基于区块链技术的电子健康档案管理研究

王三泰　高宏娟　马海慧等

关键词：电子健康档案；区块链技术；档案管理

中图法分类号：G270 文献标识码：A

1区块链技术概述

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，其本质是一个去中心化的数据库。新交易产生后，会通过P2P网络广播到所有区块链网络中的参与节点，由获得验证权的节点验证并将交易打包成区块，进而将区块“广而告之”，被其他各节点验证后的区块会追加至区块链“链条”末端，各节点将新区块存储在自己独立持有和维护的数据库中，完成区块链更新。自此，交易正式人链，且被永远保存无法篡改。区块按时序性相连，通过加密算法串联在一起形成链条，这便是区块链（blockchain）。

1.1去中心化

在区块链网络系统中分布着众多数据库节点，每个节点都具有高度自治的特征。节点之间彼此可以自由连接，形成新的连接单元。由节点来自由选择中心、自由决定中心，任何一个节点都可能成为阶段性的中心，但不具备强制性的中心控制功能。节点与节点之间的影响，会通过网络而形成多主线的非线性因果关系，进而形成一种开放式、扁平化、平等性的去中心化系统现象或结构。去中心化的区块链具有系统安全性、多方参与性、数据公开性、开放共享性等特点，与目前电子健康档案管理工作中亟待解决的存储数据易篡改、多方参与不足、数据公开不充分、共享性缺失等问题呈现一種良好的互嵌耦合关系。

1.2公开透明共监管

区块链是一个公开化的数据平台，除了具有隐私属性的数据信息，链上所有数据均对全员开放，具有数据公开透明的优势特征。数据的公开性促使其拥有良好的透明性，全体成员都可以见证数据的真实情况，加之区块链采用P2P对等网络，节点之间都是平等平级的，不存在中心化的层级结构，这代表成员之间可以便捷地传递资源，每位成员都可以自由公平地获取信息，正是这种开放性和平等性的结构降低了信息在不同社会成员之间传递的不对称性。将数据信息暴露于“众目睽睽之下”，让全社会成员共同监管，可以有效避免暗箱操作等行为，同时提高社会成员之间的信任度，保证数据的公平性和真实性。

1.3强条件篡改

强条件篡改即只有达到全网算力51%及以上才有可能篡改记录，但此时的篡改成本已经远远超过篡改后的收益成本，况且在区块链网络中，各参与节点遍布全球，若要掌握全网51%的算力也非易事，所以，在如此“强条件”之下，区块链基本实现了不可篡改。除此之外，哈希算法和时间戳也为区块链不可篡改提供强有力的技术保障。哈希算法是指将输入的任意长度的字符串通过散列算法输出固定长度的散列值。即使只改变输入中的一个字符，也会使输出值截然不同，且很难找到逆向规律，从而有效防止数据被篡改。在区块上链时，通过时间戳属性给区块“盖章”，表示区块的产生时间，这使得每个区块必定按照时间顺序排列相连，如此环环相扣，便在极大程度上保证了区块链的不可篡改性。

1.4可追溯机制

区块链分布式存储的特点使得每个节点都存储着区块数据的“副本”，加上区块链的不可篡改性，保证了区块数据的原始状态的“共识存储”和完整性。并且，区块链中每条数据的录入都会加盖时序节点的时间戳，标明每条数据的录入时间，数据的编辑修改等操作都会被记录保存，一旦发现数据出现任何异常，便可抓住数据编辑的时间戳主线，从而准确地追溯到数据的原始状态、历史编辑记录和问题节点，进而找出相关责任人，保证数据的完整性和安全性。

1.5智能合约

智能合约是一种用信息化的方式传播、验证或执行合同的计算机协议，允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。智能合约由多个用户共同参与制定，协议中明确了双方的权利与义务，开发人员将这些权利与义务编写成代码，代码中包含合约自动执行的条件，一旦某个事件触发（符合）合约中的条款，代码就会自动执行，所有交易数据无法篡改，不可伪造。不依赖第三方执行合约，降低签订合约、执行和监管方面的成本，具有良好的去信任化优势及特性。

2电子健康档案管理中存在的问题

在目前信息化、大数据时代全面到来的时代背景下，电子健康档案的管理工作非常受到重视，而通过广泛地多形式收集电子健康档案信息并实现实时共享，则能为医疗卫生机构诊治和个人健康保障提供可有效查阅的档案记录。但是，现阶段电子健康档案的管理工作中还存在一些问题需要解决。

2.1网络管理普及率低

电子健康档案系统使医疗卫生机构和对个人健康进行护理的用户能够获得需要的信息，且显著改善了患者护理过程。电子健康档案系统通过提供更好的疾病管理和更少的医疗错误来显著降低医疗成本，而当前许多的电子健康档案系统未能吸引大多数人上传分享他们的健康档案记录，这种实时共享的缺乏降低了电子健康档案系统可实现的好处。近年来，电子健康档案系统由于其在优化医疗成本方面的基本作用效果显著，从而越来越受到学者和从业者的关注，而就目前而言，部分地区在档案信息化建设过程中对于居民的健康档案信息收集得不全面、不系统，难以实现档案信息资源共享。此外，一些电子健康档案系统设计并没有充分满足用户的需要和要求，收集数据效率低下且适应能力差，使用这样较为落后的系统已经给信息处理带来了负面的后果。这些问题使我们有理由找到一个有助于医疗改革，以患者为中心，安全、透明的，同时保证提供数据完整性的平台，即基于区块链管理的电子健康档案系统。

2.2电子健康档案信息安全问题

在大数据技术出现之前，医疗部门使用纸质系统来存储医疗记录，如使用手写机制。这种纸质医疗记录档案系统效率低、不安全、无组织、不合理，还面临数据重复和冗余的问题，因为所有病人访问的机构都有病人医疗记录的各种副本。传统的电子健康档案系统往往面临数据泄露的问题，如在对传统的电子健康档案系统进行数据分析的过程中系统中的某些数据条目就可能有泄露的风险。并且，目前医疗信息系统成为网络攻击目标的趋势越来越明显，这意味着电子健康档案信息存储需要一个更加安全的平台。电子健康档案中信息数据的质量间接有助于保护用户的安全，因为不准确的医疗数据可能导致诊断不当，从而导致患者接受错误的治疗。存储在电子健康档案系统中的数据的高质量和高准确性使不同部门的卫生专业人员更容易做出决策。

2.3专业档案管理人才缺乏

一些社区医院和医疗机构对如何使用电子健康档案系统还存在障碍。这些障碍包括缺乏技术基础、安全和隐私问题、缺乏技术专长以及工作流程发生变化等。卫生专业人员对电子健康档案系统的使用程度对于提高用户医疗护理质量至关重要，卫生领导人是卫生政策的实施者，他们对电子健康档案系统的接受度将导致其成败。关于电子健康档案系统的政策实施和变革管理方法鼓励包括护士在内的一线管理人员参与决策，临床和非临床负责人应该是经常使用电子健康档案系统或直接监督电子健康档案系统使用者的人。而目前一定程度上存在很多电子健康档案系统档案管理人员都属于兼职性质的情况，对电子健康档案管理和使用的重要性和必要性认识不足，使电子健康档案管理工作开展与预期有差距。

3区块链在电子健康档案管理中的应用路径

长期以来，区块链一直是一个非常受重视的研究领域，它提供的很多好处已经被许多不同的行业所享用。同样，区块链技术由于其安全性、保密性和去中心化的特点而大大增加医疗保健部门从中受到益的机会。然而，电子健康档案系统面临数据安全、完整性方面的问题，建议架构的内容首先为电子病历实施区块链技术，其次为电子病历提供安全存储，通過为建议框架的用户定义粒度访问规则来记录。

3.1应用区块链技术加快普及电子健康档案

用户赋权在基于区块链的电子健康档案信息系统与用户将信息上传至电子健康档案系统的意图之间的关系中发挥了中介作用，基于区块链的信息系统提高了用户的赋权能力，用户在其中对自己的健康记录有更多的控制权，所以区块链技术可用于电子健康档案管理，以增加用户对信息的控制权。当用户对自己的信息和医疗保健拥有决策权时，则更有可能在基于区块链的信息共享系统中共享自己的健康记录，所以实践结果表明，用户赋权是电子健康档案系统信息共享行为关系的重要中介。目前，医疗机构在其电子健康档案系统中采用区块链技术来实施管理，可以使用户对自己的健康信息数据拥有更大的权力，结果显示，被授权的用户越来越愿意分享他们的健康数据，由于其有益的特征，如优化的医疗成本，用户的赋权得到了许多卫生政策计划的极大关注，为了优化医疗保健成本，医疗机构和专业人员实施使用基于区块链管理的电子健康档案系统的趋势近年来有所扩大。

3.2应用区块链技术规范电子健康档案使用

医疗卫生部门面临向电子病历转移的趋势，电子健康档案系统的设计和管理一定程度上也结合了基于纸质版的病历，而基于区块链技术的电子健康档案系统将被用来记录临床数据和实验室结果，数据存储在系统的倍数中组件，通过预防错误和增加用户方面信息访问而提高医疗安全性。医疗机构目前采用基于区块链技术的电子健康档案系统管理的主要原因是，区块链电子健康档案系统可以帮助医疗机构和专业人员设计一个有效和可靠的信息共享系统，以改善传统的个人健康档案，从而减少医疗错误并改善疾病管理。基于区块链技术的电子健康档案系统可以改进电子健康档案系统的安全使用，并且体现出优越的成本效益。电子健康档案的使用背后反映的是医疗系统对于医疗保健质量的改善，电子健康档案系统是医疗卫生机构的重要组成部分，为医疗保健提供许多功能。共享系统的基本重点是基于区块链技术的电子健康档案系统的管理，应该从对电子档案按照安全等级进行划分区块出发，明确使用权限，避免信息资源泄露，区块上链后基于哈希算法和时间戳等技术保障，信息泄露的可能大大降低。对可能存在的信息安全问题要及时排查，医疗机构要结合本地区健康档案管理实际需要，细化区块链技术并构建电子健康档案管理规范条例。

3.3应用区块链技术推动科学管理电子健康档案

信息化背景下的基于区块链技术开展的电子健康档案管理工作对提高档案管理工作效率具有重要意义。要以更吸引人的激励政策向社会广纳贤才，进一步提升电子健康档案管理队伍的整体素质。电子健康档案的管理人员不但要加强对日益增加的数据信息的收集，还要对项目的档案管理人员进行定期的区块链技术培训和教育，不断完善专业技能，既能够掌握电子健康档案的工作重点和工作要点，也能够对发现的安全问题和信息风险进行快速排查和处理，从而实现高质量的档案管理工作。同时，要加强电子档案管理人员与其他部门之间的配合，与其他部门建立起数据共享，建立完备的区块链数据库，实现电子健康档案信息资源的合理开发、利用，发挥电子档案的管理工作中的服务功能。要加强对电子健康档案的日常归纳和整理，对已经发生变化的信息及时更新，并根据对应的题目和目录分类编排，提高电子健康档案的规范化区块链存储，实现电子健康档案信息资源的合理开发和利用。

随着网络信息技术不断发展，健全的法律法规体系发挥着至关重要的作用。因此，在基于区块链技术的电子健康档案建设中应该尽量应用区块链技术中的智能合约协议，加强对各项法规的完善。区块链持有批量交易由点对点网络管理，具有安全性、匿名性和完整性等优点，且没有第三方干预的数据。这些好处使用户的相关医疗信息保存在网上成为一种合理的选择。

作者简介：

王三泰（2000—），本科，研究方向：信息管理与信息系统。

高宏娟（2000—），本科，研究方向：信息管理与信息系统。

马海慧（2000—），本科，研究方向：信息管理与信息系统。

韩恩雪（2002—），本科，研究方向：卫生事业管理。

郭宇琼（2001—）.本科，研究方向：卫生事业管理。