РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ АРХІТЕКТУРНОЇ МОДЕЛІ СИСТЕМИ ОБМІНУ ПЕРСОНАЛЬНИМИ ДАНИМИ НА ОСНОВІ БЛОКЧЕЙН
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.3.175Ключові слова:
блокчейн, персональні дані пацієнтів, IoTM, смарт-контракти, Ethereum, модель системи обміну медичними данимиАнотація
Актуальність. Сучасне суспільство стикається з зростаючою потребою у безпечному, на-дійному та прозорому обміні персональними даними пацієнтів у сфері охорони здоров'я. Захист конфіденційності та цілісності медичної інформації є пріоритетом для забезпечення якісного та ефективного медичного догляду. Блокчейн-технології надають обіцяючий інструмент для вирішення цієї проблеми, дозволяючи створити децентралізовану та безпечну систему обміну персональними да-ними пацієнтів. Метою даної роботи є забезпечення високого рівня безпеки та конфіденційності медичних даних, а також підвищення ефективності процесів у сфері охорони здоров'я за рахунок розробки програмних компонентів системи обміну персональними даними пацієнтів на основі блокчейн-технологій. Об’єктом дослідження є система обміну персональними даними пацієнтів у сфері охорони здоров'я. Предметом дослідження є програмні компоненти, що базуються на блокчейн-технологіях, призначені для забезпечення безпеки, прозорості та ефективності обміну медичною інформацією. Результати. У даній роботі запропоновано архітектурну модель безпечної та ефективної системи обміну медичними даними, яка може бути широко впроваджена у сфері охорони здоров'я. Висновок. Впровадження системи безпечного обміну персональними даними на основі технології блокчейн у сфері охорони здоров'я допоможе покращити якість медичного обслуговування та забезпечити швидший доступ до важливих даних для медичного персоналу. Теоретична значимість полягає у розширенні знань щодо застосування блокчейн-технологій у галузі охорони здоров'я та питань безпеки та конфіденційності медичної інформації. Це дослідження може бути основою для подальших досліджень у цій галузі та сприяти розвитку нових методів та підходів до обміну медичними даними.Завантаження
Посилання
Häyrinen Kristiina, Saranto K, Nykänen Pirkko. Definition, structure, content, use and impacts of electronic health records: a review of the research literature. Int J Med Inform. 2008 May;77(5):291–304. doi: 10.1016/j.ijmedinf.2007.09.001.S1386-5056(07)00168-2
Hripcsak G, Albers DJ. Next-generation phenotyping of electronic health records. J Am Med Inform Assoc. 2013 Jan 01;20(1):117–21. doi: 10.1136/amiajnl-2012-001145. http://europepmc.org/abstract/MED/22955496 .amiajnl-2012-001145
Ludwick DA, Doucette J. Adopting electronic medical records in primary care: lessons learned from health information systems implementation experience in seven countries. Int J Med Inform. 2009 Jan;78(1):22–31. doi: 10.1016/j.ijmedinf.2008.06.005.S1386-5056(08)00092-0
Zahabi M, Kaber DB, Swangnetr M. Usability and Safety in Electronic Medical Records Interface Design: A Review of Recent Literature and Guideline Formulation. Hum Factors. 2015 Aug;57(5):805–34. doi: 10.1177/0018720815576827.0018720815576827
Mikkelsen G, Aasly J. Concordance of information in parallel electronic and paper based patient records. International Journal of Medical Informatics. 2001 Oct;63(3):123–131. doi: 10.1016/s1386-5056(01)00152-6
Thiru K, Hassey A, Sullivan F. Systematic review of scope and quality of electronic patient record data in primary care. BMJ. 2003 May 17;326(7398):1070. doi: 10.1136/bmj.326.7398.1070. http://europepmc.org/abstract/MED/12750210 .326/7398/1070
Tang PC, Ash JS, Bates DW, Overhage JM, Sands DZ. Personal health records: definitions, benefits, and strategies for overcoming barriers to adoption. J Am Med Inform Assoc. 2006;13(2):121–6. doi: 10.1197/jamia.M2025. http://europepmc.org/abstract/MED/16357345 .M2025
Archer N, Fevrier-Thomas U, Lokker C, McKibbon KA, Straus SE. Personal health records: a scoping review. J Am Med Inform Assoc. 2011;18(4):515–22. doi: 10.1136/amiajnl-2011-000105. http://europepmc.org/abstract/MED/21672914 .amiajnl-2011-000105
Roehrs A, da Costa Cristiano André, Righi RDR, de Oliveira Kleinner Silva Farias. Personal Health Records: A Systematic Literature Review. J Med Internet Res. 2017 Jan 06;19(1):e13. doi: 10.2196/jmir.5876.
Rudin RS, Motala A, Goldzweig CL, Shekelle PG. Usage and Effect of Health Information Exchange. Ann Intern Med. 2014 Dec 02;161(11):803. doi: 10.7326/m14-0877
Williams C, Mostashari F, Mertz K, Hogin E, Atwal P. From the Office of the National Coordinator: the strategy for advancing the exchange of health information. Health Aff (Millwood) 2012 Mar;31(3):527–36. doi: 10.1377/hlthaff.2011.1314.31/3/527
Cimino JJ, Frisse ME, Halamka J, Sweeney L, Yasnoff W. Consumer-mediated health information exchanges: the 2012 ACMI debate. J Biomed Inform. 2014 Apr;48:5–15. doi: 10.1016/j.jbi.2014.02.009. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1532-0464(14)00046-X .S1532-0464(14)00046-X
Zhuang Y, Sheets LR, Chen Y, Shae Z, Tsai JJ, Shyu C. A Patient-Centric Health Information Exchange Framework Using Blockchain Technology. IEEE J. Biomed. Health Inform. 2020 Aug;24(8):2169–2176. doi: 10.1109/jbhi.2020.2993072.
Gordon WJ, Catalini C. Blockchain Technology for Healthcare: Facilitating the Transition to Patient-Driven Interoperability.Comput Struct Biotechnol J. 2018;16:224–230. doi: 10.1016/j.csbj.2018.06.003.https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2001-0370(18)30028-X .S2001-0370(18)30028-X
Zhang P, White J, Schmidt DC, Lenz G, Rosenbloom ST. FHIRChain: Applying Blockchain to Securely and Scalably ShareClinical Data. Comput Struct Biotechnol J. 2018;16:267–278. doi: 10.1016/j.csbj.2018.07.004. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2001-0370(18)30037-0 .S2001-0370(18)30037-0
Murphy DR, Satterly T, Rogith D, Sittig DF, Singh H. Barriers and facilitators impacting reliability of the electronic health record-facilitated total testing process. Int J Med Inform. 2019 Jul;127:102–108. doi: 10.1016/j.ijmedinf.2019.04.004.S1386- 5056(18)31386-8
Tanwar S, Parekh K, Evans R. Blockchain-based electronic healthcare record system for healthcare 4.0 applications. Journal of Information Security and Applications. 2020 Feb;50:102407. doi: 10.1016/j.jisa.2019.102407
Dagher GG, Mohler J, Milojkovic M, Marella PB. Ancile: Privacy-preserving framework for access control and interoperability of electronic health records using blockchain technology. Sustainable Cities and Society. 2018 May;39:283–297. doi: 10.1016/j.scs.2018.02.014.
Zhang A, Lin X. Towards Secure and Privacy-Preserving Data Sharing in e-Health Systems via Consortium Blockchain. J Med Syst. 2018 Jun 28;42(8):140. doi: 10.1007/s10916-018-0995-5.10.1007/s10916-018-0995-5
Cao S, Zhang G, Liu P, Zhang X, Neri F. Cloud-assisted secure eHealth systems for tamper-proofing EHR via blockchain. Information Sciences. 2019 Jun;485:427–440. doi: 10.1016/j.ins.2019.02.038.
Nakamoto S. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. Bitcoin: Open Source P2P Money. 2008. [2021-04-23]. https://bitcoin.org/bitcoin.pdf .
Ferdous MS, Chowdhury MJM, Hoque MA. A survey of consensus algorithms in public blockchain systems for cryptocurrencies. Journal of Network and Computer Applications. 2021 May;182:103035. doi: 10.1016/j.jnca.2021.103035.
Kuo T, Zavaleta Rojas H, Ohno-Machado L. Comparison of blockchain platforms: a systematic review and healthcare examples. J Am Med Inform Assoc. 2019 May 01;26(5):462–478. doi: 10.1093/jamia/ocy185.
McGhin T, Choo KR, Liu CZ, He D. Blockchain in healthcare applications: Research challenges and opportunities. Journal of Network and Computer Applications. 2019 Jun;135:62–75. doi: 10.1016/j.jnca.2019.02.027.
Vazirani AA, O'Donoghue O, Brindley D, Meinert E. Implementing Blockchains for Efficient Health Care: Systematic Review. J Med Internet Res. 2019 Feb 12;21(2):e12439. doi: 10.2196/12439. https://www.jmir.org/2019/2/e12439/ v21i2e12439
Hussien HM, Yasin SM, Udzir SNI, Zaidan AA, Zaidan BB. A Systematic Review for Enabling of Develop a Blockchain Technology in Healthcare Application: Taxonomy, Substantially Analysis, Motivations, Challenges, Recommendations and Future Direction. J Med Syst. 2019 Sep 14;43(10):320. doi: 10.1007/s10916-019-1445-8.10.1007/s10916-019-1445-8 [PubMed: 31522262] [CrossRef: 10.1007/s10916-019-1445-8]
Azaria A, Ekblaw A, Vieira T, Lippman A. MedRec: Using blockchain for medical data access and permission management. 2016 2nd International Conference on Open and Big Data (OBD); August 22-24; Vienna, Austria. 2016. pp. 25–30
Yue X, Wang H, Jin D, Li M, Jiang W. Healthcare Data Gateways: Found Healthcare Intelligence on Blockchain with Novel Privacy Risk Control. J Med Syst. 2016 Oct;40(10):218. doi: 10.1007/s10916-016-0574-6.10.1007/s10916-016-0574-6
Roehrs A, da Costa Cristiano André, da Rosa Righi Rodrigo. OmniPHR: A distributed architecture model to integrate personal health records. J Biomed Inform. 2017 Jul;71:70–81. doi: 10.1016/j.jbi.2017.05.012.
Ichikawa D, Kashiyama M, Ueno T. Tamper-Resistant Mobile Health Using Blockchain Technology. JMIR Mhealth Uhealth. 2017 Jul 26;5(7):e111. doi: 10.2196/mhealth.7938. https://mhealth.jmir.org/2017/7/e111/ v5i7e111
Mannaro K, Baralla G, Pinna A, Ibba S. A Blockchain Approach Applied to a Teledermatology Platform in the Sardinian Region (Italy) Information. 2018 Feb 23;9(2):44. doi: 10.3390/info9020044
Kovalenko, A. and Kuchuk, H. (2022), “Methods to Manage Data in Self-healing Systems”, Studies in Systems, Decision and Control, Vol. 425, pp. 113–171, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-96546-4_3
Ji Y, Zhang J, Ma J, Yang C, Yao X. BMPLS: Blockchain-Based Multi-level Privacy-Preserving Location Sharing Scheme for Telecare Medical Information Systems. J Med Syst. 2018 Jun 30;42(8):147. doi: 10.1007/s10916-018-0998-2.10.1007/s10916-018-0998-2 [PubMed: 29961160] [CrossRef: 10.1007/s10916-018-0998-2]
Kleinaki A, Mytis-Gkometh P, Drosatos G, Efraimidis PS, Kaldoudi E. A Blockchain-Based Notarization Service for Biomedical Knowledge Retrieval. Comput Struct Biotechnol J. 2018;16:288–297. doi: 10.1016/j.csbj.2018.08.002. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2001-0370(18)30040-0 .S2001-0370(18)30040-0
Jamil F, Hang L, Kim K, Kim D. A Novel Medical Blockchain Model for Drug Supply Chain Integrity Management in a Smart Hospital. Electronics. 2019 May 07;8(5):505. doi: 10.3390/electronics8050505.
Patel V. A framework for secure and decentralized sharing of medical imaging data via blockchain consensus. Health Informatics J. 2019 Dec;25(4):1398–1411. doi: 10.1177/1460458218769699.
Jamil F, Ahmad S, Iqbal N, Kim D. Towards a Remote Monitoring of Patient Vital Signs Based on IoT-Based Blockchain Integrity Management Platforms in Smart Hospitals. Sensors (Basel) 2020 Apr 13;20(8):2195. doi: 10.3390/s20082195. https://www.mdpi.com/resolver?pii=s20082195 .s2008215.
