基于模拟的AHP方法分析EHR系统可扩展性：哥伦比亚医疗机构中的区块链应用研究

医学信息学解锁24（2021）100576基于模拟的AHP方法来分析医疗机构中使用区块链技术的EHR系统的可扩展性AlexanderGarridoa，LeonardoJuanRamírezLo′pezb，*，Nicola′sBeltra′nA′lvarezba哥伦比亚特区Bogota'SedeCalle100，新格拉纳达军事大学工业工程系，b新格拉纳达军事大学电信工程系，哥伦比亚特区Bogo t a'，A R T I C L EI N FO保留字：区块链电子健康记录医疗系统医疗记录医疗中心A B S T R A C T目标：自推出以来，区块链应用程序数量众多且多种多样，可以解决许多以前认为无法克服的问题。在健康记录管理领域，电子健康记录（EHR）的存储一直是学术界最感兴趣的话题之一，尽管使用区块链技术的实现并非没有缺陷。因此，本研究的目标是选择区块链协议，该协议在考虑到可扩展性问题时提供最佳性能。在高优先级医疗机构（HP-HI）中实施基于BT的EHR系统。方法：为了实现这一目标，将离散事件模拟工具和AHP技术相结合，对选定的区块链协议进行建模并分析输出数据。结果：以太坊协议成为考虑中的HP-HI的整体性能最佳的平台。这一结果是基于对三种区块链协议（以太坊，Dogecoin和比特币）的严格分析，以及评估基于BT的EHR系统可扩展性的五个标准：发送的交易，接收的交易，失败的交易，节点和成本。这项研究是第一个实际的研究，以评估执行情况在哥伦比亚卫生系统的背景下，基于BT的EHR系统。这项研究还整合了一个通用的评估框架，可以复制到其他类似的HC。结论：鉴于所研究的可扩展性问题，以太坊协议始终是所选HP-HI的最合适的区块链解决方案。这一结果与先前基于BT的EHR系统的研究一致。本研究中讨论的解决问题的综合方法也可以复制到其他类似的HC中，以提高其对COVID-19等流行病的表现1. 介绍区块链技术（BT）可以被视为一种颠覆性的行业创新[1，2]。自中本聪在21世纪第一个十年末Nakamoto 基本 支柱 的 的 行业 4.0 倡议[4]。 迄今基于区块链的应用有数十种，包括不同行业的各种创新和多样化的解决方案，如农业[5]，无人机[6]，教育[7]，智慧城市[8]，网络安全[9]，供应链[10]，医疗保健[11]，以及最近作为对抗流行病的工具[12]。关于后者，像2019年冠状病毒病（COVID-19）这样的大流行病，目前全球许多医疗保健系统崩溃的原因，特别是在发展中国家，为探索基于区块链的发展的新见解和进展提供了肥沃的土壤。BT由于其内在的能力， 适应 到 很多问题， 提供显著 的改进医疗中心，特别是在隐私和病人的完整性方面医学信息[13]在这方面，Radanovic和Likic确定了区块链应用在医疗保健领域的六个主要领域，即：电子病历管理、药品供应链管理和质量控制、医学教育、健康保险和采购政策、公共卫生和生物医学研究[14]。本研究的重点是将该技术应用于一个基于BT的电子健康记录（EHRs）系统，该系统适用于一个* 通讯作者。电子邮件地址：diogenes.garrido@ unimilitar.edu.co（A. Garrido），leonardo. unimilitar.edu.co（L.J. RamírezLo'pez），u1401152@unimilitar.edu.co（N.B. 阿尔瓦雷斯）。https://doi.org/10.1016/j.imu.2021.100576接收日期：2020年12月10日;接收日期：2021年4月10日;接受日期：2021年4月10日2021年4月22日在线提供2352-9148/©2021的 作者。发表通过 Elsevier 公司这是一个开放接入文章下的CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。可在ScienceDirect上获得目录列表医学信息学期刊首页：http://www.elsevier.com/locate/imuA. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005762一个发展中国家（哥伦比亚）高度优先保健机构（HP-HI）。根据国际标准化组织[15]，EHR是一种标准化的信息模型-以数字文件的形式-随着时间的推移整合了患者的所有健康信息。选择作为我们分析单位的HP-HI是一个公共组织在哥伦比亚卫生系统中，该中心拥有最高水平的服务，能够为急性和慢性病人提供广泛的复杂和专业的医疗服务。在健康网络中实施基于BT的EHR系统并非没有挑战，包括可扩展性问题[16]。BT系统中的可扩展性问题出现在大规模数据集以电子方式传输时，带宽限制和/或要求防火墙，从而影响网络运行的响应能力，交易速度和长期直接成本[17]。选择可扩展性作为本研究的主轴，是因为HP-HI专家咨询了这个问题是”五个标准：每单位时间从初始节点发送的交易数量-或交易吞吐量-通过区块链网络; 第二，每单位时间从生成的区块链接收的交易数量-或交易确认延迟;第三，失败的交易数量;第四，每个区块链协议;最后，通过使用基于云的选项来实现每个区块链协议所需的基础设施的直接成本。基于上述背景，本文探讨了以下问题：考虑到实现基于BT的EHR的可扩展性问题，哪种选定的区块链协议表现更好？为了回答这个问题，开发了一个强大的模拟模型，根据上述五个标准比较每个区块链协议的单独性能。然后通过层次分析法或AHP的镜头分析模拟模型的结果。值得注意的是，在文献综述过程中，没有发现与所讨论的分析直接相关的以前的作品，因此，据作者所知，本文是第一篇专注于评估基于BT的EHR系统在哥伦比亚卫生系统中的实施情况的研究。本文的其余部分组织如下。第二节回顾和分析了以前发表的基于BT的EHR领域的工作，重点是可扩展性问题。第三节介绍了一个综合评价框架，用于选择最适合的基于BT的EHR系统。 本节还介绍了两种方法-逻辑模拟 和分析 层次分析法或AHP - 用于回答中心研究问题。第4节详细解释了两种研究方法在选定的区块链协议上联合应用的结果。本节还描述了用于应对COVID-19等大流行病的一般区块链架构。最后，结合所提出的指导性问题，2. 相关工作虽然EHR的应用领域是一个成熟的概念，可以追溯到20世纪60年代[20]，但基于BT的EHR系统的研究领域相对较新。在谷歌学术数据库中发现的关于这个主题的最早的文章可以追溯到2016年[21]，从那时起，这个主题在科学界引起了相当大的兴趣，判断根据所述物品的数量-例如，在同一个数据库中简单地搜索基本术语“电子健康记录”和“区块链”就能检索到3000多个因此，考虑到这一点--大量的文章（例如参考文献）。[22]以下通过使用三个术语进行检索来缩小文献综述范围：“区块链”和“电子健康记录”和/或“可扩展性”。从一开始，可伸缩性问题就一直存在于EHR系统网络的设计[23]。Bashir [24]指出，可扩展性和隐私问题是BT领域需要解决的挑战之首，特别是在私有网络的背景下。作者认为，可扩展性可以被视为在医疗保健领域更广泛接受BT的抑制因素，褶皱以类似的方式，Yli-Huumo及其同事[25]在一项关于BT当前研究的研究中提出，BT应用程序应该更关注可扩展性Zhou和他的同事[19]描述了对基于BT的应用中的可扩展性问题进行了分类，并提出了几种解决方法Gountia [26]指出，基于BT的网络中的可扩展性问题可以被视为任务数量增加与以及处理它们所需的时间。O 'Donohue及其同事也提出了类似的想法，他们发现EHR系统的BT可扩展性有两个权衡：可扩展性和读/写性能之间的关系，以及可扩展性和不变性。这些作者在这方面得出结论，可扩展性可以通过以下方式得到改善通过哈希镜像而不是数字记录将数据移动到链外Mayer及其同事[16]基于对现有研究的系统性回顾，确定了基于BT的EHR系统的五个基本特征，包括互操作性、隐私性、安全性、治理和可扩展性。关于后一个方面，这些作者预计，基于BT的EHR系统，除了登记简单的交易数据，最终将存储患者的成像研究，这可能会损害整个系统的可持续性。梅耶尔和他的同事们[16]还强调，为了实现充分的互操作，在EHR中，必须考虑可扩展性问题优先考虑。Chukwu和Garg [22]和Rifi等人。[28]描述了BT在医疗保健领域的框架，原型和当前问题。这些作者强调，未来需要对基于BT的医疗保健应用进行研究，更多地关注基于BT的EHR与传统EHR的比较。Shahnaz等人。[29]和Fernandes等人。[30]指出，EHR区块链的可扩展性问题主要可以通过数据存储的限制来解释。为了纠正这个问题，这些作者设计了一些模型，其中大量的患者信息，如医疗视频或临床图像，存储在区块链之外使用这个相同的概念-即，患者记录不存储在区块链中，Dagher及其同事[31]提出了所谓的“ An c i l e ” 模 型 ， 这 是 一 种 基 于 智 能 控 制 应 用 的EH R 区块 链框 架 。推广基于可扩展性的系统。Xia及其同事[32]为EHR开发了一个类似的去中心化BT模型，其中敏感患者的数据存储在云环境中。 Hogaboam和Daim[33]确定了对EHR系统实施决策影响最大的关键因素。这些作者强调，需要一个更全面的决策模式，在小型门诊设置的EHR选择。Guo及其同事[34]指出，基于BT的EHR系统中的块大小可能是一个严重的缺点，因为EMR可能包含可能影响这些系统的可扩展性的医学图像或患者视频。同样，与以前的作者一样，Chenthara[35]他的同事们指出，医疗记录的可扩展性-由于健康数据持续增长的事实，长期安全存储是基于BT的EHR系统的主要关注点。这些作者开发了一个测试案例，其中通过使用上述智能合约的概念Agbo和Mahmoud [36]指出，基于BT的EHR的可扩展性问题在与网络事务的速度和性能相关时尤其关键，例如在远程患者监护系统中。作为一种解决方案，Kuo及其同事[37]建议将BT用作健康数据的索引，而不是所有患者记录的存储库。同样，Go'ngora及其同事强调，这项技术的可扩展性以及对数据访问的控制是在卫生系统中实施BT的主要障碍。Tith及其同事[39]开发了一个基于BT的EHR系统原型，A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005763允许患者记录在不同医院之间共享，通过使用集成多个区域EHR的分散方法解决了这种情况下的可扩展性问题。Nagasubramanian及其同事[40]建议使用云配置来减少可扩展性对数据存储的影响。Mukherji和Ganguli[41]认为，BT目前的许多与其实施有关。这些作者在Hyperledger Fabric上提出了一个基于BT的框架，通过星际文件系统传输大型医疗记录，来提高基于BT的EHR系统的可扩展性。在一篇不寻常的应用文章中，Donawa及其同事[42]评估了美国医院系统的可扩展性。cols–Bitcoin, Ethereum and IOTA–in light of EHR transactions andtient遇到transactions交易.这项研究的结果表明，以太坊协议是具有最高可扩展性的替代方案。与之前的研究人员类似，Lo及其同事[43]提出了一个适用的通用框架，可供从业者用于评估BT协议在EHR系统中的适用性。这些作者指出，在可扩展性问题得到解决之前，BT不会完全适合EHR应用。到目前为止发表的大多数文章-考虑到可扩展性问题和/或基于BT的EHR系统主要集中在理论方面和前沿研究，而不是实际应用，这可能是由于这种新颖的分类帐技术仍处于开发阶段。作者似乎更对解决BT复杂的技术问题感兴趣，在设计后和开发后阶段与BT相关的问题。在医疗背景下，围绕BT的一些重要的实际问题的例子是：什么是最合适的BT为基础的EHR系统的HC的特点？在实施基于BT的EHR系统之前，HC必须满足哪些技术/组织要求？实施特定的基于BT的EHR系统的成本影响是什么？这些只是值得进一步研究的许多相关关键问题中的三个。研究人员的这种明显的疏忽无意中在现实生活中的案例研究文献中创造了一个空白，这些案例研究涉及有形和具体的如何实施和评估基于BT的EHR系统在HC本研究就是试图填补这一空白。3. 研究方法本文包括两个主要的研究方法：基于计算机模拟的建模和层次分析法。图1描述了两项研究的总体综合评价框架根据选择的性能标准和专家的偏好，选择最合适的区块链协议的方法。图1中的第一个层次描述了每个HI项目经理应该考虑的七个关键方面，以成功实施基于BT的EHR系统。综合框架的第二个层次侧重于BT-基于项目经理想要分析的EHR系统这项研究中的可扩展性根据形势的需要。最后，在图1的第三和第四级中，分别确定了模拟和AHP方法的必要步骤。重要的是要强调的联系，存在于第一个层次（进行这种性质的分析的目的）和第四个层次（应用AHP技术所需的总体目标）之间。同样重要的是，AHP输出与最终决策相关的方式，以实现最合适的BT-基于层次分析法的系统在HC考虑。这一模式虽然是为特定目的设计的，但可供面临类似决策过程的其他人道主义协调员参考。应当指出，从传统的电子健康记录系统迁移到基于BT的系统的项目实际上可能是任何人道主义协调员各级的一个重大挑战。做出这一决定需要考虑组织中的人力和技术因素，HC的特点是本质上很复杂[44]。3.1. 区块链协议技术文献描述了与现有BT协议一样多的基于BT的EHR系统，这取决于HC图1.一、 综合评价框架，以选择最适合的BT为基础的 EHR系统。A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005764++++满意了例如，一些作者选择了Hyperledger Composer Fabric平台来开发EHR系统[34，35];其他作者更喜欢应用以太坊[45]，还有一些人选择了比特币[26]。在这项研究中，建立了一个仿真模型， 关于三个最有前途的区块链框架的架构-用于开发医疗保健应用程序[36]：以太坊，Dogecoin和比特币。本研究选择的这三种方案中的每一种都符合进行比较分析的独立但互补的标准。以太坊协议被纳入分析，因为它目前被认为是实现EHR系统的最突出和最常用的区块链平台[22，29]。虽然这个区块链协议是基于比特币的，因此与其前身共享几个特征，但它集成了新的功能和能力。EHR系统的以太坊平台的一个标志性方面在于其创建和使用“智能合约”的能力封装代码和业务逻辑，为网络用户提供灵活性和可编程性Dogecoin协议-从莱特币加密货币编码-是一种开源的点对点加密货币，最初由程序员Billy于2013年推出来自俄勒冈州波特兰市的Marcus与占主导地位的加密货币比特币竞争，纯粹基于可访问性标准[46]。虽然Dogecoin在医疗保健领域的应用很少，但该平台基于其与其他区块链的易于集成而被纳入本分析协议-包括以太坊进入所谓的“Dogether-eum”-或创新的三重，即“con-sensus-computation-politics”[ 47 ]。最后，分析中考虑了比特币，因为它是BT应用程序（或区块链1.0）的前身，也是开源社区中最受欢迎的平台，因为它的共识机制（或“工作量证明”和“权益证明”）被认为是最常用的区块链 观念 健康领域 48. 此外，在可扩展性，但该平台的事务性能较低[25]。然而，一些从业者不建议在医疗保健应用中使用此协议，因为它更容易侵犯隐私和安全[36]。关于模拟建模，有几种方法，可应用的工具-参见例如，参考文献[49、50]。在这项研究中，OMNeT离散事件仿真环境被选择用于此目的[51]。该仿真工具基于INET框架和C语言，已被证明是复杂系统、无线电信网络和分布式系统建模的有效和鲁棒的解决方案[52]。对于所分析的拟议HP-HI，使用了1年时间的模拟运行，10次不同种子的随机运行，以及2，000，000次交易/年的数量或转移率。以20，000例患者/年的近似数量和100-平均转移/用户/年的上限值作为参考点计算每年的交易数量，这对应于分析中的HP-HI中5年计划范围的最高预计交易数量[53]。图图2 -4分别显示了使用以太坊、狗狗币和比特币协议的HP-HI的分层方法。三个无花果-所示的示例描述了在t=0时所提到的区块链协议的分布式网络，这解释了为什么它们中没有一个在那一点上显示出任何故障。图如图2-4所示，绿色数字是以每毫秒百分比表示的机器基础设施的动态表示。黄色节点（A、B、C和D，或生成器）表示可以访问患者医疗信息的主要利益相关者，如医生或护士。同样，红色节点--图2中的RX：R1到R11、图3中的RX：R1到R267和图4中的RX：R1到R26967--分别描述了生成的数据块的数量。 每个场景的红色节点数量为以比特币协议为参考[54]确定。因此，根据每年123，608，082笔交易的估计数量和总共1，666，667名矿工[55]，需要26，967名比特币矿工来支持正在考虑的HP-HI中每年2，000，000笔交易的运营。类似地，对于Dogecoin和Ethereum协议分别取10和50的因子，并且块生成速率等于600/秒[56]，这些协议所需的矿工数量分别为267和11，如图2所示。 2比4 最后，蓝色节点或图二、以太坊协议适用于正 在 考 虑 的HP-HI。A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005765图三. Dogecoin协议适用于正在考虑的HP-HI。3.2. 层次分析法见图4。 比特币协议应用于正在考虑的HP-HI。在这项研究中进行了半结构化的采访，引起了个人的喜好和评价的咨询人员前，为了正确评估模拟模型的先前结果，使用AHP技术[57]来确定三个区块链协议中的哪一个在所考虑的五个标准方面提供了最佳性能。该技术已被广泛应用于多个研究领域，被认为是一个有价值的工具，用于评估复杂的多属性方案的基础上的偏好，参与决策者[58]。应用AHP技术所需的步骤在图中简要描述。 五、在这项研究中，步骤1perts. 步骤5-10是根据上述信息计算的。 表1-3总结了应用AHP技术所获得的信息分析。图6显示了评估的区块链协议的分层决策 为 的 HP-HI 下 考虑.因此，我们认为， 使用‘fundamental scale表2中的成对比较矩阵（PCM）也是从表1中总结的。PCM回答了A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005766图五. AHP应用程序。表1区块链协议选择问题的五个标准的成对比较总结表3成对比较矩阵显示使用每个标准的区块链协议的偏好。成对比较更重要的标准有多重要数值评定（一）标准：STST-RT RT强重要性5ST-FT FT弱2ST-N N中度+ 4爱多碧1 1/3 1/9做3 1/4ST-C C中度3重要性Bi 9 4 1（b）标准：RTFT-C CN–C重要性弱2弱2爱多碧1 1/3 1/9做3 1/6Bi 9 6 1ST：发送的交易，RT：接收的交易，FT：失败的交易，N：节点，C：成本。（c）标准：FT爱多碧表2区块链协议选择标准的完整成对比较矩阵。StRTFTNCSt11/51/21/41/3RT51412Et 1 2 9做1/2 1 9Bi 1/9 1/9 1（d）标准：NST：发送的交易，RT：接收的交易，FT：失败的交易，N：节点，C：成本。五个标准有助于实现总体目标（e）标准：C爱多碧区块链协议，类似的过程用于回答三个区块链协议如何与同一图中指出的五个标准中的每一个进行单独比较的问题Et 1 5 9做1/5 1 4Bi 1/9 1/4 1Et：以太坊协议，Do：狗狗币协议，Bi：比特币协议。RT-FTRT中高凸度4RT-N没有一同样重要1RT-CRT弱2FT-NN中度3FT21/411/31/2Et做BiN41312Et139C31/221/21做1/317总和15.002.9510.503.085.83Bi1/91/71A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005767见图6。 区块链协议选择问题的层次结构。因此，表3中描述的PCM总结了实验者在这方面的偏好。模拟模型的结果和AHP技术的输出分析都将在下面的小节中讨论，以及基于区块链的COVID-19电子病历系统的描述。4. 结果4.1. 从模拟模型在图1和图2中详细描述了所选择的区块链协议中的每一个的模拟结果。七比九这些图中的每一个都描述了运行的数量红色节点收到的交易数量（RT），失败的交易数量（FT）表示为前两个的百分比类似地，实施三个区块链协议中的每一个的直接成本在表4中描述。该信息是通过考虑基于云的选项的应用获得的，即，患者信息将存储在由私人提供商管理的数据仓库中[59]。从这个意义上说，这里的假设是，所提出的EHR系统最终将作为基础设施即服务网络或IaaS发挥作用。然而，应该指出的是，在云中外包私人健康数据的选择面临着一个重大风险，患者信息泄露给未经授权的利益相关者[35]。4.2. 从层次分析法表2中描述的PCM用作参考，以导出图6中阐述的关于总体目标的五个标准的优先级向量或特征向量解在10次比较和一致性比率为0.08 0.10的情况下，五个标准的所得权重如表5<类似地，表5-b-f中示出了与五个标准相比较每个向量的优先级涉及三个比较和一致性比低于0.10的所有情况下检查最后，根据先前的结果，在表6的最后一列中计算了三个决策备选方案的总体优先级。 以这种方式，例如，ST准则具有0.064的优先级，并且根据ST标准，以太坊替代品的优先级为0.073，其中这两个值的乘积-0.00467-表示基于ST标准的以太坊替代品的优先级值。以太坊替代品的总体优先级-0.4242- 是通过对标准RT ，FT ，N和 C进行类似的计算，然后将所有了产品见图7。 以太坊协议模拟输出（节点数：11）。A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005768图8.第八条。 Dogecoin协议模拟输出（节点数：267）。见图9。 比特币协议模拟输出（节点数：26，967）。表4区块链协议的直接EHR实施成本议定书节点一次性付款总额（美元）需援引虚拟CPU估计类型以太坊1111616d2.8X大号36,96516 TB硬盘Dogecoin267358280ds1.large159,6412 TB硬盘比特币26,9676742426,968dc2.large1,020,7610.16 TB NVMe-SS4.3. 基于区块链的COVID-19图10中描述了所提出的基于通用区块链架构以应对诸如由COVID-19引起的流行病的EHR系统。当病人到达HP-HI寻求医疗照顾或接种疫苗时，这个周期就开始了。授权的医疗工作人员验证患者的电子病历-EMR v.0，可在区块链网络上获得-并在咨询后对EHR软件进行更改或更新（如果适用）。因此，创建了每位患者的新EMR版本-EMR v.1-并存储在HP-HI数据仓库/云中。 电子病历信息源可以收集以健康记录散列的形式直接从患者获取，或者从A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）1005769=-+=+=+表5标准和决策备选方案的优先级。网络建成，为每个人病人最终，如果需要，患者数据可以在全国的医疗中心网络中共享。一般来说，在医疗保健领域，基于BT的EHR系统 提供 特性 不变性、可复制性和这是传统的EHR系统无法做到的[24]。具体地，如可以在图10所示的私有区块链中推断的，设计用于COVID-19的基于BT的EHR系统相对于其对应物（传统的基于EHR纸张的系统）有两个主要优点。第一个明显的优点是病人医疗记录的便携性因此，从技术上讲，在基于BT的EHR系统中，医生可以访问其病人的临床病史，而不管他们向哪个健康服务提供者实体注册。特别是，医生可以实时了解患者是否已被诊断患有COVID-19，和/或他/她是否已经接种疫苗，而无需正式程序中的中介。所以，爸爸-如果获得授权，tients具体的正在进行的研究，例如，在当前情况下，制药公司可能有兴趣验证特定批次的疫苗对具有某些合并症或年龄范围的患者的功效，和/或评估其附带效应。结合前述内容，使用基于BT的EHR优于传统EHR的第二个主要优点在于使用开放标准来在国家/国际健康中心网络的节点之间交换信息。例如，面对新型冠状病毒的潜在威胁和重振旅游业的需要，全球许多国家仍在争论游客是否应在边境出示冠状病毒检测阴性的证明。使用基于BT的集成EHR系统可以通过增加网络代理的互操作性和消除数据孤岛来避免这种昂贵的二分法。在实践中，基于BT的EHR系统的优势是不使用这种分布式分散技术的传统EHR系统的弱点。从这个意义上说，尽管真正的医疗保健组织由于几种威胁仍然对采用BT犹豫不决[60]，但HC管理人员应该抓住COVID-19的影响，将其作为促进和加速在其组织中实施基于BT的EHR系统的机会。5. 结果讨论在检查模拟模型的输出数据时，可以看到所获得的结果并不完全是结论性的。关于STEt：以太坊协议，Do：狗狗币协议，Bi：比特币协议。可穿戴设备、智能传感器和医学成像设备。对患者EMR的更改或更新这两种操作都允许获取图1中所示的区块链原理。 10个。因此，虽然第一种类型事务交换的信息-指的是与在患者的EMR中执行的改变/更新相关联的信息（即，谁做的，什么时候做的），第二种类型的事务-签名-描述了与批准这种更改/更新的用户的角色和属性相关的信息通过他/她的数字签名。EX改变和签名事务被存储在包含患者的数字信息的虚线框中一段时间后，交易数据块陆续添加，直到区块链健保表6决策备选方案的总体优先级。和RT标准，以太坊协议分别比狗狗币和比特币协议表现得明显更好，如图2和图3所示。七比九因此，对于ST准则，μEt=1.304E+ 09远高于μDo=6.338E+ 08和μBi=1.109E+ 08，而对于RT标准，μEt=5.041E 08 是 更高 比 μDo2.641E08 和 μBi1.109E 08，分别然而，当分析FT准则时，比特币协议的性能明显优于以太坊和狗狗币：μBi=0.0%低于μDo58.33%和μEt61.67%。 这个略显通过应用AHP技术，引入专家对各准则和决策方案的偏好，修正了仿真模型输出数据的不一致性。因此，该模型的结果表明，在研究中的HP-HI所考虑的三个区块链平台中，以太坊协议。根据N准则，假设节点较少的区块链网络比节点较多的区块链网络更快，决策方案标准总体优先事项StRTFTNC以太坊0.0640.0730.3440.0680.1010.5820.3120.6550.1790.74342.42%Dogecoin0.2000.1620.3670.2900.194百分之二十三点零八比特币0.7270.7700.0510.0550.06334.50%（一）标准优先秩St6.4%5RT百分之三十四点四1FT百分之十点一4N31.2%2C百分之十七点九3（b）第（1）款标准：ST替代品优先秩Et百分之七点三3做20.0%2Bi百分之七十二点七1（c）第（1）款标准：RT替代品优先秩Et6.8%3做百分之十六点二2Bi77.0%1（d）其他事项标准：FT替代品优先秩Et百分之五十八点二1做百分之三十六点七2Bi5.1%3（五）标准：N替代品优先秩Et百分之六十五点五1做29.0%2Bi百分之五点五3（f）第（1）款标准：C替代品优先秩Et74.3%1做百分之十九点四2Bi6.3%3A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）10057610图10个。基于BT的COVID-19 EHR系统的基本架构。因此，更好的是，以太坊协议的优势也以太坊的主导模式仍然存在，考虑到C标准：实现该协议的成本是只有一小部分的成本需要实施狗币和比特币协议-23.15%和3.62%，分别。值得注意的是，模拟结果与其他类似研究论文的结果一致，特别是在以太坊协议对所描述的可扩展性问题的适用性方面。最后，鉴于当前COVID- 19造成的全球健康危机，重要的是要强调本文提出的解决问题方法（见图1）与各国迄今为遏制这一毁灭性流行病所做的努力之间的联系。作为短期应对措施，许多政府实施了封锁和延长宵禁的综合措施，以减少病毒传播，同时增加医院重症监护室的数量。然而，这些行动的结果并不完全是积极的。虽然在大多数情况下可以增加ICU的数量，降低传染速度，但滥用和长期使用抗生素减缓了经济活动，导致民众不满和大规模抗议作为回应，各国政府被迫取消了这些措施的适用，这些措施导致了新的疾病高峰的出现，这就是所谓的平衡公共卫生和经济的困境。解决这一困境的一个实际解决方案可以通过基于运行在区块链协议上的EHR系统网络的操作来实现本地化的区块链来找到。如所讨论的，使用基于BT的EHR系统的国家/国际HC网络不仅可以实时跟踪COVID-19患者、感染风险或接种疫苗，还可以确保信息的隐私性和完整性。后一个方面可以被认为是及时做出正确的医疗保健决策的关键输入，确保控制疫情蔓延的战略取得成功防止新的爆发。6. 结论尽管区块链领域取得了所有重要的进步和发展，但这种应用于EHR的分类账技术仍处于起步阶段，还有一些缺陷需要克服。这些挑战之一涉及本研究中讨论的可扩展性问题。这个问题起源于当基于BT的EHR系统在HI中的数据量、用户或事务，从而增加了对数据存储的需求这里审查的案例研究对整个卫生网络的业绩产生了负面影响。为了模拟这种情况，本研究考虑了所考虑的HP-HI的最坏情况，即。A. Garrido等人医学信息学解锁24（2021）10057611例如，在有限的时间范围内处理大量的交易-每年2，000，000笔交易。这个假设是基于这样的前提：由于层更新过程，许可区块链网络中的更多交易可能会导致其组成的节点中的更大工作负载。作为模拟的结果启用AHP方法，以太坊平台被确定为然而，必须考虑到，这一拟议建议在实践中受到参与决策分析的专家的偏好的未来的工作可以通过用其他关键因素（如隐私、安全、治理或互操作性）替换可扩展性问题来重用本研究中提供的基于BT的集成框架。最后，鉴于目前的流行病，以及基于BT的EHR相对于传统EHR的明显优势，现在是时候考虑决定采用这种分类账技术，而不是作为一种选择，而是作为加强发展中国家卫生系统的强制性政策。在这方面，作者认为，如果这项研究中提出的解决方法可以方便地在其他类似的HC中复制，这一行动可能有助于建立一个整体解决方案，以提高HC的快速反应能力，并在未来更好地准备面对类似或更糟糕的流行病。对医学信息学解锁编辑的声明提交的手稿尚未出版，也没有同时考虑以任何语言全部或部分出版，除非以摘要的形式。作为作者，我们理解，如果本手稿包含任何部分（定义为论文，数据，表格或图表），与已经发表的信息基本重叠，则可能被视为多余或重复道德问题和利益作者声明，在本手稿中讨论的主题中不存在任何潜在的利益冲突或伦理问题竞合利益作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作致谢作者感谢新格拉纳达军事大学的支持。引用[1] 放大图片作者：Christensen C，Raynor M，McDonald R.什么是颠覆性创新？Harv Bus Rev 2015;93（12）：44-53.可查阅https://hbr.org/2015/12/what-is-disruptive-innovation。[2] Casino F，Dasaklis T，Patsakis C.基于区块链的应用的系统性文献综述：现状，分类和开放问题。TelecomInf2019Nov22.https://doi.org/10.1016/j.tele.2018.11.006[Epub].[3] 中本聪密码学邮件列表。C2008 [2008年10月31日引用]。可从http://www.bitcoin.org/bitcoin.pdf获得。[4] 放大图片作者：J. 数字化供应链、智慧运营和工业4.0。在：全球供应链和运营管理。Gewerbestrasse. 德国：Springer-Verlag; 2019。https://doi.org/10.1007/978-3-319-94313-8[Epub].[5] Xiong H，Dalhaus T，Wang P，HuangJ.农业区块链技术：应用和原理。FrontBlockchain 2020年2月21日。https://doi.org/10.3389/fbloc.2020.00007[Epub].[6] [10]李文辉，李文辉.区块链在无人机中的应用：综述。Veh Commun 2020 Feb 13.https://doi.org/10.1016/j的网站。vehcom.2020.100249[Epub].[7] Lam T，Dongol B.一个支持区块链的电子学习平台。Interact Learn Environ 2020Feb 03.https://doi.org/10.1080/10494820.2020.1716022[Epub].[8] Singh Y，Singh N.智能城市的区块链技术。新加坡：Springer; 2020.https://doi.org/10.1007/978-981-15-2205-5[Epub].[9] Choo K，Dehghantanha A，Parizi R.区块链网络安全、信任和隐私。瑞士：Springer; 2020年。https://doi.org/10.1007/978-3-030-38181-3网站。[10] ChunguangB，Sarkis J. 区块链技术的供应链透明度和可持续性技术评估模型。IntJ Prod Res 2020年1月6日。doi.org/10.1080/00207543.2019.1708989[Epub].[11] 岳新，王宏，金东，李明，蒋伟。医疗数据网关：在区块链上发现医疗智能，具有新颖的隐私风险控制。JMed Syst 2016年8月26日[Epub]，http：//doi：10.1007/s10916 - 016 - 0574 - 6。[12] Nguyen D，Ding M，Pathirana P，Seneviratne A.区块链和人工智能为基础的解决方案，以打击冠状病毒（COVID-19）样流行病：一项调查。TechRX iv 2020 Apr14. https://doi.org/10.36227/techrxiv.12121962.v1[Epub]. v1.[13] 放大图片作者：J.支持区块链的应用程序：了解区块链生态系统以及如何使其为您 工 作 。 Orlando ， FL ： Apress; 2017. https://doi.org/10.1007/978-1-4842-3081-7[Epub].[14] Radanovic<$ I，Likic<$ R.在医学中使用区块链技术的机会。应用健康经济和健康政策[Epub]，https://doi.org/10.1007/s40258-018-0412-8; 2018年7月18日。[15] ISO。健康信息学。电子健康记录。定义、范围和上下文。ISO Publ 2005。可从https://www.iso.org/standard/39525.html获得。[16] Mayer C，da Costa C，Righi R.区块链中的电子健康记录：系统性综述。健康信息J2020年9月30日。https://doi.org/10.1177/[Epub].[17] Zhang P，WhiteJ， Schmidt D，Lenz G，Rosenbloom S. 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