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【摘要】目的：研究區塊鏈技術在醫療設備采購中的應用，為進一步優化采購流程提供理論支持。方法：分析了傳統醫療設備采購的現狀和存在的問題，就區塊鏈技術的特點與醫院采購過程的相關性進行了闡述。結果：構建了基于區塊鏈技術的醫療設備采購模型，探討了該模型在解決傳統醫療設備采購所存在問題、優化采購流程等方面的積極作用。結論：區塊鏈技術對提高當前醫療設備采購的高效性、安全性、公平透明性和可追溯性具有較高的應用價值。
【關鍵詞】區塊鏈;醫療設備;采購模型
1研究背景
近年來，區塊鏈以其明顯的技術優勢引起了眾多領域廣泛關注，使其迅速成為學術界和產業界的研究熱點[1-2]。雖然基礎理論和技術研究仍處于初始階段，許多重要科學問題有待研究跟進，但因其去中心化、安全可信、不可篡改、集體維護和可追溯等特點，使其在多領域展現出巨大的應用潛力[3-4]。區塊鏈在醫療衛生領域的創新應用也引起了醫療行業管理者和相關從業者的關注。現代醫院管理的信息化、智能化要求與區塊鏈技術的結合可以作為醫院管理創新的一個技術革新點[5]，以有效提升醫療管理質量和患者滿意度[6]。然而，國內目前區塊鏈技術在醫療衛生領域的運用主要在數據安全以及隱私保護等方面，對其他方面涉及較少，而醫療器械作為醫療衛生領域的重要物質基礎，是推動醫療水平進步、提升救治成功率的重要技術保障，具有技術更新換代快、風險防控要求高、經濟投入規模大等特點，其經濟與社會效益是衡量現代醫院管理水平的重要標志之一。因此，本研究以區塊鏈的基本原理、技術核心為框架，結合當前醫療器械傳統采購方式中遇到的實際問題，構建了基于區塊鏈技術的醫療設備采購模型，并對該模型在采購過程中的實際價值進行了深入研究和探討。
2傳統醫療設備采購現狀分析
通常，醫院設備采購流程如下：（1）由科室負責人發起采購申請，經醫學工程處、醫務處、財務處、院領導等相關部門和負責人審批通過后由醫學工程處在網上發布招標公告。（2）供應商將投標所需相關材料準備就緒后參與投標。（3）醫學工程處在收到相應資料后組織院內相關部門人員進行標書審查。（4）采購部門組織院內相關部門進行談判議價，確定最終中標的供應商。（5）醫院和供應商簽訂合同。（6）供應商聯系廠商安裝設備，醫學工程處和使用科室對設備進行驗收簽字。（7）財務部門向供應商付款。隨著醫院不斷持續發展、醫學及科學技術的不斷進步，醫院采購的設備種類和數量越來越多，傳統采購流程所存在的問題逐漸暴露出來。主要體現在以下方面：（1）采購效率問題。目前醫院采購信息管理中存在信息傳導機制落后、阻塞、零散化、碎片化等問題，以至采購效率低下，嚴重影響了科室設備的及時使用以及后續的付款時間。一方面，由于設備的申請和采購付款環節需要經過多部門、多級審批，導致時間成本大量耗費在等待審批的過程中；另一方面，醫院采購信息的發布主要是在互聯網上，其信息的傳播速度、傳播范圍以及保存時效等都影響著醫院采購的效率，普遍存在醫院與供應商之間信息交流阻塞和信息獲取不對等的問題。（2）供應商的信息不完整。在醫院進行供應商選擇的過程中，由于供應商的信息并不是完全公開，醫院收集到的供應商信息較為單一片面，導致經常出現陪標、合同違約、沒有售后服務，甚至采購的設備不符合要求等情況。因此，需要建立公司信用平臺，為公司建立信用評級，所有參與招標的供應商都應該加入到該平臺中，并將公司基本信息、產品質量信息、歷史交易情況、歷史違約情況、銀行信用信息、歷史買家評價等發布于該平臺上。這樣，醫院需要進行選擇時，供應商的履約能力、經營狀況、售后服務等信息一目了然，可以根據自身實際情況進行篩查，從而選出合適的供應商。（3）采購過程透明性不足，難以追溯。采購相關信息透明性較差，監管困難，可追溯性較弱。這種信息獲取困境使當前醫院采購仍然存在設備價格與質量不相符以及履約效果名不副實的情況。
3區塊鏈技術與醫療設備采購相關性分析
區塊鏈是一種具有去中心化、可追溯、不可篡改和多方編程維護等特點的計算機技術應用模式。去中心化讓更多的個體可以通過授權或者被授權參與到整個決策過程，個人參與到整體發展中去，更多個體的選擇和意見會影響整體決策[5]?？勺匪菔侵笇⒚看谓灰鬃兏詴r間點記錄在鏈上，實現交易從源頭到最新狀態的查詢[1]。與密碼技術結合，區塊鏈可以保障信息安全傳輸，促進數據共享，同時強化對用戶身份信息等隱私數據的保護。區塊鏈技術所具有的這些特點與醫療設備采購對安全性、可溯源性、持續維護等有嚴格要求的特點吻合，嘗試將區塊鏈技術應用到采購過程的各環節中去能夠幫助解決采購過程中存在的問題，由此改善醫療設備采購現狀。在設備申請和最后的付款環節，利用共識機制，能夠實現“去中心化”，節省多部門、多人審批的時間，從而提高采購效率；通過工作證明機制、分布式賬本將采購活動的每一步記錄下來，各節點完成活動便會形成區塊，加入到鏈上，并在每個活動節點完成時形成時間戳，整個過程公開透明，不可篡改，避免了人為操作的風險；數據鑒證功能可以從源頭上確保醫療器械的生產原配件質量過關，防止出現假冒偽劣產品；其數據帶有時間戳，由共識節點共同驗證，可以保證交易的可追溯性、合同不可偽造，也可實現對涉及知識產權等重要機密數據的保護。在區塊鏈技術支持下，實現交易去平臺化，確保招標采購、投票等環節公開公平公正，有效避免行業不端行為，凈化行業生態；在資金支付環節，與密碼技術的結合能夠確認身份并驗證數據，保證資金支付過程的安全。此外，區塊鏈上可以存儲政府部門提供的生產銷售許可證、營業執照、認證記錄等文件，一方面便于醫療衛生機構在采購之前對生產銷售商進行資質認證，另一方面也為生產銷售廠家的證照申請與周期性審核提供便利，可以有效縮短采購周期，保障采購及時高效。特別是在應對突發公共衛生事件時，可以及時開通綠色通道，簡化采購流程，保障亟需醫療器械快速供應到位。
4基于區塊鏈的醫療設備采購模型
和傳統的計算機網絡協議類似，區塊鏈基礎架構分為3大層、6小層，包括基礎網絡層下的數據層和網絡層，中間協議層下的共識層、激勵層、合約層，以及應用層。本研究結合醫療設備采購管理模式的發展方向，利用區塊鏈技術的核心特點，將采購活動與區塊鏈技術一體化，構建了基于區塊鏈技術的醫療設備采購模型（圖1）。
4.1數據層
數據層是核心，主要處理交易中的各類數據，完成數據的編碼、解碼，將數據打包成區塊，將區塊拼接成鏈式結構。由于區塊鏈的工作證明機制，區塊數據會被簽名并添加時間戳印記，再加上哈希函數的技術確保每一個區塊按時間先后順序相連接，數據不能被篡改。在醫院采購過程中的各個環節會產生大量數據，如臨床科室提交采購申請數據，包括申請設備的技術參數要求，計劃品牌等；供應商廠商數據，包括供應商廠商名稱、征信數據，有價值的交易記錄等；設備數據，包括設備名稱、品牌型號、技術指標、價格等；采購過程數據，包括設備投中標日期、談判議價過程、安裝驗收時間等；資金支付數據，包括付款流程、付款方式、付款金額、付款日期等。這些都保存在數據層，是整個采購模型的基礎。所有存儲的數據由于被添加了時間戳印記，加上區塊鏈分布式賬本的特點，使人為修改變得非常困難。醫院采購的整個環節中，如果想修改談判記錄、合同信息等數據，必須對產生這些數據之前的所有工作證明進行修改，導致修改數據后每個數據的時間戳混亂，徇私舞弊的行為無處遁形，有效減少醫院采購工作人為操縱的可能性。
4.2網絡層
網絡層的主要作用在于保證區塊鏈模型的信息透明，使整個模型內區塊鏈各區塊間的信息傳遞無障礙；數據在每一個節點都進行備份，任何節點都無法隨意操作修改數據。在采購模型中，網絡層可分為外部網絡與內部網絡。內部網絡主要為醫院內部各部門提供信息傳遞，如使用科室、采購部門、財務部門、監管部門等。醫院各部門參與采購的人員都處在內部網絡上，并可以監督網絡上的其他人，保證采購工作的每一個流程都公開透明。外部網絡則為醫院與院外的其他采購活動參與主體提供連接，如供應商、生產商、招標公司、監管部門等。一方面，網絡層上的各節點信息傳遞效率高，并且無虛假信息；另一方面，各監管部門的加入進一步透明化了醫院的采購工作，發揮了有效的監督作用，大幅降低了人為采購風險，避免使醫院利益受到損失。
4.3共識層
區塊鏈共識層封裝了共識算法以及共識機制，是區塊鏈去中心化特點的基礎。共識機制的算法包含工作量證明、權益證明、委托權益證明、容量證明等。在采購模型中，共識機制的作用是針對區塊數據的有效性達成共識。由于去中心化的特點，只需要遵守共識算法的規則，醫院中所有參與的節點（部門）都是平等關系，審批過程不再需要逐層進行，而是只需要采購申請得到多數節點同意就能自動執行，因此節省了大量等待審批的時間。這種方式能夠有效改變傳統采購審批流程繁瑣、效率低下、人為操控等問題。而在交易的談判過程中，共識層機制的透明性使得雙方的信息都高度公開，整個自動談判過程透明并被記錄，談判過程一目了然，安全性和可靠性大大提高。共識層的另外一個核心功能是加密算法。加密算法用于驗證醫院采購過程中交易雙方的身份，鏈上的每一個節點都有自己的私鑰、公鑰、錢包地址，因此付款信息能夠快速無誤地進入目標賬戶，提升付款效率，保證支付過程中不會出現錯誤。
4.4激勵層
激勵層主要包括發行機制和分配機制，統稱為激勵機制，其功能是提供一些激勵措施，鼓勵節點參與記賬，保證整個網絡的安全運行。在采購模型中，通過制定相應的激勵機制來鼓勵醫院內部各部門、經銷商、廠商積極參與區塊鏈的安全驗證，使其行為得到監督，并在采購模型中顯示良好記錄；相應的，不遵守規則的節點則應該得到懲罰，甚至拉入醫院采購黑名單。激勵層的存在保障了整個采購模型的正常運行。
4.5合約層
合約層是區塊鏈實現靈活編程和操作數據的基礎。合約層封裝了各種腳本、代碼、算法機制及智能合約，在整個區塊鏈預設的規則和條件下，無需經由第三方就能夠自動執行，是區塊鏈去中心化、信任機制的基礎。醫院區塊鏈采購模型中，智能合約的條件規則有設備的技術參數要求、品牌要求、供應商要求以及供應商的歷史信用評價等，將這些條件和要求作為判斷規則編寫封裝在合約層，由此生成智能合約。采購模型會將這些參與到鏈上的節點（供應商廠商等）所提供的信息通過智能合約進行自動判斷是否符合要求，決定是否觸發該目標行動。合約的執行會被記錄下來，方便后續對合約條款完成情況進行監督。由于區塊鏈中無法人為對智能合約進行操作，因此醫院采購過程中普遍存在的廠商供應商選擇不透明等問題能夠得到有效解決。在合同完成后的付款階段，傳統的付款過程過于繁瑣，而智能合約同樣可以實現自動付款，大大提高效率。
4.6應用層
應用層整合了采購過程中運用到區塊鏈技術的各種應用場景，如供應商選擇、合同簽訂、資金支付等階段運用智能合約技術，審批過程、交易談判中運用了共識機制，整個采購流程的記錄運用了工作證明機制等。
5應用與效果分析
基于區塊鏈的醫療設備采購模型應用與效果分析見圖2、表1。本研究中的醫院采購模型以醫院傳統采購流程為基礎，在整個采購過程中引入區塊鏈技術，采購過程的各關鍵點對應區塊鏈的功能節點。首先，設備使用科室將設備申請信息提交，醫院各部門作為區塊節點能夠同時審批該申請，減少了大量的審批等待時間，提高了采購效率。之后，采購部門根據科室提交的申請制定采購清單并發送至公司信用平臺，該平臺的作用主要為獲取供應商、廠商、各品牌型號的信用及評價等方面的信息。醫院對供應商的信譽狀況、經營狀況、售后服務態度等方面進行綜合評估從而制定合適的指標，通過智能合約算法進行供應商、廠商、品牌型號的選擇。當最終目標確定后，醫院和供應商通過各自的私鑰將交易確認信息發送到智能交易平臺，自動交易談判與合同簽訂。隨后，供應商聯系廠商發貨，醫院驗收收貨。最后，醫院財務部門根據合同，在資金支付平臺對設備進行加密支付，交易完成后財務部門在私有區塊節點賬務處理平臺進行入賬，整個采購過程就此完成。該模型在某大型三甲醫院應用到采購工作近1年來，模型中的多數功能已實現，其中公司信用平臺、智能交易平臺、第三方監管等聯盟區塊結點的功能暫時由院內部門維持。本研究選取部分具有相同或相近技術指標采購要求的同類設備進行對比。對于萬元以下的設備，如輸液泵，在付款時長方面提升明顯；萬元以上，尤其是30萬元以上的設備，申請、采購、付款時長大為減少，全部采購過程的平均時長由109天降低到40.5天，減少62.8%，采購效率大幅提高。此外，新的采購模式下，采購過程公開透明可追溯，杜絕了弄虛作假、中飽私囊的情況，供應商、生產廠商和產品的信息更容易獲取，采購部門采購的設備更符合科室要求，臨床科室滿意度提高，同類設備的單臺采購價格平均減少15.7%。
6結語
和傳統醫院采購模式相比，基于區塊鏈技術的醫療設備采購模型有以下特點：一是由于去中心化的特征，各部門之間關系平等、同時審批，提高了科室申請和付款環節的速度，提升了醫療設備采購工作的效率；二是由于智能合約和公司信用平臺的存在，供應商廠商的選擇、合同的簽訂、資金支付等都自動完成并記錄，整個過程公平、公正、公開，所有的流程均可追溯，傳統采購方式中供應商選擇不透明的問題將不復存在；三是加密算法的加入，確保了采購過程中交易雙方的身份信息準確無誤，付款效率提高，確保支付安全準確。由此可見，將區塊鏈技術運用到醫療設備的采購過程中，可以實現業務技術一體化，創建更為科學的采購管理體系，解決傳統醫療設備采購所存在的問題，優化采購過程，對提高當前醫療設備采購的高效性、安全性、公平透明性和可追溯性具有較高的應用價值。
作者：戴劍峰 陸陽 王菁菁 單位：蘇州大學附屬第一醫院醫學工程處工程師