基于区块链的医学数据管理系统的构建初探

基于区块链的医学数据管理系统的构建初探

余楷 1 白禹 2

1. 贵阳移动金融发展有限公司 贵州贵阳 550081 2. 贵阳学院 贵州贵阳 550005

摘 要：进入大数据时代，医疗的信息化数据化使得医学数据的管理成为医疗相关机构的一个难点与热点。构建安全有效的医学数据管理系统是实现医疗信息化数据化的重要途径，不仅能促进医疗工作者的医疗创新，也能有效保护患者的个人隐私，追溯医疗过程，使患者享受公平安全可靠的医疗服务。本文通过引入区块链技术，构建了基于区块链技术的医学数据管理系统，为区块链在医学数据领域的研究与应用提供参考。

关键词：医学数据，区块链，数据共同体

进入互联网时代，医疗数据化信息化就成为了热点和难点。为了加快医院信息化建设和管理，解决医院信息化建设中的有关问题，卫生部于2002年04月27日出台《医院信息系统基本功能规范》，作为对开发厂商和医院信息化建设程度的评审标准和依据。随着信息技术的快速发展，此规范作为评审标准，不足以支撑医院信息系统的长期建设需求。后来又陆续发布了基本数据集、各子系统的功能规范、健康档案共享文档规范、医院信息平台交互规范（征求意见稿）等等，但由于缺乏强制性保障措施，大都停留在文件层面。公司不愿意投入大量研发资金来改进技术以改造升级产品，医院对这些标准和文件也没有执行的动力，不愿意为了这些新技术、新产品而投入大量的人力物力。2015年07月04日，国务院印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（国发〔2015〕40号），文件要求支持第三方机构构建医疗信息共享服务平台。这就为第三方存储医学数据奠定了基础。2016年，中共中央、国务院印发了《“健康中国2030”规划纲要》，要求加强健康医疗大数据应用体系建设。在此背景下，2018年04月28日，国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》（国办发〔2018〕26号），布局互联网+医疗健康。卫生健康委办公厅于2018年发布了《关于进一步推进以电子病历为核心的医疗机构信息化建设工作的通知》（国卫办医发〔2018〕20号），通过推进建设电子病历信息化来推进建设医疗机构信息化，更进一步促进发展智慧医院，并于同年12月03日发布了《关于印发电子病历系统应用水平分级评价管理办法（试行）及评价标准（试行）的通知》（国卫办医函〔2018〕1079号），来指导各级医院根据标准进行信息化建设。

2020年伊始，新冠肺炎疫情在全球蔓延，封城措施虽然有效地阻断了新冠疫情在国内的传播，但是扰乱线下医院正常的工作秩序，小诊所陆续停诊。而线上的互联网医疗成为隔离人群主要的选择。这场疫情加速了互联网医疗时代的到来。但是，医学数据作为重要的个人信息，与个人隐私密切相关，如何更好地存储和管理这些医学数据，成为了大数据时代的难点和热点。

2019 年，中央政治局第十八次集体学习时，提出把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，加快推进区块链技术和产业创新发展，积极推动区块链技术在医疗健康等领域的应用，为人民群众提供更加智能、更加便捷、更加优质的公共服务。

区块链技术可构建信任和传递价值^[1]，通过对区块链技术的有效利用可对医学数据进行数字存证、保护患者信息隐私、推进数字医疗资源流通、实现多地多级医疗部门医疗信息系统互联和数据可信共享等，进而推动医疗技术创新与治理体系建设，对办好人民满意的医疗具有重要意义。

1 基于区块链的医学数据管理系统设计要求

从医学数据管理系统的应用现状出发，由于要求医学数据具有可信性、可验证性、可保密性以及不可篡改性，所以，基于区块链的医疗数据管理系统的设计和应用需要满足以下几方面要求：

（1）医学数据资源知识产权确权与权益保护。随着医疗数据化应用的推进，医生在诊疗过程中形成大量需要进行知识产权保护的诊疗过程、药物创新等资源。研究利用区块链技术对医学数据资源进行知识产权确权的有效方法，实现医学数据资源分享或交易过程中的有效权益保护，激励医生进行药物研发和治疗手段的创新而形成更多高质量资源，构成良性循环。

（2）医疗数字档案存证与追踪。研究利用区块链技术保障诊疗过程、患者信息等记录真实可靠，不可伪造篡改的有效方法；建立完整可追溯的医疗数据档案记录链，形成“全过程、全方位”医疗数据管理体系，建立医疗信用机制，防止医保费用套取，为医疗事故进行责任认定提供有效证据支撑，为实现更加公正公平的医疗服务提供支持。

（3）医疗敏感信息流通控制与隐私保护。研究利用区块链技术对涉及患者等主体的敏感信息的可靠、可信、高效的隐私保护机制、数据防护技术和访问控制方法，减少信息泄露风险。

2 基于区块链的医学数据管理系统设计与实现

区块链系统一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成^[2]。基于区块链的医学数据管理系统也包括这五个层。数据层封装底层数据块，如医疗工作、患者信息、电子病历以及相关数据。这一层还包括数据加密算法和时间戳技术。为了符合安全核心技术国产化趋势，以进一步增强贵阳移动金融发展有限公司对区块链核心技术的自主能力，提升行业竞争力。数据加密算法采用国密算法，对数据进行加密后存储。网络层包括分布式网络和终端访问机制。它还包括数据加密传播、共享和验证机制。因为医疗数据是包含敏感的个人隐私数据，所以用户接入需要进行验证，在各节点之间传输数据也需要进行国密算法加密。由于可能会涉及到不同的医院可能在构建系统的时候，选取的设计公司不同，而采用不同区块链架构。因此，为了构建适用于不同区块链架构（包括 EOS、BOS、Fabric）的加密传输替代方案，对国密算法进行分析和选型。

共识层主要封装与网络节点管理和医学数据相关的共识算法。共识机制是保证链上数据真实可信的重要技术之一，对国密算法进行分析和选型，设计适用于不同区块链架构（包括 EOS、BOS、Fabric）的共识消息加密传输替代方案。激励层主要是将信用体系整合到区块链技术系统中，尤其包括医疗信用计算和分配机制。合同层主要封装患者、医疗工作者与数据存储管理机构签订的智能合约，包括患者的知情同意书、数据委托存储合约、数据共享合约等。应用层是医学数据管理系统的交互式用户系统，采用PHP语言构建，加强其通用性。

3 结论

进入大数据时代，医疗的信息化数据化使得医学数据的管理成为医疗相关机构的一个难点与热点。构建安全有效的医学数据管理系统是实现医疗信息化数据化的重要途径，不仅能促进医疗工作者的医疗创新，也能有效保护患者的个人隐私，追溯医疗过程，使患者享受公平安全可靠的医疗服务。本文通过引入区块链技术，构建了基于区块链技术的医学数据管理系统，为区块链在医学数据领域的研究与应用提供参考。也通过此管理系统构建医学数据共同体。

参考文献

[1] 白禹,陈军,欧阳柏成,梁晟.基于区块链的科研项目申报系统[J].科学技术创新,2019(03):85-86.

[2] Bai Y., Li Z., Wu K., et al. Researchain: Union Blockchain Based Scientific Research Project Management System[C]// 2018 Chinese Automation Congress (CAC). 2018.

基金项目：贵州省科技厅2018年度科技支撑计划(软科学)研究项目重点项目：“科学数据政策” (项目编号：黔科合支撑[2018]20102)

作者简介：余楷（1988—），男，汉族，贵州黔西南人，贵阳移动金融发展有限公司信息系统项目管理师（高级），主要研究方向: 大数据应用。

白禹（1986—），男，汉族，四川宜宾人，贵阳学院副教授、博士。通讯作者，主要研究方向：信息科学，E-mail: baiyu403@163.com。