Table of Contents

טכנולוגיית בלוקצ'יין, שפעם הייתה מוגבלת לשווקים קריפטוגרפיים, מדגימה במהירות את הפוטנציאל שלה בתעשיות הדורשות שקיפות, אבטחה ושליטה של משתמשים. במחקר רפואי - במיוחד מחקרים סוכרתיים - פלטפורמות מבוססות קופות מציעות גישה טרנספורמטיבית לניהול נתונים רגישים לחולה.עם השפעה על סוכרת:0over 537 מיליון מבוגרים ברחבי העולם FLT:1 וטיפוס זה, הלחץ לנהל נתונים בקנה מידה גדול, אך מעולם לא היה אחראי על פרטיות גבוהה יותר, אך ורק על נתונים.

פרטיות Paradox במחקר סוכרת

סוכרת היא מצב כרוני שמייצר כמות עצומה של נתונים ארוכי טווח: צג גלוקוז מתמשך (CGM) קורא, יומני משאבת אינסולין, דיאטות ורשומות פעילות גופנית, רמות המוגלובין A1c, פרדוקסים גנטיים וקביעת הסכמה חברתית של בריאות.כדי לבנות מודלים חיזוייים, לזהות נתונים ביומרקרים חדשים יותר, ובדיקת התערבויות טיפוליות, החוקרים דורשים גישה למידע עמוק זה, רב-ממדי, לעתים קרובות, כולל נתונים מרכזיים, אשר משתמשים בהם:

מדוע עריכת נתונים מתקצרת

מסדי נתונים מרכזיים מסתמכים על אמצעי הגנה חד-חמצני – קירות, הצפנה במנוחה, ובקרת גישה מבוססת תפקידים – אך ברגע ששחקן זדוני מחלחל למטר, כל הנתונים פגיעים.ה-FLT:0.Health Insurance Portability and Accountability Act (HIP) מחלחל ל-HAA) מ-FLT:1 בארצות הברית מתחייב באופן קבוע, אך עדיין מתרחשים באופן קבוע ב-203 דרישות טיפוליות מורכבות, שבהן נעשה שימוש בנתונים שונים.

כיצד אדריכלות blockchain מגנה על נתונים רגישים

Blockchain הוא מפיץ מוביל שבו כל בלוק של נתונים קשור באופן קריפטוגרפי לקודמת הקודמת.כדי להבין את היישום שלה במחקר סוכרת, חיוני לבחון ארבעה תכונות ליבה:

ביטול נקודת הכשל הבודדה

במקום לאחסן רשומות של מטופלים בשרת אחד, blockchain מחלק עותקים מוצפנים ברשת של צמתים (מחשבים) שום ישות בודדת שולטת במערך הנתונים המלא.עבור חוקר לגשת לנתונים של המטופל, הם חייבים להשיג מפתחות קריפטוגרפיים מהמטופל (או Proxy מורשה על ידי המטופל) גם אם אחד לא נפגע, שאר הרשת נשארת מושלמת ואדריכלות בלתי ניתנת להגדרה זו.

Immutability: הבטחת אינטגרity נתונים לאורך זמן

לאחר עסקה או הנפקת נתונים כתובה לבלוקצ'יין, אין באפשרותו לשנות בדיעבד.במחקרי סוכרת, זה קריטי לביקורת.אם חוקר מתעד שינוי הסכמה, גרסה של אלגוריתם, או בקשה לגישה לנתונים, הבלוקצ'יין מספק קבוע, tamper-dent קבוע, כל ניסיון לשנות רשומות היסטוריות ידרוש קידוד כל בלוקים הבאים - משימה בלתי סבירה על בסיס דרישות רפואיות מוכחות של הסוכנות האירופית:

הצפנה וניהול מפתח: גישה מטופלת-נרשמה

נתונים על בלוקצ'יין ציבורי או פרטי מוצפנים באמצעות הצפנה סימטרית.המטופל (או בקר הנתונים) מחזיק מפתח פרטי שיכול להעניק זכויות פענוח לחוקרים ספציפיים.כמה פלטפורמות לקחת את זה הלאה על ידי אחסון רק של חיתולים (טביעות אצבע דיגיטלית) של הנתונים על הבלוקצ'יין, בעוד שהרשומות הרפואיות האמיתיות שוכנות באחסון מאובטח של שרשרת.

חוזים חכמים: הסכמה אוטומטית וממשל נתונים

חוזים חכמים הם קוד הפעלה עצמית שפועל על blockchain.עבור מחקר סוכרת, חוזה חכם יכול לאכוף כללים כגון "אפשר לקרוא גישה לנתונים גלוקוז עבור צוות של ד"ר סמית 'רק בין ינואר לדצמבר 2025, ורק למטרה של אימות אלגוריתם" ברגע שהתנאים יימסרו, גישה ניתנת באופן אוטומטי ללא ניתוח אנושי.

יישומים ספציפיים של Blockchain במחקר סוכרת

היתרונות התיאורטיים משכנעים, אבל איך הם מתרגמים לתוך זרימת מחקר בעולם האמיתי? להלן כמה מקרים של שימוש הממחיש את הערך המעשי של blockchain.

מחקר רב-מוסדי

תוכניות למניעת סוכרת בקנה מידה גדול כגון תוכנית מניעת סוכרת (DPP) משתרעות על עשרות מרכזים קליניים ברחבי מדינות.כרגע, שיתוף נתונים בין אתרים אלה כרוך לעתים קרובות הסכמי שימוש cumbersome נתונים, סקירה משפטית של כל העברה, אחסון כפול. רשת מבוססת blockchain מאפשר לכל אתר לשמור על node מקומי, להגיש נתונים ישישולים, ושאילתה נתונים מצטברים ללא חשיפת נתונים גולמיים יכול להפעיל את המגמות הממוצעות של Hg1.

ניהול הסכמה סבלנית עבור נתונים למכשירים

ניהול סוכרת מודרני מסתמך רבות על לבישים ואפליקציות שיוצרות זרמים רצופים של נתונים.מטופלים עשויים להשתמש במערכת אחת של CGM, עט אינסולין חכם, ועוקב אחר כושר בו זמנית, כל יצרן המכשיר לעתים קרובות מצטבר נתונים לתוך חסימת ענן קניינית. שכבת הסכמה המבוססת על בלוקצ'יין יכולה לאחד את המחליפים האישיים הללו על ידי כך שהיא מאפשרת לחולה לספק מערכת אחת של הרשאות המשתרעות על כל המכשירים, לדוגמה, ל-ידי שימוש בצורות טיפוליות של נתונים מחסנים של חלבון רגיל, לאחר מכן, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ל-ידי מחסנים של חלבון רגיל של חלבון: 1Baldowic ביותר, הוא מאפשר ל- 1- 1Dlimate, לאחר מכן, עם פלטפורמת בריאותי תיבות של חלבון: 1Dackanicial של חלבון, לאחר מכן, לאחר מכן, עם סוללה של חלבון: 1- 1-ידי מחסנים מאפשר למטופל, מאפשר למטופל זמין, כמעט בין היתר, עם סוללה של חלבון רגיל, לאחר מכן, כמעט בין היתר, כמעט בין היתר, על ידי מתן אפשרות לספק מחסנים מאפשר למטופל, על ידי מתן אפשרות לספק מחסנים מאפשר למטופל זמין, כמעט בין היתר, לאחר מכן, לאחר מכן,

אינטגרציית שרשרת אספקה עבור אינסולין וטיפולים

למרות שלא ישירות על נתוני המטופל, בלוקצ'יין יכול גם לשפר את מחקר הסוכרת על ידי הבטחת שרשרת האספקה של דגימות ביולוגיות ותרופות. ניסויים קליניים לבדיקת פורמולות אינסולין חדשות דורשות טמפרטורות קפדניות ושרשרת של משמורת. Blockchain רשומות לא חתומות בכל נקודה - מניפולציה, משלוח, אחסון וניהול - מבטיח כי נתוני ההסתברות של הדגימה הם חוקרים אמינים, אז יכול לקשור תוצאות עם אבטחה כי הטיפול לא נפגע על ידי תקלות קרות.

שיתוף נתונים לאינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות

מודלים של למידת מכונה כדי לחזות סיבוכים סוכרתיים דורש נתונים מסיביים ומגוונים.עם זאת, רוב המחקרים של AI הם מוגבלים על ידי סליקו נתונים ותקנות פרטיות. Blockchain יכול להקל על יצירת שוק נתונים מבוזרים: חולים הם incentivized (למשל, באמצעות אסימונים) לתרום נתונים אנונימיים שלהם; החוקרים משלמים על גישה באמצעות חוזים חכמים; ואת blockchain מוכח של כל מודל זה כבר נותן נתונים כגון: 0.

מעבר לגדרות לאימוץ

למרות הבטחתו, בלוקצ'יין אינה כדור כסף.יש לטפל במכשולים מסוימים לפני פריסה בקנה מידה רחב במחקר סוכרת.

סקלאלה ועסקאות באמצעותput

blockchain ציבוריים כמו תהליך Ethereum כ 15-30 עסקאות לשנייה, אשר אינו מספיק עבור זרם נתונים גבוה קידוד כגון ניטור גלוקוז מתמשך. Permissioned blockchains (היפרמטור, R3 Corda) מציעים גבוה יותר דרךput וניתן לכוון לצרכים של קונסורציום מחקר.בנוסף, אחסון קבצים נתונים גולמיים גדולים על שרשרת הוא לא מעשי; אחסון מחוץ לשרשרת עם אבטחה על ידי מערכות אבטחה סטנדרטיות יש צורך, כלומר, כלומר, אבטחה סטנדרטית, יש צורך, מערכות אבטחה סטנדרטיות.

סודיות בלתי-ודאות

תקנות אבטחת סייבר כגון HIPAA, GDPR באירופה, וחוקים דומים באסיה עדיין לא תואמות לחלוטין את המודל מבוזר של blockchain.לדוגמה, סכסוכים "זכות להישכח" של GDPR עם חוסר יכולת של בלוקצ'יין ציבורי, החוקרים חייבים בקפידה פתרונות ארכיטקט כי או לאחסן נתונים מחוץ לשרשרת (הרשאות) או להשתמש בבלוקצ'יין עם פיקוח מנהלי עם מחקרים וטרטרטרטורים הדרושים כדי להבהיר את סביבת ה-סוקסטקטורס.

יכולת והתאמה

פלטפורמות מחקר סוכרת לעתים קרובות להשתמש במודלים שונים של נתונים (HL7 FHIR, OMOP CDM, וכו ') blockchain יכול לשלב metadata על schema נתונים נתונים נתונים, אבל באמת חלק יכולת הדדית דורש סטנדרטים בתעשייה. ארגונים כגון FLT:0 HL7 FHIRFLT:1 סטנדרטים גוף ו blockchain ביוזמה בריאות היום פועלים כדי להגדיר פרוטוקולים משותפים כי מערכות עם רשומות בריאות קיימות.

ניסיון משתמש ו- Digital Literacy

חולים עם סוכרת - במיוחד מבוגרים - עשויים למצוא ניהול מפתחות קריפטוגרפיים ו הרשאות חוזים חכמים תוך הסתמכות על ממשקים ידידותיים למשתמש (אפליקציות ניידות, הרחבות הדפדפן) כי הסרת המורכבות של הבלוקצ'יין הם קריטיים.

יישום אמיתי ופרויקטי טייס

יוזמות רבות ממחישות את ההתקדמות המוחצת של blockchain במחקר סוכרת.

רשת המחקר של סוכרת ב- Ethereum Blockchain

קונסורציום של אוניברסיטאות אירופיות ובתי חולים השיקה טייס באמצעות רשת Ethereum פרטית כדי לנהל הסכמה למחקר רב מרכזי על סוכרת מסוג 1. כל משתתף יצר ארנק Ethereum ייחודי; החוקרים הגישו שאילתות באמצעות פורטל אינטרנט, וחוזים חכמים אומתו באופן אוטומטי הרשאות לפני שחזרו סטטיסטיקות.המחקר דיווח על עלייה של 30% בשיעורי ההרשמה החולה בהשוואה לתזרימות עבודה מסורתיות קודמות, כפי שצוטטו באמון במערכת השקיפות.

ccChain's CGM Data Marketplace

מדצ'ין (שנאתה על ידי הדוגמה הקודמת) בנה שוק מבוזר במיוחד עבור נתונים לפקח על גלוקוז מתמשך.מטופלים חולקים קריאה מזוהה בתמורה לאקמני סוכרת יכול לרכוש נתונים מחוסנים עם שבילים ביקורת מלאים, ומיידצ'ין משתמש בהוכחות אפס-ידע כדי לאפשר אלגוריתם אימות ללא חשיפת רשומות בודדות.

מרק Hyperledger עבור תרופות משפטיות

חברת תרופות גדולה מפתחת agonist קולטן GLP-1 עבור סוכרת מסוג 2 השתמש בד Hyperledger כדי לנהל נתונים מניסוי שלב III.כל אתר רץ ללאד, תועדו אירועי הסכמה על הבלוקצ'יין, וכל העברות הנתונים בין ארגון מחקר החוזה לבין המספונסר היו רשומים.הנתיב הביקורת המנוצליח מרוצה מהדרישות האלקטרוניות של ה- FDA (21CFR 11) תוך צמצום הזמן על פיוס על פי הוראות ידניות ב-40%.

עתיד המחקר לסוכרת

כמו blockchain בוגר, האינטגרציה שלה עם טכנולוגיות פרטיות אחרות-encing מבטיח אפילו יותר פתרונות חזקים. Zero-ידע הוכחות (ZKPs) ומאובטחת מחשוב רב-מפלגתי (SMPC) מושתתלים על blockchains כדי לאפשר שאילתות על נתונים מוצפנים ללא חשיפת הערכים הבסיסיים.עבור מחקר סוכרת, זה יכול להיות כי מודל יכול ליישר את הקשר בין תדירות וגמישות גליקולארית על פני אלפי חולים ללא גישה גנטית באופן מיידי, ללא גישה מבוזרת.

ההתכנסות של blockchain, בינה מלאכותית, ואינטרנט של דברים רפואיים (IoMT) תיצור פרדיגמה חדשה: חולים באמת יהיו הבעלים של נתוני הבריאות שלהם, להעניק ולבטל גישה עם ברז על הסמארטפון שלהם, ואפילו להרוויח תמריצים כספיים לתרום למחקר.זה שינוי מתייחס אמון הציבור המידרדר בבריאות דיגיטלית ומגביר את קצב הגילוי של טיפולים ואסטרטגיות למניעת סוכרת.

שיקולים מעשיים עבור חוקרים שוקלים Blockchain

עבור חוקרים ומוסדות הערכת אימוץ blockchain, מומלץ גישה בשלב זה:

  • (FLT:0) סביבה רגולטורית:FLT:1see התייעץ עם לוחות האתיקה ויועץ משפטי כדי להבטיח כי אדריכלות blockchain שנבחרה תואמת עם חוקי הפרטיות המקומיים.מודלים ההיברידיים (על שרשרת hashes, מחוץ לשרשרת אחסון מוצפן) הם לעתים קרובות נקודת ההתחלה הבטוחה ביותר.
  • (FLT:0)Start with a Consent Managementפיילוט:FreaLT:1) יישום מחקר בקנה מידה קטן המשתמש חוזים חכמים להסכמה דינאמית.זה בונה היכרות עם הטכנולוגיה ומספק עדות ליתרונותיה לאמון החולה ולרישום.
  • (FLT:0) בחר את הפלטפורמה הנכונה:FLT:1eur עבור שיתופי פעולה אקדמיים רב-אתריים, מרק היפרדמיר או קורדה מציעים אפשרויות הרשאה, גבוה באמצעות חישובים.
  • (FLT:0) פריייטיזציה של יכולת בין-אופרציה: ההרחבה 1 (FIRLT:1) ודא כי שכבת הבלוקצ'יין יכולה לממשק עם פלטפורמות נתונים קיימות (REDCap, EHR APIs, שרתי FHIR).
  • (FLT:0Engageמטופלים כשותפים:FLT:103) עיצב את ממשק ההסכמה ואת מדיניות שיתוף הנתונים עם אנשים החיים עם סוכרת.

מסקנה

פלטפורמות מבוססות blockchain מייצגות שינוי פרדיגמטי לפרטיות נתונים במחקרי סוכרת.על ידי שילוב של מבוזר, חוסר יכולת, אבטחה קריפטוגרפית והסכמה אוטומטית באמצעות חוזים חכמים, מערכות אלה מטפלות בפגיעות הליבה של מסדי נתונים מרכזיים מסורתיים.מטופלים מקבלים שליטה פרטיות על המידע האישי שלהם, החוקרים ניגשים למאגרי מידע עשירים ואמינים יותר, וכל היתרונות הארגוניים משקיפות חסרת תקדים ויציבות, בעוד שעדיין יכולים להוכיח את האתגרים הרגולטוריים, הם לפתח את האבטחה של המשתמשים, והם ממשיכים לפתח את המקדימים, הם בעלי יכולת הפעולה הבין-ידי המקדימים, והם ממשיכים לפתח את האבטחה הגבוהה ביותר, והם ממשיכים לפתח את האבטחה הגבוהה ביותר, תוך כדי להבטיח את האבטחה הגבוהה ביותר, כמו גם את האבטחה הגבוהה ביותר, הם בעלי ההשפעה של אבטחה מתקדמת יותר, כך שעדיין מספקים, הם ממשיכים לפתח את הבלוקצ'יין, כמו גם את הבלוקצ'יין, כך שטכנולוגיות האבטחה הגבוהה ביותר, כך שעדיין מספקים, כך שעדיין מספקים, כך שעדיין מספקים, כמו גם את האבטחה הבין-ידי הבלוקצ'יין, כך שטכנולוגיות אבטחה מתקדמת יותר, כמו גם את האבטחה הבין-ידי הבלוקצ'יין, כך שעדיין ממריצים ברמת האבטחה הגבוהה ביותר, כך שעדיין ממריצים את ה-ידי ה-