區(qū)塊鏈技術為智慧醫(yī)療賦予新動能

孫浚哲 曾顯鳳 韓樂樂 王元鵬

【摘 要】在共享病歷已經(jīng)逐漸普及的今天，仍有很多問題亟待解決。大多數(shù)醫(yī)院的標準不同，其所采用的硬件也不同，大大限制了共享病歷技術在共享病歷中的運用。當然最重要的問題就是數(shù)據(jù)孤島問題，鼠標靠近關鍵文字就可以實時查看到與之相似的情況，而且區(qū)塊鏈有不能隨意篡改的特性，能夠保證數(shù)據(jù)的嚴謹性。通俗來說：區(qū)塊鏈是將每個人都變成了數(shù)據(jù)的上傳者，并且提供了高度安全性，去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫將使區(qū)塊鏈成為醫(yī)療在數(shù)字化道路上的最佳輔助。

【關鍵詞】區(qū)塊鏈技術；智慧醫(yī)療；共享病歷

一、背景及目前存在的問題

（一）智慧醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國的智慧醫(yī)療行業(yè)正迅速發(fā)展，集合了多領域的專家，已取得了不錯的成效。涉及患者服務、臨床治療、醫(yī)院運營管理、區(qū)域醫(yī)療協(xié)同和家庭健康等多個領域。為了對該主題進行深刻挖掘，通過利用CNKI數(shù)據(jù)庫收錄的文獻作為研究資料，獲得新方向。研究發(fā)現(xiàn)，當前醫(yī)院的信息系統(tǒng)逐漸完善、公共衛(wèi)生逐步信息化、慢病管理智能化，當然也存在著一些發(fā)展當中的問題，如：用戶接受和使用理念較低。信息使用效率低，錄入數(shù)據(jù)過程較長，服務評價體系尚不完善，政策法規(guī)不夠完善等。

（二）共享病歷存在的問題及解決辦法

1、安全及技術方面

安全問題體現(xiàn)在共享病歷方面的是：如果有一個人擁有超過整個系統(tǒng)51%的計算能力，那么他就能隨意更改每筆交易記錄。共享病歷當前使用的是非對稱式加密，原理是創(chuàng)建假名的形式來實現(xiàn)匿名，但這種方式卻十分脆弱，并且當前的共享病歷技術方面沒有考慮過這方面的隱私問題。但隨著各類安全審計工作的進行，這方面的問題發(fā)生的頻率將會大大降低。

在技術方面，共享病歷雖然有相對完整的理論體系，但是在實際的建設方面并不理想，并且當前醫(yī)務人員已經(jīng)習慣于手寫病歷，無法高效率的使用電子病歷。因此，在醫(yī)院中真正用到的系統(tǒng)僅占一小部分。

解決辦法：積極引進高素質人才并不斷加強系統(tǒng)的完善。加大共享病歷的宣傳力度，使各級工作人員提高對共享病歷的重要性、必要性的認識。

2、效率方面

大多數(shù)醫(yī)務人員還未掌握共享病歷的規(guī)范填寫，并且大多數(shù)醫(yī)生習慣于填寫紙質病案首頁，而這些病歷大多數(shù)由實習生、進修生或資歷較低的醫(yī)生填寫，填寫過程未能與高級醫(yī)師進行交流，因此錯誤頻出。其次是系統(tǒng)的復雜程度有待優(yōu)化，當前的操作步驟較為復雜。

解決辦法：可以加強職業(yè)道德教育，端正各科室醫(yī)師的工作態(tài)度，多對其進行系統(tǒng)以及軟件的使用培訓，充分了解共享病歷[1]。

3、資源方面

在國內的一些醫(yī)院逐步開始使用無紙化的電子病歷，但是僅僅只停留在了記錄方式的改變，而沒有真正的共享資源，使得共享病歷的發(fā)展陷入了資源無法共享的困境。一些基層醫(yī)院的系統(tǒng)還并不完善，沒有得到相應的資源扶持。

解決辦法：增加對基層人員的培訓，大力扶持基層醫(yī)院，從基層做起，真正做到積極建設共享病歷。

二、基礎理論

（一）區(qū)塊鏈技術及其目前為止的應用范圍

在狹義方面，區(qū)塊鏈是一種以時間順序為鏈接的不可篡改的鏈式數(shù)據(jù)結構。

在廣義方面，區(qū)塊鏈是一種依托自身的分布式節(jié)點和共識計算來進行大量數(shù)據(jù)的更新，以密碼學來保證自身數(shù)據(jù)安全的一種方式。

區(qū)塊鏈最初是被廣泛應用于以比特幣為代表的各種數(shù)字貨幣中，后來又出現(xiàn)了一些智能合約，它們在執(zhí)行命令時會觸發(fā)合約，智能化為其發(fā)展創(chuàng)造了迅速發(fā)展的條件。當前，區(qū)塊鏈正從金融、知識產權法律、物流等領域慢慢地向政府、健康、科學、文化和藝術等各個方面拓展[2]。

當前應用最廣泛的有五大領域：金融、公共服務、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)、供應鏈。每個領域都充分發(fā)揮出了區(qū)塊鏈的優(yōu)點。

（二）區(qū)塊鏈與共享病歷的結合方式

作為一個去中心化的共享技術將每一個醫(yī)院都作為一個上傳的節(jié)點，既可以追溯其來源，又可以方便查詢。步驟如下：

1、分析系統(tǒng)需求，并設計系統(tǒng)的詳細業(yè)務流程。

2、根據(jù)業(yè)務流程包含的功能，設計能實現(xiàn)各個功能的鏈碼的數(shù)據(jù)結構和具體函數(shù)。

3、根據(jù)鏈碼的類型和設計，編寫通用鏈碼。在鏈碼的代碼中，需要對不同的運算操作分別設置不同的函數(shù)，并且對其進行一定的邏輯判斷。 為了更好地使鏈碼與其他數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)之間能夠實現(xiàn)交互，需要分別執(zhí)行兩種基于鏈碼中所有數(shù)據(jù)庫的運算方法：getstate（）和putstate （）。

4、將編寫完的鏈碼部署到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中。

5、使用nodejs搭建http服務器。在http服務器中編寫一個相應的路由函數(shù)用于調用fabric中已經(jīng)被部署好的連接到chaincode的具體方法。

我們對于賬戶體系的設計思路是，采用中心化管理的方式，用戶通過賬戶密碼登錄，公私鑰對存放在CRL中。主流的非對稱加密主要有RSA和ECC，我們使用ECC算法來生成我們的公私鑰對。患者的公鑰對病歷進行加密，加密后數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈上，鏈上數(shù)據(jù)只有用戶的私鑰可以解密。由于整個系統(tǒng)用戶對于公私鑰是無感的，所以我們將會建立智能合約來給用戶提供便利，使用智能合約來管理對于病歷的授權。除非用戶授權，否則他人查看到只是加密后的數(shù)據(jù)[3]。

考慮到超級賬本上不存在token，我們使用智能合約創(chuàng)建token合約。此合約與用戶的關鍵操作密切相關。醫(yī)療機構和平臺通過授權合約獲取用戶病歷，同時支付一定的代幣，用戶的私鑰將會解密病歷的信息，所有的操作具有原子性，操作失敗結果不會上鏈。使用這些多個合約的相互協(xié)作，共同完成這電子病歷的復雜操作。

這種方法的優(yōu)點：

（1）訪問過程更加的簡潔，有效提高系統(tǒng)的健壯性。

（2）去中心化使得數(shù)據(jù)庫之間互不影響，如果其中某個醫(yī)療機構的系統(tǒng)出現(xiàn)問題，整體不會被影響。

（3）支持各機構間的數(shù)據(jù)，使其可以進行數(shù)據(jù)分析。

三、結論與展望

著眼未來，共享病歷必然能推動醫(yī)療服務的革命性變化，不僅僅是環(huán)保，更貫徹了當今世界的共享理念，“閉門造車”遠不如共享信息的發(fā)展來得快。

在很多時候由于信息傳播不充分導致病人的病況不能得到有效傳遞，在不同醫(yī)院就醫(yī)時只能通過口頭描述病情，很容易產生醫(yī)療事故，但是有了區(qū)塊鏈，這方面的問題就可以大大減少。共享病歷是醫(yī)患之間溝通的橋梁，極大避免了患者在不同醫(yī)院時口述病情不清楚的情況。

電子病歷在不斷普及的過程中漸漸成為醫(yī)療機構中的重要一環(huán)，過去由于信息閉塞導致的醫(yī)療信息不能及時傳達的情況到現(xiàn)在已經(jīng)獲得了行之有效的辦法。我國電子病歷起步較晚，但是發(fā)展迅速，在發(fā)展過程中遇到的問題都可以進行改進和完善，病歷共享化、電子化，這也是未來醫(yī)療發(fā)展的趨勢。

未來隨著共享病歷的普及，電子病歷的信息容量也會逐漸加大，共享病歷能有效提供更加詳細、全面的客觀病歷描述。電子病歷也會變得更加人性化，相關的術語也會被醫(yī)療行業(yè)的人員所熟知。另外，區(qū)塊鏈的安全問題在目前看來是毋庸置疑的，它的安全性使信息變得更有保障。隨著科技的發(fā)展區(qū)塊鏈也會更加完善。

參考文獻：

[1]吳蜜，涂玉麟，彭俊瑋.“區(qū)塊鏈+智慧醫(yī)療”面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J].科技經(jīng)濟導刊，2020（15）：209-210.

[2]倪培昆.區(qū)塊鏈技術及其在醫(yī)療領域的價值研究[J].醫(yī)學信息學，2018（02）：9-13.

[3]萬永彪.基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療模式創(chuàng)新研究[J].產業(yè)創(chuàng)新研究，2020（22）：26-28.