Блокчейн в здравоохранении,
медицине и фармацевтике

Блокчейн в здравоохранении, медицине и фармацевтике может использоваться для управления электронными медицинскими картами, цепочками поставок лекарств, для борьбы с контрафактом, контроля за распределением донорских органов, проведения клинических и биомедицинских исследований, удаленного мониторинга пациентов, улучшения процедур страхования и выставления счетов, а также анализа медицинских данных.

В этом обзоре мы приводим описание распространенных сценариев использования технологии блокчейн в здравоохранении и фармацевтике. Кроме этого, описаны некоторые кейсы существующих проектов и внедрений.

Блокчейн в медицине

1. Предпосылки применения блокчейна в здравоохранении

В современной инфраструктуре здравоохранения отсутствуют надлежащие механизмы обмена медицинской информацией.

В большинстве случаев пациент должен самостоятельно принести все свои прошлые медицинские записи в новую больницу или снова сдать медицинские анализы. Кроме очевидного неудобства, отсутствие истории болезни пациента может привести к неправильному лечению.

Другой проблемой является отсутствие исчерпывающей информации о пациенте и его истории болезни. Неполные данные пациентов могут храниться в базах данных различных больниц.

Блокчейн в здравоохранении

Блокчейн находится в центре многих современных разработок в сфере здравоохранения.

Эта технология предлагает новые подходы к моделям хранения и управления данных, применяемым сегодня во многих приложениях здравоохранения. Это связано со способностью блокчейна сегментировать и защищать информацию, а также обмениваться медицинскими данными и услугами беспрецедентным образом.

Инновации в здравоохранения, основанные на блокчейне, можно разделить на четыре уровня: источники данных, технология, приложения и заинтересованные стороны. Ниже приведена иллюстрация рабочего процесса приложений для здравоохранения, основанного на блокчейне.

Рабочий процесс приложения для здравоохранения на блокчейне
Текущий статус применения блокчейна
Области применения блокчейна
Текущий статус применения блокчейна

Текущий статус применения блокчейна в медицине

По данным опроса 146 медицинских учреждений в Европе, только 4% уже используют блокчейн, еще 14% планируют начать использовать. Большинство не планирует использовать блокчейн, а каждый третий затрудняется с ответом на этот вопрос. Вероятно, это связано с низким уровнем понимания возможностей технологии и высокими барьерами для начала использования.

Использует ли ваше медицинское учреждение блокчейн?
Области применения блокчейна

Области применения блокчейна в здравоохранении

Ключевые вопросы для всех стейкхолдеров – применение блокчейна для защиты данных пациентов и безопасного обмена данными. Ускорение обмена данными между участниками оказалось важнее для государственных органов здравоохранения, в то время как медицинские учреждения фокусируются на усилении безопасности традиционных систем и обеспечении обмена данными между новыми участниками.

Сценарии использования блокчейна в здравоохранении

2. Электронные медицинские карты

Электронные медицинские карты – один из сценариев применения блокчейна в здравоохранении.

Блокчейн позволяет обеспечить неизменность информации, проследить происхождение данных и их сохранность, а также использовать смарт-контракты. Все эти характеристики делают блокчейн очень подходящей технологией для хранения и управления электронными медицинскими записями пациентов, а также для обмена такими записями.

Электронные медицинские карты

Обмен медицинскими данными

Блокчейн может облегчить обмен данными между различными сторонами в сфере здравоохранения, например, провайдерами медицинских услуг, исследователями и страховыми компаниями. Регулирование в некоторых странах запрещает обработку конфиденциальных личных данных пациентов, если только пациенты не дают явного согласия. Например, такие требования содержатся в Европейском общем регламенте о защите данных (GDPR). Блокчейн может позволить пациентам контролировать, как их данные передаются, обрабатываются и используются.

MedRec, совместный блокчейн-проект MIT Media Lab и израильского Beth Israel Deaconess Medical Center, дает возможность пациентам контролировать собственные медицинские данные. Пациенты могут сами определять, кто может получить доступ к такой информации.

Среди других проектов, применяющих блокчейн для электронных медицинских карт (или предпринимавших такую попытку) можно отметить Healthbank, Factom, Gem Health Network (GHN), HealthCombix, Patientory, Bowhead, QBRICS, SimplyVital, BurstIQ, Nuco, BlockHIE, FHIRChain, MeDShare.

Кейс: Guardtime для хранения медицинских данных пациентов Эстони
Кейс: Guardtime для хранения медицинских данных пациентов Эстони

Guardtime использует блокчейн-платформу для хранения медицинских данных более 1 миллиона пациентов в Эстонии. Внедрение инициативы цифрового здравоохранения (eHealth) происходило после внедрения проектов об электронных налогах (eTaxes), электронных выборах (eElections) и электронных школах (eSchools).

Эстония находится на 40 месте в мире по продолжительности жизни граждан из 194 государств-членов Всемирной организации здравоохранения. Цель этой инициативы в области электронного здравоохранения – увеличить среднюю продолжительность жизни гражданина с нынешних 77,6 лет.

Ключевой принцип архитектуры проекта: обеспечить обмен данных о любом физическом лице и любой ситуации без ограничений для любых профессионалов в области здравоохранения, работающих у любого провайдера медицинских услуг.

Что примечательно, применение в Эстонии технологии блокчейн в медицине базируется на существующих ранее системах – электронного здравоохранения (e-health system) 2008 года и электронных лекарств (e-prescriptions) 2010 года.

Стратегия развития проекта:

  1. Национальная служба оценки качества системы здравоохранения, основанная на результатах – 2021 год
  2. Инновационная интеграция систем здравоохранения и социальной защиты – 2021 год
  3. Системы поддержки принятия клинических решений, включая персонализированную медицины – 2020 год
  4. Интеграция личных медицинских данных с немедицинскими данными третьих лиц – 2020 год
  5. Фреймворк национальных данных “как услуга” для вторичного использования данных о здоровье для исследований – 2021 год

Преимущества блокчейна для медицинских данных

Управляемые пациентом медицинские записи

Пациент владеет своими медицинскими данными и контролирует доступ к ним. Это устраняет все препятствия для получения пациентами копий своих медицинских записей или передачи их другому поставщику медицинских услуг.

Неизменяемые записи пациентов

Блокчейн может гарантировать, что медицинские данные не смогут быть изменены кем-либо, в том числе врачами и самими пациентами.

Происхождение данных

Медицинские записи подписаны источником данных. Это позволяет проверять достоверность записей и отклонять ложные записи.

Надежность и доступность данных

Поскольку записи о пациентах хранятся в децентрализованной сети, данные более устойчивы к утрате и хакерским атакам.

Конфиденциальность

Электронные медицинские карты зашифрованы в блокчейне, доступ к ним может быть получен только с использованием закрытым ключом пациента. Даже если в сеть проникнет злоумышленник, расшифровать данные будет невозможно или затруднительно.

3. Цепочки поставок и борьба с контрафактом

Другой сценарий применения блокчейна в медицине – управление цепочками поставок, а также борьба с контрафактом. Поддельные и некачественные лекарства – общая проблема фармацевтической отрасли. Глобальный рынок контрафактных лекарств оценивается в $200 млрд. Блокчейн способен решить эту проблему, обеспечивая прозрачность на всех этапах производства, поставки и реализации медицинских препаратов.

Управление цепочками поставок и борьба с контрафактом

Блокчейн объединяет всех стейкхолдеров

Основная идея применения блокчейна в медицине для управления цепочками поставок заключается в том, что каждая транзакция, связанная с рецептурным препаратом, объединяет на блокчейне все заинтересованные стороны: производителей, дистрибьюторов, врачей, пациентов и фармацевтов. В этом случае любые изменения или попытка подделки рецепта будут сразу выявлены.

Борьба с поддельными лекарствами

Кроме того, что поддельные лекарства угрожают жизни и здоровью пациентов, они также представляют собой угрозу репутации фармацевтических компаний, заставляя производителей и дистрибьюторов лекарств инвестировать в контрмеры.

Один из способов решения этой проблемы состоит в записи на блокчейне информации о производителях фармацевтических препаратов, серийных номерах продуктов и номерах упаковок. С помощью этих данных фармацевтические компании, производители лекарств и потребители смогут проверять подлинность данных. Такой процесс обеспечивает недорогой контроль качества и отслеживание контрафакта на всех этапах цепочки поставок.

Кейс: SAP Information Collaboration Hub for Life Sciences для борьбы с контрафактом лекарств
Кейс: Цепочка поставок лекарств на блокчейне в Индии
Кейс: Modum.io для контроля температурных условий
Кейс: SAP Information Collaboration Hub for Life Sciences для борьбы с контрафактом лекарств

В начале 2019 года был запущен SAP Information Collaboration Hub for Life Sciences – информационный хаб для борьбы с контрафактом лекарств. Хаб создан для проверки подлинности упаковки фармацевтической продукции, возвращаемой из больниц и аптек. Оптовики ежегодно получают около 60 млн таких возвратов стоимостью около $7 млрд.

Это блокчейн-решение запущено в соответствии с американским законом о безопасности цепи поставок лекарств (U.S. Drug Supply Chain Security Act). Этот закон защищает потребителей от поддельных, загрязненных или украденных лекарств.

Решение позволяет потребителям проверить код продукта, партию, срок годности и уникальны серийный номер на соответствие данным производителей, хранящимся на блокчейне. Программное обеспечение было разработано совместно с AmerisourceBergen, Boehringer Ingelheim AG & Co. KG, GlaxoSmithKline plc и Merck Sharp & Dohme.

Кейс: Цепочка поставок лекарств на блокчейне в Индии

Проблема

Поддельные лекарства представляют собой серьезную проблему в Индии. Примерно 3% лекарств не соответствуют стандартам или являются поддельными, согласно исследованию, проведенному Национальным институтом биологии Министерства здравоохранения Индии. Существует крайняя необходимость в прослеживаемости происхождения лекарств и того, как с ними обращались на протяжении всего их пути по цепочке поставок.

Текущий процесс и связанные проблемы

Проведенные исследования и интервью подтвердили, что риск попадания поддельных лекарств возникает в момент передачи между различными этапами сложной цепочки поставок (например, между оптовыми продавцами, дистрибьюторами и субдистрибьюторами). На каждом этапе передачи лекарств от фабрики к потребителю лекарства могут быть украдены, заменены или фальсифицированы.

Национальный центр информатики Индии (National Informatics Centre) разработал и внедрил новую систему «Приложение для аутентификации и проверки лекарств» (Drug Authentication and Verification Application – DAVA). Система основана на использовании глобальных номеров товарных позиций (Global Trade Item Numbers – GTIN) и серийных номеров, предоставляемых производителями для идентификации продуктов. Основная цель проекта – улучшить имидж Индии как мирового лидера в производстве безопасных фармацевтических продуктов. Вся система DAVA будет развернута поэтапно и будет включать 2000 производителей.

DAVA предоставляет информацию о продуктах на уровне производителя, которая может быть проверена другими заинтересованными сторонами. Тем не менее, было определено, что блокчейн может обеспечить большую функциональность. Например, система в текущем виде не обеспечивает видимость каждой транзакции. Кроме того, DAVA не позволяет отслеживать продукт по всей цепочке поставок и отслеживать соблюдение температурных нормативов. Все это может быть достигнуто с применением блокчейна и технологий IoT.

Пилотный проект с применением блокчейна

Национальное учреждение по преобразованию Индии (NITI Aayog) организовало пилотный проект по отслеживанию лекарств на блокчейне. В проекте приняли участие многочисленные партнеры в области здравоохранения и технологий: производители лекарств, перевозчики, поставщики логистических решений, розничные продавцы лекарств. В связи с этим проект потребовал интеграции ряда независимых ИТ-систем для передачи информации о получении и передвижении товаров. Были предприняты усилия для ограничения ручного ввода таких данных.

В ходе движения лекарственного средства по цепочке, каждая транзакция автоматически передавалась из внутренних ИТ-систем и записывалась в реестр с указанием временной метки. С финальным продуктом связывались даже отдельные фармацевтические ингредиенты. Кроме этого, блокчейн фиксировал местоположение и температуру, делая весь путь прозрачным для стейкхолдеров и ограничивая возможность вмешательства в запись.

Блокчейн для цепочки поставок лекарств в Индии

Проект продемонстрировал, что блокчейн может обеспечить более высокий уровень прозрачности, эффективности и надежности транзакций в фармацевтической промышленности. Блокчейн позволяет в режиме реального времени получить доступ к информации о продукте, причем это касается не производителей, транспортные компании и дистрибьюторов, но и потребителей.

Кейс: Modum.io для контроля температурных условий

Modum.io использует блокчейн для записи информации о температуре хранения фармацевтической продукции в процессе транспортировки. Это позволяет проверить соответствие условиям хранения. Решение для мониторинга необходимо для соответствия рекомендациям Good Distribution Practice (GDP) Всемирной организации здравоохранения. Это решение предусматривает комбинацию датчиков IoT для сбора информации о температуре и реестр на блокчейне для записи такой информации.

4. Распределение донорских органов

Для эффективной трансплантации органов необходимо иметь согласие донора, а также убедиться в происхождении органов в соответствии с требованиями регулятора. Министерство здравоохранения ОАЭ создало систему управления донорскими органами на блокчейне, фиксирующую согласие доноров и позволяющую прослеживать происхождение.

Распределение донорских органов

Проект в ОАЭ

В целях эффективного распределения донорских органов и для предотвращения незаконной торговли органами в ОАЭ, Министерство здравоохранения создает реестр доноров на блокчейне. Реестр “Hayat” предназначен для регистрации законной воли физических лиц в качестве доноров. Министерство продвигает инновационные решения в сфере здравоохранения в рамках своей инновационной стратегии 2019-2021.

Цели проекта
Стратегия реализации проекта
Ключевые показатели
Вызовы
Факторы успеха
Цели проекта

Проект создания реестра на блокчейне сосредоточен на четырех важных областях, направленных на улучшение процесса трансплантации для доноров и пациентов:

  1. Упрощение доступа к процедурам по пересадке органов
  2. Ускорение и безопасность процесса процесса трансплантации
  3. Улучшение процесса трансплантации органов
  4. Проверка происхождения органов в соответствии с требованиями регулятора.
Стратегия реализации проекта

Поскольку в ОАЭ существуют системы здравоохранения на федеральном уровне и на уровне эмирата, команда проекта была ответственна за постоянное согласование со всеми заинтересованными сторонами. Чтобы упростить задачу, проект был разделен на 3 ключевых этапа. После стадии планирования предлагаемая блокчейн-платформа была разделена на модули и компоненты, ориентированные на конкретные области процесса трансплантации. Такой подход обеспечил проверку системы и согласование всех участников на каждом этапе.

На первом этапе велась разработка ядра реестра доноров Hayat. На втором этапе был создан национальный лист ожидания пациентов. Финальный этап включал в себя реализацию проверки происхождения органов в соответствии с требованиями регулятора, а также специальный инструмент для распределения органов, построенный с применением искусственного интеллекта.

Ключевые показатели

С момента запуска в январе 2019 года, тысячи зарегистрированных доноров зафиксировали свое волеизъявление в блокчейн-реестре доноров Hayat через специальное приложение. Ожидается, что это решение позволит сэкономить министерству здравоохранения более $20 млн ежегодно. Кроме этого, удаленный доступ через приложение позволяет гражданам сэкономить время.

Вызовы
Принятие смарт-контракта в качестве легального цифрового контракта

Проблема. Несмотря на то, что цифровые контракты законны и применяются в ОАЭ, акцепт контракта требует однозначного подтверждения личности донора. Это стало ключевым регуляторным препятствием при внедрении блокчейн-реестра доноров Министерством здравоохранения

Решение. Для решения этого вопроса Министерству здравоохранения потребовалось разработать инструмент проверки личности и интегрировать его с профильным федеральным министерством (Federal Authority for Identity and Citizenship) для запроса дополнительных данных.

Культурное влияние смарт-контрактов

Проблема. Смарт-контракты самостоятельно выполняются при наступлении определенных требований. В то же время, в случае с донорством органов заинтересованные стороны могут выразить свое несогласие.

Решение. Это препятствие привело к появлению требований о множественной подписи, позволяющей членам семьи выступать в качестве свидетелей воли донора. Это усложнило процесс разработки и добавило дополнительные шаги для регистрации и проверки личности.

Факторы успеха
Применение поэтапного подхода с учетом зрелости технологии блокчейн

В проектах в области здравоохранения конфиденциальность данных имеет решающее значение. Так как технология блокчейн постоянно развивается, поэтапный подход может учитывать все современные возможности технологии для обеспечения максимально возможных стандартов безопасности и конфиденциальности.

Государственная стратегия и изменения организационной культуры

Наличие государственных стратегий по внедрению новых технологий позволило Министерству здравоохранения принять культуру открытости новых возможностей, изучения инноваций и их тестирования в рамках организации.

5. Клинические и биомедицинские исследования

Блокчейн способен совершить революцию в медицинских исследованиях. Технология может ускорить проведение исследований, открыть доступ к данным, а также усилить контроль за результатами.

Клинические и биомедицинские исследования

Проведение клинических исследований

Блокчейн упрощает предоставление пациентами разрешения на использование их данных для клинических исследований.

Кроме информации о согласии пациента, блокчейн позволяет хранить различные типы данных из разных источников: об уходе за пациентами, о проведенных клинических испытаниях, о биомаркерах, о цепочке поставок фармацевтической продукции и другие. Анализ этих разрозненных данных позволяет повысить эффективность клинических и биомедицинских исследований.

Контроль за результатами исследований

Блокчейн способен устранить фальсификацию данных и исключение нежелательных результатов клинических исследований. Свойство неизменяемости блокчейна подтверждает целостность данных, собранных для проведения клинических исследований.

Преимущества блокчейна для медицинских исследований

Улучшение обмена данными

Благодаря одноранговой архитектуре блокчейна каждое исследовательское учреждение может сохранить полный контроль над своими вычислительными ресурсами и сотрудничать с другими учреждениями для обмена данными и совместного анализа.

Временные метки

Данные, сгенерированные пациентом, имеют временные метки. Это позволяет сделать медицинские исследования более эффективными.

Подтверждаемые данные

Блокчейн решает вопрос происхождения данных. Это позволяет увеличить точность медицинских исследований.

Высокий уровень доступности данных

Блокчейн может обеспечить постоянную доступность данных в реальном времени. Исследователи смогут быстро обнаруживать изменения условий окружающей среды, которые влияют на здоровье населения. Например, это позволит раньше обнаруживать и сдерживать эпидемии.

Гарантия конфиденциальности

Гарантия безопасности и конфиденциальности может привлечь миллионы людей, поставщиков медицинских услуг и исследователей к обмену большими объемами данных о диете, образе жизни, генетике, здоровье и окружающей среде.

6. Удаленный мониторинг пациента

Под удаленным мониторингом понимается сбор биомедицинских данных с помощью датчиков, носимых и мобильных устройств, а также их анализ. Это позволяет осуществлять мониторинг состояния здоровья пациента за пределами больницы. Блокчейн предлагается использовать в качестве способа хранения и совместного использования удаленно собранных биомедицинских данных.

Удаленный мониторинг пациента

Блокчейн как инфраструктура для хранения данных IoT

Носимые IoT устройства в здравоохранении используются для мониторинга фитнеса, здоровья и самочувствия. Они также позволяют пациенту делиться своими данными с медицинскими работниками.

Например, развитие технологий искусственного интеллекта позволит провайдерам медицинских услуг получать информацию о пациенте, анализировать ее, выявлять отклонения и делиться с теми, кто имеет право доступа к такой информации.

Инфраструктура состоит из множества сетей передачи данных и IoT устройств, включая датчики, сенсоры, средства диагностики, точки беспроводного доступа и т.д. Поскольку большая часть медицинских данных в конечном счете попадает в облако, возникают вопросы безопасности и конфиденциальных данных. Кроме того, в процессе передачи данные могут быть перехвачены или изменены.

7. Медицинское страхование

Обработка страховых требований может стать многообещающей областью применения блокчейна в здравоохранении. От прозрачности, децентрализации и неизменности данных, хранящихся на блокчейне, могут выиграть все стороны процесса. Страховщики сократят расходы, а выгодоприобретатели смогут быстрее получать возмещение при наступлении страховых случаев, в том числе, благодаря применению смарт-контрактов.

Медицинское страхование

Блокчейн для создания доверенной среды в медицинском страховании

Процесс выставления счетов начинается с момента поступления пациента в больницу и продолжается до момента его выписки. Он включает в себя несколько этапов: регистрацию пациента, фиксацию оказанных услуг, передачу информации страховщику и получение страхового возмещения. Схема выставления счетов может быть сложной, поскольку часть услуг может оплачиваться страховой компанией, а часть – пациентом.

Ключевая проблема при выставлении счетов за медицинские услуги – отсутствие прозрачности и доверия между врачами, пациентами и страховыми компаниями. Это может приводить как к злоупотреблениям по отношению к пациентам, так и к страховым мошенничествам. Страховые мошенничества в сфере здравоохранения обходятся в десятки миллиардов долларов ежегодно.

Блокчейн может обеспечить прозрачную схему взаимодействия, вовлекая все стороны в процесс и устраняя недоверие. Традиционные базы данных, используемые в здравоохранении, позволяют изменять и удалять информацию. Неизменяемый реестр на блокчейне больше подходит для записи важных медицинских данных, например, касающихся страховых требований.

Преимущества блокчейна для медицинского страхования

Обработка претензий в режиме реального времени

Блокчейн позволит упростить рассмотрение претензий в реальном времени, исключая посредников из процесса.

Выявление мошенничества

Неизменность данных позволит упростить аудит и улучшить выявление попыток мошенничества.

Подтверждаемые данные

Данные, необходимые для принятия решений, распределены среди множества участников – пациентов, медицинских организаций, страховых компаний. Блокчейн позволяет объединить эти данные и решить вопрос их подтверждения.

Упрощение доступа к данным пациента

Все вовлеченные стороны получают доступ к данным пациентов сразу из нескольких разных источников.

Конфиденциальность

Блокчейн снижает вероятность доступа злоумышленника к финансовой информации.

8. Анализ медицинских данных

Применение блокчейна в медицине не ограничивается существующими сегодня процессами и методами. Стремительное развитие технологий искусственного интеллекта и Интернета вещей уже в скором времени потребует инфраструктуру для хранения данных, отвечающую повышенным требованиям безопасности и контроля за информацией. Блокчейн может стать частью такой инфраструктуры, поддерживая новые подходы к анализу медицинских данных.

Анализ медицинских данных

Блокчейн для связи поставщиков и потребителей медицинских данных

Медицинские исследования требуют интеграции различных инструментов и источников данных. Например, к ним могут относиться инструменты секвенирования, данные из электронных медицинских карт, записи о физической активности, полученные с IoT-устройств, а также инструменты работы с большими данными и методы глубокого обучения.

К основным вызовам относится как отсутствие общего формата данных, так и сложности с их получением в реальном времени. Блокчейн может позволить создать большие массивы данных из различных источников и обеспечить их связь между собой. Кроме этого, технические возможности блокчейна обеспечат взаимодействие между поставщиками и потребителями данных, а также смогут защитить конфиденциальность пациентов и безопасность самих данных.

9. Ограничения для блокчейна в медицине

К существующим ограничениям применения блокчейна в медицине можно отнести вопросы масштабируемости, задержки передачи данных, взаимодействия между различными системами, безопасности данных и конфиденциальности.

К примеру, из-за отсутствия стандартов вопросы совместимости разных решений становятся проблемой для хранения медицинских данных на блокчейне. Большие объемы медицинских данных приводят к замедлению обмена и ограничивает пределы масштабируемости.

Ограничения для блокчейна в медицине

Блокчейн – молодая технология. Как и в других индустриях блокчейн в здравоохранении находится на ранней стадии внедрения, не сформированы лучшие практики. Кроме этого, отсутствует достаточная информация в отношении экономической целесообразности, а для заказчиков зачастую непонятна стоимость решений.

Наконец, необходим доступ к данным. При этом отдельные медицинские учреждения не готовы делиться данными, более того, не все пациенты хотят управлять собственными данными. Консерватизм отрасли и нежелание пациентов становиться адептами новых технологий может стать основным препятствием для внедрения блокчейна в медицине.

Сами участники системы здравоохранения к ключевым вызовам относят недостаток собственных компетенций и знаний пользователей, а также недостаточную зрелость технологии. Примечательно, что эти вопросы более актуальны для государственных органов здравоохранения, чем для медицинских учреждений.

Для медицинских учреждений вопросы регулирования и защиты персональных данных, совместимости с другим программным обеспечением и оборудованием, а также проблема недоверия со стороны медицинского персонала стоят более остро, чем для государственных органов.

Вызовы для применения блокчейна в здравоохранении
Дополнительная литература
Дополнительная литература
Меню