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尽管我们生活在一个透明的时代,医疗文件仍然很难获得。区块链技术允许记录既不可变又透明。
使用区块链技术,本研究的目的是开发一个医疗文件监控系统,通知患者他们的医疗文件的变化。然后我们考察了患者在基于区块链技术的系统中是否能够有效地验证对其初级保健临床病历的监控。
我们招募了访问过韩国两家初级保健诊所的参与者。进行了三个子研究:(1)调查参与者对区块链病历变更的认知度和数字素养;(2)对使用基于区块链的移动警报应用程序的参与者进行观察性研究;(3)可用性调查研究。参与者的医疗文档使用HL7快速医疗保健互操作性资源进行配置、散列并处理到区块链。应用程序通过查询区块链来检查文档中的更改。
共有70名参与者参与了这项研究。考虑到他们对医疗记录更改的认可,参与者倾向于不允许这些更改。嘉宾亦普遍表示希望建立病案监察系统。关于数字素养,大多数问题的答案都是“良好”,表明数字素养尚可。在第二项调查中,只有44名参与者(他们登录应用程序不止一次,使用应用程序超过28天)被纳入分析,以确定他们是否表现出使用模式。该应用程序在33.6天(SD 10.0)内的平均访问次数为5.1 (SD 2.6)次。系统可用性量表的平均分数为63.21 (SD 25.06),这表明可用性令人满意。
患者对基于区块链的系统表现出极大的兴趣,该系统可以监测他们的医疗记录的变化。区块链系统可以通过应用程序通知患者病历的变化,而无需将病历本身上传到网络。这确保了医疗记录的透明度以及患者的权利。
我们目前生活在一个数据管理的时代,经常追求开放获取和透明的目标,这意味着任何人通常都可以根据自己的特定需求迅速找到信息。这种透明度的一个例外是医疗数据[
长期以来,患者赋权一直被强调,最近国家卫生信息技术协调员办公室(ONC)的“2020-2025年联邦卫生IT战略计划”也强调了这一点。为了提高患者的能力,应该与患者共享电子健康记录(EHRs)。然而,电子病历存在几个潜在的威胁,可能会破坏对这些系统数据的信任。首先,记录可能会被更改或丢失,无论是意外还是故意的,比如通过黑客攻击。即使数据库系统中存在冗余,这些冗余对于外部观察者来说通常是模糊的。第二,数据可以被医务人员伪造或操纵,意图实施欺诈。克服这些困境的一个可能的解决方案是区块链技术,它使用分布式和加密安全的分类账来确保不变性、透明度和去中心化。比特币是加密货币领域著名的区块链案例[
以前的一些研究报道了区块链对医疗保健的实施[
因此,在本研究中,我们使用区块链技术开发了一个医疗文件监控系统,该系统可以通知患者病历的变化。然后用模拟数据对系统进行了测试,并在韩国的初级保健诊所进行了概念验证研究。
这是一项概念验证研究,包括三个子研究:(1)调查参与者对区块链医疗记录变化的认知和数字素养;(2)对使用基于区块链的移动警报应用程序的参与者进行观察性研究;(3)可用性调查研究。该研究得到延世大学卫生系统机构审查委员会(Y-2019-0127)的批准,所有参与者都知情同意。
在继续移动应用程序的设计和开发之前,由于每个医院环境中使用的EHR系统各不相同,因此使用HL7快速医疗保健互操作性资源(FHIR;看到
本研究中使用的移动应用程序利用了区块链网络MediBloc Panacea [
在部署概念验证研究之前,我们模拟了该应用程序,以评估它如何捕获由欺诈行为引起的虚假医疗记录。为了模拟,我们制作了五份假医疗文件。除了一个数据集之外,所有数据集都假设文档中有更改。对于每个数据集,更改的风险级别设置不同。我们处理了数据集,并检查了移动应用程序是如何工作的。
这项研究是在韩国的两个儿科初级保健诊所进行的。研究只纳入了这两家诊所的门诊患者。任何去过选定诊所的人都有资格参与这项研究。因为年轻患者对自己的医疗记录不感兴趣,而他们的监护人更感兴趣,患者的监护人代表他们参加了这项研究。
当患者从他们的设备上启动移动应用程序时,用户将根据用户名和密码进行身份验证。登录后,患者可以看到自己的配置文件和事件,其中包括记录创建的时间,以及哪些高风险项目被更改以及更改了多少项。该信息是通过使用存储在移动应用程序后端服务器中的Owner和Topic值查询区块链获得的。
医疗文件监控系统的结构。
为调查参与者对区块链、病历变更及数字素养的认知程度,所有参与者均填写问卷(
研究参与者流程图。
应用程序的使用模式是通过登录次数、持续时间(表示第一次登录和最后一次登录之间的天数差)和事件日志(表示有多少项被更改以及它们的重要性)来衡量的。这些使用模式在登录超过一次且持续时间超过28天的参与者中观察到。
在使用该应用程序28天后,参与者被邀请参加二次调查,其中包括系统可用性量表(SUS)调查。对于易学性和可用性的评估,我们使用了修改后的SUS,这是一种可靠的、低成本的可用性量表,可用于系统可用性的全球评估
分类变量以数字和百分比的形式呈现,并使用卡方检验和费雪精确检验进行比较。连续变量表示为平均值(SD),并使用学生未配对进行比较
在进行概念验证研究之前,5个原始文档和4个变更文档的元数据被处理到区块链中。中描述了模拟元数据和事务元数据
本研究共纳入70例患者。患者特征见
参与者的人口学特征。
特征 | A医院(n=40) | B医院(n=30) | 总(N = 70) |
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29 | |||||
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男性 | 9 (23) | 3 (10) | 12 (17) |
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女 | 31 (77) | 27 (90) | 58 (83) |
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票价 | |||||
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《卫报》 | 19 (47) | 18 (60) | 37 (53) |
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病人 | 21 (53) | 12 (40) | 33 (47) |
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.40 | |||||
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月19日至20日 | 0 (0) | 1 (3) | 1 (1) |
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为20 - 29 | 5 (12) | 1 (3) | 6 (9) |
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- 39 | 22 (55) | 17 (57) | 39 (56) |
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40至49 | 12 (30) | 10 (33) | 22 (31) |
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50-59 | 1 (3) | 0 (0) | 1 (1) |
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> 60 | 0 (0) | 1 (3) | 1 (1) |
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。 | |||||
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信息技术 | 1 (3) | 0 (0) | 1 (1) |
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办公室工作 | 5 (12) | 5 (17) | 10 (14) |
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管理 | 2 (5) | 0 (0) | 2 (3) |
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专业 | 4 (10) | 3 (10) | 7 (10) |
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家务/育儿 | 13 (32) | 17 (57) | 30 (43) |
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销售 | 2 (5) | 0 (0) | 2 (3) |
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学生 | 0 (0) | 1 (3) | 1 (1) |
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失业 | 2 (5) | 1 (3) | 3 (4) |
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其他 | 11 (28) | 3 (10) | 14 (20) |
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对区块链概念的认识因问题类型的不同而不同(例如,它是指比特币还是区块链)。大多数参与者表示他们知道比特币,而不到一半的人知道区块链。同样,受访者更熟悉比特币而不是区块链。然而,受访者对比特币的信任程度低于区块链。在承认病案变更方面,受访者倾向于不允许病案变更。随后,与会者表示有必要建立医疗记录监测系统。在第一次问卷调查中,只有一名参与者报告经历过医疗文件更改。已更改医疗记录以更正先前输入的错误信息。在数码素养方面,大部分问题被回答为“良好”的数码素养(
主要调查回复和李克特量表得分模式的分布n (%) (n =70)。
调查的问题 | 1 | 2 | 3. | 4 | 5 | 模式 | |||||||
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你听说过比特币吗? | 63 (90) | 7 (10) | 0 (0) | 0 (0) | 0 (0) | 1 | ||||||
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你对比特币及其工作原理有多熟悉? | 17 (24) | 21日(30) | 24 (34) | 6 (8.6) | 2 (2.9) | 3. | ||||||
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你有多相信比特币? | 10 (14) | 29 (41) | 26 (37) | 3 (4.3) | 2 (2.9) | 2 | ||||||
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你听说过区块链吗? | 32 (46) | 38 (54) | 0 (0) | 0 (0) | 0 (0) | 2 | ||||||
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你对区块链和它的工作原理有多熟悉? | 37 (53) | 14 (20) | 10 (14) | 7 (10.0) | 2 (2.9) | 1 | ||||||
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你有多信任区块链? | 19 (27) | 11 (16) | 29 (41) | 7 (10.0) | 4 (5.7) | 3. | ||||||
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你认为应该允许更改医疗记录吗? | 42 (60) | 7 (10) | 11 (16) | 9 (13) | 1 (1) | 1 | ||||||
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你认为我们需要一个医疗记录伪造监控系统吗? | 1 (1) | 2 (3) | 6 (9) | 18 (26) | 43 (61) | 5 | ||||||
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你会上网吗? | 1 (1) | 5 (7) | 18 (26) | 29 (41) | 17 (24) | 4 | ||||||
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你会使用数字技术吗? | 2 (3) | 8 (11) | 29 (41) | 20 (29) | 11 (16) | 3. | ||||||
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你能在手机上很好地使用这个应用程序吗? | 1 (1) | 3 (4) | 21日(30) | 22 (31) | 23日(33) | 5 | ||||||
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你能很好地使用你手机上的摄像头吗? | 1 (1) | 1 (1) | 6 (9) | 15 (21) | 47 (67) | 5 | ||||||
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你能从手机上下载和安装应用程序吗? | 1 (1) | 1 (1) | 9 (13) | 16 (23) | 43 (61) | 5 | ||||||
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我觉得使用数字技术很舒服 | 0 (0) | 3 (4) | 10 (14) | 30 (43) | 27 (39) | 4 | ||||||
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我积极学习数字技术 | 3 (4) | 13 (19) | 21日(30) | 24 (34) | 9 (13) | 4 | ||||||
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当别人谈论数字技术时,我感觉受到了威胁b | 18 (26) | 30 (43) | 16 (23) | 4 (6) | 2 (3) | 2 | ||||||
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在数字技术方面,我觉得自己落后于同龄人b | 6 (9) | 23日(33) | 32 (46) | 7 (10) | 2 (3) | 3. | ||||||
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我认为学习如何使用数字技术对我来说很重要 | 0 (0) | 3 (4) | 17 (24) | 20 (29) | 30 (43) | 5 |
一个除非另有说明,分数高代表数字素养水平高。
b得分低代表数字卫生素养水平高。
只有44名参与者参与了使用模式的分析和二次调查。在研究期间,该应用程序的平均访问次数约为5次。应用程序的使用时间(由第一次登录和最后一次登录的差值表示)约为34天。然而,在此期间没有任何医疗文件更改。平均SUS分数表示“令人满意”的可用性。A医院的登录次数和时长均显著高于b医院,且不同职业的登录时长存在显著差异。在研究期间没有任何文献变更(
应用程序用户的使用模式和系统可用性量表(SUS)得分。
集团 | 参与者,n (%) | 数量 |
持续时间 |
SUS得分,平均值(SD) | |
总计 | 44 (100) | 5.10 (2.60) | 33.60 (10.00) | 64.60 (16.00) | |
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医院 | 24 (55) | 5.88 (2.71) | 34.63 (11.14) | 67.50 (16.32) |
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医院B | 20 (45) | 4.10 (2.07) | 32.34 (8.55) | 61.12 (15.36) |
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02 | 0。 | 16 |
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男性 | 7 (16) | 4.57 (2.94) | 31.12 (3.09) | 68.21 (19.08) |
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女 | 37 (84) | 5.16 (2.53) | 34.06 (10.8) | 63.92 (15.6) |
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。45 | .98点 | 54 |
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20 - 30 | 6 (14) | 6.50 (2.88) | 36.95 (13.98) | 67.08 (15.61) |
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30 - 40 | 23日(52) | 4.87 (2.85) | 34.52 (11.21) | 63.48 (17.4) |
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40 - 50 | 14 (32) | 4.86 (1.96) | 30.86 (5.2) | 65.54 (15.42) |
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50 - 60b | 1 (2) | 4.00 | 30.09 | 62.50 |
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报 | 38 | .90 |
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《卫报》 | 27 (61) | 4.70 (2.61) | 35.29 (12.33) | 67.13 (17.29) |
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病人 | 17 (39) | 5.65 (2.47) | 30.89 (3.03) | 60.59 (13.3) |
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酒精含量 | .57 | .19c |
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家务/育儿 | 23日(52) | 4.96 (2.69) | 31.44 (7.84) | 63.15 (16.52) |
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专业 | 4 (9) | 4.25 (2.22) | 29.44 (1.17) | 54.38 (2.39) |
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销售 | 2 (5) | 3.00 (1.41) | 33.46 (5.01) | 57.50 (21.21) |
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办公室工作 | 7 (16) | 5.57 (2.51) | 41.30 (14.53) | 74.29 (19.02) |
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失业 | 2 (5) | 6.00 (4.24) | 30.04 (0.10) | 72.50 (3.54) |
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其他 | 6 (14) | 5.83 (2.64) | 36.82 (13.95) | 65.42 (14.44) |
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2 | 03 | .40d |
一个Mann-Whitney
bSD不可用,因为只有一个值。
c使用
d用方差分析计算。
这项概念验证研究在两个初级保健诊所应用了基于区块链的医疗文件监测系统。虽然对区块链概念的认知度较低(与比特币相比),但参与者对区块链的信任水平高于对比特币的信任水平。此外,虽然有少数人的病历曾被更改,但嘉宾都认为病历不应被更改,因此有必要设立监察制度。
已经有一些基于区块链的管理医疗记录的实现。Ariel C Ekblaw为ehr设计了medre -一个分散的记录管理系统,并在贝斯以色列女执事医疗中心实施了试点系统[
对于创建基于区块链的电子病历系统存在一些担忧,因为敏感数据(如医疗记录)受到《通用数据保护条例》立法的保护[
一些区块链系统使用零知识证明(zkp)来确保隐私和机密性,例如Zerocash [
医疗记录可能经常被伪造,以掩盖医疗事故[
这项研究有几个需要注意的局限性。系统中的所有日志显示,由于研究时间短,样本量小,在研究期间医疗文件没有变化。事实上,与三级医院相比,初级诊所可用的文件并不多;基层诊所的文件越少,文件的变更越少。尽管如此,这项研究表明,应用程序在使用模拟数据时,功能与设计一致。此外,医院的选择偏向于儿科诊所。最后,本研究中的SUS评分较低。由于医疗文件没有变化,参与者几乎没有机会意识到应用程序的价值。
本研究介绍了一款应用程序,使用区块链技术通知患者医疗记录的变化。区块链帮助应用程序通知患者文件的变化,而无需将医疗记录本身上传到网络。因此,区块链可以帮助确保病历的透明度,促进患者赋权。
EHR数据的FHIR配置文件。
修改系统可用性量表(SUS)。
带有模拟数据的事务元数据。
使用模拟数据测试的医疗文件更改应用程序的截图。
电子健康记录
快速医疗保健互操作性资源
国家卫生信息技术协调员办公室
个人健康记录
系统可用性量表
零知识证明
本研究得到了韩国科学和信息通信技术部基础技术发展计划(NRF2019M3E5D406468212)的支持,以及韩国卫生与福利部(KHIDIHI19C1015010020)资助的韩国健康产业发展研究院(KHIDI)的韩国卫生技术研究与开发项目赠款。
MS、EL和YP都在研究概念和设计中发挥了作用。MS、SP和SJ在数据的获取、分析或解释中发挥作用。MS、EL、JL和YP起草了手稿,MS、EL、JL和YP对手稿进行了批判性的修改。YP和EL获得了资金。SP和SJ提供了技术支持。所有作者都可以访问数据,并共同对提交发表的决定负最终责任。
EL是Medibloc, Inc的雇主,SJ是Medibloc, Inc的雇员。JL自2018年起为延世大学医学院和MediBloc Inc提供信息咨询服务。