Les ingénieurs de Vanderbilt ont développé et validé avec succès la faisabilité des technologies basées sur la blockchain pour sécuriser, partage confidentiel des dossiers médicaux des patients dans une étude de cas qui montre comment la blockchain pourrait résoudre un énorme défi de santé.

L'interopérabilité informatique de la santé a été un objectif insaisissable, avec des silos de données entre les hôpitaux, cliniques, pharmacie, et les payeurs rendant l'échange d'informations difficile. L'étude de cas Vanderbilt montre comment la technologie blockchain pourrait rationaliser le processus en toute sécurité.

Significativement, les chercheurs s'associent également à une entreprise de Nashville qui prévoit d'utiliser la technologie blockchain pour lutter contre les crises de dépendance aux opioïdes du pays.

Ces développements font partie d'un effort plus large de l'Institute for Software Integrated Systems de Vanderbilt pour aborder les problèmes et les promesses de la blockchain de manière holistique. Les chercheurs ont créé une gamme de capacités importantes, y compris une architecture qui prend en charge l'accès sécurisé à l'information aux normes de conception pour les meilleures pratiques, vérification mathématique que le code sous-jacent est correct, et un banc d'essai pour que les chercheurs testent leurs idées.

En plus des soins de santé, ils travaillent sur des cas de test blockchain avec smart, villes connectées, applications de réseau électrique, et la gestion des risques fournisseurs.

"Il y a quelques années, les gens pensaient que les technologies blockchain résoudraient tous les problèmes imaginables, " a déclaré Cornelius Vanderbilt, professeur d'ingénierie Douglas C. Schmidt. " Les gens se rendent compte que cet objectif n'est tout simplement pas réaliste et regardent maintenant plus attentivement quand et où ces technologies pourraient être utiles. "

Au-delà du battage médiatique et des prix élevés du Bitcoin, la technologie blockchain conventionnelle a été problématique pour les applications répandues. Son fondement technique existe depuis des décennies, sur la base du concept de public, grand livre distribué. Le code sous-jacent lui-même est bogué et le modèle conventionnel ne prend pas en charge de gros volumes de transactions avec des contraintes de temps strictes.

Mais la puissance potentielle de la technologie blockchain dans les soins de santé, en particulier le partage des données des patients pour soutenir un diagnostic et un traitement plus rapides, se rapproche.

Partage de données médicales sans intermédiaire

L'étude de cas, qui impliquait un comité des tumeurs d'un hôpital rural, ainsi que l'architecture blockchain soutenant cet échange d'informations sécurisé sont discutées dans le document de l'équipe, "FHIRChain :appliquer la blockchain pour partager des données cliniques de manière sécurisée et évolutive." Il est disponible en version préliminaire et a été soumis au Computational and Structural Biotechnology Journal.

Des chercheurs de Vanderbilt et Varian Medical Systems ont évalué FHIRChain, comme ils ont surnommé la technologie. Prononcé comme "feu, " FHIR signifie Fast Healthcare Interoperability Resources.

Leur objectif était de concevoir un système basé sur la blockchain conforme aux normes établies par le Bureau du coordinateur national des technologies de l'information sur la santé, appelée feuille de route d'interopérabilité nationale partagée.

Les entreprises de soins de santé passent généralement des contrats avec des tiers pour échanger des informations médicales sur les patients en toute sécurité, a déclaré le co-auteur de l'étude, Dana Zhang, un doctorat en informatique Vanderbilt. candidat. Cet intermédiaire tiers sert d'agent de confiance, qui vérifie les transactions sécurisées. Par exemple, Hôpital A, envoie des informations de santé à un agent de confiance, qui l'envoie à un cancérologue de la Clinique B.

En revanche, FHIRChain est un échange sans confiance sans tiers centralisé. L'équipe Vanderbilt/Varian envisage un système de clés publiques et privées qui permet à un médecin ou à une clinique identifiée d'accéder aux informations de santé de l'hôpital A pendant une période de temps spécifique. Pensez aux e-mails de réinitialisation de mot de passe qui nécessitent une action dans les 24 heures.

Dans ce scénario, les données elles-mêmes ne quittent jamais l'hôpital A.

Zhang, qui a fait un stage à Varian, une entreprise de dispositifs médicaux et de logiciels basée en Californie, ainsi que le Center for Medical Interoperability basé à Nashville, a déclaré que l'équipe souhaitait utiliser la blockchain comme mécanisme d'accès décentralisé pour faciliter l'échange de dossiers médicaux autorisés. L'étude de cas n'est pas sans rappeler un patient qui souhaite un deuxième avis sur une question médicale d'un spécialiste extérieur, car les membres du conseil d'administration sont dispersés géographiquement.

"Le problème est toujours de transmettre les données à un autre médecin, " dit-elle. " Dans cette approche, les données sont ouvertes temporairement (avec une clé de déchiffrement), mais l'établissement ou le médecin d'origine est toujours le propriétaire des données. »

Les clés, ou longue, mots de passe complexes générés par le système, faciliter l'accès aux données mais aussi donner à toutes les parties, y compris le patient, confiance dans la sécurité du système.

Concilier décentralisation et confidentialité

Les technologies Blockchain fournissent un réseau peer-to-peer décentralisé, ce qui implique quelques compromis. Les chercheurs de Vanderbilt et d'ailleurs concentrent leurs efforts sur des applications dans des domaines où la désintermédiation (c'est-à-dire n'ayant pas d'autorité centrale) est plus important que la stricte confidentialité, dit Schmidt.

"L'idée est qu'il y a la force du nombre, " dit-il. " Parce que tu ne veux personne en charge, vous êtes prêt à renoncer à une certaine confidentialité. Vous savez peut-être que la partie A a vendu quelque chose à la partie B et bien que vous ne sachiez pas qui ils sont, vous savez qu'une transaction a eu lieu."

Un tel système est « inviolable, " a déclaré Schmidt.

Dans le domaine de l'aide humanitaire, où la blockchain est déjà testée, la priorité est de s'assurer que l'aide arrive entre de bonnes mains, aux bonnes fins, et personne ne cuisine les livres. Les applications dans les énergies renouvelables impliquent de conserver un enregistrement de qui achète et vend de l'électricité de leurs panneaux solaires et parcs éoliens au réseau.

L'effort plus large de Vanderbilt s'attaque aux fondamentaux de la blockchain. Cela inclut le développement de « contrats intelligents » plus sûrs qui constituent le fondement de la technologie. Jules Blanc, professeur agrégé d'informatique, dit une méta-analyse de 20, 000 contrats intelligents trouvés 8, 000 avec des problèmes de sécurité.

"Les bugs majeurs sont en fait venus des créateurs de plateformes blockchain, " il a dit.

Pourtant, la permanence fait partie de la théorie classique de la blockchain - l'idée que chaque étape d'une transaction est une écriture comptable qui ne peut pas être modifiée. Lorsque des problèmes, y compris les atteintes graves à la sécurité, surface les correctifs ne sont pas faciles.

Les experts de Vanderbilt s'attaquent à ce problème sur plusieurs fronts, y compris le développement d'un banc d'essai sécurisé où les chercheurs et les développeurs peuvent tester leurs idées.

« Si vous ne pouvez rien changer, comment apprenez-vous de vos erreurs ? » dit Abhishek Dubey, professeur adjoint d'informatique et de génie informatique. "Nous créons un environnement dans le laboratoire contenant des outils pour créer des contrats intelligents blockchain et nous assurer qu'ils sont corrects."

Anastasia Mavridou, un post-doctorant dans l'équipe, se concentre sur les contrats intelligents corrects par conception. Des techniques mathématiques avancées peuvent prouver la solidité du code; le banc d'essai, ou fonderie, utilise des "recettes" de blockchain vérifiées comme point de départ et examine le nouveau code basé sur des modèles connus pour être sans problème.

L'application génère du code, ainsi que le valide.

Faire progresser la technologie blockchain une priorité à Nashville

Tirer parti des composants des travaux antérieurs effectués pour la DARPA, Équipement médical, et la sécurité des satellites, Les experts de Vanderbilt à l'Institute for Software Integrated Systems souhaitent accélérer le développement de la technologie de blockchain sécurisée pour résoudre certains problèmes épineux liés aux transactions impliquant des actifs numériques.

La poussée complète ajoute également à la réputation de Nashville en tant que plaque tournante de l'innovation informatique dans le domaine de la santé, y compris des technologies ancrées dans les fondamentaux de la blockchain. La société mère de Jumpstart Foundry, Briovation, par exemple, a récemment lancé un fonds d'investissement pour les technologies blockchain spécifiques aux soins de santé. Music City se classe n ° 17 sur une liste de zones métropolitaines pour les emplois de blockchain aux États-Unis, selon une étude récente de CyrptoFundResearch – avant Oakland, Santa Clara et Washington D.C.

Le Centre d'interopérabilité médicale, un laboratoire coopératif de recherche et développement à but non lucratif fondé par les principaux systèmes de santé, est basé ici, visant à simplifier le partage de données entre les systèmes et technologies médicaux. Les fournisseurs de services informatiques dans le domaine de la santé ont leurs propres produits exclusifs liés à la blockchain en cours d'élaboration et, dans une certaine mesure, sur le marché.

Chercheurs de Vanderbilt, cependant, approchez les applications basées sur la blockchain à partir d'un état d'esprit open source. Ils travaillent déjà avec les leaders du développement économique de la ville, qui considèrent le développement de la technologie blockchain pour les soins de santé comme vital pour la compétitivité de la ville.

Le Grand Nashville abrite des entreprises de soins de santé avec un chiffre d'affaires annuel de 84 milliards de dollars, et l'industrie est mûre pour une rupture technologique. L'expertise approfondie de Vanderbilt dans ce domaine fait partie des atouts que Nashville exploite pour diriger la perturbation - ne pas la suivre ou se laisser complètement distancer.