这项研究是在台北医科大学附属医院(TMUH)进行的，这是一家拥有近800张病床和良好信息基础设施的教学医院。2018年，该院发布了患者可通过iWellChain应用程序访问的5种EMR和EHR:门诊记录、门诊实验室检查报告、出院记录、病理报告和健康检查报告。iWellChain应用程序的更新版本与MHB SDK集成，并于2019年7月发布。此版本使患者能够访问急诊科(ED)记录和急诊科实验室测试报告。

MHB SDK用于开发一个移动应用程序，使用户能够通过完成身份验证过程访问他们的NHIA MHB数据。 图1介绍了MHB SDK和移动应用程序的集成工作流程。首先，移动应用程序用户使用从NHIA获得并获得批准的应用程序密钥来初始化MHB SDK。之后，移动应用程序调用MHB SDK登录到用户的NHIA MHB帐户，然后用户完成身份验证过程，该过程需要用户的国民身份证号码、国民保险卡号码、NHIA MHB服务的密码和随机图形验证代码(的左侧面板) 图2)．当用户的身份被验证后，他/她可以选择特定的MHB数据或在特定时间段内记录的所有NHIA MHB数据。接下来，MHB SDK显示一个窗口，其中包含与使用NHIA MHB数据相关的第三方语句(的右面板) 图2)．在用户同意规定的条款和条件后，MHB SDK根据设置的条件检索用户的NHIA MHB数据，并将数据写入移动应用程序中的文件票据并存储到日志中。其次，通过MHB SDK，移动应用程序可以使用文件票据在NHIA服务器端检查申请人关于NHIA MHB数据的生产状态。如果服务器进程尚未完成，MHB SDK将向移动应用程序发送一条消息，说明“无法下载任何文件”。服务器处理完成后，移动应用程序请求下载申请人的MHB数据，MHB SDK向移动应用程序发送“文件已完全下载”的消息和唯一的服务器密钥。NHIA MHB数据以zip文件的形式下载，该文件使用RFC 2898中定义的公开密钥加密标准#5基于密码的加密方法[ 24］．第三，移动应用程序将接收到的应用程序密钥作为密码，使用唯一的服务器密钥作为盐生成文件密钥。接下来，移动应用程序使用文件密钥提取压缩文件并访问申请人的MHB数据。

下载的NHIA MHB数据的内容以标记格式显示，如XML或JASON格式。每个标记包含名称、值和相应的医疗数据。 表1显示标记名称及其对应的医疗数据。 图3以XML格式显示NHIA MHB数据。例如，标记名称“r1”表示门诊数据，其中包括诊所信息、就诊日期、诊断代码和描述。因此，iWellChain应用程序从NHIA MHB数据中提取患者的相关医疗数据，以便进行进一步处理。

在我们之前的研究中，我们构建了iWellChain框架——一个经过许可的联盟区块链，它利用可信方通过权威证明来确保达成共识[ 23］． 图4描述了iWellChain应用程序和NHIA MHB数据之间通过iWellChain框架实现的数据处理和同步的5个步骤。

患者在创建自己的区块链账号后，可以使用自己的国民ID、应用密码和私钥密码登录iWellChain应用程序。

接下来，iWellChain应用程序通过iWellChain框架同步他/她的以太坊区块链账本。因此，患者可以快速获取EMR和EHR索引，并使用iWellChain应用程序进一步获取这些索引的物理EMR和EHR文件。

患者成功登录NHIA MHB后，将下载他/她的NHIA MHB数据。一旦NHIA MHB数据完全下载，iWellChain应用程序就会解密这些数据，并将它们存储在移动应用程序沙箱中。

iWellChain应用程序然后分析每个患者的NHIA MHB数据记录，以验证这些记录不是以前获得的或不是来自其他医疗机构。

对于每个已被验证为新记录的记录，iWellChain应用程序将与iWellChain框架同步，以请求患者的公钥，然后使用该公钥加密记录的路径。最后，iWellChain应用程序在iWellChain框架中注册记录的信息及其加密路径。

根据台湾中央疫情指挥中心(CECC)报告，新冠肺炎确诊病例可分为本地获得性病例(LACs)和输入性病例(ICs)。 图5表明LACs和ic都在2020年1月开始出现。2020年1月至4月，报告LACs和ic病例:2020年1月、2月、3月和4月分别报告19例(8例，11例)、26例(17例，9例)、330例(27例，303例)和61例(3例，58例)。在随后的7个月期间(2020年5月至2020年11月)，未报告LACs。然而，所报告的ic数量每月都有波动。在接下来的3个月期间(2020年12月至2021年2月)，报告了LAC和ic病例:2020年12月、2021年1月和2021年2月分别报告了128例(1例LAC, 127例ic)、114例(19例LAC, 95例ic)和30例(2例LAC, 28例ic)。2021年3月，报告0例lac和88例ic。从2021年4月至6月，报告的lac数量大幅增加:2021年4月、5月和6月分别报告了29个lac和82个，8734个lac和135个，4785个lac和33个。因此，防疫委在5月19日至7月26日期间，将全国新冠肺炎疫情警戒级别提高到3级。根据COVID-19 3级警报指南，建议商业场所和公共场所停止营业(不包括基本服务、执法部门、医疗设施和政府办公室)。然而，对于仍然开放的地方，执行了严格的戴口罩和社交距离协议[ 25］．

由于COVID-19大流行，被调查的医院必须遵守CECC指南，为COVID-19患者的涌入预留普通病房。因此，在本研究中，我们只纳入了参加TMUH门诊和急诊科的患者，并使用了iWellChain应用程序。我们回顾性收集了2019年7月至2021年6月期间24个月(COVID-19大流行之前和期间)患者的iWellChain应用程序访问日志。因此，创建了访问日志数据库，并收集了患者通过iWellChain应用程序执行的操作信息。我们将谷歌Analytics for Firebase集成到iWellChain应用程序中，以捕获患者的点击数据。一旦数据被捕获和存储，访问日志就可以链接到谷歌协作实验室[ 26一个基于web的免费Python开发平台，用于进一步分析和报告。本研究由台北医科大学及台北医科大学联合机构评审委员会批准。

当患者登录他/她的区块链账户时，iWellChain应用程序会根据签署的基于以太坊的智能合约显示他/她订阅的PHR服务。 图6(左面板)展示了一个患者的例子，他订阅了三种PHR服务:员工卡服务(顶部部分)、NHIA MHB卡服务(中间部分)和TMUH会员卡服务(底部部分)。员工卡服务旨在使员工能够访问他们的年度定期体检报告。此服务还可用于建立员工的个人健康档案，以便进行长期健康跟踪和管理。NHIA MHB卡服务可以激活MHB SDK，在他/她完成身份验证过程后检索个人的MHB数据。TMUH会员卡服务提供了一个单一窗口，患者可以在其中获取EMR、EHR和NHIA MHB数据，并将其作为PHR数据进行集成。 图6(右面板)显示患者医疗数据的时间轴，这些数据是根据患者的就诊日期(从最近到最老)进行排序的。例如，患者有三张OPD记录和一份实验室测试报告。第一份OPD通知单由被调查医院于2021年1月11日发出。接下来的两份OPD记录和一份实验室检测报告是从患者的NHIA MHB数据中检索的。两份OPD单由A牙科诊所和B医院于2020年12月5日出具，实验室检测报告由C医院于2020年3月17日出具。患者还可以选择特定的医疗数据以查看更多详细信息。 图7显示患者的处方信息，其中包括医嘱名称、总用药剂量和用药天数。

我们从被调查医院收集了24个月的数据(2019年7月1日至2021年6月30日)。在这两年的时间里，就诊门诊和急诊科的患者总数分别为1,405,316和92,184。从2019年7月1日至2019年12月30日，访问ED和OPD的患者订阅iWellChain应用程序的比例分别为0.29%至1.67%和3.09%至5.36%。2020年，访问ED和OPD的患者订阅iWellChain应用程序的比例分别为1.41%至2.54%和5.29%至6.25%。最后，从2021年1月1日到2021年6月30日，访问ED和OPD的患者订阅iWellChain应用程序的比例分别为1.95%至8.20%和5.58%至7.49%。因此，在调查期间，访问OPD或ED的患者的iWellChain订阅趋势稳步增长。研究人群的描述性统计数据见 表2．

iWellChain应用程序有几个基本功能(即预约服务、查询医生信息和支付服务);但是，患者必须申请并注册基于web的区块链帐户才能获得他们的医疗数据。 图8介绍了新申请者数量的趋势。在研究期间，申请区块链账户的患者总数为7211人。2019年7月至12月，只有少数新人申请;2019年7月、8月、9月、10月、11月和12月的新申请人数分别为1人、0人、2人、1人、1人和332人。2020年1月以来，新申请人数大幅增加，2020年1月至2021年6月申请人数为6874人(95.33%)。申请人数在2021年6月达到626人的峰值;第二高(574)和第三高(502)分别出现在2021年5月和2020年1月。新申请人数的高峰与台湾新冠肺炎疫情和LACs爆发相吻合。

通过访问日志数据，我们进一步检查了被调查医院就诊OPD和ED的患者数据集，数据包括OPD记录、OPD实验室检测结果、ED记录和ED实验室检测报告。OPD和ED记录的内容包括OPD或ED就诊日期、主诉、诊断代码和描述以及处方信息。

在 图9，左轴表示订阅iWellChain app并访问过医院的OPD和ED患者人数(A)和使用iWellChain app获取相应OPD病历、OPD实验室检测结果、ED病历和ED实验室检测报告的患者人数(B)。右轴表示值(B)除以值(A)得到的值(B/A)。每个月到OPD和ED就诊的患者数量(A)和比例(B/A)因医疗数据类型而异。

在两年的研究期间，检索OPD或ED记录和实验室检测报告的订阅者在2021年5月和6月访问OPD或ED的患者中所占比例最高。OPD票据(2021年6月)、OPD实验室检测结果(2021年6月)、ED票据(2021年6月)和ED实验室检测报告(2021年5月)的峰值比例分别为52.40%、88.10%、70.30%、34.61%、41.87%和59.85%。

从2019年7月到2019年12月，只有少数访问OPD或ED的患者订阅了iWellChain应用程序，并使用它来获取他们的OPD或ED笔记和实验室检测报告( 图9)．例如，访问OPD的2011、2178、2354、2676、2715和3414名患者分别在2019年7月、8月、9月、10月、11月和12月订阅了该应用程序。2019年7 - 12月，使用iWellChain app获取OPD病历的患者分别为32例(1.59%)、43例(1.97%)、57例(2.42%)、49例(1.93%)、61例(2.28%)、122例(3.57%)。此外，只有部分到门诊就诊的患者接受了实验室检查。在2019年7月、8月、9月、10月、11月和12月访问OPD并订阅该应用程序的患者中，分别只有297、301、377、381、365和593人进行了实验室测试。其中，使用iWellChain app获取OPD实验室检测报告的患者分别只有37例(12.46%)、33例(10.96%)、50例(13.26%)、42例(11.02%)、37例(10.14%)、93例(15.68%)。

2019年各类医疗数据中，急诊病历占比最高为8.33%(2019年7月)，急诊化验报告占比最高为29.73%(2019年12月)，门诊病历占比最高为3.57%(2019年12月)，门诊病历占比最高为15.68%(2019年12月)。2020年各类医疗数据峰值占比均高于2019年。此外，2021年1月至6月，各类医疗数据和报告的峰值比例均高于2019年和2020年。

台湾的全民健康保险体系是1995年推出的单一支付者体系;到2010年，它已经为几乎所有台湾人口(99.5%)提供普遍和强制性保险[ 27， 28］．NHI MHB数据的持续积累为使用这些数据作为催化剂，通过MHB SDK改善PHR使用提供了有利的机会。利用MHB SDK来实现PHR应用程序是一种很有前途的实现方法，因为它实现成本低，数据质量高，可用性好，没有参与偏差[ 28］．

在这项研究中，我们成功地将MHB SDK集成到我们支持区块链的移动应用程序中，以供患者使用。iWellChain应用程序的实现有三个优点。首先，iWellChain应用程序可以帮助患者定期获得自己的跨医院emr，并避免与NHIA MHB数据保留期相关的时间限制。其次，为了保护患者的隐私和数据安全，下载的NHIA MHB数据存储在患者的移动设备上，而无需将这些数据移动到或存储在其他存储或基于云的空间中。通过我们的方法，患者在使用iWellChain应用程序进行PHR数据管理时感到更安全。第三，被调查医院还发布了自费患者的EMRs和EHRs(如健康检查报告)，以补充NHIA MHB数据的不足。然而，在台湾全民健康保险制度下，人们可以很容易地获得面对面的诊所/医院医疗咨询，费用相对较低。因此，人们宁愿去医院或诊所，而不是使用这样的PHR移动应用程序来获取他们的医疗或健康信息。先前一项研究显示，“国民保险计划”投保的个人参与“国民保险计划MHB”服务的比率较低[ 19］．此外，在本研究中，虽然更新后的iWellChain应用程序与MHB SDK结合推出，但在初期(2019年7月至2019年12月)似乎并没有吸引更多的患者使用它来获取他们的PHRs。因此，提供有效的PHR移动应用程序可能不是增加应用程序用户的关键因素。

在2021年5月之前，台湾只有少量的lac ( 图5)．因此，在2021年5月之前，台湾民众接种疫苗的意愿较低，广泛的筛查(如COVID-19聚合酶链反应(PCR)或快速检测)并不迫切需要，使用PHR应用程序的人也很少。2021年5月，台北市万华区的茶馆爆发新冠肺炎疫情[ 29］．这次疫情迅速导致全国宣布了COVID-19 3级警报。因此，CECC在多个城市设立了快速检测点，重点是台北市和新北市。如果感到不适，可以到快速检测场所或医院进行快速检测或PCR检测。检测结果发布后，快速检测站点或医院将结果上传到NHIA数据库，然后该数据库与台湾疾病控制中心(CDC)使用的数据库同步。然而，大规模筛查的沉重负担意味着个人可能需要等待3到6天才能获得检测结果，并在CDC的网站或NHIA MHB的数据库上报告。同时，在被调查医院(位于台北市)观察到的趋势反映了台湾COVID-19疫情的总体趋势。与政府的COVID-19检测报告相比，iWellChain客户端在被调查医院的OPD或ED访问患者的1天内报告了COVID-19快速和PCR检测结果。 图8这表明，与其他月份相比，在2021年5月和6月申请创建区块链账户的人更多。 表2到急诊科和门诊就诊的患者订阅app的比例分别达到峰值8.20%(2021年5月)和7.49%(2021年6月);在上述患者中，使用该应用程序获取ED和OPD记录(2021年5月达到峰值)和实验室检测报告(2021年5月达到ED峰值;OPD峰值在2021年6月)也在同一时期达到峰值。这些发现表明，COVID-19大流行导致患者更加关注他们的医疗数据。这也反映出，为了应对台湾当地的COVID-19疫情，患者对PHR应用程序的使用大幅增加。

在台湾的全民健康保险制度下，被保险人的医疗数据通过一个拥有完善基础设施的网络定期收集。虽然台湾受到新冠肺炎疫情的影响，但通过实施现有的传染病通报方法，CECC可以有效地与各级卫生保健机构协调，控制和管理疫情信息，以应对疾病的传播(如在热点地区建立快速检测站或追踪接触者)。台湾于2021年7月27日解除3级警报，2021年8月只报告了少量LACs [ 30.］．此外，NHIA MHB数据库在疫苗接种信息和进展方面正在不断扩大。类似于NHIA MHB服务与口罩购买服务的捆绑，我们调查的医院为公众提供了基于web的服务，通过iWellChain应用程序预约剩余疫苗[ 31］．这种模式可以吸引更多用户使用我们的iWellChain应用程序。

在以患者为中心的模式中，EMRs和EHRs属于单个患者。此外，台湾的NHIA MHB数据库为PHR的发展提供了坚实的基础。本研究提供了一个支持区块链的移动应用程序，可以定期从NHIA MHB数据库和被调查医院的自付医疗数据中检索和集成跨医院PHRs，并通过区块链技术提供安全的数据保护。用户访问日志分析表明，COVID-19大流行对应用程序的使用产生了重大影响，增加了个人的PHR使用和对COVID-19预防的健康意识。然而，与被调查医院的门诊和急诊科就诊患者总数相比，app用户数量仍然很低。因此，iWellChain应用程序在PHR获取方面的使用可以进一步改善。