区块链助力医疗病历数据流通及治理变革探析

王 媛，彭爱群

医疗信息孤岛问题是传统医疗行业的痛点问题。共享医疗数据可以节省医疗资源、优化诊疗方案、提升医疗质量和效率、促进公共卫生健康事业的发展，具有广泛的价值性。区块链技术的迅猛发展，使得全球区块链的研究和应用达到了前所未有的高潮，但是在医疗行业领域的实践中，实现医疗数据共享与流通，目前还存在诸多现实困难与行业痛点。

区块链作为一种分布式、去中心化、不可篡改的数据库，助力医疗数据共享具有极大的优势。在医疗方面，国内外学者进行了很多探索并提出了一些针对当前医疗系统数据共享难题的区块链解决方案。薛腾飞等提出一种基于区块链的电子医疗信息分享模型，解决医疗信息分享困难的问题［1］。陈先来等设计出区块链患者在线交流模型，在保证患者隐私的前提下，进行医疗数据的共享，满足患者在线交流需求［2］。何绵锦、崔宜明从患者利益出发，阐述信息不对称对当代中国医患关系的影响并提出数据信息共享［3］。杨雨婷、陈敏设计了区块链医疗数据溯源系统的架构和功能，试图通过区块链来找到溯源医疗数据的路径［4］。陈少敏等认为在医疗实践中，必须加强对医疗数据存在的安全隐私泄露、数据异构、数据孤岛等问题的治理［5］。RAJU S等提出了通过区块链技术建设数据银行来管理教育以及医疗数据的设想。SHAE Z等提出了一种区块链平台架构以帮助医学临床试验和精准医疗。XIA Q等认为病人的医疗记录在传递过程中可能会面临诸如隐私泄漏、经济损失等多方面的风险。AHRAM T介绍了一种基于区块链的医疗健康应用。上述区块链在医疗领域的各种设想或解决方案普遍基于区块链的计算机系统算法和架构设计视角以及信息储存与共享、药品溯源及防伪、医疗欺诈与理赔等功能技术方面视角，缺乏区块链解决数据信息孤岛的逻辑研究、具体可视化应用场景和服务场景的研究，也没有结合当前行业的痛点及疫情防控的形势，没有站在政府数据治理高度的视角。文章试图从传统医疗数据病历存在的三大痛点入手，探讨区块链技术助力医疗数据流通的功能逻辑机理，呈现区块链助力医疗数据流通系统平台的应用服务场景，从政府数据治理的高度，构建一个基于区块链的透明、高效、平等、共享，连通患者、医生、医院、监管部门四方的医疗数据流通信息体系，以促进医疗数据流通共享、助力疫情防控，推动政府公共治理创新。

一、传统医疗病历行业痛点分析

（一）传统病历信息易丢失和损坏，成本高

传统病历保存分散，携带不便，易丢失，管理成本高，浪费人力物力。即使是电子病历，患者本身并不持有，其病历信息集中存储在就诊医院系统中，而每家医院医疗系统来自不同软件商，异地或者不同医院就医时无法高效了解病史，各种重复检查、过度问诊、医患信息不对称问题严重。医疗信息的割裂，使得医疗信息无法实现有效流动和共享，增加了医疗成本，降低了医疗效率与质量。

（二）容易发生道德风险

传统病历大多数是纸质病历，即使是电子病历，若医护人员出现渎职或系统遭受黑客攻击，这些医疗信息存在着泄露、被篡改及不法窃取等道德风险，这侵犯了患者隐私，威胁了患者的财产及人身安全。同时，患者病历信息作为个人及医疗电子资产，具有商业价值和国家公共卫生安全价值，电子病历信息存储在权限认证只依赖单个系统权限控制的中心化数据库，容易遭受攻击。因此，道德风险隐患大，市场治理成本高。

（三）传统医疗数据信息不能共享

目前，同一患者就诊不同医院或者异地就医时，其医疗数据不共享。对于患者来说，自身需要重新挂号问诊及做各种重复检查，产生不必要的时间成本和财务成本。对于医护人员来说，内耗了大量的工作精力，造成了医学公共资源的浪费。同时过往医疗病历数据断裂，医护人员难以全面获得患者过往病史，有可能会导致医疗判断偏差、决策失误，延误病情。患者重复就诊也会延误最佳治疗时机，延长病人痛苦甚至造成更严重的生命危险。同一病情的不同患者的医疗数据信息也是进行医疗会诊及医学研究的重要资源，如果不能流通与共享，则会丧失其宝贵的医学研究价值和社会价值，对人类医疗事业的发展是一种损失。

综上，传统医疗病历存在的成本高、信息泄露、篡改等道德风险以及医疗信息孤岛、数据流通市场治理成本高等问题，区块链技术正好可解决上述问题。2020年工业和信息化部发布《中国区块链技术和应用发展白皮书2020》指出区块链的探索应用已经发展到各大领域并且逐渐走向理性。作为近年来发展迅速的新兴行业，区块链依靠其分布式账本、去中心化、共识机制、能够保证信息的真实性和不可篡改性的特点，拓展了大量的应用场景，如：信息安全、数据服务、数字金融、供应链管理、防伪溯源、版权保护、社交娱乐［6］55-56。

区块链电子病历系统是区块链医疗数据共享和治理变革的具体化场景运用，其构建与实施对于医疗信息化来说是个不可多得的发展机会，其具体应用场景落地和实施是目前亟待解决的问题［7］。特别是各国在新冠疫情公共卫生治理危机下，急需新技术解决传统医疗数据的弊端、加强医疗数据治理，区块链去中心化、交易效率高、维护成本低等优点和特性弥补了传统电子病历系统安全性低、用户不持有以及数据信息共享难等痛点问题。

二、区块链助力医疗数据流通及治理变革的实施路径——区块链电子病历系统平台

如图1所示，针对传统病历易丢失和损坏的痛点，运用区块链技术，将患者的医疗信息存储在时间戳的信息节点上。这不仅节约医疗成本，还可以解决传统病历丢失和损坏等问题。因为区块链是使用密码学和数字签名来保护数据以及验证交易，且链状结构区块被加盖时间戳，链上信息不可篡改、可追溯。同时利用区块链可以设定患者对就诊信息的读取和导出权利、医生对医疗数据的输入和修改权利。当然，修改权利需要患者确认。这样也解决了现行医院的电子病历医生有读取、输入权利，患者没有读取权力的不公平问题。倘若患者面临医疗事故责任纠纷，区块链电子病历信息具有的可追溯性特点就发挥了作用。只需调取系统内“时间戳”下的哈希数据，便可准确追溯究竟是患者、医生，还是医疗机构的责任，哈希数值的信息为医疗纠纷的责任划分提供证明。

图1 区块链电子病历系统医疗信息存储原理

如图2所示，针对医疗信息容易发生信息泄露、篡改等道德风险，通过区块链的哈希算法，对一个医疗数据进行加密。在这里，一个患者的医疗数据相当于一个区块信息，把一个信息内容压缩成由字母和数字组成的字符串，字符串代表个人医疗信息原内容，但需要特定哈希算法解析。哈希值相当于秘钥，是一把可以唯一准确识别一个区块的钥匙，无法篡改。同时，系统的去中心化特征，保证区块之间的信息可直接交互，任一节点损坏都不会影响到整个系统运行，保证数据安全性。

图2 区块链电子病历系统医疗信息数据加密原理

如图3所示，针对医疗信息无法在患者和不同医院之间实现共享，区块链电子病历系统可以视为一个第三方平台，作为连接患者和医院、监管部门之间的桥梁。区块链电子病历系统上的每一个区块即是参与者间共享的交易记录。由于账本是分布式的，通过区块链技术系统生成哈希数值，使每一个区块链上存储的数据信息节点都能够支持患者、医生、医院、监管部门等资源合法使用者获取系统权限、访问公开数据。权限访问的四方用户可在平台注册，患者可以读取和导出信息，医生可以录入和查询信息，医疗机构及监管部门可以从平台导出医疗数据。平台作为连接桥梁将患者、医生、医疗机构、监管部门结合在一起，在这四方实现了医疗信息共享与相互监督。

图3 区块链电子病历系统医疗信息共享原理

（二）区块链电子病历系统的服务场景

如图4所示，区块链电子病历系统可由三部分组成，分别为用户使用模块、病历权限管理模块和用户钱包模块。用户使用模块中，用户使用身份证实名注册及登录；用户在医疗机构就诊结束时申请数据记录上传，医院会通过客户端申报记录，产生的医疗数据信息自动储存在区块链信息节点上，当用户再次就诊时，可以通过客户查阅记录，也可授权医生查阅，然后根据用户过往病历信息给予诊断结论。病历的权限管理指的是系统基于区块链技术的秘钥管理。该管理系统模块主要是通过识别用户发送的交易数据，确认交易数据、执行交易记录到区块中、共识并生效区块中的交易信息。病历的访问记录管理，可通过该系统生成的哈希数值，使每个信息节点能够支持多层次的权限访问控制。满足区块链病历安全管理，患者有读取权，医疗机构有录入权，在第三方进行数据共享优势下，患者可以对每次就诊机构进行读取授权，让患者就诊更加方便。用户钱包模块可用于病历管理费、医院挂号费、线上就医费的支付。不仅如此，钱包可兼具金融理财功能，风险性较低随用随取的货币基金理财产品可作为用户的选择。同时在相应的医疗临床试验取得的津贴、政府医疗救助等，可自动存入钱包。钱包支持第三方支付，让用户使用更方便。

图4 区块链电子病历系统总系统功能结构图

（三）区块链电子病历系统的应用场景

如图5所示，区块链电子病历系统的应用场景是医疗机构通过政府权威认证中心认证、授权并获取公私钥，医疗机构间进行授权、协议签订，信息加密后发布至区块链医疗数据存储系统，随后个人或第三方机构想获取信息需要被授权，经过信息查找并解密。在现行医疗病历中，患者在不同的医疗机构就医，保证各种病历信息记录完整且保证高密度信息能够储存共享是大健康数据行业的重大挑战。而区块链技术电子医疗病历系统将有助于病历数据信息能够在不同的医疗机构授权读取、共享，这是区块链技术下的电子病历系统强大的竞争优势。

图5 区块链电子病历系统的服务场景

据有关调查数据显示，医疗数据共享的痛点在于患者个人信息的隐私保护与多方机构对数据的安全读取问题。因为整个区块链电子病历系统是一种多方维护、全量备份、不可篡改的系统，其所传输的都是加密且不可逆的哈希数值，也从根本上确保了病人信息的保密属性。患者就诊时，只需授权医生便可查看过往就诊数据和指标作为诊断参考。区块链病历系统上安全真实的信息便于医生参考，快速实现精准治疗和健康咨询等。

以往的医疗数据分别存储在各医疗机构服务器上，外部无法访问，监管部门难以实现监管，利用区块链认证及授权访问技术，监管部门经认证后可以查阅医疗记录；患者可经过认证掌握自身医疗数据，也可授权给平台上的其他节点机构访问。同时，医疗机构可以对医疗行为全过程开展服务质量监管。

三、区块链助力医疗数据流通及治理变革的几点思考

（一）医疗信息化和民主化方面

电子病历数据信息不仅是患者个人的信息资产，同时又关系着医院的利益和患者的健康安全。信息区块链具有不可篡改和可追溯性特点，区块链病历系统中患者每次就医时录入的数据一旦录入便被保存到每个节点的账簿中，被全网承认验证并承认有效，无法篡改。这样保障了患者数据信息存储的真实性和完整性，避免信息被恶意篡改，提高了医疗信息可靠性。

若需要对医疗数据溯源和查询，区块链分布式存储的特性保证各医疗机构从任意节点均能获取同一电子病历数据，不会因某个节点损坏而无法获取数据造成数据缺失；加密技术特征保证了数据传输的安全性及真实性，防止数据被随意篡改，保障了电子病历质量。这样，因医疗研究或医疗纠纷需要的医疗调查有据可循，促进医疗信息服务科学化和民主化发展［8］。

（二）医疗事业发展及医疗数据治理效能方面

区块链和医疗数据系统的结合，保证了医疗信息的透明、真实、可靠，实现了医疗数据流通与共享及医疗信息可信可查，有利于监管机构对医疗数据进行实时监控，对医疗行为的真实性、用药合理性、诊疗流程、医疗花费等进行自动化智能监管，保障医疗诊断行为及医疗资金的安全、合规、合理，防范医疗卫生健康的风险，展现了数字经济时代数据的文明和先进性［9］。

当前，全球新冠疫情常态化，区块链技术助力医疗事业能够防控疫情与溯源、完善医疗数据信用机制、提升公共健康水平和提高政府公共卫生治理效能。医疗信息孤岛问题是传统医疗行业的痛点，做到医疗数据流通共享是政府面对公共卫生危机治理效能的体现。区块链作为政府治理效能变革的重要突破方向之一必将大有可为，将其应用于医疗卫生服务领域，会有不可或缺的重要价值。区块链电子病历医疗数据平台记录的病历数据信息可按照日期、病种、区域等进行溯源，为政府加强卫生健康管理提供数据支持。同时，政府的参与也能增信平台公信力，促进整个医疗卫生行业的良性发展。

目前，区块链在医疗行业方面的应用与服务场景使用还不够深入与细化，推进区块链电子病历数据系统共享平台普及应用，还有待相关的政策支持和商业思考。比如采用何种商业模式，统一区块链卫生健康行业标准，区块链技术准则出台，有效的共识机制和激励机制，医疗数据流通共享与监管，如何形成一个患者、医生、医院、监管部门四方医疗信息共享与相互监督的可持续作用机制等问题都需要解决。