Blockchain Technology in Healthcare Application
ブロックチェーンネットワークは、医療システム内で患者データを病院、診断ラボ、薬局、医師間で保護し、交換するために使用されています。ブロックチェーンのアプリケーションは、医療分野での深刻な誤りや危険な誤りを正確に特定することができます。したがって、医療システム内での医療データの共有のパフォーマンス、セキュリティ、透明性を向上させることができます。
ブロックチェーン技術は、多くの医療アプリケーションで展開されているデータモデリングとガバナンスを再定義しています。これは、その適応性と医療データとサービスを前例のない方法でセグメント化、保護、共有する能力に起因しています。新しいブロックチェーンベースの医療技術は、データソース、ブロックチェーン技術、医療アプリケーション、関係者の四つのレイヤーに概念的に整理されています。
分散型技術であるブロックチェーンは、多くの関係者が医療アプリケーションから利益を得ることを可能にしています。
医療データの元データ：
最初に、医療機器、検査所、ソーシャルメディア、その他多くの情報源からのデータが一元化され、その後大規模なデータへと成長します。このデータは、全体的なブロックチェーンベースの医療の必要不可欠な要素であり、スタックの最初のレイヤーを作成する主要なコンポーネントです。
ブロックチェーン技術：
ブロックチェーン技術は、生のデータレイヤーの上に配置され、4つのコンポーネントに分割されたセキュリティの確保された医療アーキテクチャを作成するための中心的なフレームワークと見なされます。
各ブロックチェーンプラットフォームには、合意アルゴリズムやプロトコルなど、異なる特徴があります。ユーザーはトランザクションを作成し、管理することができます。Ethereum、Ripple、Hyperledger Fabricなど、いくつかのブロックチェーンプラットフォームが作成され、現在使用されています。
・ブロックチェーンの主要なコンポーネントとサービスには、スマートコントラクト、署名、
ウォレット、イベント、メンバーシップ、デジタルアセットがあります。
・ネットワークとプロトコル：他のプログラムやフレームワーク、さらには異なるネットワーク間で
通信するために、さまざまなプロトコルを使用することができます。これにはピア・ツー・ピア、
中央集権型、分散型などが含まれる可能性があります。
・ブロックチェーンの種類：政策立案者は、満たす必要のある要件の範囲に基づいて、公開型、
プライベート型、またはフェデレート型を選択できます。
ブロックチェーン技術を導入してプラットフォームを作成したら、次のフェーズはアプリケーションをシステム全体に統合することです。
医療アプリケーション：
医療アプリケーションは、大まかに3つのクラスに分類できます。
研究開発（R&D）のためのグローバルな科学データ共有、データ管理、データストレージ（クラウドベースのアプリケーション）、電子健康記録（EHR）を含むデータ管理。
臨床試験と製薬を含むSCMアプリケーション。
ヘルスケアIoTと医療機器、ヘルスケアIoTインフラとデータセキュリティ、AIを含むIoMT。
関係者：
最後に、ヒエラルキーの一番上には、ビジネスユーザー、研究者、患者など、ブロックチェーンベースの医療アプリケーションから利益を得る関係者のレイヤーがあります。
このレイヤーのユーザーの主な関心事は、セキュリティとプライバシーを危険にさらすことなく、効果的にデータを共有、処理、管理することです。
- 医療データ管理アプリケーション
電子健康関連データ、クラウド健康データストレージ、患者データプライバシー保護規制の進展により、健康データ管理の新たな機会が開かれており、患者が健康データにアクセスし、共有する際の利便性も向上しています。データの保護、ストレージ、トランザクションの確保、およびスムーズな統合の管理は、特に健康分野において、ブロックチェーン技術がこれらの重要な課題を強固で効果的な方法で解決する可能性があるため、データ駆動型の組織にとって非常に価値があります。
- ステップ1：患者と医師、専門家との間の相互作用によって主要なデータが生成されます。このデータには、医療史、現在の問題、その他の生理的情報が含まれます。
- ステップ2：ステップ1で収集された主要なデータを使用して、各患者のために電子健康記録（EHR）が作成されます。看護ケア、医療画像、薬剤履歴など、他の医療情報もEHRに含まれます。
- ステップ3：EHRの所有者である個々の患者に対して、カスタマイズされたアクセス制御が提供され、このプロパティの所有者にのみアクセスが許可されます。貴重な情報にアクセスしたい関係者は、許可をリクエストする必要があり、これはEHRの所有者に転送され、所有者がアクセスを許可する相手を決定します。
- ステップ4、5、6：これらの3つのステップは、データベース、ブロックチェーン、クラウドストレージを含むプロセス全体の中核部分です。データベースとクラウドストレージは、分散方式でレコードを保存し、ブロックチェーンはカスタム認証されたユーザーアクセスを確保するために極端なプライバシーを提供します。
- ステップ7：アドホッククリニック、コミュニティケアセンター、病院などの医療提供者は、所有者の承認を得て安全で健全なケア提供にアクセスしたい最終ユーザーです。たとえどこで治療を受けているかに関わらず、あなたの健康記録は世界中で利用可能で、携帯電話上でアクセス可能であり、ブロックチェーンなどの分散台帳を通じて検証されます。医療提供者は時間をかけて情報を追加し続けます。
- 供給チェーン管理
ブロックチェーン技術は、信頼性のあるベンダーネットワークを確立することで、医療管理者が評判の悪いサプライヤーから患者を守るための大きな約束を持っています。さらに、ブロックチェーン技術は、需要予測、データの由来、詐欺防止、トランザクションの大幅な向上を約束しています。
- ステップ1：新しい医薬品や医療ケアの発明時に特許保護と長期にわたる臨床試験プロセスが含まれる場合、ブロックが作成されます。この情報は取引の形式としてデジタル台帳に記録されます。
- ステップ2：臨床試験が成功すると、特許は製造工場に送られ、テストのための試作品と大量生産が行われます。各製品には固有のアイデンティティがあり、他のトランザクションやブロックと統合されて、他の関連情報も含まれます。
- ステップ3：包装を含む大量生産が終了すると、薬は将来の配布のために倉庫に集められます。時刻、ロット番号、バーコード、有効期限などの情報がブロックチェーンに含まれます。
- ステップ4：輸送情報もブロックチェーンに含まれます。これには、1つの倉庫から別の倉庫への出荷（IN）時刻、輸送方法、認可された代理店などの情報が含まれます。
- ステップ5：サードパーティの配送ネットワークは通常、医薬品や医療用品を医療提供者や小売業者に配布する責任を持っています。各サードパーティ用に倉庫（OUT）が使用され、すべての配布エンドポイントがリンクされています。別のトランザクションもブロックチェーンに統合されます。
- ステップ6：病院やクリニックなどのケア提供者は、認証と偽造防止のためにバッチ番号、ロット番号、製品所有者、有効期限などの情報を提供する必要があります。これもブロックチェーンに含まれます。
- ステップ7：小売業者の取る行動はステップ6と類似しています。
- ステップ8：患者は、ブロックチェーン供給チェーンが潜在的な購入者に対して検証のための透明な情報を提供するため、プロセス全体で正当性を判断するよう奨励されます。
2.1 臨床試験
ブロックチェーン技術は、臨床試験中に重要な要素となる、内容、関与する人々、変更の時刻など、すべての変更を追跡することができます。すべての履歴データは、複数のコピーが事前に定められたさまざまな関係者のコンピュータに保存され、共有されるように作成され、保持されます。
臨床試験ネットワークには通常、多くの関係者やサイトが関与し、大量の情報や機密データの流れがあります。また、臨床試験は新薬、機器、医療または外科的治療を人間参加者に承認するための重要な臨床研究データを生成します。試験中、研究者は固定された期間で被験者からデータを収集します。これには、生命体徴の記録、症状の変化、研究薬による副作用や合併症などが含まれます。
臨床試験には、規制機関、製薬会社、臨床施設、そして最も重要なのは臨床試験に参加する被験者など、関係者間の協力が必要です。また、臨床試験の各関係者は、臨床試験インフラを形成する基盤をサポートするための異なるツールのセットを提供します。現在の臨床試験のワークフローは、お互いに独立して実行されるさまざまなステップから成り立っています。
- ステップ1：異なるソース（スマートデバイス、臨床試験サイト）からデータが生成されます。
- ステップ2：データが収集されます。
- ステップ3：データが処理され、複数の形式に変換されます。
- ステップ4：データは異なる組織によってそれぞれ好みの方法と形式でさらに分析されます。
- ステップ5：データの結果を規制当局に報告します。
臨床試験は非常に複雑な取り組みであり、患者や研究対象者、研究スポンサー、薬剤および医療機器の提供者、臨床研究者、医療専門家、政府の規制機関など、さまざまな関係者が関与します。
- 医療物のインターネット
IoMTシステムは、健康および医療情報システムの開発において重要な役割を果たしています。IoMT技術により、心拍モニターや体内スキャナー、ウェアラブルデバイスなどの医療機器が、リアルタイムでデータを収集し、処理し、インターネット上で共有することが可能となります。例えば、AIの進歩により、IoMTのパラダイムを使用して、医療提供者は画像をキャプチャし、悪性部位や疑わしい細胞を特定し、その知識を情報へのアクセス権を持つ人々と共有することができます。以下のセクションでは、主にAI分野での医療IoTとスマート医療機器の進展について詳しく説明します。
- ステップ1：IoMTの領域では、患者がすべてのデータの源です。
- ステップ2：医療IoTデバイスは通常、患者の体に密接に取り付けられるか、遠隔でモニタリングされ、その結果、大量のデータが生成されます。
- ステップ3：ステップ2で生成されたデータはブロックまたはクラウドストレージに保存されます。AIは、ブロックチェーンにインテリジェントな仮想エージェントを作成させるのに役立ち、その結果、新しい台帳を自動的に作成できます。センシティブな医療データの場合、セキュリティが最優先事項である場合、分散型AIシステムはブロックチェーンが最高のセキュリティに到達するのに役立つ可能性があります。
- ステップ4：医療提供者は、所有者によって許可された安全で健全なケア提供へのアクセスを求める最終ユーザーです。
ブロックチェーン技術は、医療エコシステムを再構築すると期待されています。プロセスが透明で安全になるだけでなく、医療の品質が向上し、患者データが真にデータの正当な所有者である患者自身によって所有され制御されることになります。