Los ingenieros de Vanderbilt han desarrollado y validado con éxito la viabilidad de las tecnologías basadas en blockchain para una seguridad, intercambio confidencial de registros médicos de pacientes en un estudio de caso que demuestra cómo blockchain podría resolver un gran desafío de atención médica.

La interoperabilidad de TI de salud ha sido un objetivo difícil de alcanzar, con silos de datos entre hospitales, clínicas, farmacias, y pagadores que dificultan el intercambio de información. El estudio de caso de Vanderbilt muestra cómo la tecnología blockchain podría agilizar de forma segura el proceso.

Significativamente, Los investigadores también se están asociando con una empresa de Nashville que planea utilizar la tecnología blockchain para abordar las crisis de adicción a los opioides en el país.

Estos desarrollos son parte de un esfuerzo mayor en el Instituto de Sistemas Integrados de Software de Vanderbilt para abordar los problemas y la promesa de blockchain de una manera holística. Los investigadores han creado una gama de capacidades importantes, Incluyendo una arquitectura que respalde el acceso seguro a la información a los estándares de diseño para las mejores prácticas, verificación matemática de que el código subyacente es correcto, y un banco de pruebas para que los investigadores prueben sus ideas.

Además de la asistencia sanitaria, están trabajando en casos de prueba de blockchain con smart, ciudades conectadas, aplicaciones de la red eléctrica, y gestión de riesgos de proveedores.

"Hace unos años, la gente pensaba que las tecnologías blockchain resolverían todos los problemas imaginables, Douglas C. Schmidt, profesor de Ingeniería de Cornelius Vanderbilt, se está dando cuenta de que este objetivo simplemente no es realista y ahora está analizando con más atención cuándo y dónde estas tecnologías podrían ser útiles ”.

Más allá del bombo y los altos precios de Bitcoin, La tecnología blockchain convencional ha sido problemática para aplicaciones generalizadas. Su base técnica existe desde hace décadas, basado en el concepto de público, libro mayor distribuido. El código subyacente en sí tiene errores y el modelo convencional no admite grandes volúmenes de transacciones con estrictas restricciones de tiempo.

Pero el poder potencial de la tecnología blockchain en la atención médica, en particular el intercambio de datos de pacientes para respaldar un diagnóstico y tratamiento más oportunos, se está acercando.

Compartir datos médicos sin intermediarios

El estudio de caso, que involucró a una junta de tumores de un hospital rural, así como la arquitectura blockchain que soporta ese intercambio seguro de información se discuten en el documento del equipo, "FHIRChain:Aplicación de Blockchain para compartir datos clínicos de forma segura y escalable". Está disponible como preimpresión y se ha enviado a Computational and Structural Biotechnology Journal.

Investigadores de Vanderbilt y Varian Medical Systems evaluaron FHIRChain, como llamaron a la tecnología. Pronunciado como "fuego, "FHIR son las siglas de Fast Healthcare Interoperability Resources.

Su objetivo era diseñar un sistema basado en blockchain que cumpliera con los estándares establecidos por la Oficina del Coordinador Nacional de Tecnología de la Información de Salud, denominada Hoja de ruta de interoperabilidad compartida a nivel nacional.

Las empresas sanitarias suelen contratar a terceros para intercambiar información médica de los pacientes de forma segura. dijo la coautora del estudio, Dana Zhang, un Doctorado en Ciencias de la Computación de Vanderbilt. candidato. Este intermediario externo actúa como agente de confianza, que verifica transacciones seguras. Por ejemplo, Hospital A, envía información médica a un agente de confianza, que lo envía a un especialista en cáncer de la Clínica B.

A diferencia de, FHIRChain es un intercambio sin confianza sin un tercero centralizado. El equipo de Vanderbilt / Varian prevé un sistema de claves públicas y privadas que permiten que un médico o una clínica identificados accedan a la información de salud en el Hospital A durante un período de tiempo específico. Piense en los correos electrónicos de restablecimiento de contraseña que requieren una acción dentro de las 24 horas.

En este escenario, los datos en sí mismos nunca abandonan el Hospital A.

Zhang, quien ha hecho una pasantía en Varian, una empresa de software y dispositivos médicos con sede en California, así como el Centro de Interoperabilidad Médica con sede en Nashville, dijo que el equipo quería usar blockchain como un mecanismo de acceso descentralizado para facilitar el intercambio de registros médicos autorizados. El estudio de caso no es diferente a un paciente que desea una segunda opinión sobre un problema médico de un especialista externo porque los miembros de la junta están dispersos geográficamente.

"El problema siempre es hacer llegar los datos a otro médico, ", dijo." En este enfoque, los datos se abren por un período de tiempo temporal (con una clave de descifrado), pero la instalación o el médico original sigue siendo el propietario de los datos ".

Las llaves, o largo, contraseñas complejas generadas por el sistema, facilitan el acceso a los datos, pero también brindan a todas las partes, incluido el paciente, confianza en la seguridad del sistema.

Equilibrio entre descentralización y confidencialidad

Las tecnologías blockchain proporcionan una red de igual a igual descentralizada, lo que implica algunas compensaciones. Los investigadores de Vanderbilt y otros lugares están centrando sus esfuerzos en aplicaciones en dominios donde la desintermediación (es decir, no tener autoridad central) es más importante que la estricta confidencialidad, Dijo Schmidt.

"La idea es que hay fuerza en los números, ", dijo." Porque no quieres a nadie a cargo, está dispuesto a renunciar a cierta confidencialidad. Es posible que sepas que la Parte A vendió algo a la Parte B y, aunque no sabes quiénes son, sabes que se llevó a cabo alguna transacción ".

Un sistema de este tipo es "consciente de la manipulación, "Dijo Schmidt.

En el ámbito de la ayuda humanitaria, donde blockchain ya se está probando, la prioridad es garantizar que la ayuda llegue a las manos adecuadas, para los propósitos correctos, y nadie está cocinando los libros. Las aplicaciones en energía renovable implican mantener un registro de quién compra y vende energía de sus paneles solares y parques eólicos a la red.

El esfuerzo más amplio en Vanderbilt está abordando los fundamentos de blockchain. Eso incluye el desarrollo de "contratos inteligentes" más seguros que son la base de la tecnología. Jules White, profesor asociado de informática, dijo un metaanálisis de 20, 000 contratos inteligentes encontrados 8, 000 con problemas de seguridad.

"Los principales errores en realidad provienen de los creadores de plataformas blockchain, " él dijo.

Sin embargo, la permanencia es parte de la teoría clásica de la cadena de bloques:la idea de que cada paso en una transacción es una entrada en el libro mayor que no se puede cambiar. Cuando los problemas, incluyendo graves violaciones de seguridad, superficie, las correcciones no son fáciles.

Los expertos de Vanderbilt están atacando ese problema desde múltiples frentes, incluido el desarrollo de un banco de pruebas seguro donde los investigadores y desarrolladores puedan poner a prueba sus ideas.

"Si no puedes cambiar nada, ¿cómo aprendes de tus errores?" dijo Abhishek Dubey, profesor asistente de ciencias de la computación e ingeniería informática. "Estamos creando un entorno en el laboratorio que contiene herramientas para crear contratos inteligentes de blockchain y asegurarnos de que sean correctos".

Anastasia Mavridou, un investigador postdoctoral en el equipo, se centra en contratos inteligentes correctos por diseño. Las técnicas matemáticas avanzadas pueden probar la solidez del código; el banco de pruebas, o fundición, utiliza "recetas" verificadas de blockchain como punto de partida y examina el nuevo código basado en patrones que se sabe que no tienen fallas.

La aplicación genera código, así como lo valida.

El avance de la tecnología blockchain es una prioridad de Nashville

Aprovechando los componentes del trabajo anterior realizado para DARPA, dispositivos médicos, y seguridad satelital, Los expertos de Vanderbilt en el Instituto de Sistemas Integrados de Software quieren acelerar el desarrollo de la tecnología de cadena de bloques segura para resolver algunos problemas espinosos con transacciones que involucran activos digitales.

El impulso integral también se suma a la reputación de Nashville como un centro para la innovación de TI en el cuidado de la salud, incluidas tecnologías con raíces en los fundamentos de blockchain. Briovation, empresa matriz de Jumpstart Foundry, por ejemplo, lanzó recientemente un fondo de inversión para tecnologías blockchain específicas para el cuidado de la salud. Music City ocupa el puesto 17 en una lista de áreas metropolitanas para trabajos de blockchain en los EE. UU., según un estudio reciente de CyrptoFundResearch, por delante de Oakland, Santa Clara y Washington D.C.

El Centro de Interoperabilidad Médica, un laboratorio cooperativo de investigación y desarrollo sin fines de lucro fundado por los principales sistemas de salud, se basa aquí, con el objetivo de simplificar el intercambio de datos entre sistemas y tecnologías médicos. Los proveedores de TI para el cuidado de la salud tienen sus propios productos patentados relacionados con blockchain en proceso y, hasta cierto punto, en el mercado.

Investigadores de Vanderbilt, sin embargo, Abordar las aplicaciones basadas en blockchain desde una mentalidad de código abierto. Ya están trabajando con los líderes de desarrollo económico de la ciudad, que consideran que el desarrollo de la tecnología blockchain para el cuidado de la salud es vital para la competitividad de la ciudad.

Greater Nashville es el hogar de compañías de atención médica con $ 84 mil millones en ingresos anuales, y la industria está lista para la disrupción tecnológica. La profunda experiencia de Vanderbilt en esta área se encuentra entre los activos que Nashville está aprovechando para liderar la disrupción, no seguirla ni quedarse atrás por completo.