卫生保健部门区块链的经验:对其真正变革潜力的跨学科调查

简介

背景

近年来，分布式账本技术通常被称为区块链在包括医疗保健在内的许多行业都引起了相当大的兴趣和兴奋，其支持理由是它们具有彻底颠覆和变革的潜力。关注区块链在解决卫生保健问题方面的潜力的学术文献激增[1-7］．尽管学者们已经确定了血脑屏障0在卫生保健方面的许多可能应用[8]，区块链的预期价值最终取决于其创建高度安全、防篡改、可审计的电子账本的潜力，该账本能够实现对医疗保健数据的响应性、细粒度和尊重隐私的访问和共享。因此，区块链经常被描述为可以克服卫生信息交流方面现有障碍的技术解决办法[8，这是继续困扰当代医疗保健的最顽固的挑战之一[9］．区块链的倡导者声称，这些技术将产生更高质量、更值得信赖且易于获取的数据，从而推动整个卫生保健领域的改进[10］．然后，这些改进将导致(1)更好的医疗保健，包括改进临床决策和更有效的公共卫生管理和疾病预防[11];(2)更有效、更具成本效益和更及时的卫生保健管理;(3)由于更准确和安全的临床试验数据管理和存储，医疗和卫生保健研究得到改善[12］．特别是，许多人认为区块链将实现对电子健康记录(EHRs)的细粒度、患者控制的访问、共享和管理，从而克服与当前相关的现有问题孤立的患者数据的存储和管理方法，这通常被认为是区块链的最喜欢的用例保健[13，14］．

医疗保健承诺的区块链:花言巧语还是现实?

然而，期望区块链技术为与医疗保健数据管理和共享相关的众多问题提供有效、高效、以患者为中心的解决方案是一项艰巨的任务。这是电子病历的预期好处之一;然而，尽管卫生保健环境中广泛采用了卫生保健数据，但伦理敏感、合法、及时和安全的卫生保健数据共享和管理仍然是一个关键但似乎难以解决的挑战[9，15，16］．与医疗保健应用有关的学术文献绝大多数仍然集中在区块链的潜力,专注于确定可能的利益范围可以被交付。然而，没有认真的学术尝试来评估这些技术的程度事实上已应用于现实世界的卫生保健环境及其后果，而很少关注现实世界的实施挑战[17］．简而言之，学术研究在很大程度上仍是推测性的(多媒体附录1［1，3.，7，18])。

区块链技术尺寸

概述

为了确定哪些区块链技术可以实际交付，哪些不能实际交付，有必要了解这些技术是什么以及它们如何工作。虽然计算机安全专家将其归为特殊的技术含义区块链技术在本研究中，它们被理解为更宽松、更广泛的概念。在本文中，区块链技术指的是时间戳数据库，它在分布式计算机网络(网络中的每台计算机称为a节点)，其技术架构和操作可有效防止先前条目的重写和删除。在基本层面上，区块链允许用户社区在共享账本中记录交易(即各方之间的交互)，这样，在区块链网络的正常运行下，一旦发布，任何交易记录都不能被更改。正如比特币区块链所展示的那样，这些系统可以实现陌生人之间的交易，而不需要传统的可信任第三方中介，如银行或政府。相反，没有预先存在的信任关系的各方之间的交易由区块链技术的4个关键特征实现[19］．

分类帐

该技术依赖于仅追加账本来提供完整的交易历史，由于其技术设计，几乎不可能修改或更改。这与可以更改或覆盖事务和条目的传统数据库不同。

防干扰的

区块链使用依赖数学共识的加密方法来确认每笔交易的数字记录的一致性和技术真实性，然后这些数字记录被永久记录在分类账上，不能被更改或删除。分类帐的安全性和准确性是通过使用密码学来保持的键还有自动控制谁可以对账本做什么的签名。如果数据库的不同副本之间出现冲突(例如，因为有人试图篡改数据)，自动共识机制被设计为确保只有与数据库的早期存储版本一致的事务才会被更新和永久记录。采用区块链形式汇集交易的分布式账本系统块,这些加到a链使用加密签名(因此得名区块链)．由于存储在分类帐上的数据可以通过数学验证，不能被篡改，所以它是高度安全的。

共享

在多个参与节点之间复制并共享分类帐的副本，从而在网络中的节点参与者之间提供透明度。

分布式

随着网络中添加的节点越来越多，账本对恶意攻击的抵抗力越来越强，因为很难干扰共识协议的预期操作，通过该协议验证事务并将其附加到账本。分类帐的弹性根源于它的分布式特性。相比之下，传统的数据库基于集中的、分层的设计，因此产生了单点故障。

由于用于配置区块链系统的软件和协议具有可延展性，因此可以将区块链系统设计成以多种方式操作。Blockchains可能无许可或许可，指的是谁有权成为网络节点。在未经许可的区块链网络中，任何拥有足够计算能力的计算机的人都可以下载该软件并参与共识过程，存储和更新共享账本(称为写访问)，而不需要获得许可。正如写访问开放对于所有未经许可的区块链，任何人也可以读或者检查账簿。相比之下，受许可的区块链限制写访问:只有那些被网络内相关机构提前授予许可的区块链才能参与共享账本更新和存储的共识过程。对于被许可的区块链，其他人的能力读检查账簿是可能的开放对任何人或可以被限制或关闭只有那些有权限的人才能读到里面的内容。经过许可的区块链可以提供与未经许可的区块链类似的功能，但对计算的要求要低得多。由于在加入受许可的网络之前，必须首先识别并授权参与节点，这提供了跨网络的信任保证，并以行为不当的节点可能撤回写访问的威胁为支持。因此，在被许可的区块链中应用的共识模型不需要提供同样高水平的数学和计算安全性。因此，它们提供更快的性能，计算成本更低[19］．

区块链系统的弹性和延展性，包括它们所能提供的各种不同形式和功能，导致该术语的用法发生了相当大的变化区块链使用，特别是在关于卫生保健的区块链的讨论中。这里采用的区块链的非常宽泛的定义反映了卫生保健部门对该术语的使用，包括任何使用分布式、仅附加数据库的社会技术系统，该数据库在将交易添加到分类帐之前依赖加密方法来验证和验证交易，包括许可和无许可系统，其中包括不聚合数据并将数据存储到链接块中的分布式分类帐技术[13］．

目的，目的和研究问题

本研究的目的是对迄今为止卫生保健部门使用区块链技术的情况进行批判性调查，从理论和跨学科角度分析这些经验，以对在卫生保健环境中实施区块链的潜在好处、困难和影响进行更现实的评估。本调查由以下研究问题推动:

1. 卫生保健部门在何种程度上和以何种方式采用了区块链技术?
2. 区块链技术在卫生保健环境中产生的主要现实机会和挑战是什么?
3. 在中短期内，卫生保健机构接受和实施区块链以解决现实问题的前景如何?

综合起来，这些问题可以合并成一个主要的研究问题:迄今为止，医疗保健对区块链技术的实际经验揭示了该技术的哪些方面?真正的革命潜力(20.]？

本文首先概述了研究的设计、数据来源、分析方法和理论基础。然后，报告阐述了其调查结果，首先对卫生保健领域采用区块链技术的程度进行了定性概述和解释。第二，它对一系列按主题组织的多维挑战进行了严格审查，这些挑战构成(或可能构成)非常重大的障碍，如果要在卫生保健机构广泛采用区块链，就必须克服这些障碍。最后，本文根据在卫生保健环境中产生真正价值的最有希望的机会讨论了这些挑战，并建议使用区块链对医疗记录提供细粒度的患者控制不太可能实现其预期的承诺。

方法

研究设计和数据来源

本文报告的混合方法研究是惠康信托基金资助的一个跨学科项目的主要组成部分，该项目旨在了解卫生保健部门在使用区块链技术方面的挑战、风险、机会和经验。它采取了理论调查的形式，建立在Motsi-Omoijiade和Kharlamov的初步研究基础上[21该报告试图确定和绘制卫生保健部门实际使用区块链技术的证据，并根据其应用背景(如患者护理支持、管理或研究数据管理)、成熟度水平和应用似乎起源于主要地理区域对其进行分类。该研究中创建的医疗保健区块链应用和用例综合目录提供了2019年11月30日医疗保健区块链使用状况的快照。它发现了128应用程序，指区块链技术已发展成为一种商业上可行的健康相关服务的现实实例，该服务主要是根据基于网络的英文网站、灰色文献和学术论文(多媒体附录2［21-28])。本研究建立在先前的映射和分类工作的结果之上，通过2个焦点小组调查和一系列迭代的、深入的、以理论为导向的办公桌调查。

焦点小组研讨会

组织了两个焦点小组讨论，其中既有学术研究人员，也有区块链医疗保健领域的专家。第一次讲习班是在项目开始时举办的，目的是产生见解，为研究的调查提供信息和指导，并帮助了解保健部门参与的现状和为特定保健目的使用区块链技术的经验。第二次研讨会在研究接近尾声时举行。其目的是与参与者分享初步的研究结果，以征求他们的批评意见并引发讨论。考虑到项目的目标是采用多学科视角来解决项目的研究问题，重点小组的参与者被确定和邀请的目的是为讨论带来广泛的相关专业知识。这种招聘方法反映了一种信念，即需要技术、法律、伦理、管理、临床护理和卫生服务行业的知识和经验，才能成功地将区块链应用于现实环境。

参与者邀请名单是根据首席研究员对来自多个学科背景的对区块链有现有或相关兴趣的学术专家的现有知识编制的，并结合对最近学术和数字医疗保健行业出版物的轻接触审查，以确定在寻求将区块链技术应用于医疗保健方面具有直接和持续经验的主要医疗保健部门专家。这份最初的名单还使用了滚雪球抽样技术(要求每个学术和行业受邀者提名1或2名同事)，以确定其他具有相关专业知识的人。研讨会的具体组成因其不同的目标和与会者的人数而有所不同:最初的研讨会由更多的学术界人士参加，而最后的研讨会主要由行业专家参加(多媒体附录3)．

课桌复习与理论研究

该项目的理论、基于桌面的调查主要利用了两个数据源。首先，调查从多个学科角度收集了广泛的学术文献，包括计算机科学、计算机安全、数字健康、组织管理、运筹学、医疗法、数据保护法、医学、医学社会学和创新研究。鉴于通过学术期刊宣传的与卫生有关的区块链项目的信息相对较少[29]，现有的关于卫生保健环境中区块链的学术文献迄今尚未涉及现实世界的参与和经验，相关学术来源是通过演绎批判性反思确定的。这需要制定和完善一系列以主题为重点的调查，旨在对努力将区块链应用于卫生保健环境的人必然面临的主要问题和挑战获得更深入、更细致和跨学科的理解。这些问题包括数据安全和完整性、健康信息技术(IT)实现、用户阻力、内部和外部治理、互操作性、组织管理和数据隐私。第二，灰色文献(包括对卫生部门迄今参与脑血b1活动有直接经验的人的观察和反思)提供了极为重要的见解来源，因为已发表的学术文献仅代表全球脑血b1活动的一小部分。这些文献包括从各种非正式来源收集的反思，例如以各种格式出版的指导和意见文章，包括文集[30.)、博客文章、新闻文章、行业机构(特别是由医疗保健信息管理和系统协会[HIMSS]发布的那些)和提供医疗保健咨询服务区块链的组织(如Consensys health和Hashed health)的主要行业专家的通讯。

分析方法

这项研究的前提是，区块链依赖于加密技术和网络分布式计算设施，以提供高度安全、共享但防篡改的数据库，这意味着它的基本价值在于其便利能力安全的数据共享和协作特别是在缺乏社会信任会阻碍合作的情况下。因此，区块链技术在卫生保健领域的开发、实施和扩大可能会带来独特和新颖的挑战，因为它的技术设计和试图实施它的卫生保健领域都是如此。

分析分3个阶段进行。首先，它首先寻求获得对mosi - omoijiade和Kharlamov [21)的研究。第一阶段的调查主要参考业界刊物所载的见解和意见[29]、政府报告、主流媒体和初步焦点小组讨论。由此产生的分析使人们对以下问题有了更清晰、更丰富和更细致的理解:(1)区块链技术是如何在各种真实的卫生保健环境中提供特定的功能能力的;(2)应用程序的范围、上下文域、预期参与的参与者和预期从这些应用程序中受益的人;(3)如何期望区块链解决卫生保健环境中遇到的具体数据共享问题;(4)广泛和多维的困难或挑战这些问题在这些项目的过程中已经遇到过，或者如果这些项目继续扩大和深化，特别是如果它们扩展到临床环境，那么这些问题可能会出现。

第二阶段的分析需要对第一阶段确定的好处、困难和缺点与学术文献中出现的关于区块链的潜在好处和缺点(一般和专门针对卫生保健的)的说法进行批判性比较。这些说法几乎只关注区块链的好处，很少提及或考虑其缺点，本分析试图对这些说法进行评估，对照现实卫生保健环境中区块链实施的早期经验。学术主张与技术的实际经验之间的不匹配促使人们对第一阶段分析中确定的实施问题进行进一步的仔细审查和批判性分析，并将它们按主题分组(而不是主要根据具体的功能应用程序或特定种类的保健数据)。这一分组是基于在寻求在卫生保健环境中设计、配置和实施区块链技术时所遇到的反复出现的困难和挑战(或可能出现的与特定卫生保健应用有关的困难和挑战，特别是那些直接影响临床实践的困难和挑战)。遇到的挑战通常是多方面的，涉及动态的相互作用，往往是复杂的技术、社会、监管和组织困难，在技术可能为医疗保健产生重大价值之前，需要成功解决这些困难。

最后一阶段的分析力求对第二阶段分析所产生的意见作出更有理论根据的解释，利用不同的学术领域，包括以区块链为重点的学术讨论革命潜在的;创新的性质、维度和挑战;特别是卫生信息技术的实施(包括电子病历实施的研究)。其目的是对保健部门迄今为止使用区块链技术的经验作出综合的、有理论依据的、跨学科的理解，参照区块链技术目前所能实现的基本性质和协调形式，为评估其前景提供更坚实的基础。

理论框架

本研究的理论框架主要借鉴了3个不同但互补的视角，它们共同有助于解决项目的首要研究问题。首先，它借鉴了越来越多的跨学科文献，这些文献通常强调区块链的重要性革命有可能在陌生人之间实现新颖的社会合作形式，而不需要可信的第三方中介。区块链的潜能不可靠的合作最终归因于其底层的技术架构和分布式操作，从而产生了一个有效防篡改的共享数据库，使特定环境中的计算信任取代了社会信任。这促使一些学者将区块链描述为真机［31］．然而，最近开始出现了一组更持怀疑态度的文献，引起了人们对该技术可能无法实现其承诺的广泛原因的关注。32］．随着这些研究的进展，有必要查看更广泛的文献，以理解这些现实世界的实现挑战。这导致了第二机构的学术奖学金位于领域创新的研究，这是一个不同的多学科工作链，包括广泛的行业研究，证明技术并没有以完全发展的形式出现[33-35］．相反，他们发现，在一项新技术发明出现之后，通常会有一段相当混乱的时期，对于它的主要子系统应该是什么，或者如何将其作为一种产品或服务最好地组合在一起，人们几乎没有达成一致意见，这导致了大量的实验[36，37］．

卫生保健目前和正在进行的与区块链的接触可置于这个早期试验阶段，即所谓的死亡之谷．这指的是差距在新科学知识的发展和概念证明的建立之间，但在充分发展和商业化之前[38，39］．据业界估计，五分之四的新发明从未商业化，因为它们无法克服众多障碍创新的障碍在此关键发展阶段所遇到的问题[40，41］．创新研究学者已经认定了多重死亡谷，他们从不同的角度进行了探索。有些人把硅谷主要理解为一个概念证明建立之后出现的融资和资金问题。在那个时候，需要大量的投资来扩大规模;然而，其成功与否在技术和商业上存在相当大的不确定性，因此阻碍了进一步投资[34］．有时，这导致各种政策处方，如政府资助计划和平移由学术和商业利益相关方组成的中心，以帮助弥合差距[42］．其他人则关注大学研究向商业公司推向市场的产品或服务的艰难过渡，特别是在药物开发的情况下[43］．

为了审查区块链在卫生保健方面的前景，本文献最突出的部分涉及确定创新的障碍造成了死亡之谷学者们将这些障碍分为两种内部对组织(包括限制性思维、缺乏能力、资源不足和不支持的组织结构等因素)或外部这在很大程度上超出了公司的直接控制范围(包括外部资金缺乏等因素;抵制:来自特定行为者的抵制或缺乏支持，如客户的抵制或政府的不支持;以及导致限制性宏观环境的各种因素，如不发达的网络和生态系统、缩小了创新机会窗口的技术波动、不适当的基础设施和限制性的当地文化)[44］．然而，这些在很大程度上通用的、相当抽象的描述了技术创新要取得很大程度上的成功必须克服的各种障碍，将底层技术视为一种黑盒而不是参与技术设计和特定的开发挑战，寻求配置和将技术嵌入特定部门的社会和组织系统、过程和实践[45，46］．

而不是将卫生保健中的血脑屏障0作为一个封闭的黑盒，这些理论调查利用了第三组分析镜头，位于医疗保健IT系统实施的学术调查中，特别是从a社会实践角度(45，47-49］．这些研究强调了临床环境中医疗专业人员所承担的背景、文化和价值观的关键作用，将临床会诊确定为在高度制度化的环境中发生的一种复杂的社会接触[50］．特别是，来自这些传统的学者强调价值观在临床医生理解什么构成和他们如何寻求实践中的作用优秀的护理．此外，他们强调临床知识的本质是默认的，受上下文限制的，短暂的，而不是可编纂的，可转移的和持久的以致在临床环境中实施医疗资讯科技往往与系统开发人员和设计人员所设想的大相径庭[50］．因此，这类见解对将规范以可无缝集成到临床环境的方式硬编码到技术系统的能力提出了重大质疑，特别是当这些规范涉及到健康数据的共享时，这些数据通常在法律上被理解为高度敏感且值得特别保护。

结果

概述

本研究的结果分为三个部分，它们与前几节中概述的研究分析方法相一致。首先，它简要介绍了保健部门迄今在美国、联合王国和跨国一级使用区块链技术的情况。其次，它批判性地反思了一系列必须克服的6个挑战和必须令人满意地解决的3个规范性权衡，如果区块链技术要跨越死亡之谷，过渡成功发明来创新在卫生保健环境中第三，通过参考与组织合作和激进与增量技术创新相关的更广泛的学术文献，批判性地讨论了关键发现，并反思了患者控制的区块链支持的电子病历的前景，然后提出了一些结论性的思考。

在真实的医疗保健环境中询问区块链

mosi - omoijiade和Kharlamov的研究[21]透露，除了爱沙尼亚政府的电子健康倡议外，[22]，在卫生保健领域积极参与区块链技术始于2016年前后，主要是在美国，欧洲(在较小程度上)，最近在跨国一级开展了几项举措。截至2019年11月30日，他们的研究已经确定了128个区块链医疗保健应用(其中区块链应用程序定义为提供特定功能的医疗保健目的，以便单个区块链系统可以提供多个应用程序)，来自英文网站审查，超过一半的网站位于美国(65个应用程序)，英国是下一个最受欢迎的活动网站(12个应用程序)[21］．然而，其中只有不到一半的国家拥有商业化的区块链产品或服务，大多数国家仍处于试验或开发阶段。在这些应用程序中，相当少数(50/128,39.1%)侧重于用户控制访问某种个人健康数据的应用程序，其中很大一部分主要涉及使用区块链促进保健管理(34/128,26.6%)和支持患者护理或健康管理(主要是促进患者与其他地方的临床医生之间的远程护理会诊)或以健康鼓励健康行为的应用(31/128,24.2%)和医学研究数据管理的应用(13/128,10.2%);多媒体附录2)．

对这些应用的技术和背景及其主要资金来源进行更仔细的审查后发现，首先，绝大多数用于保健倡议的区块链使用了许可或混合系统，在这种系统中，共享和更新分类帐的任务仅限于获得授权的人。其次，在美国和英国，私人部门的投资和资金一直在推动这些倡议，尽管各种政府项目支持区块链倡议，包括资金支持[51，52］．尽管一些早期的倡议试图通过一个首次硬币发行，包括自称拥有区块链专业知识的初创公司，这些都未能为投资者带来正回报(大量首次代币发行通常只是欺诈工具)[23，53］．最近，风险资本家提供了投资资金，证明了他们对该技术对医疗保健部门的潜在价值的信心。他们为该行业带来的商业和创业专业知识，可能有助于这个羽翼未丰的行业度过令人担忧和不确定的早期发展阶段。54，55］．第三，至少在美国，卫生保健区块链目前和持续关注的重点主要是在组织内部和企业对企业(B2B)层面，而不是主要关注临床护理的提供。其中大部分活动主要涉及用于管理的区块链系统临床前数据，因为卫生保健提供者探索利用区块链技术提高行政和业务效率的能力。第四，相比之下，英国卫生部门在区块链技术方面的经验和参与要少得多，只有为数不多的倡议，而且都处于试点或早期实施阶段。这些举措主要用于患者护理管理，对区块链功能的依赖非常有限。最后，近年来启动了若干有希望的跨国区块链倡议，以促进医疗和保健研究。以下讨论简要概述了美国和英国的经验(作为卫生保健领域区块链参与最活跃的两个地点)和最近的跨国区块链倡议。

美国

在美国，卫生保健领域正在进行的区块链活动正在组织内部和B2B级别合并。这些应用程序旨在促进同一综合性卫生保健组织内的业务单位之间的数据共享，或在最近成立的寻求在共享和管理通过支持区块链的账本存储的特定形式的卫生保健数据方面进行合作的卫生保健组织联盟内部的数据共享[55］．迄今为止，支持区块链开发的主要动力似乎集中在其在降低成本和提高保健管理和业务效率方面的潜力。这些应用程序广泛涉及医疗保健运营管理(主要是供应链管理)或管理数据池。

首先是卫生保健业务管理，已开展了大量区块链活动，以精简和自动化内部业务流程，或提高供应链管理的效率和可核查性[29，56］．前者的例子包括联合健康联盟联盟开发的区块链，以提高蓝十字蓝盾生态系统内不同实体之间患者医疗保健索赔管理的准确性和效率[57］．同样，美国卫生部国家安全办公室建立了一个区块链，为各组织单位提供对标准支出数据集的链接和实时访问，以改进该部门的采购流程，据报道，这一做法大大提高了效率[58］．在医疗保健供应链管理中，已开展了重大的区块链活动，以应对医疗保健供应链受损的潜在严重风险[56］．美国食品和药物管理局(fda)通过启动一个试点项目(2019年2月宣布)，积极鼓励这些应用，鼓励药品供应链利益攸关方开发数字系统，以遵守《2013年药品供应链安全法》，该法案要求创建一个电子、互操作的系统，可以跟踪和识别美国各地分发的处方药。吸引了26名与会者(包括几家制药供应链利益攸关方[59，60)，生成各种各样的项目。其中包括MediLedger项目，该项目试图围绕药品供应链交易的防篡改账本建立一个区块链网络，以通知通过许可消息网络通信的产品ID验证请求的响应[61］．医药公用网络采取了不同的方法，追求一种平台的第一个策略61，62而不是专注于某一个具体的方面用例．它正在开发一个开源的区块链平台，该平台集成了监管要求(如《药品供应链安全法》)，使药品供应链中的相关人员(包括药品制造商、分销商、配药商和软件供应商)能够使用该平台的服务来证明遵守监管要求，寻求将区块链作为一种形式RegTech．［63，64医疗保健部门的其他供应链管理区块链关注单一用例，通常带有一些RegTech功能，如临床供应区块链工作组的平台[65]，目前正寻求将其基于区块链的库存和事件跟踪系统应用于真正的临床试验[66］．

区块链应用程序还被用于促进组织内部和组织间级别的管理数据池。美国的医疗保健联盟于2018年开始出现，寻求使用区块链创建成员组织之间共享的单一账本，作为单一来源真理或者使网络成员能够创建一个共享记录池，通过区块链控制和记录对该池的访问。例如，Synaptic健康联盟[67的目标是使用区块链网络来解决供应商目录数据(包括医生和其他供应商的人口统计信息)的成本、延迟和效率低下问题，联邦法律要求保险公司保持和更新这些数据。每家保险公司通常都有自己的目录;然而，这些通常包含不准确的数据，导致索赔和支付处理延迟。新立得的区块链试点项目试图创造一种共同的真理对于通过池化和比较每个成员的目录数据创建的提供者目录数据，以创建完整、准确的共享目录。

同样，专业人员资格证书交易所(ProCredEx)是一个由医疗保健组织组成的联盟，旨在提高医生资格证书过程的效率[57］．在美国，当一名新医生被雇用或开始为新的支付人网络工作时，雇用他的医疗保健组织必须收集各种各样的证书和证书，这个过程需要6个月(有时更长)，医生通常需要向十几个不同的组织或更多的组织提供他们的专业证书的证据，每个组织必须每2年对所有医生重复一次[29］．ProCredEx区块链网络使组织能够将其证书记录(本质上是数字资产)贡献到共享池中，有效地创建了一个仅供成员使用的数字资产交换，以便成员可以访问经过验证的证书并积极贡献其他成员可以获得的证书信息。共享分类帐跟踪资产所有权、交换和使用，并形成资产信誉的基础。这些信息资产的买家为平台提供资金，而资产的管理者则从其贡献中获得报酬，帮助促进区块链网络使用的合作伙伴也是如此[68，69］．

联合王国

与美国相比，英国医疗保健行业对区块链的兴趣要有限得多[70］．英国区块链用例主要针对诊所以外的患者护理管理，在这种情况下，安全和可审计的数据共享仍然是区块链技术提供的核心功能。与美国不同的是，英国的医疗保健主要是通过公共资助的国民保健服务(NHS)提供的，其中NHS的住院治疗和初级保健在英国居民使用时是免费的。关于服务启用的决定，包括新技术的使用，主要是在地方一级由称为临床启用小组的实体作出的，或在例外情况下由英国国家医疗服务体系(NHS England)在国家一级作出的决定，英国国家卫生和保健卓越研究所(national Institute for Health and Care Excellence)发布的指南为其提供了信息[71］．国民保健服务长期计划指出，国民保健服务将寻求“更好地利用数据和数字技术”[72]作为NHS数字转型议程的一部分;然而，它没有明确提及区块链技术。然而，据报道，英国国民医疗服务体系的数字发展主任对考虑区块链作为国民医疗服务体系将探索的各种技术之一有普遍的兴趣[73］．

尽管如此，英国国家医疗服务体系已经委托Dovetail实验室开发一种新的数字应用程序，使多学科团队中与2型糖尿病患者合作的不同成员能够共享健康信息。该应用程序通过一个分布式账本进行操作，该账本记录患者同意共享数字数据以及用户身份验证、数据访问和转移记录[74，75］．此外，至少有两个当地临床试验小组已经委托使用区块链技术的小规模数字应用程序。因此，Guardtime和Instant Access Medical and Healthcare Gateway之间的合作产生了一个全面的区块链支持的个人护理记录平台(称为MyPCR)．该平台旨在通过发布数字警报，帮助患者管理慢性长期健康状况，帮助他们通过智能手机应用程序坚持其个性化治疗计划或个人护理路径，让患者完全访问其个人护理路径，同时生成符合数据保护立法的健康数据来源和完整性的自动防篡改记录[76］．同样，MedicalChain推出了区块链试点，使患者能够创建一个免费钱包，以管理对其数字健康记录的访问，支持全科医生视频咨询，并使他们能够使用加密货币支付服务(鼓励用户使用MedicalChain的medtoken支付远程医疗服务)[77，78］．

跨国区块链系统

在跨国层面，出现了一种截然不同的区块链应用程序，它使网络成员能够对其他成员的数据进行安全但保护隐私的计算分析，以改进其算法模型，以用于研究目的，同时数据从不离开宿主组织[79］．例如，由10家大型制药公司、5个技术合作伙伴和2所大学组成的药物发现机器学习分类编组区块链网络的成员使用区块链和联邦学习训练算法来识别癌症中的罕见突变，使制药公司能够在治疗性药物发现方面进行合作。每个制药公司都可以通过网络，在彼此的数据集上运行学术合作伙伴的机器学习算法。数据保留在它们的本地站点上，因此一个数据集的专有信息不会泄露给另一个数据集。非敏感算法模型在成员之间交换，然后对这些成员进行集体整合，通过利用跨联邦的所有数据来提高算法模型的预测性能。一个受许可的区块链使用一个软件框架(Substra)跟踪和记录发生在联邦数据上的所有操作，该软件框架支持以一种安全的方式执行分布式机器学习任务。合作的价值在开发罕见病药物治疗的尝试中尤其明显:每个组织的罕见病患者太少，无法进行统计上显著的分析;然而，通过将对数据的访问池化以支持联合学习，无需数据共享的协作成为可能。类似地，基于价值的医疗保健AI中心联盟已经创建了一个联邦学习网络，使用来自4家医院和3所大学的患者数据，允许研究伙伴在联邦数据集上训练算法。此类合作利用区块链网络促进隐私保护和联邦数据访问，为推进医学研究提供了相当大的希望[29］．医疗保健行业专家罗伯特·米勒[80]指出:

健康数据本身就很敏感，因此需要隐私保护。然而，与此同时，卫生数据本质上是统计性质的，因此其中包含了可以改善所有人健康的见解。联合学习的承诺是在不损害隐私的情况下解锁这些洞见。此外，联合学习将使我们能够在联合网络中汇集比以往任何时候都多的数据，从而产生更好的算法和最终更好的结果。

卫生保健环境中区块链采纳和实施的挑战

概述

我们已经看到，卫生保健部门如何开始为特定的卫生保健目的和背景开发可行的区块链应用程序，以确立概念证明，但尚未大规模广泛实施[58］．这总是引起人们对区块链全部门采纳、实施和推广前景的疑问，特别是考虑到更普遍地采用卫生信息技术取得的成功有限[81］．为了开始解决这些问题，我们有6个相关的实现挑战采用上述方法确定了与寻求实施区块链并将其纳入现实卫生保健环境有关的项目。其中，在为行政和研究目的寻求使用区块链技术促进保健数据的共享和协作方面已经遇到了3个挑战，即(1)组织承诺，(2)互操作性和标准化，以及(3)内部治理。如果未来持续尝试将区块链技术引入到迄今为止只进行了少量试验的临床环境中，那么总共有3个新出现的挑战可能特别严重，即(4)数据安全性和完整性，(5)质量和安全性，以及(6)真实性和不可变性(文本框1)．

除了这些实现上的挑战，3规范的紧张局势或者，在配置区块链技术以满足卫生保健环境中的特定功能需求时，总会出现价值冲突，这些冲突也已确定(文本框2)．因此，在试图将区块链应用于可设计到软件和系统架构中并实现到特定的组织上下文中时，必须确定相互竞争的目标和价值之间可接受的折衷方案[82］．

这些挑战和规范紧张关系的共同点是它们的多面性、动态性、上下文敏感性和复杂性，包括技术和非技术层面。此外，解决这些挑战通常需要内部组织适应而且更改组织外部的内容，因为区块链作为过程创新(83]，特别是当用于促进可信的数据共享超越组织边界时。下面概述了其中的每一个挑战，首先是3个近期的挑战，然后简要讨论如果区块链应用于临床，可能会特别严重的3个进一步的挑战。

组织承诺

任何组织采用新的IT系统的决定都不是轻易做出的。对于组织而言，承诺试验一项技术以建立概念证明作为有界限的、有时间限制的项目，可能比承诺持续实施一项新技术容易得多，特别是对卫生保健组织而言[84］．为使一项技术发明越过概念证明阶段而获得必要的资金和承诺所遇到的困难是上述所谓死亡之谷的特点之一。对于组织来说，这需要一个令人信服的商业案例，证明这样的举措将产生显著的、可持续的净收益(如增加收入、降低成本或更好的患者护理质量)，以证明这样做的大量投资和相关风险是合理的[85，86］．鉴于区块链对卫生保健的益处的性质和规模在很大程度上仍未得到证实，而且经验表明，实施卫生IT项目涉及大量时间、金钱和努力，因此很难提出这样的理由[9，81，85，87］．当被提议支持供应链管理等行政职能时，采用和实施区块链的成本可能难以为一个组织所证明，因为预期的好处采取加强遵守的形式，并希望降低成本和风险，所有这些都是难以量化的。例如，考虑到在量化使用区块链支持的药品供应链以减少与假药生产相关的风险(其范围和流行程度不为人知)以及可能更有吸引力的替代更廉价技术所获得的价值方面的困难[29］．愿意尝试区块链实现的组织还需要加入一个合适的参与者网络，这些参与者愿意通过区块链网络就某种特定类型的医疗保健数据的共同利益进行协调和协作，并避免产生来自员工的重大用户阻力。这两项任务都不太可能是容易的。30.，32，88-90］．

尽管如此，在整个2019年和2020年初，美国医疗保健联盟的激增，寻求在行政数据上发展基于区块链的合作，这表明各种医疗保健组织越来越认识到基于区块链的数据共享的潜在价值，用于行政和研究目的。使用区块链支持的数据共享来支持高度劳动和时间密集型的管理流程(如提供者认证)，可以显著提高管理效率并减少工作负载。正如一位著名评论员所观察到的，几乎每一家保险公司和制药公司都宣布参与一个数据共享医疗保健合作联盟，包括医疗系统、IT公司和PNC银行和沃尔玛等非传统医疗保健公司[91］．然而，获得最多组织支持的区块链应用程序要么避免共享患者数据，而是专注于管理数据的协作，要么涉及以保护隐私的方式共享和管理患者数据的研究协作。

这指出了在引起组织承诺时可能出现的另一个障碍:需要确保区块链应用符合适用的法律和法规要求，这些要求在临床应用方面要求特别高。在美国和欧洲，适用于与患者相关的医疗保健数据和提供医疗保健的更广泛的监管环境的法律要求是实质性的、复杂的，而且往往难以驾驭。因此，确保区块链启用临床要证明符合适用法律的申请将非常具有挑战性[9，92］．也就是说，区块链的支持者相当乐观聪明的合同-自动验证、执行和执行协议某些条款和条件的计算机程序，构建于区块链系统之上，该系统可使分布式账本发挥分布式计算机的作用[8，93-95］．因此，区块链系统与智能合约结合可以作为一种RegTech通过它可以符合法律和其他监管要求天生的自动执行。然而，考虑到现实世界环境的混乱和不可预测性，这些技术是否能发挥其潜力仍然未知。96，97］．克服组织承诺方面的每一个障碍都是巨大的挑战，综合起来，构成了卫生保健领域区块链成功创新和推广的道路上的主要障碍[98］．

互操作性和标准化

继续阻碍卫生保健数据共享努力的另一个重要障碍是卫生IT系统内部和之间缺乏互操作性[99］．这同样适用于基于区块链的数据管理系统。HIMSS解释说，为了健康数据生态系统的目的，互操作性是“健康信息系统在组织边界内和跨组织边界协同工作的能力，以促进个人和社区有效提供医疗保健。”HIMSS [One hundred.]指出:

在医疗保健领域，跨系统和组织的互操作性非常重要，以便信息在患者、医生、医院、支付方等参与者之间无缝流动。然而，这一直是医疗保健面临的最艰难的挑战之一，因为供应商、供应商、政策、支付方和患者有时设置了障碍，并创造了不一致的激励机制，以实现不同系统之间的数据真正交换。实现区块链技术的好处取决于相关的医疗保健组织网络能够通过区块链共享数据和协作。这些网络新需求增加了区块链之前的互操作性挑战的范围。当系统不能互操作时，信息的验证和联网的成本是非常高的。信息交易的结算和对账成本也是如此。

为了最大化数据共享的能力，完整的区块链系统之间需要互操作性;然而，实现这一目标还有很长的路要走，而且可以说永远都是一个不可能实现的梦想。101］．与医疗保健IT相关的互操作性可以从3个层次理解。首先，基本的互操作性允许一个IT系统的数据交换被另一个IT系统接收，而不需要接收IT系统有能力解释该数据。第二，结构互操作性允许医疗保健数据从一个IT系统移动到另一个IT系统，这样数据的临床或操作目的和意义就被保存和不被更改，这是通过定义数据交换的结构或格式实现的。第三，语义互操作性是指两个或两个以上IT系统或要素交换信息并使用已交换的信息的能力[102]，要求数据交换的结构和数据(包括词汇表)的编纂，以便接收IT系统能够解释数据。实现互操作性的关键是在相关级别共享使用通用标准(这些标准要么是强制性的，要么是被广泛接受和采用的)。为此，正在作出重要和持续的努力，为医疗保健数据和IT架构建立国际标准，以实现医疗保健数据共享的所有3个级别的互操作性，包括标准制定组织的工作，如“国际整合医疗保健企业”[103和国际卫生等级7级[104，105］．

互操作性的需要可能有助于解释为什么短期内最有成功前景的区块链用例主要与共享有关回办公室职能及相关记录，例如证书和提供者身份验证、理赔管理和计费，而不是为临床目的而共享患者数据[106，107］．尽管这些应用程序需要组织间的记录共享，这可能是不同的格式和结构，但记录本身的实质性内容很可能具有高度的一致性语义避免主观评价的互操作性，不容易被误解或误解。例如，ProCredEx联盟能够汇集关于某个人是否拥有特定专业资格的记录;这些记录可随时在参与者之间共享，而不会有任何严重的可能性使其他成员误解这些记录的含义[57］．

换句话说，如果底层数据高度稳定且易于验证，那么基于区块链的记录在多个参与者之间的共享更有可能成功真理数据所代表的潜在现象(例如，临床医生是否从经过批准的医学院获得了大学学位)，错误或数据不准确的后果不是安全关键的。然而，专家担心，随着医疗保健网络的多个区块链出现，支持各种各样的应用程序，它们可能无法互操作彼此．这可能会严重破坏区块链支持的解决方案的价值和好处[108，109］．例如，一个参与医药供应链区块链的组织可能会发现，它与它也希望加入的区块链临床试验网络无法互操作，这大大降低了它可能从使用区块链中获得的潜在价值。这些预期的挑战反映了Greenhalgh等人的观察结果。98在许多国家，一个常见但重大的卫生保健基础设施挑战在于使最先进的个人技术与遗留基础设施和限制性监管标准相结合(但在设计时往往很少意识到这一点)，所有这一切都是在复杂、快速变化、不可预测和资金不足的服务环境背景下进行的。

内部治理

越来越多的医疗保健联盟寻求使用区块链技术有选择地共享数据并在B2B级别进行合作，其特点之一是成员组织通常被传统地视为竞争对手[110］．如果这些新颖的社会技术合作要取得成功，一套明确的商定的规范和安排来管理它们的合作条款将是必不可少的，没有这些规范和安排，跨网络的稳定合作就不太可能在实践中可行。在开放的、未经许可的区块链中，包括比特币和以太坊，对拟议的技术架构更改的分歧导致了高度公开的分歧，反映了参与者不同的政治观点和动机，这往往导致区块链网络以a的形式碎片化叉在分类帐中[111-114］．尽管绝大多数医疗保健分布式账本技术应用使用混合企业或许可系统，但它们面临的内部治理挑战可能不亚于开放的、未经许可的区块链中出现的挑战[115］．然而，建立一个持久的内部治理框架以获得整个网络的成员和参与者(包括潜在的新成员和参与者)的广泛接受将是特别具有挑战性的，这将在以下有关的挑战部分中更充分地讨论合作竞争［116］．

数据安全和完整性

尽管迄今为止在卫生保健领域与区块链最有希望的合作基本上避免了临床，但许多行业专家认为，随着技术的成熟，需要在患者数据上进行协作的临床应用可能会出现[117］．在寻求使用血脑屏障0技术的过程中，卫生保健部门已经遇到了另外3个挑战，但如果血脑屏障1应用于临床，这些挑战可能特别严重。其中最主要的挑战是与数据安全性和完整性相关的挑战。对于任何基于区块链的系统，必须在系统的体系结构和操作中识别、建立和维护所需的数据安全级别。对于患者数据，关于数据安全的问题主要是由数据的大小和高敏感性决定的。因此，人们普遍认为最好保存患者数据掉链，例如，在共享分类帐的关系数据库中，仅将元数据与指向实际患者数据所在位置的指针和哈希码一起存储，以验证链下数据的完整性[82，118］．通过将身份管理和访问控制的技术机制整合到区块链系统中，链上记录还可以记录何时、是否以及由谁访问相关的链接数据。这种方法反映在HIMSS所说的原则中最小的充分性对链上数据，它提倡作为最佳实践，声明如下[92]:

出于安全性、隐私性、遵从性和性能方面的考虑，区块链技术不是被设计为数据的存储机制，也不应该被这样利用。添加到链中的信息可能对被允许的网络参与者是透明的，而且很难在不影响整个链的情况下删除。因此，我们强烈建议监管机构和政策制定者促进利用区块链支持的解决方案的组织对应包含在链上的数据采用“最小但充分”的策略。该策略应以用例的数据需求为指导，实现人员在决定链上包含的数据和/或个人身份信息(PII)的数量时，不仅应考虑隐私和安全风险，还应考虑区块链事务的性能。在可能的情况下，应使用隐私增强技术保护区块链上的私人数据。

但是，通过离线存储患者数据，区块链分类帐无法保证数据的安全性。尽管有包括加密在内的各种措施可以增强链下数据的安全性，但这些措施与区块链保护链上数据的技术保护是不同的。考虑到区块链最重要的一个承诺由于据称它为链上数据带来了铁一般的安全性，无法将这种保护扩展到存储在链外的数据，严重限制了该技术实现这一承诺的能力。此外，区块链文献中一个经常被忽视和忽视的问题是数据泄漏或逃避．尽管区块链通过保护存储记录的隐私和机密性的技术访问控制提供了细粒度、可审计的数据共享的技术能力，但区块链并没有解决这样一种可能性，即一旦数据被披露，拥有访问权的人通常能够复制和提取数据并永久存储它。作为Finck [93]警告说，当数据有可能泄露时，区块链项目的目的可能完全被破坏，特别是在数据只出售一次，买方随后可以随意转售或操纵数据集的情况下。

真理和不变性

区块链倡导者强调的一个关键特性是该技术能够创建单一的、不可变的、共享的权威记录，这反映在区块链的描述中真机．然而，这一要求的有效性假设记录在区块链上的数据已经完整性——这意味着它们是准确的、最新的、全面的。虽然经常讨论提供保证资料未被篡改或未经授权的更改[119，120]，数据完整性还要求数据忠实而准确地代表它们所代表的潜在的现实世界现象。例如，如果一个医疗记录被标记为代表一个特定的项目，例如病人Y于Z日在位置P拍摄的x光片并存储在链下位置Q，那么它必须精确地表示该项目。这还要求(除其他事项外)区块链始终保持与正确的人关联的事务信息。尽管大量工作致力于为基于区块链的系统确定通用身份管理解决方案，但这仍然是一个未解决的挑战。关于区块链如何确保附加到区块链分类帐的记录准确地与它们声称与之相关的潜在现实相关联的问题，在现有区块链文献中仍然令人惊讶地被忽略了(或者可能是方便地忽略了)。在卫生保健领域，如果数据要具有临床相关性，这些挑战就特别严重。然而，它们与开发人员和企业家的主张格格不入，他们声称区块链将能够创建精确和全面的患者记录，直接从患者的可穿戴设备中提取数据，这些数据是通过传感器技术收集的，没有机制来保证由此收集的数据的准确性、准确性和可靠性[21］．尽管传感器技术可以帮助以安全的方式建立数字世界和物理世界之间的直接连接，但传感器很容易被欺骗(即使使用了防篡改的硬件);因此，需要传统的社会信任来信任基础数据的准确性。这首先对区块链所宣称提供的价值提出了质疑。在供应链管理的背景下，Wüst和Gervais [119]参考以下资料:

数字世界和物理世界之间的接口的固有问题。通常需要一个人，或者由一个编写者控制的机器来登记一件货物是否已到达仓库，例如，是否质量合适。如果对这些员工的操作不信任，那么整个供应链在技术上就会受到威胁，因为任何数据都可能由恶意编写者提供。另一方面，如果所有写入器都是可信的，则不需要区块链，因为可以使用具有共享写访问权的常规数据库代替。

尽管医疗保健管理数据的准确性可能并不总是对安全至关重要，但维护不准确或质量差的数据的防篡改记录的区块链几乎没有价值。因此，将区块链描述为a真机似乎有些夸张[31］．数据完整性是建立可信度的必要前提，为决策提供可靠的依据。日(121]解释如下:

数据安全通常等同于保护数据机密性:但必须保护的是数据完整性——这需要确保数据是准确的、最新的和完整的。区块链只保护到达区块链的东西。从不变性和透明度的角度来看，如果数据在到达区块链之前就被破坏了或质量很差，那么就会出现垃圾输入、垃圾输出的情况，在区块链上保护垃圾。除非数据具有所需的完整性和质量，否则区块链将无法实现其潜力。

尚未解决的确保数据完整性的挑战可能有助于解释，为什么通过NHS(与私营技术提供商合作)提供的少量面向患者的区块链应用程序在很大程度上仅限于存储患者同意的记录，并提供关于患者何时访问(并安全复制)其NHS记录的计算保证。

此外，区块链在卫生保健领域的应用将需要人与人之间的互动和参与。即使为用户提供了高质量的培训、帮助和指导，错误也是不可避免的。然而，发现和纠正错误产生了新的挑战，特别是考虑到区块链分类账不能追溯更改。尽管区块链的防篡改特性防止了与传统集中式数据库相关的某些类型的错误和问题(例如无意中覆盖存储在数据库上的数据)，但它们将不可避免地引入新的错误和问题。考虑到卫生保健环境的复杂性和动态性质，以及它们通常涉及的多重交叉甚至有时相互冲突的利益、权利和义务、期望和焦虑，这一点尤其如此。换句话说，在真实的卫生保健环境中，人类行为和决策的变化无常可能会阻止区块链的预期效益得到充分实现。

质量和安全

数据完整性只是确保区块链系统在不影响质量和安全的情况下在卫生保健领域实施的更大、多维挑战的一个因素，特别是当它们与临床环境交互并在临床环境中运行时。尽管医疗保健数字化转型带来的安全影响已有充分的文献记载[122]，患者安全迄今受到的关注相对较少，这可能是因为正在试验和实施的区块链临床用例相对较少。患者安全问题包括需要确保影响临床工作流程和环境的区块链系统在引入临床之前经过严格的测试、验证和独立评估。然而，在美国的卫生保健背景下，似乎没有系统性地关注区块链实施的技术稳健性、安全性或伦理层面。相反，卫生保健区块链项目似乎从概念证明过渡到实施，而不一定要经过正式的测试和验证，以确保系统的稳健性、弹性或临床安全性。因此，卫生保健区块链专家希瑟·弗兰纳里认为，这些项目应该被理解为学习和发现产生预期结果的各种条件的实验;尽管这些条件部分是技术性的，但在她看来，大多数是与临床、社会、经济、法律、伦理和治理相关的。因此，Flannery认为，这些项目应该作为受适当的研究协议约束的研究来进行，因为这是超越技术实验的唯一在伦理上可行的方式。123，124］．相比之下，英国对医疗IT系统的监管更为发达。因此，《2012年卫生和社会福利法》要求开发和实施临床风险管理流程，以确保在制造新的卫生IT系统或修改或退役现有系统及其部署和使用方面的患者安全[125，126］．

需要满意解决的规范性冲突

尽管上述6个挑战可能会被及时克服，但在配置区块链应用程序时出现的理想质量或功能需求之间的固有紧张关系可能会证明更棘手。虽然技术区块链专家已经确定了各种设计的权衡当为特定目的构建区块链系统时[82),反映出软件选择的微观政治性质［98]，以下3条特别适用于卫生保健环境:

性能、可伸缩性与安全性

理想情况下，IT系统应该为系统及其存储和生成的数据提供高级别的安全性和弹性，同时提供大规模的高速性能。然而，在区块链系统中实现这些目标在技术上是不可能的(在目前可用的技术上)，因为在功能上存在固有的权衡。有一个松散的三难选择在区块链系统的设计和配置中，使它们最多具有以下三个属性中的两个:(1)去中心化，(2)可伸缩性，和(3)安全性。验证事务所需的计算量和时间越高的共识协议[127]，而跨网络的去中心化程度越高，账本的安全性和抗攻击能力就越强，但在速度和吞吐量方面的性能就越慢[128］．此外，由于区块链分类账是分布式的，它们需要较高的存储成本，阻碍了大数据在区块链上的有效存储。如前所述，尽管区块链可以用于访问控制(和审计)，但必须存储大数据掉链［129］．这就产生了确保链下数据安全的需求;因此，简单地使用区块链来管理访问并不能提供存储数据的安全性，这表明在设计和操作中可伸缩性与安全性的期望值之间存在固有的紧张关系[130］．

透明度和隐私

附加到分类帐的所有交易的透明度是开放的、无需许可的区块链的一个关键特征，有助于分类帐的可信度。然而，这种程度的透明度从根本上与患者数据和其他与健康相关的个人信息的私密性和保密性不一致。因此，在尊重私隐和保密的需要与设计和运作对全世界透明的开放区块链网络之间，存在着固有的紧张关系[93］．根据欧盟的《一般数据保护条例》(General Data Protection Regulation)，数据收集者和处理者不得在没有合法基础(包括但不限于数据主体的同意)的情况下收集或处理个人数据。在普通法体系中，额外的法律义务附加于临床医生和其他护理提供者在保密情况下获得的信息，包括患者在临床接触期间与医生交流的信息。与此同时，卫生保健组织通常会寻求对其业务记录的细节保密。如前所述，最小的充分性信息收集和存储的原则被认为是医疗保健信息技术设计和运行的最佳实践，因此医疗保健区块链系统迄今为止主要采取的形式许可系统,从而限制读授权用户访问分类帐，医疗保健数据存储在链外，只有散列元数据存储在链上。

计算信任vs社会信任

尽管与区块链技术相关的夸张已经开始消退，但早期的行业活动和区块链的参与度似乎在很大程度上已经消退技术领先，可以说是出于接触最新前沿技术的欲望[131没有对技术的深刻理解，也没有满足区块链可能有效解决的特定需求的愿望。随着技术开始成熟，学术研究也开始成熟，最近的学术批评认为，传统的数据库结构和系统通常将为特定的现实世界数据访问、管理和存储需求提供更便宜、更快、更可持续和可扩展的方法[119，132］．一些学者试图确定在哪些情况下，区块链技术有可能真正解决传统集中式、网络化数据库无法解决的现实世界问题。例如，Wüst和Gervais [119]认为，如果web上总是有一个可以验证事务的可信第三方，或者所有的写者都相互信任，那么具有共享写访问权的传统数据库可能是更可取的。然而，如果分类账的编写者彼此不信任，那么一个经过许可的区块链可能提供一个可行的解决方案。他们的见解与最近出现的医疗保健组织联盟产生共鸣，并可能有助于解释，这些组织在许多方面相互竞争，但认识到它们在特定类型的数据和数据共享形式方面拥有有限的共同利益。在这些情况下，成员组织可能不能完全信任彼此，而允许的区块链可以提供解决这种信任赤字的技术解决方案。

允许的系统(包括所谓的企业系统)迄今在医疗保健区块链应用中受到青睐。它们似乎提供了从网络效应中产生价值的最大机会，这种网络效应产生于在有限数量的授权参与者之间创建一个共享的、可信赖的交易分类账，使成员能够从有效地共享一个回办公室管理系统(即，在单一共享分类帐中共享记录管理)。然而，共享记录的安全性和完整性的强度取决于它最薄弱的环节，这就产生了所谓的计算信任悖论。一方面，使用计算共识机制来验证交易，并跨分布式计算机网络维护单一的共享账本，避免了每个参与者维护自己的账本并将其账本与其他参与者的账本协调起来的需要，从而产生了显著的管理效率。另一方面，这意味着每个参与者必须信任参与者记录的完整性、质量和安全性，包括包含在这些记录中的信息的准确性。反过来，这又依赖于支撑每个记录声称要表示的事件和事务的实践和过程的完整性(取决于那些记录经过网络验证并附加到共享分类帐)。通过汇集他们的记录，每个参与者因此暴露于其他参与者的记录保存和信息安全实践的漏洞。自相矛盾的是，尽管区块链系统提供了与其他系统协调的可能性没有需要社会信任的那些人，而不是依靠计算信任在美国，当这些系统采用许可分类账的形式时，这种情况很可能会发生增强对其他网络成员的实践和系统的传统(社会)信任的需要。因此，对计算信任的依赖最终会提高社会信任的重要性和必要性，从而从合作中获得收益[133］．业内领先专家[121评论如下:

如果你有一个由10个组织组成的联盟，其中一个是薄弱环节……在terms of they’re connecting to the blockchain and pulling information off the blockchain, or in interactions that are enabled by blockchain, and putting information in their own enterprise systems which are insecure and a breach occurs, it impacts everyone...you’re not just worried about securing your own organisation, you’ve got to make sure that everyone connecting to that blockchain is adequately secure.

讨论

概述

上述调查结果提请注意，如果bb0技术要跨过死亡之谷，就必须令人满意地解决大量和各种艰巨的、多方面的挑战。尽管如此，这项研究也表明，在卫生保健领域与血脑屏障0的早期接触已开始证明这些技术可以在特定环境下的真实卫生保健环境中，实现和促进新颖、有价值的卫生保健数据共享和合作形式。下面的讨论通过参考3个完全不同的学术文献流派，批判性地反思了这些关键发现:首先，它检查了这些早期形式的区块链支持的合作的特性和固有的紧张关系;其次，它借鉴了创新研究的见解，认为区块链的特征为激进的或增量卫生保健技术;第三，它评估了区块链在医疗保健方面的前景最喜欢的用例，即使能病人的主权同时克服目前对患者数据的孤立方法。

医疗保健承诺中的区块链:修辞、现实和区块链支持的合作竞争

最近的卫生保健区块链倡议成功地展示了技术如何通过共享数据汇集来促进有限的、针对特定目的的合作形式，以解决共同问题。这些涉及数据共享的早期合作形式，是卫生保健组织联盟积极寻求发展的，依赖于组织研究学者所说的交互合作竞争．尽管企业之间的互动通常集中于两种对立的逻辑中的一种——一方面是竞争(传统上定义为企业之间的冲突和竞争关系)，另一方面是合作[134-企业之间的实际互动可能涉及在某些活动上的合作，而在另一些活动上的竞争[135］．由于这些合作关系需要两种截然相反的互动逻辑，它们内在复杂，在组织之间和组织内部产生紧张关系[136，137］．特别是，每个组织都面临着相互矛盾的激励:一方面是希望通过汇集资源进行合作以产生共享利益，另一方面是希望为自己获取私人利益。137，138］．已经提出了几种理论，声称可以预测合作竞争对企业绩效的影响[137，139，包括交易成本理论。交易成本理论强调了在合作关系中培养各方之间信任的困难，因为每个参与者在面临高度不确定性的情况下都有机会主义行为的动机[140］．这就为开放合作创造了障碍，使得开发共同项目成功所需的信任水平变得困难。另一方面，一些学者指出，在合作关系中产生的合作与竞争之间的内在紧张关系，如果有效管理，可以为各方创造共享价值并产生有益的结果[137］．按照这种观点，成功的合作的关键是有效地管理合作关系中的竞争紧张关系，在竞争和合作之间培育和保持适当的平衡。本文献中的各种见解有助于阐明由组织组成的医疗保健联盟中可能出现的挑战，否则这些组织将自己视为寻求通过许可的区块链网络共享医疗保健数据的竞争者。允许的区块链系统中的访问规则配置提供了一种潜在的新机制社会的不信任可能会被计算信任，从而在B2B层面实现新的合作形式，否则可能不会出现，因为信任差距太难克服了。

也就是说，成功管理网络内组织之间紧张关系的战略的必要性突出了区块链网络内部治理安排的重要性，特别是在建立和维护有关网络架构、协议、准入规则和激励机制更改的规则方面。由于基础伙伴关系协议的保密性质，有关近年来出现的各种区块链财团的内部治理安排的细节尚未公开。然而，人们会认为，制定和维持一套随着时间的推移被证明是持久和有弹性的治理安排可能是极其困难的，因为参与者的利益不是完全因而排列整齐，难以提前沉降。这些内部治理安排必须确定关键的决策，例如，对参与共识协议的参与者的经济激励或奖励的结构，如何维护网络，以及如何对网络的结构和操作进行其他更改以及由谁进行更改。潜在的利益冲突可能在网络开始时并不容易表现出来，但随着组织需求、更大的行业环境和其他外部因素不可避免地随着时间的推移发生变化，可能会随后出现。然而，也许只有当橡胶上路在网络参与者之间存在具体分歧的背景下，迫切需要健壮的治理结构，以获得网络成员的尊重和忠诚，这一点变得非常明显。

在网络参与者对社会信任的需求和网络参与者对社会信任的需求之间找到一个适当而灵活的平衡线连接区块链系统的技术架构和操作中的计算信任将是一个非常棘手的问题。在可预见的未来，这仍是一项持续不断的挑战，至少在卫生保健的区块链级别达到成熟程度，能够形成一套广泛共享的商定规范，涉及良好区块链治理的核心要求之前是如此。此外，这些网络很可能会遇到上面提到的计算信任悖论;通过寻求依靠计算信任来为企业之间的合作提供基础，这可能会加强和强调在计算信任无法获得的领域中培育和维持各方之间的社会信任的需要。

医疗保健领域的许可区块链:增量创新还是激进创新?

在卫生保健领域，早期使用区块链技术已得到广泛利用许可区块链系统(包括所谓的企业而不是开放的、无需许可的系统，许多区块链的倡导者认为，这将彻底改变陌生人之间的社会合作，而不需要传统的可信任的第三方中介，如银行和政府。虽然卫生保健区块链承诺通常没有强调未经许可的区块链的作用，但一个重要的革命宣称区块链技术将实现这一目标的论调显而易见破坏医疗保健(17］．在这一叙述中，区块链被描述为能够通过硬编码访问控制实现彻底的患者赋权，安全地促进当前存储在不同数据竖井中的患者记录的无缝交换，同时使患者能够对允许谁访问这些记录、无论位于何处以及以何种条件进行细粒度控制[141，142］．区块链有潜力克服现有的许多技术、法律和官僚障碍，这些障碍阻碍了健康数据的自由流动，同时阻止患者对访问自己的医疗记录进行控制，通常强调而不是强调无许可区块链在实现这一愿景方面的作用。

到目前为止，医疗保健部门对经过许可(而非未经许可)的区块链系统的关注会让激进的区块链热衷者感到失望，比如著名的计算机安全专家布鲁斯·施奈尔(Bruce Schneier)。Schneier声称，受许可的区块链是“完全无趣的”，因为它们在依赖传统形式的信任来促进社会合作方面与集中式数据库没有区别[143］．然而，他的观点没有认识到，即使是开放的、无许可的区块链最终也总是依赖于社会信任来支持其内部治理安排[112，113］．通过使参与者能够依赖计算信任机制来执行明确商定的合作条款，被许可的区块链可以促进新的合作形式，带来有价值的和潜在的转型性变化。

可参照技术管理研究人员所作的区别来说明经批准的区块链系统的变革潜力发明，指的是“一种新的或改进的设备、产品、过程或系统的想法、草图或模型”创新,从经济意义上讲，“只有在涉及新产品、系统或设备的第一笔商业交易中”才会出现[144］．在本文献中，进一步的区分通常是增量而且激进的创新。渐进式创新是对现有产品进行相对较小的改变，利用既定设计的潜力(尽管这可能需要相当的技巧和独创性)[145-148］．相比之下，激进的创新基于不同的工程和科学原理，有可能开辟全新的市场和应用。146，147，149］．这种区别被认为具有重要的竞争后果:渐进式创新倾向于加强成熟组织的能力，而激进的创新迫使他们这样做问一系列新的问题，利用新的技术和商业技能，并采用新的解决问题的方法[36，146，148，150］．因此，激进的创新往往给老牌企业带来巨大的困难[148，151-153］．正如已故的克莱顿•克里斯滕森(Clayton Christensen)所言，激进的创新可以做到破坏整个行业都输给了资源更少的小公司，后者使用这些激进的创新来提供卓越的功能性能，最终导致现有客户采用这些创新[154］．

现在评估无许可区块链是否最终会形成基础技术架构，为特定类型的医疗保健应用程序的主导设计提供支撑，还为时过早。我们不可能可靠地预测它们究竟会被视为渐进式创新还是激进式创新，或者实际上，它们究竟会被理解为创新，还是仅仅是一项在现实世界中几乎没有用处的有趣发明。然而，前面的见解表明，我们不能假设在医疗保健中使用许可而不是未经许可的区块链必然意味着它们不能随后建立自己激进的创新．Bruce Schneier对许可区块链的忽视忽视了一种可能性，即它们可能提供能够满足非常特定的部门需求的特定功能属性。在功能方面，许可区块链有点类似于集中式数据库，因为参与和访问需要网络控制器的授权，但可以在数学上提供无许可区块链的经过验证的安全和自动审计功能，而不需要大量的计算开销。因此，他们可能会证明激进的在它们的影响中[155]，通过促进卫生保健组织之间的新形式的合作，创造共享价值，同时产生显著的效率。

区块链支持的电子病历和患者数据主权的承诺

在学术和行业文献中，已经多次提到了区块链支持的电子病历的潜力彻底改变卫生保健。根据这一愿景，区块链的运作方式是中间件，促进了独立IT系统之间的数据流动，从而集成了不同位置的患者医疗记录竖井，同时使患者能够通过以下方式对其电子病历进行细粒度但自动化的控制聪明的合同自动执行病人的指示或同意[14，109］．在这种情况下，区块链被广泛描述为解决尊重个人健康记录的隐私和保密性与认识到汇集和聚合患者数据释放出的巨大知识潜力之间的紧张关系。卫生保健奖学金的区块链在很大程度上对这些说法信以为真。虽然目前正在试验各种区块链支持的电子病历项目，但活动的优势似乎反映了行业专家的观点，他们建议，由于适用于个人健康信息的苛刻和复杂的法律和监管要求，最好在行业接触该技术的早期阶段避免专注于患者护理记录的区块链应用。尽管如此，许多人相信这些需求最终可以被克服，因此患者控制的、区块链支持的电子病历最终将出现[91，117］．即使能令人满意地克服前一节所指出的困难和复杂的挑战和紧张关系，这些系统是否能实现其承诺取决于对其益处的基本假设的有效性，特别是在临床环境中。

与卫生信息技术实施有关的学术文献迄今为止一直由技术接受模型(TAM)，它源自卫生信息系统研究的视角，该研究研究支持卫生和医疗工作的系统[156］．这种方法是由对计算机感兴趣的医生和对医学感兴趣的计算机科学家共同开发的，采用实证主义的观点，认为技术和他们的预期收益之间的关系是线性和因果关系[81］．类似的假设似乎支撑了支持者提供的区块链支持的电子病历愿景的两个不同但相关的元素。第一个假设是区块链将支持当前存储在distinct中的患者记录的无缝集成数据仓库,从而有效地为患者和临床医生提供每个患者一生中单一的、最新的和全面的医疗记录存储库。第二个假设是，配置支持区块链的EHR系统，使患者能够控制对其记录的访问，将确保尊重隐私，而不妨碍为临床和其他合法目的传输和共享患者数据。

关于第一个假设，Berg等人[157]强调了电子病历实施的研究，这些研究强调了医疗保健工作的个性化性质，因此设定了“IT彻底改变这项工作的可能性的自然限度”。这些研究显示，现时投入电子病历各部分的大量精力和资源，并未能大幅改善前线临床工作的质素或效率。此外，他们认为电子病历是永远不可能为了在护理质量方面取得显著进步，因为需要创造性的人力工作来弥合临床设计和技术现实之间的差距[50］．相比之下，生物医学文献通常基于TAM模型，引发了IT系统将使临床信息立即可用的信念，含蓄地假设了这一点意义可连同电子表格内所载的资料一并传送。这一假设似乎也支持了美丽的梦这表明，如果设计得当，区块链将实现更准确、更安全、更及时的数据访问，从而推动包括临床护理在内的整个卫生保健领域的质量提高。然而，来自更多社会学知识的传统的研究全面否定了这一假设，提供了临床数据必须在上下文和解释的证据框架在它们变得有意义之前，而这不是通过简单地将信息放置在多个用户可访问的电子平台上实现的[50］．这些研究基于的假设与支撑TAM模型的假设不同(包括对什么算的理解)成功，以评估卫生资讯科技系统)，采用更广泛的方法方法[158］．他们强调了背景、文化和医疗专业人员在临床环境中所承担的价值的关键作用，将临床会诊确定为发生在高度制度化的环境中的一种复杂的社会接触[50］．特别是，来自这些传统的学者强调价值观在临床医生理解什么构成和他们如何寻求实践中的作用优秀的护理临床知识的本质是隐性的，受上下文限制的，短暂的，而不是可编纂的，可转移的和持久的［50］．这些研究发现，在许多失败的EHR项目中，技术设计师通常忽略了这些微妙之处，并产生了不符合知识的情境性质和临床工作实践微观细节的工件[81］．

相反，TAM模型假设电子病历未能产生预期的效益，可以在很大程度上解释电子病历系统设计和实施的缺陷，导致用户电阻技术[50]，这可透过改善系统设计及提高系统执行的敏感度来克服。从采用电子病历的研究中得到的最重要的教训之一是，临床医生对这些系统的相当大的抵制往往是由于引入电子病历时临床工作流程和患者互动的意外但根本的改变和中断，对医生工作量产生了不利影响[81，122，159］．此外，一位法律专家称，这些记录中捕获的数据往往容易出错、不完整、不受保护，并且分散在患者不知道的众多组织中[130］．然而，如果用as中间件为了支持跨不同数据竖井的电子病历集成，区块链技术在理论上不应影响临床工作流程或实践，因为它们作为一个后端技术。换句话说，区块链不应加重工作负载负担或引入通常伴随EHR实现的那种额外集成工作。然而,HIMSS [160]警告说:

区块链技术意味着在后端操作，并且应该尽可能避免为最终用户添加额外的步骤。如果该技术没有强有力的联合方法而实现得很差，工作流可能会受到负面影响，可能会影响护理质量。

添加一个支持区块链的解决方案，而不考虑其对用例的适用性、潜在价值或与合作利益相关者的关系，可能会给本已复杂的健康IT生态系统增加一层复杂性。此外，如果这种复杂性偏离了完善护理的最终目标，那么在实施这种不太适合协调和提供护理的解决方案时，可能会出现伦理和其他问题。

由医疗保健IT部门的主要行业机构之一提出的这种谨慎观点表明，人们不能假定区块链的实现是一种后端技术不会仅仅通过避免对系统的任何更改而进一步增加系统的复杂性前端用户体验[98］．

支持区块链EHR系统的第二个假设是，通过为患者提供细粒度的控制，让他们可以安全地访问他们的医疗记录，从而实现患者数据主权和赋权，这与更广泛的社会转变产生了共鸣自助服务经济跨越多个行业的模型[161］．卫生保健倡导者的区块链假定，患者控制的卫生保健记录将解决因确保遵守隐私和保密规范和义务与促进为医学研究和其他合法目的收集患者护理记录之间的紧张关系而产生的两难局面[162］．这种假设很可能是错误和天真的，原因有几个。首先，尽管必须使患者能够在与其直接有关的保健和护理信息方面行使信息自决权利[163，一些患者将热情地接受控制其医疗记录访问的能力[164，而另一些则不会[165］．很大一部分患者(包括儿童和精神疾病或残疾患者)不能就获取和共享其临床数据做出知情的决定;因此，将需要替代的同意模式。第二，在某些情况下，患者的同意无法得到保证;但是，访问病人的健康记录的能力是必要的，特别是在紧急情况下。第三，在其他情况下，患者对数据隐私和机密的权利可能会被强制性的公共利益合法地压倒，特别是当采取适当的技术和组织措施来维护这些利益时，从而在法律和道德上都不需要患者的同意来证明访问其记录的正当性。例如，数据共享和获取方面的公共利益可以有理由超越个人隐私权和患者同意数据共享的需要，在公共卫生保健紧急情况下尤其如此。

综合来看，远景病人数据主权支持支持区块链的健康记录展示了一个techno-solutionist心态，反映了一种信念，即技术修复可以用于解决复杂的社会问题[166］．这种批评提请注意复杂和混乱的相互作用的规范，实践和动态的集合，产生在现实世界的背景下，简单的技术解决方案不太可能被发现，这一点在实施电子病历的令人失望的经验中得到了生动的证明。尽管如此，潜在的信息作为属性告知这些信念的范式似乎在当代关于数据治理的辩论中具有相当大的影响力，无论是在医疗保健内部还是在[167］．然而，正如德国数据伦理委员会所指出的，支持和促进患者访问其医疗记录并在访问这些记录的决定中发挥积极作用的实际能力并不一定需要一个多少数据治理模型，支持那些赞成向数据主体支付小额费用以获取其个人数据的人的观点[163，168，169］．

除了毫无根据的假设，即医疗IT系统中内置的技术访问控制有望成功调解和解决患者数据中的复杂利益之外，任何支持患者对医疗记录主权的这种转变可能反映出患者接受治疗所依据的道德基础的根本性重构。与其将患者定性为脆弱的个体和由专业的临床医生提供的护理的受益者，他们有职业义务为他们的最佳利益行事，不如越来越多地期望患者这样做自己管理他们自己的医疗记录是基于未经检查的声称这将会授权他们对自己的护理有更大的控制力[85］．然而，如果这些系统的配置方式迫使遵守与当代卫生保健环境的基本文化和道德规范不一致的规范，这可能会引发反弹。例如，如果系统的设计旨在将护理责任从临床医生和护理提供者转移到患者，而以被认为违背临床医生为患者的最佳利益而采取行动的专业职责和承诺的方式，就可能发生这种情况[170］．或者，如果患者无法就分享自己的数据做出有意义的决定，他们可能会坚持默认的做法;然而，这些可能不能反映合理的患者期望和现有的信息隐私和保密规范。这些和其他类似的风险强调了在区块链系统的设计和实施中有意义的利益攸关方参与的重要性，以及更关键地参与的逻辑的重要性赋权这往往伴随着他们承诺的利益[50］．

因此，支持卫生保健区块链的愿景最喜欢的用例该系统能够无缝集成患者控制的电子病历，无论临床医生位于何处，都可以实时访问，但它基于有问题的和不切实际的假设。因此，他们承诺的好处不太可能在实践中实现。即使区块链技术可以作为中间件尽管区块链能够使各组织实时访问和检索存储在不同地点的患者医疗保健记录，但它无法确保存储在这些记录中的信息准确地反映了它们声称要反映的潜在现实事件。在尊重患者隐私与卫生保健涉及的其他权利和合法利益之间，将获取信息的决策责任赋予患者本身并不能避免相互冲突，有时甚至是艰难的权衡。换句话说就是医疗保健数据仓问题只是与医疗和卫生保健信息相关的一组更大、更复杂的需求、权利和利益的一个方面，这些需求、权利和利益很可能继续违背硬编码的解决方案。

然而，其中最有价值的见解来自technology-in-practice为了理解区块链支持的电子病历可能创造的真正价值，对电子病历的研究源于认识到电子病历存在两个相互冲突的工作过程:一方面是即时临床护理(主要使用)，另一方面是审计和研究等任务，这与临床接触(二次使用)相隔一步。这些研究表明，当电子病历作为正式工具使用时(例如，使用结构化模板并要求对数据进行编码)，它们通常会减慢和阻碍临床接触，但可以大大加快临床数据的二次使用。因此，Greenhalgh等[50而不是承诺EHR会节省时间或提高临床护理效率在美国，一个更诚实的信息是，创建准确和完整的临床记录需要一线临床和管理人员牺牲时间和精力，(有时)这是合理的，因为更有利于高效的业务流程(如账单)治理和研究。换句话说，区块链健康记录的真正价值可能在于它们的二次使用，增强卫生保健管理和医学研究，而不是大幅改善临床护理。

研究优势与局限

本研究具有实证和理论两方面的优势。它的优势有3个方面。首先，通过将注意力集中在卫生保健部门为特定目的尝试使用区块链技术的经验上，它对区块链在改变卫生保健方面的前景提供了更有根据、循证但在理论上有根据的评价，填补了现有文献中的一个重要空白，不像蓬勃发展的学术文献完全专注于该技术潜在的解决医疗保健问题其次，它确定并批判性地审查了一系列复杂的、多方面的实施挑战，如果要在卫生保健领域广泛采用区块链技术，就必须令人满意地应对这些挑战，并通过参考一系列理论观点阐明了这些困难的性质和层面。第三，这里提出的批评与伴随区块链技术出现的大量炒作形成鲜明对比。它对某一特定领域经常宣称的区块链技术的根本变革潜力，特别是在技术通常已经饱和的复杂卫生保健环境中，提供了更有理论和经验基础的评估，其中许多技术高度复杂，往往对安全至关重要。

这项研究的局限性在于缺乏关于卫生保健中区块链吸收情况的公开可得的权威数据。因此，对目前和正在进行的行业参与和区块链经验的研究所提供的快照在很大程度上依赖于基于网络的灰色文献调查，特别是行业出版物，以调查关于卫生保健领域这些技术的讨论的重点和基调及其发展轨迹。这种方法在几个重要方面受到限制，因为它依赖于英文网站上公开的未经证实的行业来源，作为了解卫生保健领域区块链开发和实施现状的重要证据来源。由于在公共网站上发表的声明的准确性实际上无法核实，而且往往未能提供关于所产生的投资或收入(或预期产生的收入)水平的重要财务信息，因此，关于卫生保健部门接受区块链的情况的调查结果并不全面，特别是考虑到非英语国家(如中国)对开发区块链应用程序的兴趣日益浓厚[171，172和日本[173])。

尽管通过第二次焦点小组研讨会征求行业专家的反馈意见，并与行业专家发表的见解交叉核对这些临时发现的有效性，可对研究临时结果的可靠性和稳扎稳打取得重大保证[174-176]，这里提供的关于行业试验和成熟度的研究结果既不权威也不全面。尽管如此，它们提供了有价值的见解，可了解迄今为止保健部门使用区块链技术的一般状况、正在进行这种使用的特定领域和应用以及当前的发展方向。因此，这些研究结果为今后在卫生保健领域和其他领域开展区块链的调查进行批判性反思提供了有用的参考点。

结论

本文表明，自2016年以来，卫生保健部门对区块链技术的参与稳步增长，最有希望的活动发生在组织内部和组织间级别，以实现卫生保健管理和医学研究中的数据共享和合作。尽管为应对COVID-19大流行出现了各种区块链倡议[177]，其中错误信息的迅速传播强化了确保可靠的医疗保健信息管理的重要性，但业内专家认为，这些错误迄今尚未生根[178］．与学术文献的重点相反，卫生保健部门参与区块链的主要重点不是使患者控制的电子病历成为可能并将其纳入临床实践。正是在非临床环境中，与区块链的早期卫生保健接触正在产生证据，证明区块链支持的合作可以为网络成员创造集体和个人价值，其价值大于各部分之和，从而产生潜在的显著效率收益[121］．因此，目前不能将保健领域的区块链视为昙花一现。虽然学者们对创新的研究已经认定了各种各样创新的障碍当技术发明试图跨越死亡之谷在创新的发展阶段，这一文献倾向于将技术发明视为一种创新黑盒．相比之下，这里提供的分析强调了关注技术本身的设计和功能以及特定的医疗保健背景和实践领域的重要性，在这些领域中，它可能会以可能深化和丰富创新研究文献的方式应用，而这些创新研究文献已经趋向于高度的概括性和抽象化。

这项研究确定了6个复杂和多方面的挑战和3个必须解决的规范紧张关系，如果要使区块链技术在卫生保健中易于实施的话。谈判和克服这些挑战和紧张关系将需要大量的承诺，包括时间、投资和意愿，卫生保健组织承担大量风险，在整个部门进行试验、学习和分享知识。这表明，这项技术的发展过程将是艰难而漫长的。此外，正如国家卫生信息技术咨询小组在其2016年报告中所建议的那样，“实施卫生信息技术是医疗保健史上、或许是任何行业史上最复杂的适应性变化之一”[179］．另一位主要专家指出，"虽然政策制定者呼吁迅速和大规模地实施技术，但现实情况是，在处理卫生和保健的多种复杂性时，要超越小规模示范项目是极其困难的" [85］．

即使区块链成功地跨越了死亡之谷，也并不一定意味着这些技术将实现它们的承诺。医疗IT行业平淡无奇的经历给我们敲响了警钟，Kellermann和Jones [180]指出，尽管美国卫生信息技术的使用有所增加，全国每年用于卫生保健的总支出从2005年的2万亿美元增长到2013年的约2.8万亿美元，但患者护理的效率仅略有改善。在英国，承诺彻底改革英国国民医疗服务体系的国家信息技术计划启动10年之后[181，182]，尽管花费了36.6亿英镑(48.4亿美元)，英国卫生大臣将其描述为“不可能实现的巨大灾难”[183，184］．这些经验突出了IT在医疗保健领域的变革潜力的宏伟愿景与令人担忧的实现本质之间的严重差距，因为医疗保健固有的复杂性、动态性和上下文驱动的本质。他们把与寻求硬编码规范转变为复杂的社会技术系统，以能够令人满意地解决和调解各种经常冲突的权利、利益、期望、规范和与动态、复杂但安全关键的卫生保健环境中信息共享相关的风险。

虽然区块链代表医疗保健承诺是否植根于这样一种信念，即区块链系统将促进安全数据共享，同时支持对医疗保健数据进行更细粒度的管理，从而创建更多更好的数据这将推动整个部门的改进，到目前为止，在卫生保健环境中与该技术的实际接触和经验表明区块链的核心价值主张更加微妙和狭隘。区块链的价值通常(在医疗保健领域和其他领域)主要取决于其提供自动化、数学可验证、高度安全、因此高度可信的记录保存功能的能力。正是这种功能能力支持了这项技术的新潜力中间件，促进各种卫生保健数据的共享和交换，特别是在卫生保健组织之间，由于机会主义行为的制度激励而缺乏社会信任，可能会被许可的区块链系统所能提供的计算信任所取代。通过这样做，区块链系统可能促成新的合作形式，从汇集卫生保健数据中产生共同价值，尽管这些网络能否制定治理战略，成功和可持续地协调网络参与者的相关利益，仍有待观察。

然而，要确保分类帐准确、系统和全面地跟踪和反映它声称要记录的真实世界现象，存在着困难，这可能意味着区块链所设想的好处是自动实现的跟踪和追踪功能可能无法完全实现。计算机科学家和数学家早就认识到垃圾进来，垃圾出去问题:输出的质量取决于输入的质量。区块链技术不能保证到达并记录在分类帐中的数据是它声称要跟踪的底层现实世界事件的准确、完整和全面的记录;然而，区块链的倡导者通常忽略了这个关键的漏洞。换句话说，尽管区块链系统可以在自动和安全地记录数据项处理方面提供有价值的功能(例如，当某个特定用户查看了某个数字记录时)，但它们不能保证底层数据的完整性。

尽管如此，区块链的自动审计功能可能提供真正和重大的价值，因为通过创建高度安全和可核查的记录，它为各组织提供了一种工具证明符合数据处理规范在规模上，因此作为一种RegTech．通过这种方式，区块链作为中间件可以自动安全地跟踪和记录数据项的位置和处理。因此，它可能有真正的潜力来促进集成的健康数据筒仓存储在使用不同IT系统的多个组织的不同位置[185］．这种贡献的价值可能是巨大的，可以降低成本，提高效率、透明度和安全性，并可以广泛应用于任何大量产生、处理和共享敏感数据的部门。

区块链经常被描述为提供了对包括保健在内的许多部门进行根本和积极变革的潜力。这项研究确定了保健部门内旨在探索区块链技术如何产生真正价值的重大活动。人们发现，这项技术仍处于初级阶段，其保健价值的性质和规模仍未得到证实[29］．早期保健部门参与的经验表明，相关问题并非如此如何使用区块链在医疗保健环境中在什么条件下，能够切实地期望区块链为现实卫生保健环境中的具体卫生保健问题提供可行、可扩展和有效的解决方案，并相对于替代解决方案增加显著价值?换句话说，当考虑是否使用区块链技术时，组织必须问自己区块链对于解决手头的问题是否真的是必要的，还是其他替代方法更可取。

这种观念的转变反映在两国之间的分歧上修辞区块链支持的医疗保健数据共享，主要关注区块链技术实现无缝而安全的患者记录共享的能力，这将增强临床决策，以及的现实与区块链的接触，很大程度上避免了临床应用。相反，最具创新性的卫生保健区块链应用出现在组织间一级，使卫生保健组织之间能够共享管理数据，以提高卫生保健管理的效率。最近的举措旨在通过合作努力以安全、保护隐私的方式训练数据集的算法模型，促进共享对患者数据的二次使用，以用于医学研究。

然而，要取得这一努力的成功，在实现社会信任与合作方面仍存在非常重大的挑战，包括需要对区块链网络进行有效和合法的治理，这是任何先进的技术或硬编码解决方案都无法单独令人满意地解决的问题。这些和其他固有的紧张关系是否在这些早期形式的区块链中被启用还有待观察合作竞争将令人满意地克服保健组织之间的关系，以及是否可将区块链在保健中的应用定性为激进的或增量技术。因此，区块链技术沉淀的可能性较大革命在向保健倡导者提供区块链所设想的那种保健方面，似乎被夸大了。然而，以可能导致真正改善保健的方式使用区块链确实有前景。然而，朝着这一目标的进展很可能是缓慢的、渐进的，甚至更多偷偷地而不是通过激进和快速中断在短期内，至少在第一个情况下，可能会集中在比卫生保健的区块链承诺所建议的窄得多的应用范围内。