基于区块链的个人健康记录交换架构和管理平台:开发和可用性研究

简介

背景

传统上，标准诊所提供的医疗服务侧重于疾病治疗。然而，随着世界人口的老龄化，诊所提供的服务与患者的实际需求之间的差距越来越大。这意味着诊所可能无法提供患者所需的全套护理，从而导致可预防的医疗伤害。国家健康和护理卓越研究所2016年多病临床评估和管理指南报告[1]强调了将以患者为中心的决策方法整合到多个问题中的重要性，重点是精准医疗。精准医疗是根据个体在基因、环境、生活方式等方面的差异性制定的疾病治疗和预防策略，用于确定预防保健和临床护理所需的动态变化和个性化治疗。精准医疗的核心要素是疾病历史数据、日常生命体征数据、个人健康管理、病历交换，旨在阻止潜在有害或不必要的医疗行为，整合护理，减轻治疗负担，通过准确评估，帮助患者选择有意义的治疗和护理目标。随着前面提到的精准医疗的要求，医院不仅需要维护患者的电子病历(EMRs)，还需要将不同卫生机构的病历和精准医疗的功能结合起来，建立个人健康档案(PHRs)，供患者保存、管理、使用和与医疗从业人员交流。

PHRs是高度私密的数据，这种敏感性意味着它们的管理和交换存在重大的安全挑战。任何试图管理和交换此类记录的系统都必须确保健康记录的适当交换、它们不被泄露以及受保护的数据不被篡改。安全交换健康记录的一个好方法是使用区块链架构。基于区块链的分散式存储管理架构可以满足安全需求。在2016年的一项研究中，福特[2他预测，到2020年，全球75%的成年人将在没有任何外部激励的情况下使用PHRs。PHR的重要性在于，它允许医疗保健提供者检查患者的病史和药物治疗史，并为医疗决策提供依据。更重要的是，PHRs为个人健康管理提供了基础。PHRs包括各种健康信息，如医疗信息、生命体征(心跳、血压、血糖和体温)、家族病史和血液测试报告[3.-5］．然而，今天大多数国家仍在使用电子病历系统。2013年，台湾共有502家医院拥有全面的EMR系统，可访问病历、检查报告、医疗图像、用药信息等。然而，这些数据仅存在于医院中，并通过EMR交换中心在其他医院或诊所之间交换。为了实现精准医疗和健康保健的目标，一以病人为中心需要有记录管理和交流的方法;医院传统的集中式PHR库无法满足这一需求。以患者为中心的方法将包括由患者自己管理PHRs，同时根据需要将这些记录提供给各种卫生保健提供者。这种系统需要非常安全的体系结构来保护PHR数据。

根据台湾卫生福利部国民健康保险管理局的数据，台湾居民每年平均门诊次数(不包括中医和牙医)为13次。这些人中的大多数人在短时间内为了治疗同一种疾病而去不同的医院。通过PHR系统，人们可以管理自己的健康记录和病情，医生也可以查看他们过去的医疗记录和用药状态。

区块链技术由中本聪于2008年提出[6]在题为《比特币:点对点电子现金系统》的白皮书中。区块链具有去中心化的特点，其加密机制可以设计为验证数据内容，确保数据没有被篡改。本文采用区块链概念解决交易过程中的数据安全和第三方认证问题。区块链是一个去中心化的公共账户，记录所有的货币交易以及每个人拥有多少钱。约翰等人[7]提出，在电子病历中使用区块链技术可以避免在患者和病历之间增加另一个组织。它不是一个新的数据存储库，而是意味着一种去中心化的控制机制，在这种机制中，所有用户都有兴趣，但没有人独占数据。这项技术可以提高数据安全性并消除隐私问题。Pouyan等[8]指出，在对卫生信息交换能力和交换完整性的信任方面，区块链架构在交换高度敏感信息方面比其他交换机制更值得信赖。

这种设计与之前在区块链基础设施和相关共识机制上的工作不同，因为它们以与其他区块链框架脱钩的方式运行，快速医疗保健互操作性资源(FHIR)链[9]专注于设计智能合约的决策，使其与任何现有的支持智能合约执行的区块链架构兼容。然而，这种架构仍然容易受到51%的网络攻击，并且不能提供完整的数据安全性。

目标

这项研究提出了一种基于区块链的架构，用于存储、共享和保护敏感的个人信息。在提议的体系结构中，区块链管理患者、医疗保健提供者和其他用户之间数据交换的授权。区块链不会在物理上取代电子健康记录系统，因为大多数医院信息系统将详细的emr存储在现场的安全数据库中或位于医院外的重复站点上。因此，区块链体系结构只是帮助确保数据的安全性、机密性、完整性和可用性。结合FHIR的数据格式标准，利益相关者可以将数据读写到他们自己的电子健康记录系统中，这些系统可以使用区块链与其他系统安全地交换。区块链内置的加密计算能力确保在PHR交换事务期间正确和安全地传输数据。然而，区块链不是一个数据存储库，而是一个数据完整性的分类账。该技术可用于交换记录、验证数据和保护敏感数据。它可以确保医疗记录不会被未经授权的第三方修改。还可以记录数据上传到区块链的时间。 Thus, the enabling of the collection of a patient’s more complete longitudinal data and the ability to share it remotely with professionals can allow for better decision making and reduce medical errors and medical malpractice.

方法

本研究中提出的基于区块链的PHR管理交换架构包括两个主要部分。第一个组件是PHR管理平台，用户可以在该平台上上传PHR，查看其记录内容，授权与医生或其他医疗保健提供者交换PHR，并查看其区块信息。上传PHR时，通过SHA-256算法计算PHR的哈希值，并通过RSA (Rivest-Shamir-Adleman)加密机制加密后，传输到安全的数据库。架构的第二个组成部分是区块链交换架构，它基于以太坊创建一个私有链。授权证明(PoA)，通过基于身份的共识机制交付事务，用于达成共识。哈希值由哈希函数基于之前的哈希值、块内容和时间戳计算。

平台的体系结构显示在图1。PHR管理平台由传输模块、安全模块和查看PHR模块组成。传输模块允许用户连接到区块链交换架构以创建或搜索区块。安全模块用于对PHR内容进行加密和确认。查看PHR模块显示用于个人健康管理或供医生查看记录的PHR内容。

本研究的区块链架构是基于以太坊设计的，包括椭圆曲线数字签名、PoA和新的区块创建功能。区块链架构确保PHR内容的安全性，并确认PHR内容的正确性。

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个人健康档案管理平台

本研究的主要目标是建立一个能够满足国际医疗服务需求的跨区域健康信息交流平台。本研究使用我的健康银行(MHB)作为PHRs的初始示例。在台湾，MHB由NHI发布，包含了从不同卫生保健服务收集的大部分临床数据。MHB不仅包括按时间长期排列的单个患者的必要临床数据，还包括患者输入的信息，如在家中测量的血压。因此，本研究有很好的理由选择MHB作为亚洲电子健康信息网络(AeHIN)的PHRs。MHB的详细项目在这份手稿中提供。基本上，PHRs是指来自不同医疗服务提供商或设备的以个人为中心的个人健康数据，而emr代表单个医院的患者数据。

本研究使用多台模拟计算机作为区块链节点，模拟PHR的加密和安全存储。由于健康记录是私有数据，区块链必须作为私有链构建在安全的环境中，提高数据传输和共享的效率和稳定性。

本研究以MHB为PHR例。MHB由台湾卫生福利部于2015年发起。它允许台湾的NHI成员从其网站上下载自己的健康记录。

MHB数据包含所有必要的临床信息，因为它们是由医院在申请医疗保险付款时生成的。

任何一个病人的全部PHR都被上传到了我们的平台上。为了权限管理和保密，我们在内容中使用了各种标签，通过精心设计的用户界面，指定不同用途的功能级别，患者可以通过用户界面指定哪些数据不会泄露给他人，并为数据分配标签。我们保留整个数据的设计是为了将来使用这些数据，因为PHR平台也可以成为一个临床数据仓库，这些数据可以在未来用于进一步的精准医疗分析。

MHB数据包括(1)西医、中医和牙科门诊信息;(2)住院情况;(3)过敏信息;(四)病理检查、检验的图像和资料;(5)患者出院记录摘要;(6)患者器官捐献及姑息治疗意愿;(7)预防卫生资料;(八)预防接种信息;(九)患者医保卡信息;(十)溢价和收费的具体信息; and (11) insurance premium payment specific information. The MHB file format can be selected as either XML or JSON. This study used the XML format.

数据完整性确认的哈希值

为了保证PHR数据在平台间传输时不被修改，本研究设计了一个哈希函数来确认PHR数据的完整性。使用SHA-256为每个PHR创建哈希值。SHA-256是一个加密哈希函数，它接受一个输入并产生一个256位(32字节)哈希值，称为消息摘要，通常呈现为一个40位的十六进制数。它由美国国家安全局设计，是美国联邦信息处理标准[10，11］．如果PHR数据在传输过程中没有被改变，SHA-256哈希值将保持不变。与加密不同，加密将文本转换为不同长度的可逆密文，哈希函数将文本转换为相同长度的不可逆哈希字符串(或消息摘要)。

当用户将PHR上传到平台时，将创建PHR哈希值并将其作为块内容传输到区块链架构。然后，当PHR被所有者查看或与其他用户交换时，平台从块中获得哈希值，并再次通过SHA-256计算PHR哈希值。如果来自PHR的哈希值等于来自块的哈希值，则PHR数据未被修改。PHR管理的过程如图所示图2。

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个人健康记录安全的数据加密

在本研究中，在上传到安全数据库之前，PHRs被RSA加密。RSA是一种用于安全数据传输的公钥密码系统[12］．加密密钥是公开的，与解密密钥不同，解密密钥是私有的。平台自动为用户创建RSA公钥和私钥。当用户上传他们的PHRs时，使用公钥对记录进行加密。因此，即使恶意攻击者要克服防火墙和所有其他安全机制，他们也只能获得加密的PHR，而无法解密它。用户私钥用于在交换PHR时解密。

查看个人健康状况管理的个人健康状况记录和块信息

本研究设计了一种PHR交换架构，即用户上传PHR时不读取PHR内容;平台仅将经过加密的PHRs上传至安全数据库，确保个人数据安全。

此外，本研究还开发了个人健康管理的用户界面，当用户想要访问PHR内容时，可以显示这些内容。以MHB为例，当用户使用应用程序读取他们的PHRs时，这意味着平台拥有读取PHRs的权限。PHR然后被用户的RSA私钥解密，平台读取PHR数据，而不存储它们。这意味着没有明确的用户同意和操作，平台不能简单地访问PHRs。

区块链交换架构

由于区块链中的区块不能被篡改或恶意更改，本研究将PHR哈希值存储在区块链中，以保护PHR数据并确认PHR内容的完整性。以太坊的私有链被用作区块链架构，以太坊协议Geth (Go Ethereum)应用程序被用于将交易从提议的平台转移到区块链交换架构，创建一个新的区块，并连接到区块链。块创建过程如图所示图3。

为了防止私有数据在网络传输过程中被泄露，在数据传输过程中对数据进行了加密。平台上传到安全数据库的健康记录也进行了加密，确保了用户的隐私。块内容包括PHR散列和时间戳，其中PHR散列用于检查数据库中的PHR是否已被篡改。如果恶意攻击者试图获取区块内容，他们只会得到一个随机数的集合。该加密方法结合了哈希加密和非对称加密。块内容由哈希加密功能保护，该功能使用SHA-256将数据打乱为一组十六进制字符串。非对称加密采用椭圆曲线数字签名算法对PHR传输信息进行加密，保证交易数据的完整性和不可否认性，然后采用PoA共识机制，由审计机构建立合格的验证者进行验证，确认PHR的正确性和有效性，并创建区块链的验证块。

椭圆曲线密码学(ECC)是一种基于椭圆曲线数学的公钥密码学，又称非对称密码学。椭圆曲线数字签名算法是基于椭圆曲线的数字签名算法。其工作原理与大多数数字签名算法相似。它们使用私钥进行签名，并使用公钥进行验证，从而提供不可抵赖性。与传统的数字签名算法(如RSA)相比，ECC具有速度快、安全性强、签名时间短等优点。

在提议的平台中，每个用户都有一个用户帐户密码和一个用于区块链和PHR解密的私钥。为了提高平台效率，用户可以选择将个人区块链私钥存储在平台的安全数据库中(或自己存储)。当数据上传到平台时，系统会从数据库中检索密钥，完成交易过程。

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区块创建的授权证明

PoA是一种在私有链上达成共识的技术。在操作中，授权节点有权生成区块链网络中的下一个区块。区块链信息达到所有节点共识的极值，可以保证最新的块准确串联到区块链上，节点存储的区块链信息是一致的、不可分割的，甚至可以抵抗恶意攻击。本研究建立了私有链共识机制，并在多台模拟计算机上设置验证者。在模拟计算机上设置初始设置验证节点。在该特征中，可能的节点代表合作机构、医疗机构、研究中心等;验证者使用这个身份来获得验证的权利。

与其他证明机制相比，本研究PoA网络的关键要素包括:

1. 提高效率:加快块创建速度，减少数据交换等待时间。
2. 验证者设置:与伙伴机构建立相互监督关系，可以自我监督，也可以监督他人，防止区块链被节点管理器控制;验证人可以随时投票选举新的验证人，也可以随时删除不合格的验证人。
3. 高可扩展性和高兼容性:还可以完成智能协同构建并进行优化。

更正，确认和连接的块的哈希值

加密哈希函数是区块链的重要组成部分。它本质上是一个函数，根据已处理的事务为创建的块提供安全功能，使其不可变。在以太坊的功能中，SHA-256用于创建新的区块。区块的哈希是根据区块内容、之前的哈希值和时间戳创建的。块内容和体系结构显示在图4。

块内容包括:

• Block number:当前块号
• Pre-Hash:前一个块的hash值
• 哈希:该块的哈希值
• Timestamp:当前时间
• PHR哈希值:平台创建的PHR哈希值
• PHR索引:运行状况记录在安全数据库中的索引位置

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系统整体工作流程

个人健康记录交换授权机制

用户上传了他们的PHR后，就可以管理PHR交换的权限。当用户希望医生可以使用他们的PHRs时，权限分配程序如图所示图5。

系统的工作流程由上传、交换和查看3个部分组成。首先，用户将他们的PHR上传到平台(图6）.

在上传过程中，通过SHA-256为PHR分配哈希值。通过RSA加密后，将PHR文件传输到安全数据库中。数据存入数据库后，通过区块链保证数据的安全性和完整性。然后使用SHA-256和ECC创建区块，并使用以太坊架构作为本研究的区块链架构。数据库中的PHR哈希值和PHR索引由用户的区块链帐户(公钥)并使用用户的私钥签名传输到以太坊块。要创建一个区块，必须对区块内容进行验证，并且必须由验证者节点计算区块哈希值;然后广播到每个节点。

用户与医生分享他们的PHRs的工作流程如图所示图6。首先，平台将事务发送到区块链体系结构。然后，块架构将选择用户的块并读取其内容。将根据PHRs的数据库索引从安全数据库中获取用户的PHRs，并使用用户的私钥进行解密，并重新创建哈希值。如果哈希值等于区块内容的哈希值，医生的RSA公钥对PHR进行加密，用户的私钥对PHR进行解密，然后将PHR传输给医生。

查看PHR内容的工作流显示在图7。当用户想要查看他们的PHRs或与医生分享他们的PHRs时，平台将把交易发送到区块链架构。区块链架构将确认PHR内容没有被修改，并且用户或医生有权限查看PHR。PHR将被用户或医生的RSA公钥加密后传输给用户或医生。然后，用户或医生将使用自己的私钥对其进行解密。然后，他们将能够查看PHR内容。本研究以MHB为例。

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国际个人健康档案交换实施程序

该平台可以在任何有互联网的地方使用。本研究以台湾MHB设计的数据格式为例，在亚洲对系统进行测试。MHB包含所有必要的临床卫生保健数据。在台湾，99%的居民可以使用MHB。因此，我们选择MHB作为AeHIN的PHRs示例。菲律宾和泰国被用作本研究的测试案例，本研究的2名医生代表是菲律宾的Alvin博士和泰国的Boonchai博士。

我们设计了一个测试场景:一名来自台湾的患者前往曼谷和菲律宾，突然需要医疗服务。不同国家的患者和医生都在这个平台上注册。在患者在特定国家看医生之前，需要患者向医生授予查看PHR的授权。在这个测试场景中，设计了一名诊断为2型糖尿病、癫痫、脑干中风和蛋白尿NOS(未特别指定)的患者的PHR和用药数据。测试场景的数据描述在表1。

场景包括以下场景:

1.一位来自台湾的病人前往菲律宾。

2.病人开始头痛和头晕。

3.患者去看在我们平台上注册的医生。

4.医生被授权查看PHR。

5.医生从平台上检索患者的PHR。

6.通过查看患者以前的PHRs，医生可以获得患者的健康状况，然后根据患者的当前状态完成新的诊断、治疗或药物订购。

7.如果医生愿意上传新记录，则会创建一个新块，并将新PHR存储在PHR数据库中。

结果

研究设计

本研究设计了一个基于区块链的PHR交换架构和管理平台，用于患者和医疗保健提供者之间的PHR数据的安全管理转移和共享。在PHR管理组件中，建立了用户界面;它的功能包括查看个人健康管理的PHRs，与医生共享PHRs，以及检查区块链内容的安全性。PHR查看器用户界面显示在图8。本研究以MHB为例。

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平台的个人健康记录查看器用户界面

在图8，显示上传的PHR。记录按照从最近到最古老的时间顺序进行排序。显示器显示了每次就诊的记录，以及患者的用药史。医生可以查看最新的相关健康记录和近期用药情况，给予患者最合适的诊断，同时避免重复用药或不良用药之间的不良反应问题。

区块链平台信息

块内容显示在图9并包括PHR上传的时间、PHR所有者、PHR哈希值、时间戳、块哈希值和预哈希值。每个块记录前一个块的位置，并连接到前一个块。

当用户上传个人MHB文件时，系统自动将文件转换为FHIR格式并传输到安全数据库。然后将数据加密并上传到区块链。用户可以通过上传模块查看上传的数据记录和块的内容，并获得FHIR格式的健康记录供下载。只要系统支持FHIR格式，医院就可以将这些数据上传到他们的系统。

区块链架构允许用户使用PHR管理平台设置自己的PHR读权限，以控制谁可以查看自己的记录。区块链用于确认PHR内容是否正确。权限控制用户界面如图所示图10。简单的用户界面设计确保了平台和功能易于导航和操作。该设计使用两列显示权限列表，其中一列是可信参与者列表，另一列是用户希望授予查看当前PHR权限的参与者列表。当用户想要授予医生查看他们的PHR的权限时，他们从左边的列中选择医生并更新身份。

本研究中的区块链架构由以太坊构建，区块之间通过每个区块的哈希值连接。连接图如图所示图11。

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医生的测试反馈

本研究以MHB数据为例，展示了PHR交换平台的功能，以及基于区块链架构和加密机制的PHR交换机制，保证了PHR存储的安全性和防篡改性。

该系统可以更有效地管理自我健康记录，并为医生提供PHRs作为决策参考。本研究的结果已在东南亚国家进行跨国测试，通过AeHIN交换PHRs，并邀请东南亚国家的医生作为国际参与医生，允许用户在国际上交换PHRs以获得适当的治疗。

该平台旨在方便地以电子方式共享和交换PHR信息。PHRs的内容被区块链架构的技术保护和保持不变。为确保互操作性，在该平台上设计了卫生7级FHIR的国际标准格式。医生可以使用该平台随时从不同地点上传和下载PHR数据，从而实现PHR的高效交换。因此，该平台可以提高PHRs的可访问性、互操作性、及时性和可用性。

该平台目前处于测试阶段，网络上的用户数量较少。用户的意见总结如下:

1. 在这个平台上以标准化格式的PHRs对临床服务是有益的。
2. 利用该平台，可以方便、高效地进行PHRs的交换。
3. 区块链技术提供的保护可以让用户相信系统是安全的。
4. 即使用户的角色是平台管理员，如果没有患者给予的查看PHR的授权，仍然不能读取PHR。
5. 在以后的工作中可以设计个人健康管理功能。

讨论

潜在的

区块链技术在电子健康档案方面潜力巨大[13］．区块链模型的核心是保证所涉及的任何信息都具有不可抵赖性，以维护历史过程记录的正确性[14］．加里等人[15审查了当前PHR定义和多个用于PHR管理的区块链架构，发现区块链技术是管理私人健康数据使用许可的关键要求。

许多研究提出了基于区块链技术的健康应用，可用于医疗领域，实现病历共享。2016年，Ekblaw等人[16]创建了一个建立在以太坊专用网络上的去中心化医疗记录管理平台。该平台只有授权用户才能访问，区块链用于管理医疗领域的身份验证、数据共享和其他安全功能。在这项研究中，当医院方面更新任何信息时，它都被上传到区块链;该平台与患者的数据库同步，并提醒患者更新该块。然而，患者无法自己上传数据，因为所有数据仍然存储在集中的医院数据库中。奥马尔等[17]使用以太坊的智能合约和去中心化应用程序来构建基于云的PHR系统。该系统用于存储每个用户的PHR，并确保上传数据的安全性和完整性。私有可访问单元(PAU)负责所有的加密、解密、上传数据、搜索数据和验证数据，用户可以使用加密密钥加密数据，并通过智能合约将数据上传到区块链，然后向上传数据的用户返回block-id。用户将负责记住块id。为了查看数据，用户将向PAU提供block-id，系统将自动返回相应的块内容并使用解密密钥对其解密。然而，该系统不提供共享个人医疗记录或系统互操作性的能力。

彼得森等人[18]提出了一种基于区块链的方法来共享患者医疗数据，这种方法依赖于单一的集中式信任源，而不是网络共识来转换数据，并就结构和语义互操作性的证明提供共识。张等[9]提出了一个基于区块链的框架FHIR链，旨在满足国家卫生信息技术协调办公室互操作性路线图定义的技术要求。

精准医疗需要对各类临床数据进行准确的收集和管理。为此，本研究构建了创新的数据存储机制，采用区块链技术保证PHR数据的正确性和安全性，并将安全数据库存储结构与数据验证机制相结合，完成数据管理。韩国团队实施区块链PHR管理平台;但是，他们研究中的数据处理时间过长。为了允许管理大量患者的查询，事务和传播时间必须改进[19］．艾哈迈德等人[20.]提出了一个基于区块链的紧急访问控制管理系统，可以使用智能合约设计保护PHRs;然而，系统管理员仍然可以检索真实的患者数据，这使得隐私问题成为一个问题。本研究设计的平台可以提供以患者为中心的临床记录交换和决策支持，患者可以通过其他功能有效地查看和共享自己的PHRs，管理自己的健康状况和申请医疗数据。该平台和体系结构可以实现有意义的PHRs使用，并促进自我健康管理。通过国际用户的应用测试，验证了该方法的可行性。

精准医疗的一个重要元素是PHRs的交换和管理，以及随后在临床诊断和治疗期间基于这些数据提供个性化医疗。因此，本研究结合区块链架构和数据验证方法，有效解决了数据安全、存储和传输问题，提出了区块链和数据安全的混合方法，可以实现有效的国际PHR交换。利用AeHIN的跨国网络环境，成功交换了PHRs，并建立了一个国际医疗保健提供者网络，以提高国际医疗保健和精准医疗的质量。

主要研究结果

主要研究结果如下:

• 本研究开发了PHRs的跨国平台。通过使用该平台，可以在不同的组织和个人(医生、患者等)之间高效地交换和共享PHRs。
• 采用区块链架构构建PHR平台，确保健康数据的安全性和隐私性。基于区块链技术的PHR系统很少被开发用于跨国数据交换目的。
• 该平台已经在AeHIN的不同国家的几个用户进行了测试，结果表明它是一个适合的PHR共享和交换平台。
• 在我们的设计中，健康数据可用于精准医疗，并可在架构中存储和建模。

限制

目前，我们的PHR平台处于原型阶段。来自有限群体的用户正在参与平台的测试。然而，当大量用户希望访问系统时，需要扩展硬件架构以确保平台的良好性能。此外，由于PHRs的内容将在不同国家和地区之间交换和共享，因此需要一个国际数据标准，如HL7 FHIR，以确保顺利实施。

未来的发展方向

与以往工作比较的要点如下:

• 精准医疗是未来医疗的发展趋势，必须以精准医疗为基础。我们的PHR平台不仅实现了国家间的PHR共享，还为精准医疗的未来功能创造了空间。
• 区块链技术保证了数据的安全性和隐私性，已成功应用于金融数据管理系统。
• 在国际活动繁忙的今天，必须建立一个跨国医疗服务体系。

结论

在区块链技术的基础上，有可能消除患者复制自己的健康记录并将其转移到其他卫生服务提供者的能力的所有限制[21］．数据上传到区块链后，block可以保证记录不能被任何人修改[22］．PHRs存储在一个分散的网络中;因此，不可能窃取PHR数据或非法入侵系统[21］．除了改善健康记录共享和分析外，数据共享将得到保障，隐私将得到保护[23］．

此外，区块链技术对于未来的精准医疗应用至关重要。通过区块链架构，精准医疗所需的数据可以从不同来源进行整合。除了使用区块链作为患者护理数据的分类账外，它们还可以用于存储各种类型的医疗保健相关数据，如精准医疗数据和基因组数据[24]、医疗保健计划数据、以患者为中心的数据[25]，临床试验数据[26]、药物供应链数据和生物标志物数据[27-29］．在本研究中，我们实现了一个跨国家的PHRs平台。通过使用该平台，可以在不同组织之间有效地交换和共享PHRs。该平台已在AeHIN的不同国家的几个用户进行了测试，并已被证明是一个适合的PHR共享和交换平台。通过我们的设计，可以存储可用于精准医疗的健康数据，并在架构中进一步建模。区块链技术的特性，如分布式节点共识算法、数据传输加密、去中心化的智能合约网络等，也可以保证PHRs的安全性和隐私性。然而，需要一个国际标准，如FHIR，以确保PHR内容在国际上兼容。