Wetenschap
Krediet:Vanderbilt University
Vanderbilt-ingenieurs hebben met succes de haalbaarheid van op blockchain gebaseerde technologieën ontwikkeld en gevalideerd voor veilige, het vertrouwelijk delen van medische dossiers van patiënten in een casestudy die laat zien hoe blockchain een enorme uitdaging in de gezondheidszorg zou kunnen oplossen.
Interoperabiliteit van gezondheids-IT was een ongrijpbaar doel, met datasilo's tussen ziekenhuizen, klinieken, apotheken, en betalers die de uitwisseling van informatie bemoeilijken. De case study van Vanderbilt laat zien hoe blockchain-technologie het proces veilig kan stroomlijnen.
aanzienlijk, onderzoekers werken ook samen met een bedrijf uit Nashville dat van plan is blockchain-technologie te gebruiken om de opioïde-verslavingscrises van het land aan te pakken.
Deze ontwikkelingen maken deel uit van een grotere inspanning van Vanderbilt's Institute for Software Integrated Systems om de problemen en belofte van blockchain op een holistische manier te benaderen. Onderzoekers hebben een reeks belangrijke mogelijkheden gecreëerd, inclusief een architectuur die veilige toegang tot informatie ondersteunt tot ontwerpstandaarden voor best practices, wiskundige verificatie dat de onderliggende code correct is, en een testbed voor onderzoekers om hun ideeën uit te proberen.
Naast de zorg, ze werken aan blockchain-testcases met smart, verbonden steden, elektriciteitsnet toepassingen, en leveranciersrisicobeheer.
"Een paar jaar geleden dachten mensen dat blockchain-technologieën elk denkbaar probleem zouden oplossen, "Zei Cornelius Vanderbilt Professor of Engineering Douglas C. Schmidt. "Mensen realiseren zich dat dit doel gewoon niet realistisch is en kijken nu zorgvuldiger naar wanneer en waar deze technologieën nuttig kunnen zijn."
Voorbij de hype en hoge Bitcoin-prijzen, conventionele blockchain-technologie is problematisch geweest voor wijdverbreide toepassingen. De technische basis bestaat al tientallen jaren, gebaseerd op het concept van een publiek, gedistribueerde grootboek. De onderliggende code zelf bevat fouten en het conventionele model ondersteunt geen grote hoeveelheden transacties met strikte tijdsbeperkingen.
Maar de potentiële kracht van blockchain-technologie in de gezondheidszorg - met name het delen van patiëntgegevens om tijdige diagnose en behandeling te ondersteunen - komt dichterbij.
Medische gegevens delen zonder tussenpersoon
De casus, waarbij een tumorraad van een landelijk ziekenhuis betrokken was, evenals de blockchain-architectuur die die veilige informatie-uitwisseling ondersteunt, wordt besproken in de paper van het team, "FHIRChain:Blockchain toepassen om veilig en schaalbaar klinische gegevens te delen." Het is beschikbaar als voordruk en is ingediend bij het Computational and Structural Biotechnology Journal.
Onderzoekers van Vanderbilt en Varian Medical Systems evalueerden FHIRChain, zoals ze de technologie noemden. Uitgesproken als "vuur, "FHIR staat voor Fast Healthcare Interoperability Resources.
Hun doel was om een op blockchain gebaseerd systeem te ontwerpen dat voldeed aan de normen die zijn opgesteld door het Office of the National Coordinator for Health Information Technology, de Shared Nationwide Interoperability Roadmap.
Zorgbedrijven sluiten doorgaans contracten met derden om medische patiëntgegevens veilig uit te wisselen, zei studie co-auteur Dana Zhang, een Vanderbilt computerwetenschappen Ph.D. kandidaat. Deze externe tussenpersoon fungeert als de vertrouwde agent, die veilige transacties verifieert. Bijvoorbeeld, Ziekenhuis A, verzendt gezondheidsinformatie naar een vertrouwde agent, die het naar een kankerspecialist in kliniek B stuurt.
In tegenstelling tot, FHIRChain is een betrouwbare uitwisseling zonder gecentraliseerde derde partij. Het Vanderbilt/Varian-team voorziet een systeem van openbare en privésleutels waarmee een geïdentificeerde arts of kliniek gedurende een bepaalde periode toegang heeft tot gezondheidsinformatie in ziekenhuis A. Denk aan wachtwoord reset e-mails die binnen 24 uur actie vereisen.
In dit scenario verlaten de gegevens zelf nooit ziekenhuis A.
Zhang, die stage heeft gelopen bij Varian, een bedrijf voor medische apparatuur en software gevestigd in Californië, evenals het in Nashville gevestigde Center for Medical Interoperability, zei dat het team blockchain wilde gebruiken als een gedecentraliseerd toegangsmechanisme om de uitwisseling van medische dossiers met toestemming te vergemakkelijken. De case study lijkt op een patiënt die een second opinion over een medische kwestie wil van een externe specialist, omdat bestuursleden geografisch verspreid zijn.
"Het probleem is altijd om gegevens naar een andere arts te krijgen, "zei ze. "In deze benadering, de gegevens worden voor een tijdelijke periode ontsloten (met een decoderingssleutel), maar de oorspronkelijke faciliteit of arts is nog steeds de eigenaar van de gegevens."
De sleutels, of lang, complexe wachtwoorden gegenereerd door het systeem, de toegang tot gegevens gemakkelijker maken, maar ook alle partijen, inclusief de patiënt, vertrouwen in de veiligheid van het systeem.
Krediet:Vanderbilt University
Balanceren tussen decentralisatie en vertrouwelijkheid
Blockchain-technologieën bieden een gedecentraliseerd peer-to-peer-netwerk, wat enkele afwegingen met zich meebrengt. Onderzoekers van Vanderbilt en elders richten hun inspanningen op toepassingen in domeinen waar desintermediatie (dat wil zeggen, zonder centrale autoriteit) is belangrijker dan strikte vertrouwelijkheid, zei Schmidt.
"Het idee is dat er kracht is in aantallen, "zei hij. "Omdat je niet wilt dat iemand de leiding heeft, je bent bereid enige vertrouwelijkheid op te geven. Je weet misschien dat partij A iets heeft verkocht aan partij B en hoewel je niet weet wie ze zijn, je weet dat er een transactie heeft plaatsgevonden."
Een dergelijk systeem is "tamper-aware, ' zei Schmidt.
Op het gebied van humanitaire hulp, waar blockchain al wordt getest, de prioriteit is ervoor te zorgen dat de hulp in de juiste handen komt, voor de juiste doeleinden, en niemand kookt de boeken. Toepassingen op het gebied van hernieuwbare energie omvatten het bijhouden van wie stroom van hun zonnepanelen en windparken aan het net koopt en verkoopt.
De bredere inspanning van Vanderbilt is het aanpakken van blockchain-fundamentals. Dat omvat het ontwikkelen van veiligere "slimme contracten" die de basis van de technologie vormen. Jules Wit, een universitair hoofddocent informatica, zei een meta-analyse van 20, 000 slimme contracten gevonden 8, 000 met beveiligingsproblemen.
"De belangrijkste bugs kwamen eigenlijk van de makers van blockchain-platforms, " hij zei.
Toch maakt permanentie deel uit van de klassieke blockchain-theorie:het idee dat elke stap in een transactie een grootboekinvoer is die niet kan worden gewijzigd. Bij problemen, inclusief ernstige inbreuken op de beveiliging, oppervlak zijn de oplossingen niet eenvoudig.
Experts bij Vanderbilt pakken dat probleem van meerdere fronten aan, inclusief het ontwikkelen van een veilig testbed waar onderzoekers en ontwikkelaars hun ideeën kunnen uitproberen.
Krediet:Vanderbilt University
"Als je niets kunt veranderen, hoe leer je dan van je fouten?" zei Abhishek Dubey, assistent-professor informatica en computertechniek. "We creëren een omgeving in het lab met tools om slimme blockchain-contracten te bouwen en ervoor te zorgen dat ze correct zijn."
Anastasia Mavridou, een postdoctoraal onderzoeker in het team, richt zich op correct-by-design slimme contracten. Geavanceerde wiskundige technieken kunnen de deugdelijkheid van de code bewijzen; het testbed, of gieterij, gebruikt geverifieerde blockchain-"recepten" als uitgangspunt en onderzoekt nieuwe code op basis van patronen waarvan bekend is dat ze glitch-vrij zijn.
De applicatie genereert code, evenals valideert het.
Het bevorderen van blockchain-technologie een prioriteit in Nashville
Gebruikmakend van componenten van eerder werk dat voor DARPA is gedaan, medische apparatuur, en satellietbeveiliging, De experts van Vanderbilt bij het Institute for Software Integrated Systems willen de ontwikkeling van veilige blockchain-technologie versnellen om een aantal netelige problemen op te lossen met transacties waarbij digitale activa betrokken zijn.
De uitgebreide push draagt ook bij aan de reputatie van Nashville als hub voor IT-innovatie in de gezondheidszorg, inclusief technologieën met wortels in blockchain-fundamentals. Jumpstart Foundry moederbedrijf Briovation, bijvoorbeeld, heeft onlangs een investeringsfonds gelanceerd voor zorgspecifieke blockchaintechnologieën. Music City staat op nummer 17 op een lijst van grootstedelijke gebieden voor blockchain-banen in de VS, volgens een recente studie van CyrptoFundResearch - vóór Oakland, Santa Clara en Washington D.C.
Het Centrum voor Medische Interoperabiliteit, een coöperatief onderzoeks- en ontwikkelingslaboratorium zonder winstoogmerk, opgericht door grote gezondheidsstelsels, is hier gevestigd, gericht op het vereenvoudigen van het delen van gegevens tussen medische systemen en technologieën. IT-aanbieders in de gezondheidszorg hebben hun eigen gepatenteerde blockchain-gerelateerde producten in de maak en, tot op zekere hoogte, op de markt.
Vanderbilt-onderzoekers, echter, benader blockchain-gebaseerde applicaties vanuit een open source mindset. Ze werken al samen met de leiders van de economische ontwikkeling van de stad, die de ontwikkeling van blockchaintechnologie voor de gezondheidszorg als essentieel beschouwen voor het concurrentievermogen van de stad.
Greater Nashville is de thuisbasis van bedrijven in de gezondheidszorg met een jaarlijkse omzet van $ 84 miljard, en de industrie is rijp voor technologische disruptie. De diepgaande expertise van Vanderbilt op dit gebied is een van de troeven die Nashville gebruikt om de verstoring te leiden - niet volgen of helemaal achterblijven.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com