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申诉:医疗健康行业的区块链应用窥探 | BTC

时间:2022-08-29 00:09 点击:70 次

申诉:医疗健康行业的区块链应用窥探 | BTC

Overview 空洞 自区块链通过比特币投入公众视野以来,推敲人员便从未停驻为将区块链应用蔓延到非金融限度而努力的脚步。在这些非金融限度之中,医疗保健产业是有望对区块链产生紧要影响的行业之一。针对区块链工夫应用的推敲天然相对较新,但发展极为速即。因此,医疗保健产业的推敲从业人员一直在为跟上该限度的推敲前沿而努力。本文汇总了区块链工夫在医疗保健产业中的应用并加以瞻望,以求在充满迷雾的区块链工夫应用限度一滑属于医疗保健产业将来发展标的。 Report 申诉 应用标的 电子病历(EMR) 电子病历(EMR)是区块链工夫应用于医疗保健限度中的一个案例。区块链具有去中心化、防转换、数据可溯源、可靠性、智能合约、安全性和阴私性的特色,这些正与电子病历的需求相符相投。

电子病历示例

来源:Accumed

总部位于荷兰的数据安全公司 Guardtime 与爱沙尼亚政府协作树立了一个基于区块链的框架来考证患者身份。扫数公民都将获取一张智能卡,该卡诈骗区块链将 EMR 数据相互关联,EMR 中的任何更新都会被分拨一个哈希并注册于区块链之中。

这种方法不错确保 EMR 中的审核记载防转换且无法被坏心修改。防转换的、带时刻戳的数据日记还不错用来存储现存医疗保健数据库中的信息状态。数据库中的任何更新(举例挂号记载等)都会被分拨一个时刻戳,并在一个块中密码签名。鉴于医疗信息讹诈以及对诸如起搏器之类的可植入医疗征战进行数据操作的风险而引起的对数据完整性的柔和,这种区块链系统具有许多平允,它不错确保对医疗记载的任何修改都是安全且经得起审核的。

与 EMR 关连的第二个应用是 MedRec,一个由 MIT 实验室和 Beth Israel 医疗中心共同发起的一个格局。MedRec 提供了一种经管医疗保健系统之间的权限、授权和数据分享的去中心化的方法。此区块链应用旨在保障每一位患者的代理权和对别人探询其医疗保健数据的知情权。患者概况在区块链上分享这些权限,以创建一种愈加自动化的数据分享方法,用于临床和推敲用途。天然数据存储位置和审核日记都是在区块链中赞佩的,但扫数的医疗保健信息仍然保留在 EMR 系统中,同期,如若想要竣事真确的交互,配套软件也统筹兼顾。MedRec 格局已通过了以药物数据行为成见解说的测试,因此,生物医学的效用推敲可能会因区块链提供的对推敲数据的快速安全探询工作而受益。

另一个例子是由美国创业公司 Gem 使用以太坊区块链平台开发的 Gem 健康聚集(Gem Health Network)。GHN 允许不同的医疗从业者分享对疏通数据的探询权限。近似的还有好多,比如瑞士数字医疗公司 Healthbank,它也在力争于使患者概况使用区块链平台完好适度其数据;Medicalchain 则建造了基于区块链的平台,并为促进海外医疗机构之间分享患者的病历而努力;Healthcoin 筹谋构建一个全球化的 EMR 系统……除此之外,以区块链为中心开展不同筹谋和格局标其他参与者还包括 Factom、HealthCombix、Patientory、SimplyVital、IBM的Watson、BurstIQ、Bowhead、QBRICS 和 Nuco 等。

诚然,处分问题的方法是必要的,但落实到实施层面,这些方法濒临着以下几个问题:基于区块链的不同 EMR 处分决议之间的交互性(因为缺少斡旋的尺度),可蔓延性(大都临床数据),患者参与(并非扫数患者能且得意)经管我方数据的可实施性,数据安全性和阴私的保障以及激勉步调的缺少。 药品/药品供应链 区块链的另一个应用案例是制药行业中的健康供应链经管。制药行业精深濒临着这么一个可能会给患者带来可怕后果的问题:假药或劣质药品的流畅。区块链工夫还是被解说具有处分这个问题的才略。

大多数区块链格局仍处于成见阶段,供应链经管恰是这么一种成见。区块链可通过创建崇拜的注册表来追踪经过中每一步的家具和组件,从而简化经管、提高效用。开发基于区块链的医疗保健关连的软件,概况确保用于制造药物的组件的透明度、追踪药物分拨并保证处方的实在性。这些成见中的一部分还是引起了药商的兴趣兴趣,尤其是在美国,《药品供应链安全法》条款坐褥厂商必须提供批次级别的家具追踪和坐褥历史记载。为了保障美国食物药品监督经管局所推出的这套法案的实施,区块链的透明和可回想性就显得十分必要了。

南佛罗里达大学恩格哈特(Engelhardt)老师在窥探中提到包括 Nuco、HealthChainRx 和 Scalamed 在内的一些公司正在推敲若何使用区块链来检测处方药讹诈的问题。其总体头绪是在与扫数利益关连者(制造商、分销商、大夫、患者和药剂师)关连的区块链聚集上记载与药品处方关连的每笔交游。这么,任何一方对处方的任何变调或坏心修改都不错被监测到。梅特勒老师还提到了用Hyperledger(区块链工夫架构)的区块链工夫打击假冒药品的格局。 生物医学推敲与教养 区块链在生物医学推敲和教养限度里还有一个真理的应用案例:在临床教师中,区块链不错匡助排斥数据的伪造以及排除对临床推敲不良收尾的漏报。因为数据固有编码的匿名性质,区块链使患者更容易授予用于临床教师的数据许可。此外,区块链的防转换脾气概况解说通过区块链聚集的用于临床推敲的数据的完整性。区块链的透明性和人人性也使从基于区块链的数据中复制进行的推敲变得愈加容易,这些将使区块链有望透澈改变生物医学的推敲。除此之外,区块链还因其去中心化、不能变调和透明的脾气,而具有改变临床推敲出书物同业评审过程的后劲。 汉典患者监护(RPM) 通过形体区域传感器(或IoT征战)和移动征战聚集生物医学数据竣事的汉典患者监护,让在病院等传统医疗环境除外的处所汉典监护患者现象成为了可能。具体来说,这种技巧概况通过区块链存储、分享和检索汉典聚集的生物医学数据,从而达到汉典患者监护的宗旨。

汉典患者监护系统职责旨趣

来源:瑞萨电子

而针对以太坊区块链平台上的智能合约若何维持及时患者监护应用圭表,并在在安全环境中提供自动干扰,业内人士提倡了一种基于 Hyperledger 的决议,以务竣事区块链的数据聚集与移动医疗环境中医疗利益关连方之间的分享。不异的,秉承区块链工夫开发的移动援助征战(SMEAD)也让及时监测糖尿病患者的体征指数成为了可能。咫尺已有顺利使用移动征战(智高手机)将数据传输到 Hyperledger Fabric上的基于区块链的应用圭表。

举个例子,澳大利亚联邦大学老师 Ashraf Uddin 提倡了一种基于区块链的代理节点(PCA)监护患者的端到端模式。当需要安全存储来本形体区域传感器的数据流时,PCA 经管一个区块链组件以保护患者阴私。基于 PCA 的体捆绑构包括轻量级通讯契约,该体捆绑构允许将数据写入到个人区块链中,以促进医疗保健专科人员之间的数据分享以及集成到 EMR 中。同期它还能确保赞佩患者阴私。该结构登科了一种类 POS 的共鸣机制,该机制概况让 PCA 采用矿工以减少盘算量,使 PCA 不错为归拢患者经管多个区块链。该结构同期使用前缀树对每个区块进行修改以最小化能耗,整合加多安全性。模拟收尾标明,基于 PCA 的端到端架构不错在 RPM 中增强安全性和阴私性。

RPM 结组成见图

来源:IEEE

同期,业界也提倡了在基于区块链的移动征战医疗数据经管中使用实用群优化(PSO)进行根罅隙检测和特征优化的决议,并称其为 BMPLS(基于区块链的多级阴私保护位置分享)。限于贵寓缺少,咫尺为止这种决议仍停留于成见期与实验期。 健康保障理赔 与处理贸易结算近似,区块链有用于自动考证医疗理赔的后劲,这故意于擢升并保证经过的效用与安全。这种应用圭表不错通过区块链内存储加密的患者的身份解说、医保信息来提供理赔保障公经理赔依据。此信息由保障公司和区块链提供者分享,诈骗智能合约,不错达到近乎及时的自动理赔处理效果,经验考证和预授权将成为实践。如若推敲人员概况获取探询这些数据子集的许可,生物医学的推敲也将因此而受益。

对此,有一个很好的例子不错解说以上的见解,比如部署在以太坊区块链平台是MIStore(基于区块链的医疗保障存储系统)。

MIStore 医疗保障存储系统职责旨趣

来源:MIStore

MIStore 职责经过基本如下: 设施 1:病院将运蜕变交游发送到区块链聚集。 设施 2:病院将记载发送到区块链聚集。 设施 2.5:患者不错考证病院是否正确盘算了其开销记载。 设施 3:保障公司发送查询交游恳求以查询某些收尾。 设施 4:工作器从区块链读取交游和关连记载。 设施 5:土产货盘算后,工作器生成反应,然后将反应事务发送到区块链聚集。 设施 6:保障公司聚集反应交游并获取正确的反应。 设施 7:保障公司以恢复的正确收尾输出收尾。

在 MIStore 中,大多数数据都是可被考证的。举例,任何人都不错考证病院发送的运转交游的有用性,工作器不错考证病院发送的中枢数据的正确性,保障公司不错考证相应工作器是否正确盘算了反应,况兼患者不错考证相应病院是否正确处理了他的开销数据。而且,由于 MIStore 是散播式的,因此莫得集合式节点不错刑事连累「失败者」。具体来说,在病院和各工作方践诺 MIStore 契约之前,它们应诀别在智能合约中使用一定数目的质押代币。如若其中有人在区块链中发布了一些无效数据,那么任何人都不错在相应的智能合约中输入凭证,以获取滋扰者的保证金的一部分。

此外,一家名为 Pokitdok 的公司提倡了一项与英特尔协作树立基于区块链的系统的倡议,旨在促进医疗保健中保障理赔的处分,但咫尺为止开源信息有限,具体细节不知所以。 具体应用归来 总体而言,区块链应用工夫仍处于逐步熟识的发展过程中。即使开发了原型应用圭表,在某些情况下,它们也仅用于高亢基本功能的实验宗旨。关连 EMR 案例,原型圭表包括在 Hyperledger Fabric 上开发的 Healthchain、 Acile 和 MedRec ,两者均在以太坊平台上开发。其他原型包括 MedBlock、 BlockHIE、 FHIRChain 和 MeDShare 。

不异,其他区块链应用方面,举例药品/药品供应链的经管、生物医学推敲和教养、健康保障理赔处理和汉典患者监护也有关连案例。可是,还有一些潜在的区块链工夫应用案例仍停留在尚未开发原型的成见阶段。下表归来了医疗保健中的区块链案例以及为各个案例开发的原型应用圭表的相应示例:

具体挑战和局限性 基于区块链的应用圭表开发所濒临的挑战包括:交互性、安全性和阴私性的保证,运行速率的罢休与患者参与度的问题。 交互性 咫尺尚无须于开发基于区块链的医疗保健应用圭表的尺度。因此,由不同供应商或在不同平台上开发的应用圭表可能濒临无法交互的问题。举例,不异的两个 RPM 应用圭表,其中一个是在以太坊平台上开发的,而另一个是在 Hyperledger Fabric 平台上开发的,二者之间就很难交换信息。 安全性和阴私性 尽管区块链具有加密工夫,但这么的隐患仍然存在:即患者的身份仍有可能因为内容关联性满盈的数据聚集而透露于人人区块链之中。此外,行恶组织乃至政府机构对医疗保健区块链的坏心挫折也可能会导致安全罅隙,从而危及患者的阴私。据报道,近似的几种情况发生在为不同加密货币提供平台的区块链聚集上。区块链顶用于数据加密息争密的私钥也不够安全,一朝受到毁伤,就可能发生未经授权探询存储的 EMR 数据的后果。

业界还有这么一种顾虑:行为欧盟通用数据保护律例的一部分,区块链的不变性与欧盟通用数据保护条例(GDPR)的「被渐忘权」不符。该律例执法用户有权条款完好删除与其关联的数据。由于区块链的不变性,一朝保存到区块链的数据就不会被删除或变调。因此当需要透澈铲除患者的病历时,这种有助于牢固保存数据的不变脾气反而会成为拦阻。 运行速率 将大都的生物医学数据存储在区块链上并非最优解,致使在部分情况下不能行——因为这例必会导致性能严重下落。此外,区块链底层架构还存在处理速率问题,因为基于区块链的数据处理可能会导致一些明显蔓延。举例,以太坊区块链平台现时培植的考证机制需要聚集结的扫数节点都参与考证过程,这会导致相配大的处理蔓延,尤其是数据负载很大的情况下。

另一个挑战是若何让患者参与到区块链数据的经管之中。患者,尤其是老年人和年青人,可能对其健康数据的经管不感兴趣兴趣或者莫得参与才略。 可能的处分办法 为了应答区块链在 IT 系统中的应用所带来的一些挑战和局限性,本文尝试提倡一些处分方法。

举例,行为可蔓延性问题的决议,咱们或可将加密的健康数据「脱链」存储,以便仅将关联数据过甚探询方式的一些压缩信息存储在区块链上,这同期处分了区块链与 GDPR的「被渐忘权」的矛盾,即使区块链上的指针永存,链下存储的实质健康数据也能被恒久删除。但这种决议也有它的局限性:举例内置在区块链顶用于提高索要速率的冗余会因为这种处理决议而丢失,从而镌汰了本就低下的处理速率。

为了进一步保护数据与患者的阴私,开发人员在医疗保健应用中,使用了诸如独到或定约链之类的区块链而非公链。在区块链中,咱们不错加多一路适度圭表,以便驱除讹诈性或无效的交游。借助基于区块链的智能合约,咱们不错界说和编程不同的执法,以适度医疗保健应用圭表的行为方式及处理患者数据。

此外,为了优化系统性能、提高处理速率,咱们不错遴选 POS 的共鸣机制,仅允许某些节点参与共鸣和考证过程。 将来瞻望 区块链工夫在医疗保健中的应用仍是一个新兴课题,推敲人员必须开发更多的原型和成见解说,加深对医疗保健限度中区块链工夫应用的潜入,擢升工夫的熟识度。许多提议的优弊端,也需要通过对其框架、成见、模子和体捆绑构的具体测试与实施来评估。

为了保证不同区块链家具之间的交互性,斡旋尺度的制定是有必要的。现时的推敲重点落点在通过区块链原型的功能的测试以进行的成见考证。可是,要在运营医疗保健环境中普及区块链工夫,就需要界说交互性的斡旋尺度。因此,推敲人员必须将视边际在推敲交互性问题和尺度化过程上。惟有如斯,才调广开言路,提高研发效用。 Conclusion 结语 咱们咫尺尚且不澄莹区块链能否完好展现出它所具备的后劲,可是,要想以专诚旨的方式上前发展,就需要交易公司、政府监管机构和对患者负责的医疗从业人员从咫尺起首,参与建造将来。

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