于区块链技术平台的医院病案系统的去中心化优势，让患者获得了病案的所有权；链上代码会将交易及时地提交到账本中，账本记录并维持每笔交易记录防篡改；Hyperledger Fabric是区块链中联盟链的一种实现，具有支持可插拔的共识机制和完备的权限管理优势，所以Fabric框架最适用于病案管理[2]。

2.医院病案管理系统的创新设计

病案作为医疗信息的集成，患者、医生、第三方对于病案都有相应的需求，依据不同人群的需求，我们将其分为了功能性需求和非功能性需求[3]。

功能性需求在病案系统中主要体现为用户管理，包括用户注册、用户登录、用户授权；病历管理，包括创建病历、查询病历、生成病历；第三方管理，包括授权申请、数据统计、交易监管。

非功能性需求包括如下几部分：安全性需求，Hyperledger Fabric中的DPOS（委托权益证明）机制和哈希函数能提升病案系统的安全性，且每一个区块都有对应的唯一的哈希值，且哈希值随着区块的变化而改变[4]；响应时间需求，DPOS机制具有资源耗损少、共识时间短和吞吐量高的特点，能够很好地满足拜占庭问题中的“一致性”要求；页面需求，医院病案管理系统应当简洁、方便，尽可能地减少患者的输入；解耦需求，基于区块链技术的病案管理系统的区块链网络、前端客户端和后端客户端这三个部分是相互独立的，每个部分由不同的人负责，功能不同。

3.医院病案管理系统的用例分析

四川某医院使用的传统病案管理系统现已不能满足社会需要，应用区块链技术对病案管理系统进行重新设计。

3.1 采集

采集分为三类：一是采集患者的基本信息，包含姓名、性别等，并生成相应的哈希值；二是采集医生的有关信息，包括姓名、科室等；三是第三方的相关信息，如保险公司，包括公司名称、营业执照等。使用者填写资料后，系统会自动将信息传送给管理员审核。判断信息无误后，使用者才可以使用系统。

3.2 加工

加工是医生添加病历的过程。医生首先登录系统，通过患者提供的授权码进入患者的病案。了解和掌握患者的就诊记录及身体状况，再添加此次新病历的相关内容，即医生诊疗过程记录。如图1所示：

3.3 存储

首先，医生和患者生成用于身份认证的椭圆曲线密钥和时间戳。其次，医生在添加病历时要确保每一项信息的准确性并进行签名和加密。患者收到病案后进行相关验证，确认无误后添加授权码并进行签名，医生对患者发送的消息再次进行验证。如图2所示：

图2 存储病案过程图

3.4 授权

申请授权主要分为两个步骤：一是申请者向患者发送申请；二是患者接收到申请后，验证申请者的身份信息和申请信息。验证结束后，如无误，则可以向申请者发送授权码[6]。如图3所示：

图3 患者授权过程图

3.5 查询

拥有病案所有权的患者首先要向区块终端发送查询需求，终端收到请求后，患者可以查看自己所有的病历数据，而作为申请者的第三方，则需要通过患者的授权码进行检索查询。如图4所示：

图4 患者查询病案过程图

4.效果分析

为了对基于区块链的病案管理系统有一个综合性认识，在四川某医院进行了为期半年的试运行，共收集了15000份病案，并对其进行了整理分析。如表1所示。

表1 新旧病案系统效果对比表

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可以发现病床使用率增加了4.6%，病床周转率提高了4次/年，都达到同级医院水平。病床的优化使用, 能提高服务质量, 减少病人负担, 从而提高医院的经济效益和社会效益[7]。新病案管理系统能够及时反馈患者相关信息，促使部门相关人员通力合作，医生、患者相互协调配合，从而提高了病床使用率和病床周转率。

门诊诊断符合率提高了2.9%，手术前后诊断符合率增高了4.1%，全部与同级医院水平基本持平。新病案管理系统是以患者为核心的病案管理，患者作为病案的所有者，授权医生在诊断疾病之前能够查询患者之前的患病信息及治疗结果，进而提高了手术前后诊断符合率和门诊诊断与出院诊断符合率，降低了漏诊率和误诊率。

治愈率增加了5.5%，好转率上涨了3.4%，危重患者抢救成功率提高了1.7%，病死率下降了2.8%，都达到了正常数据水平。新病案管理系统采集了患者过敏史等原始信息，并且每一次诊疗过程和效果在系统中皆有记录。医生在作出诊疗决定之前可以把握患者的全部信息，从而进行合理、最佳的选择，使得医院的治疗质量指标不断向好。

手术并发症降低了3.2%，院内感染率下降了3.4%，都优于同级医院平均水平。医生可以通过完整的检查资料，预见手术风险，进而采取回避措施，尽量避免手术并发症的产生。同时，链上数据也为医生及时预见院内感染创造了可能性，及时对相关人员进行隔离并对相关物品进行消毒、灭菌处理，从而降低了院内感染率。

基于以上分析可知，区块链技术在病案管理系统中的使用，推动了病案管理的科学化与规范化，在保证医疗质量的同时，提高了医院管理效率和经济效益，促进了医院现代化管理发展。

5.政策建议

第一，继续深入完善信息化建设，为发展区块链技术夯实基础。当下，医院信息化建设已取得一些成就，但还存在很多缺陷[8]。继续深入完善信息化建设，不仅要着眼于医院发展现状与目标，充分发挥信息技术的实用性和优越性，为发展区块链技术或其他新兴信息技术夯实基础，促使病案系统随着医院的发展而发展。

第二，引进医学信息技术人才，加强病案管理人员培养。现代化医院应高度重视信息技术人才在信息化建设中的重要作用[9]。医学信息技术人才不仅了解区块链技术，而且对于医学相关学科知识也比较熟悉。同时，病案管理人才短缺已成为限制我国病案管理快速发展的瓶颈, 其中最为突出的就是专业人才培养的滞后问题[10]。

第三，完善相关规定，保护患者、医生及医院等利益相关者的合法权益。区块链技术中有DPOS机制、授权签名和哈希函数等确保了病案系统的安全性，但是目前病案管理规定仍有许多不足之处。完备的病案信息增加了医疗结果的准确性，从而合理有效地调解病案医疗纠纷，所以完善病案管理规定是大势所趋。