区块链技术在医院管理中的应用分析*

娄岚清，魏东晓，刘颖

(河南省胸科医院，郑州市 450008)

信息时代，科技日新月异，新技术正越来越深远的影响人类的生活。当前，人类正迎来新一轮科技革命的浪潮，大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能等新技术正以一种前所未有的方式影响着人类的生产和生活方式。其中，作为比特币底层技术的区块链技术，被认为是开启互联网新纪元的基础性技术之一。区块链技术起源于数字货币领域，以其独特的技术优势率先敲开金融大门，继而又渗透到证券、保险、医疗、政务服务等领域。在医疗行业，区块链技术正处于探索发展期，存在着巨大的应用空间。笔者分析医疗行业信息化过程存在的问题和瓶颈，探讨区块链技术在创新现代医院管理中的应用及发展前景。

1 区块链的技术内涵与实质

区块链是新一代信息基础设施的雏形，它是一种全新的信息网络架构，是分布式数据存储、点对点通信技术、非对称加密技术、共识机制等计算机技术的新型应用模式。本质上，它是一个去中心化的数据库，区块，由密码学方法产生的数据包或数据块组成，以自动加盖时间戳的方式，从创始块链接到当前区块，从而形成区块链[1]。

2008年，它作为比特币的基础技术进入公众视野，之后区块链技术迅速发展，短短10余年间，就跨越了技术实验和极客小众阶段，进入到产业市场化应用阶段。其重要支持技术包括哈希函数、分布式账本、P2P网络、共识算法等。可以说，比特币系统是世界上第一个也是最成功的区块链应用，其安全性、开创性经受了时间的检验。其后，智能合约引入，其开放透明、去中心化、不可篡改等特性在其他领域逐步受到重视，区块链技术的应用范围开始扩大到各个行业，并与5G、物联网等新兴技术融合发展，展现出重构未来互联网发展生态的趋势。

2 区块链的技术特点

区块链技术的颠覆性，不仅仅是其技术，更是技术传达的对未来世界信息基础设施架构的设计理想，其去中心化的设计理念是对目前中心化网络模式的彻底变革，随着底层技术的成熟，区块链正展现出变革性潜力和深远影响。概括而言，区块链具有如下颠覆性的特点。

2.1 去中心化系统

与传统的网络服务架构不同，区块链采用的是对等网络(Peer-to-Peer Networking)，简称为P2P网络，它打破了传统的中心化服务模式，去除中心节点，使用分布式核算和存储，任意节点的权利和义务都是对等的，所有节点共同维护账本数据。任何单点或少数节点的故障都不会影响整个网络正常运转。同时，网络容量没有上限，网络的节点越多，P2P网络提供的服务质量就越高。

2.2 开放透明性

与中心化系统中不同节点间存在信息不对称问题相比，区块链P2P网络系统中每个节点都是对等的，所有节点平等的发送和接受网络信息，共识算法保证交易确认在所有节点间的一致性，整个系统对每个节点都具有透明性，因此所有节点均是开放、透明、公平、可信。

2.3 防篡改可追溯性

共识算法从设计上保证一旦写入即无法被篡改。交易数据以时间戳的方式永久、完整的保存在区块结构中，攻击者需要控制全系统51%的算力才能对交易数据篡改，因此篡改难度和成本极大，完整的不可篡改的记录保证了数据的可追溯性。

2.4 隐私安全性

区块链技术最大的颠覆性是建立可信机制，其去中心化特性决定了其去信任化的特性，从全新视角进行隐私设计，系统内各节点之间不需要身份验证信息，即交易确认或有效性不需要其他节点来验证。信息传递完全匿名进行，有效保障了用户隐私。

3 医院管理信息化存在的问题及瓶颈

3.1 医疗行业信息化平台标准不统一[2]

2011年，原卫生部印发《基于电子病历的医院信息化平台建设技术解决方案》，以期建立规范化的医院信息平台。10年来，医疗行业信息化建设快速发展，信息技术已经从基础支撑向智慧医疗迈进[3]。但是，医院信息化平台建设仍然缺乏统一的标准，信息化建设投入无法满足预期要求。另外，医疗机构根据工作需要，与软件开发企业进行合作，建立内部运行医疗信息系统。这导致各医疗机构之间没有统一的信息交互接口，很难实现信息共享，信息孤岛[4]现象严重。

3.2 医疗机构内部信息化平台不统一

不仅医疗机构之间信息化平台没有统一的标准，即使在个体医院内部，也没有标准的信息化平台。据统计，2018年，全国电子病历平均评级仅为1.74，综合评级达到2级以上方可实现数据交换，才能视为完成电子病历系统建设[5]。医院内医院信息系统(HIS)、检验科信息系统(LIS)、医学影像存档与通讯系统(PACS)、放射科信息系统(RIS)、办公自动化(OA)等各类系统通常独立运行，虽然部分能实现数据交换，但不同业务系统之间数据连接和共享利用水平较低，未真正实现统一集成、资源共享和高效运转的目标。

3.3 整体信息化发展水平参差不齐

全国各地区医院信息化建设不平衡，各省份之间差异较大。一般而言，东部地区经济发展水平高，医院信息化建设整体水平好于中西部地区，另外，三级医院在人才、资金投入等方面普遍好于二级医院，信息化水平相对较高。相比较，基层卫生机构投入低、信息化手段简单，信息基础设施比较薄弱。

3.4 基于传统的中心化信息架构设施

现行医院信息化管理系统是基于传统的网络服务架构，即C/S架构或B/S架构，这种架构也被称为主从式架构，其中服务端是整个网络服务的核心，客户端之间通信需依赖服务端的协助。其优点明显，如统一的服务形式，方便维护、升级和管理。但也存在诸多弊端，如中心节点故障引发全网瘫痪，中心节点性能成为全网瓶颈，数据孤岛现象等。

4 区块链技术应用于医院管理的探索

作为一项新兴技术，区块链独特的去中心化架构设计为突破现行医院管理信息化的发展瓶颈提供了新的视角[6]。据文献分析，区块链应用研究包括电子病历、医疗档案、财务审计、药品管理、应急管理、医联体建设等方方面面，这为拓宽医院信息化发展路径、提升信息化水平提供了重要实践探索，也为实现医疗信息互通、提高质量监管、规范流程管理等开拓了新的研究领域。

4.1 构建基于区块链的新型医疗信息管理系统

电子病历和医疗信息管理是主要研究热点。孙学波，姜金希[7]以传统的B/S医疗体系为基础，提出增加区块链服务节点，着重于智能合约的设计，来重构医疗管理系统的层级架构，为区块链信息系统的建立提供了较为现实的技术思路。翟社平等[8]、牛淑芬等[9]分别从技术角度，提出基于区块链的电子病历共享方案等。在国外，MedicalChain“区块链+医疗”应用平台已于2017年从实验阶段进入合作医疗机构落地应用。这不仅为医疗机构内部信息管理带来全新的思路，也有利于医疗信息的互通共享，而且对整个医疗行业健康信息数据共享有很大裨益。

4.2 设计基于区块链技术的药品流通管理系统

区块链技术在供应链溯源管理领域的应用也是研究热点之一。杨怡[10]针对处方药多环节监管问题，设计基于区块链的处方药流通管理方案和应用模式。古锐[11]以区块链技术为基础探讨药品质量追溯系统设计的可行性，这对解决药品追溯过程中的信息零碎化、环节漏洞、数据篡改等问题具有重要的意义。相关“区块链+”药品追溯服务平台如“紫云药安宝药品追溯云服务平台”、美国辉瑞推出的区块链药品追溯平台MediLedger项目等已经落地试点应用。

4.3 基于区块链的医院财务管理平台研究

搭建基于区块链技术的医院财务管理平台亦备受关注。宫宇宸等[12]从区块链对财务活动的应用价值、实现路径及存在问题等方面对区块链应用于财务管理进行分析。唐衍军等[13]从解决医院财务管理存在的问题出发，尝试构建包括数据中心、清算服务器、资源服务器、应用中心等模块的区块链财务管理平台。刘景广[14]基于区块链技术和医院HIS信息系统，搭建新型医院智能化财务管理框架。这些为医院财务运行提出了全新的管理思路。

4.4 基于区块链的医院管理附属系统设计

区块链在医院管理的其他领域应用也被广泛探讨，涵盖医保、后勤、应急、审计、档案管理等方面。葛国曙，尚书[15]探讨区块链在医院管理中的应用可能，包括医保管理、物资采购、运输仓储、检验标本管理等。王谦等[16]探讨将区块链技术与医院资产管理场景相融合，构建基于区块链技术的资产平台。曹艺博等[17]构想一种基于区块链技术的物资交易管理系统。叶华、曹晓均[18]探讨区块链技术在医院诊疗支付、结算、药品、耗材等环节建立诚信服务体系中的作用等。可以预见，成熟的区块链技术将从科技角度提升医院管理的质量和效率，进而重塑未来医院管理模式。

5 结语与思考

5.1 区块链在医院管理中的应用尚处于初级阶段

从区块链行业大环境看，近5年来，中国的区块链专利数量、企业数量、产业规模一直保持喜人增长趋势，且居世界前列。目前，区块链产业逐步进入规范化、规模化的发展阶段，在金融领域应用相对成熟，在各行各业的潜力正在释放。但在医院管理方面，区块链的应用研究尚处于早期阶段。多数研究处于对区块链技术在医疗行业应用的展望、思考和理论探讨阶段，部分研究从技术角度研发应用平台，但多数处于实验阶段，企业级的应用尚属少数。

5.2 核心技术研发是推动区块链项目应用的关键

区块链技术成熟和标准化的程度是影响区块链技术大规模应用的关键[19]。区块链在医院管理中的规模应用有待区块链底层技术的成熟，目前，从区块链产业发展大环境来看，区块链底层技术仍不成熟，如区块链的速度性能、技术应用安全、多链事务处理能力、共识算法等核心领域仍存在待完善的空间。另外，区块链技术的标准化建设尚在形成中。下一步，持续推进区块链产业规范化建设，推进区块链核心关键技术领域实现攻关，推进企业级应用方面取得突破，才能真正发挥区块链的优势与潜力。

5.3 抓住区块链发展机遇，重塑医院管理信息化未来

根据国家卫健委关于《公立医院高质量发展促进行动(2021-2025年)》方案，信息化将作为医院基本建设的优先领域，建设“三位一体”智慧医院信息系统是未来的方向。目前，区块链技术已经上升为国家战略，在国内，区块链产业规模不断扩大，新产品、新模式应用不断深化，向各行各业加速渗透，未来或将成为数字中国建设的重要支撑。在此背景下，医疗相关行业应抓住区块链发展的重要窗口机遇，积极探索“区块链+医疗”在智慧医院信息系统中的创新应用，真正发挥区块链作为新型基础设施的技术潜力，为打破现阶段医院管理信息化瓶颈，实现医院管理信息化的“弯道超车”提供坚实的科技保障。