区块链作为一个去中心化的分布式系统，以其不可篡改、可溯源、分布记账等特征受到社会各界广泛关注，并被应用于金融、医疗保健、房地产、政府部门和公共事业领域^[1-4]。2016年，美国Gem公司作为早期尝试的典型代表，基于区块链技术建立了一个结合企业、专家与患者的医疗保健系统——GEM健康网络，该系统允许患者、医生、医疗企业等医疗利益相关方全程跟踪治疗记录。这种透明化信息有利于提高医疗利益相关方之间的信任，节省医疗成本，改善医疗保健系统中存在的操作效率低等问题^[5-6]。

在国内，人口老龄化问题日益严峻。根据2020年全国第七次人口普查数据显示，65岁及以上人口占比达13.5%^[7]。人口老龄化背景下，为满足居民对医疗卫生服务资源的需求，传统公共卫生服务体系亟待新技术赋能。2016年12月，《“十三五”国家信息化规划》^[8]明确指出，加强区块链等新技术的基础研发和前沿布局。2018年8月，《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）^[9]要求发挥区块链等技术在医疗管理工作中的优势，促进智慧医院发展。

国外学者关于“区块链+医疗保健系统”的研究多集中于信息收集与数据管理领域，设计开发具有互操作性的信息共享与存储平台，提高医疗保健系统的安全性与效率，已成为该研究领域的重要目标。总结借鉴国外学者关于区块链与医疗保健系统结合的理论创新与实践成果，对助力解决我国医疗卫生领域的信息共享、隐私保护等实践难点具有重要意义。

基于国内外研究现状，现将研究问题界定为以下两点：其一，国外学者在区块链与医疗保健系统结合方面作了哪些理论研究和实践尝试；其二，应用区块链技术对医疗保健系统是否有积极影响。

“区块链+医疗保健系统”的理论研究指国外学者在研究区块链技术与医疗保健领域相结合的过程中所设计的模型框架，包括研究思路和结果。“区块链+医疗保健系统”的实践尝试指区块链技术在医疗保健领域中的现实应用，包括医疗保健领域与区块链技术结合设计的模型框架的执行情况及其性能评估。对医疗保健系统的积极影响指使用区块链技术对提升医疗保健系统效率具有正面效果，一般考虑成本效益改善和服务质量提升两个方面。

1 “区块链+医疗保健系统”概念界定 1.1 区块链的概念

区块链是数字加密货币体系的核心支撑技术，其工作原理在于，每当区块链中的参与者添加一些数据（如事务或记录）时，就创建一个“新块”，这些“块”按照顺序存储交易信息，随时间推移便形成“链”^[10]。区块链创新融合了密码证明、数字签名和其他成熟技术^[11]，因其以去中心化为核心，兼具不可篡改性、透明性、可审计性、可伸缩性等优势，在早期被广泛应用于金融领域，是真正的分布式点对点交易系统^[12]。

1.2 医疗保健系统的概念

世界卫生组织将医疗保健系统定义为促进、恢复或维持健康的组织、机构、人员和资源的集合，旨在满足个人、家庭和社区的预防、治疗、康复和健康需求^[13]。世界各国的医疗保健系统多以医疗服务为主，其目的是通过提供医疗保健服务或采取临床救护行动，调动可能对健康产生积极或消极影响的其他部门，共同解决公共卫生和公民的医疗保健需求^[14]，包括以印度^[14]和丹麦^[15]为代表的政府主导模式和以美国^[16]为代表的政府与市场共同主导模式等。

1.3 “区块链+医疗保健系统”的概念

“区块链+医疗保健系统”是指在促进、恢复或维持健康的过程中，将区块链技术应用于已有和待开发的医疗保健服务项目，以智能合约、许可区块链、链下存储形式建立基于区块链范式的数据共享平台，实现医疗交易去中心化与透明化^[17]。包括使用具有互操作性的电子病历管理系统，解决患者健康记录的存储和共享问题；使用基于智能合约系统的医疗保健数据网关架构，解决患者医疗数据隐私保护问题；使用链接所有利益相关者（制造商、分销商、医生、患者和药剂师）的私有链或联盟链网络和传感器设备，解决药物供应链管理、生物医学研究、患者健康数据远程监测的数据获取、缺失以及篡改问题，充分发挥区块链技术分布式、不可篡改性、可追踪性、匿名性等优势。

2 文献回顾 2.1 检索策略和文献选择

为了收集研究所需信息，文献选择主要包括以下3个步骤：（1）数据库检索。按照相关标准检索Web of Science、IEEE Xplore以及JSTOR数据库。检索标准：①检索时限设定为2017年7月1日—2022年7月1日；②英文检索词设定为“blockchain healthcare”“blockchain medicine”“blockchain medical” “blockchain ehealth”；③研究类型为综述、描述性研究、理论性研究、分析性研究、评价性研究等；④使用语言为英文；⑤选择医学与科技类主流期刊/会议报告；⑥排除书信、新闻、评论、文献目录、历史报纸、项目介绍等文献类型；⑦排除无法获取的文献。（2）文献去重。将不同数据库检索到的文献导入zotero 6.0.10中，使用去重工具删除重复文献。（3）人工筛查。由2位独立审阅人对文献内容及质量逐一排查。筛查标准：①排除研究主题不能同时包含区块链技术与医疗保健内容的文献；②采用迭代方法审阅标题、摘要和全文内容，选择与本研究主题相关度较高的文献，即研究重点为将区块链技术应用于医疗保健系统中的文献。最终所获文献即为纳入“区块链+医疗保健系统”理论与应用研究部分的全部文献。见图 1。

2.2 文献检索结果

共纳入26篇英文文献。根据研究目的可划分为理论型与应用型，分别为理论型文献（12篇），应用型文献（2篇），混合型文献（同时涉及理论和应用）（12篇）；按照研究类型可划分研究型（17篇）、综述型（6篇）与会议型（3篇）；按照研究领域可划分为区块链与药物供应链（3篇），区块链与物联网研究（7篇），区块链与电子健康记录和临床数据研究（16篇），区块链与政府卫生政策研究（2篇）。

3 “区块链+医疗保健系统”：理论创新与实践应用

新冠疫情暴发以来，鉴于医疗保健数据复杂性不断提高以及区块链技术的蓬勃发展，学者们越发关注区块链技术与医疗保健系统的结合，在生物医药、电子信息、卫生行政等研究领域已有多位学者提出将两者结合的理论框架及相关应用评估，将区块链作为现有医疗保健系统的补充技术正变得更具吸引力^[18]。

3.1 理论创新 3.1.1 健康信息管理

健康信息管理涉及医学健康学、信息科学等多领域，指在医疗卫生服务领域中组织和管理包括患者、卫生专业人员、医院等主体或国家部门的信息。医疗保健信息和管理系统协会认为健康信息管理系统应考虑联盟治理、可伸缩性、性能、监管、互操作性、隐私和安全等因素^[19]。国外研究显示，研究者在开发区块链与健康信息管理系统结合时重点考虑了系统使用效率、系统互操作性以及所有用户的信息安全3个方面。印度学者Shahnaz等^[20]基于平衡数据安全性和可访问性，提出建立医疗保健数据存储和访问的区块链模型，该模型突出了区块链可扩展性和可追溯性优势，能持续且大量存储患者医疗、临床与试验数据并保证数据的完整性。阿联酋学者Ismail等^[21]提出基于区块链的医疗保健解决方案，该方案以区块链平台为纽带，搭建链接患者与医院的区块链云端，允许医疗专业人员和患者上传所需数据至云端，将医疗信息导入疾病预测工具。此外，美国加州大学学者Kuo等^[6]提出一个基于私有区块链的患者隐私保护模型，该模型兼具健康预测和隐私保护两大功能。在健康预测方面，该模型通过结合在线机器学习与私有区块链网络，实现医疗保健预测功能。在隐私保护方面，项目团队仅使用实验测试所需的模型参数，而不对患者的隐私信息加以分析处理，因此不存在患者隐私泄露的风险。

3.1.2 药物供应链管理

在疫情背景下，疫苗、特效药、检测试剂等药品的及时与充足供应至关重要，有效管理药物供应链将有利于医疗利益相关方追溯药物来源，确保药品真实性，从而规避药物供应链中存在的欺诈尝试。阿联酋学者Omar等^[22]提出基于区块链的药品集中采购组织合约管理解决方案，即将区块链智能合约应用于医疗保健供应链的自动化采购合约模型。该模型集成了区块链技术和分散存储系统，使用以太坊网络将所有利益相关者（例如制造商、小组采购组织、分销商和提供商等）连接起来以提高采购交易透明度，简化与利益相关者的交流，最大程度减少采购时间，避免定价差异和不准确性。瑞士苏黎世大学学者Thomas等^[23]以Modum.io Ag企业为例，讨论利用区块链技术来实现制药供应链中的数据不可篡改和温度记录共享问题，通过分析案例项目的基本架构、技术细节和应用情况，总结该模型的优势与弱点。该模型优势在于智能合约的使用和区块链的不可篡改性可以减少第三方中介参与，实现公开访问，降低药物供应链的运营成本与医疗资源耗费，保证传感器数据完整一致，达到对医疗产品运输质量控制和调节依从性目标。但数据安全问题仍需被纳入考虑范畴，在未来的软件或硬件开发中，签名或访问控制等方案可用于确保传感器内部数据的安全性。

3.1.3 公共部门医疗保健服务管理

医疗保健服务通常由政府及相关公共卫生部门来提供管理，其前期工作重点在于收集和分析公民的健康需求，以目标为导向精确规划合适的健康法案。因此，建立一个能保证医疗数据完整性、可访问性、正确性和安全性的系统对于政府准确预测公民健康需求至关重要。阿曼学者Zghaibeh等^[24]构建了基于区块链的健康管理系统Smart-Health（Shealth）。该系统是一个集成了多层寻址方案的私有区块链，通过定义系统各实体的特权和权限，确保用户的完全自主权。此外，系统还采用便于用户操作的图形界面，利用智能合约发起与患者有关的各种请求，如预约、医疗检查、药物、医疗程序或历史查询。南非学者P. Ndayizigamiye等^[25]构建了一套以患者为中心的区块链医疗保健模型，以期提升南非公共医疗系统透明度和完善问责制。该模型由患者、医疗保健专业人员、医生、药剂师和用于存储交易信息的“块”构成，包括3个工作阶段：（1）数据块1形成。患者首先向公立医院提交治疗申请，由医疗保健专业人员读取患者信息形成带有哈希算法的数据块1。（2）数据块2形成。医生提供诊断并开具处方，交易信息被整合在区块链中形成带有相应的哈希算法标头的数据块2。（3）数据块3形成。药剂师执行交易程序，将交易信息封装在区块链中形成带有数据块1和数据块2哈希算法标头的数据块3。模型中的区块链为涉及就医的全部交易提供了审计跟踪或时间戳跟踪，确保了所有交易的安全性。

3.2 实践应用 3.2.1 电子健康记录管理

电子健康记录是健康信息管理的重要组成部分，已成为医院存储和管理患者医疗数据的流行方法。该方法主要由医院专业人员将收集到的患者健康记录上传至专有数据库，存储患者病史，减少纸质数据记录给医患双方造成的负担^[26]。在效率改善方面，阿联酋学者Ismail等^[27]开发了一个基于区块链范式的基础医疗保健数据共享平台，该平台包含患者、医疗保健专业人员（医生、护士、药剂师）、管理人员、资产（如医疗测试数据）以及健康记录更新和查询等交易。经实践测试发现，区块链范式在电子健康记录上传方面具有明显优势，通过使用实用拜占庭容错算法（PBFT）共识协议能有效缩短电子健康记录的读取时间，读取速度比客户机-服务器模型快20倍。但区块链技术仍存在待解决问题。在端点安全性方面，阿联酋学者Shuaib等^[28]对Kuo等^[6]提出的隐私保护模型持不同看法。他认为尽管区块链被认为安全，但因被攻击而妥协的单个节点可能会影响整个链条。此外，在区块链存储信息的可伸缩性方面，Shuaib等^[28]认为随着世界人口数量不断增长，该系统使用者数量随之增长，将面临处理更庞大数据量的挑战。

3.2.2 医疗服务数据共享

医疗服务数据共享是指在患者、医生、医疗服务提供者、药房、保险公司和研究人员等多个参与者之间进行医疗服务数据的存储、访问、处理，目的在于建立有效的决策支持系统，帮助医生、政府、患者等制定最佳服务方案^[26]。葡萄牙学者Rosa等^[29]构建基于区块链的社区老年居民服务平台（SOCIAL），旨在打造发布老年人生活服务需求的移动端或web平台。研究人员以葡萄牙市政当局为实践试点，应用SOCIAL服务平台整合当地市政所有数据库的老年居民登记资料。结果发现，原有数据库资料只有不到30.0%的注册表填写正确，超过25.0%的资料出现数据重复情况。基于此可以认为，区块链技术具备整合医疗服务数据的能力，有潜力实现医疗数据的完整性、可访问性、正确性和安全性目标^[26]，这与Zghaibeh等^[24]的健康管理系统（Shealth）异曲同工。

3.2.3 健康数据智能监测

健康数据智能监测主要通过区块链与传感器结合使用来实现。在药物供应链管理领域，区块链可用于物流温度控制工作。Modum.io Ag企业在药物运输过程中使用温度传感器监测运输的实时温度，温度数据每隔10 min自动上传至区块链，公众可在智能合约支持下公开访问数据^[23]。在远程监测患者健康数据方面，区块链支持患者预防、诊断、治疗和远程跟进所有护理阶段^[30]。患者可使用医疗穿戴设备对自身身体状况进行监测，例如血液检测、心脏监测、睡眠呼吸暂停监测以及癫痫发作后的脑电波监测等^[31]。美国学者Griggs等^[32]提出并验证了一个基于区块链技术的无线体域网（wireless body area networks，WBANs）远程数据监测系统。经实践检验，该系统相较于传统系统具备更高容错性和服务可用性、信息不可篡改性、交易可追溯性、远程操作性和隐私保护性等优势，其局限则在于每个节点的安全性问题和系统延迟问题。因此，提议使用能管理大量密钥的钥匙系统解决节点安全性问题，通过改善传输时机来解决系统延迟问题，即以较小时间间隔从传感器收集数据，以较大时间间隔发送聚合数据。

3.3 “区块链+医疗保健系统”的应用挑战 3.3.1 系统标准化挑战

建立以区块链技术为载体、具备统一标准的数据共享平台，缺少成熟技术、充足资金和政府政策支持。首先，多机构共享的数据平台将带来庞大数据量，这对系统运作能力提出了更高的要求。其次，技术改进需投入足够资金加以研发，保证人力、物力等资源的有效供给。最后，加强各部门合作需要政府提供政策环境^[26]。

3.3.2 安全与隐私问题

其一，数据库的大量信息易吸引黑客攻击，存在患者信息被窃取和滥用的安全隐患。其二，区块链在医疗保健系统中的使用尚处于探索阶段，系统运行可能存在不确定性和不稳定性。其三，在“区块链+医疗保健系统”的开发与实践中，保护用户安全与隐私的法律法规尚不完善，易引发与此相关的矛盾纠纷。

3.3.3 成本效益挑战

从长期效果看，区块链的去中心化优势能有效避免不同医疗机构由于交易信任以及数据重复检测造成的资源浪费，有利于提高资源配置效率。从短期效果看，前期投入资源较大，高额行政成本、平台建设成本、人才培养成本等使得区块链优势发挥相对不明显，需积蓄至一定水平才能发挥其优势^[33]。

3.3.4 评价指标设计问题

为衡量“区块链+医疗保健系统”的应用效果，管理部门需要设计系统运行的评价指标，如互操作性与安全性^[34]，从而确定其投入使用的现实意义与未来优化的关键点。

3.3.5 文化抵制挑战

文化抵制挑战突出表现在数据迁移与技术学习方面。由于纸质病历与健康档案使用已久，医疗卫生领域已习惯采用文书工作程序或在线建档方式记录和存储患者信息。建立基于区块链技术的电子健康记录将与传统记录文化形成冲突^[35]，同时也将对各级医疗保健专业人员提出技术挑战。

4 对我国“区块链+医疗保健系统”的重要启示

与国外研究相比，国内“区块链+医疗保健系统”相关研究尚处于初期，基于区块链的医疗保健系统开发仅停留在设想与试验阶段。在我国，实现区块链与医疗保健系统的有效结合应考虑以下5个方面内容。

4.1 信息安全管理

在我国健康医疗大数据管理领域，信息安全保障的技术手段仍然处于“初级”阶段^[36]。公众担心个人隐私数据被不当收集、过度使用，匿名化信息被重新识别，而隐私信息一旦被泄露，不仅将在社会层面出现隐私安全的信任危机^[37]，国家安全也将面临重大风险^[38]。因此，可以借鉴私有区块链隐私保护模型，使用带有分布式存储、智能合约与非对称加密算法的区块链数据管理系统，让患者安全自主选择与谁共享个人的医疗信息^[39]。

4.2 互操作性管理

由于各医疗企业的医疗管理信息系统由多个版本组成，系统之间数据不可转换与共享现象明显^[40]。医疗保健信息管理系统缺乏统一标准^[37]，非结构化问题严重^[36]，无法实现大数据整合。此外，由于路径依赖、激励不足等原因，相关政府部门、医疗机构、商业主体等大多拒绝数据分享，加剧了“信息孤岛”的现象^[38]。因此，建立集成化的数据共享平台，以区块链技术破除阻碍数据共享的壁垒，可以在不打破现有体制、机制框架的前提下，开发具有互操作性的医疗保健系统^[41]。

4.3 系统流程管理

简化医疗保健系统操作流程有利于提高工作效率。在存储、共享、处理医疗数据和其他相关信息方面，多利益相关者的医疗保健系统相对复杂，易引起各阶段工作的不必要延迟，导致系统工作效率降低，使用智能合约能够简化不必要操作流程，缩短跨部门事项办结的时间^[41]。

4.4 成本效益管理

医疗保健系统的设计需要将成本效益纳入考虑范畴。石亚军等^[41]就数据共享优化政务服务内容提出“区块链+政务服务”，以期实现制度性交易成本（经济成本、时间成本、机会成本）的有效降低。同理，在医疗保健领域，建立基于区块链的无信任和透明的医疗保健系统，能够避免因交易延迟、数据丢失等导致的较高交易成本。

4.5 系统本土化管理

相较国外已有的应用型研究，国内缺少适用于我国国情的“区块链+医疗保健系统”设计和实践案例。主要原因是专业人才短缺和技术推广障碍^[38]。因此，国家应尽快制定该领域的专业人才培养计划，完善区块链技术的底层设施建设，建成政府、科研机构、医疗组织等多方合作的发展模式，为“区块链+医疗保健系统”的建设提供有利条件。

5 结语

区块链技术能够缓解我国日益增加的社会医疗保健服务需求压力，是平台经济、共享经济和数字经济的底层基础。加快医疗保健系统与区块链的创新融合，可以从以下2个方面着手。第一，从技术角度来看，完善各地区医疗机构的系统标准化建设是实现数据共享的硬性条件；设计可嵌套于我国现有医疗服务体制的模型框架，是开展实践试点的前提条件；定期开展性能测试与技术推广，是“区块链+医疗保健系统”稳步优化的基本保证。第二，从非技术角度来看，国家与地方需要建立相应的监管体系，促进问责制度形成，完善与区块链技术应用相关的隐私安全保护法律法规，提高系统透明度；培养具备区块链医疗专业技术与知识的复合型人才，以确保系统的稳定运行与性能优化；推动社会转变对区块链技术的传统认知，认识到基于区块链技术的多中心化分布信任关系符合社会需要；给予社会组织研发区块链医疗领域技术的政策支持，加强政府与社会组织合作，为推广区块链在本土应用提供环境条件。

·作者声明本文无实际或潜在的利益冲突