作者根据医学主题标题使用术语“区块链”和“healthcare”搜索文献，以确定相关的现有工作。入选标准集中在与卫生保健和临床研究相关的研究;提出了一个工作框架，并进行了数据实现和测试。排除标准在 图1 ．

本系统综述的文献来源为PubMed、Medline和Cochrane图书馆，此外还初步检索了IEEE Xplore，其中的作品侧重于技术而非医疗保健结果。

审稿人创建了数据提取表，并确定了所需的数据，对31篇全文研究进行了批判性评价;其中，最终筛选出9项研究，总结于 表1．

首先，我们为读者概述了区块链的基本元素，然后详细解释了具体的方法。

区块链技术使其成为革命性技术的三大支柱是去中心化、透明性和不可变性。块是一种虚拟数据存储单元，用于保存记录、事务或其他数据方式。每个区块都使用加密技术按时间顺序链接到前面的区块;一旦创建了块，它就永久存储在区块链上，不能修改或删除，因此变得不可变。如果要更新网络节点、进行另一项交易或添加新数据，则必须向链中添加一个新区块;所有先前的块仍然是不变的和可见的。区块链的另一个方面是，它是一个使用分布式账本技术的去中心化数据库，它同时在多个节点上存储数据的完整副本，不像大多数其他数据管理技术，数据存储是集中的，这意味着它存储在单个位置，主要是在单个服务器或主机计算机上[ 2］．

区块链的不变性归因于不同的因素;每个块都有一个自动生成的头，它有唯一的标识和时间戳。区块也有一个哈希键，这是前一个区块的头。因此，所有区块都在各自的区块链中互锁。

一旦经过验证的许可节点(节点C)想要添加新数据或进行交易，就会向所有关联的区块链节点发送请求，以验证节点C的区块链的内容是否与所有其他节点(节点a、B等)的内容匹配。除了确保所有块标头的完全匹配外，还将为新块生成唯一的签名标头。只有节点批准后，新添加的块才会添加到区块链中。

区块链可能是无许可的(公共)，许可的(私有)，有时是混合的，如下所述。公共区块链允许任何用户加入、查看和向账本添加数据，这提供了最大的透明度。然而，私有区块链只允许那些有权与网络交互的人，通常由一个组织控制和维护，与公共区块链相比，它提供了更好的隐私和可扩展性。最后，在基于联盟的区块链中，它是其他两种类型的混合体，查看和写入访问的配置由一组组织或实体决定。

基于对区块链技术的概述，我们介绍了区块链的显著特征，包括网络安全、应用程序以及与之相关的各种领域。

电子病历在提供顺利、安全、高效的医疗保健服务方面发挥着至关重要的作用。由于许多国家目前没有统一的卫生保健系统，数据共享和互操作性(以安全的方式)对于为患者提供最佳护理至关重要。然而，这一直是当前卫生保健管理系统的一个主要问题。数据是最有价值的商品之一;由于越来越依赖数字系统，网络犯罪分子在巨大的经济激励下调整了他们的方法，特别是通过出售人们的身份数据。因此，医疗记录目前在黑市上比社会保险号更有价值，因为它们包括出生日期、家庭地址、联系数据、健康数据和其他敏感数据。电子病历数据可用于各种犯罪活动，如身份欺诈、保险欺诈、网络钓鱼和勒索软件，使患者受到损害并容易受到伤害[ 13］．过去十年，针对医院系统的网络攻击在全球范围内有所增加;这类攻击不仅阻碍医疗服务的提供并造成经济损失，而且还影响患者对医疗提供者的信任[ 13， 14］．

2018年，针对SingHealth(新加坡卫生服务)的网络攻击导致150万名患者的记录受损[ 15];这被认为是新加坡乃至全球最大的数据泄露事件之一。它引起了相当大的争议，关于患者数据的安全性和背后没有实施任何重大措施改变电子病历数据系统的原因。与传统的EHR存储方法相比，区块链由于其分散的性质，是一种潜在的安全且不可更改的数据存储和管理方法。这意味着链的最新版本被复制、发送并广泛分布在一个巨大的节点网络中;没有黑客可以攻破的薄弱环节。每个块都有一个自己的键，此外还有前一个块的哈希键。一旦用户发出交易请求，区块链协议就请求网络节点验证整个区块链内容的有效性。这反过来意味着，除非网络节点验证链的当前版本与他们的相同并批准交易，否则它不能被添加到链中[ 16， 17］．

此外，交易验证使用密码机，这些节点拥有专门的硬件和软件，能够解决能源密集型的密码谜题。要想通过改变账本来获得足够的计算能力来入侵区块链数据库是极其困难的。区块链越大，分布越广，黑客攻击所需的计算能力就越大，安全性也就越高[ 16， 17］．

最后，使用数字签名来验证希望访问或向区块链添加数据的人的身份。可以添加硬件安全模块(hsm)等附加功能作为附加层，以进一步加强对患者数据的保护。hsm是用于保护高度敏感数据的专用硬件设备。HSM充当受信任的网络节点，执行若干加密过程，如密钥生成和管理，以及数字签名的加密和解密。hsm通常放置在一个安全的物理位置，不能被访问，从而使它们成为高度防篡改的系统[ 18］．

区块链技术已经在从银行业到供应链管理的许多行业蓬勃发展。预计这将对医疗保健行业产生重大影响。根据Market Research Future提供的2018年至2023年预测报告，全球区块链市场预计将呈指数级增长。

从根本上讲，从患者的角度来看，区块链在建立患者个人健康记录方面的潜在作用可能是重要的。该技术面向患者的应用将受益于个人健康记录、自付费用、覆盖与未覆盖服务、临床试验搜索、临床试验同意和“组学”数据解释的一个窗口和一个操作系统。

该综述集中在5个主要领域，其中大多数与医疗保健相关的实施都属于远程患者监控(包括物联网设备)、电子病历、以患者为中心的互操作性、临床试验数据管理和货币化，如图所示 表2而且 图2．区块链技术在医疗保健领域的潜在应用领域描述在 图3．

区块链与人工智能(AI)、物联网和大数据管理等其他技术的集成可以非常有效，并作为创新和提高效率的催化剂，这对于数据的解释和管理是非常宝贵的。

物联网指的是人、物和设备都通过互联网连接在一起的世界，允许他们在网络上无缝收集和交换数据。从咖啡机、可穿戴设备、传感器到家庭安全系统，物联网可能会改变人们的生活方式，因为5G无线技术(具有高带宽和低延迟)正变得唾唾得。网络上的所有数据流都可以互锁，而不需要人工交互。未来的智慧城市是基于物联网设备和应用的。此外，由于其无限的应用可能性，它已经得到了利益相关者、投资者和各种组织的相当大的关注。 19- 21］．

来自传感器和可穿戴设备的数据可以彻底改变医疗保健的看法和提供方式，特别是在以患者为中心的护理、精准医疗和个性化医疗服务的时代。物联网可以改变医疗保健的方法，并将以患者为中心的护理提升到一个新的水平，人们可以负责自己的健康，为患者和医生提供关于患者生理状态和健康状况的宝贵的连续实时数据，从心率、温度或睡眠习惯等数据，到通过各种生物传感器技术测量生物液体中的生化标记物。当超过某些阈值或检测到异常模式时，还会发送警报[ 22- 27］．

将物联网技术与区块链技术结合使用可以最大限度地发挥其功效和潜在用途。通过不同物联网设备传输的大量各种数据可用于收集大量宝贵的数据，供研究人员分析和解释。它还可以用于急需数据的人工智能技术公司、公共卫生监测、疾病爆发监测(如监测COVID-19)、流行病学和面向患者的结果[ 28- 33］．

人工智能一直是医疗创新的关键催化剂之一;例如，麻省理工学院的研究人员通过训练有素的深度学习模型，突破性地发现了一种使用人工智能技术的新型抗生素，该模型能够生产一种名为Halicin的强大广谱抗生素[ 34］．然而，人工智能最关键的缺点之一，也是实现革命性利益的关键组成部分，是需要大量数据来训练其模型，以产生准确和有用的输出。AI、物联网和区块链技术的组合可以是强大的，其中物联网设备提供数据(输入)，区块链促进其传输到各种机器学习，深度学习模型可以将这些数据转换为非常有用的输出。机器学习领域的一些最新发展正在显著推动区块链与医疗保健领域的人工智能更好地集成。这使得区块链技术在医疗保健应用程序的安全性、隐私性、功能和操作方面得以改进[ 12， 35， 36］．

如果切诺阿有物联网设备，可以全天候监测她的生命体征(特别是体温)，并且信息通过区块链实时传输到由机器学习算法驱动的实时监视器，那么她的体温波动和趋势将促使她更快地返回移植中心。虽然用于检测癌症(或复发)的纳米技术和基于物联网的传感器的研究尚处于起步阶段，但用于监测生命体征的物联网设备已经证明了它们在监测患者生理状况方面的有效性。此外，如果Chenoa的电子病历可以通过区块链向全国所有治疗她的临床医生提供，可能会引起当地治疗她的医生的紧迫感。

对于卡勒德来说，急诊室医生无法轻易获得他的电子病历，这可能是医疗生态系统脱节的一个经典例子。如果有物联网设备检测心力衰竭患者的钾、氧和生命体征，它们可能有助于挽救许多心脏和肾脏疾病患者的生命。此外，在区块链上有一份生前预嘱和委托书信息在某些临终案件中也会非常有帮助。最后，对于成千上万参与临床试验的患者来说，区块链的知情同意对试验发起人、伦理委员会(如机构审查委员会)和患者护理提供者非常有益。

因此，区块链的潜在好处是无限的;然而，基于人工智能和物联网驱动和补充的区块链的长期临床结果的具体数据尚未实现。尽管如此，区块链作为一种在全国范围内整合电子病历并以算法方式管理常见临床问题的新方式的实施，有可能挽救像Chenoa和Khaled这样的数千人的生命。