[論文レビュー] Applications of Blockchain in Healthcare: Current Landscape & Challenges

Gajendra J. Katuwal, Sandip Pandey+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2018

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 12被引用数 64

ひとこと要約

この論文は、医療分野におけるブロックチェーンの応用をレビューし、データの断片化、サプライチェーンの不正、非効率な請求を解決するため、分散型の信頼性とトレーサビリティを提案する。患者のデータ管理、薬品サプライチェーン、スマートコントラクトといったユースケースを評価し、多くのプロジェクトがまだ初期段階にとどまっているものの、ブロックチェーンは成熟度が向上し、スケーラビリティ、規制、相互運用性の課題を抱えるが、変革的ポテンシャルを有していると結論づける。

ABSTRACT

Several problems in healthcare stem from the complex network of intermediaries and the lack of traceability of transactions. To mention a few: healthcare data is fragmented across several silos negatively affecting research and services, about half of the clinical trials are never reported, the cost of drug discovery is ever increasing, and substandard and fake medicines are still a huge problem. Blockchain has the potential to solve these problems as it provides trust without any intermediaries, has traceability as a default feature, and promises new business models by enabling novel incentive structures. Due to its potential, blockchain has gathered significant interest in the healthcare industry. In this paper, we review major use cases of blockchain in healthcare: patient data management, pharmaceutical research, supply chain management of medical goods, prescription management, billing claims management, analytics, and telemedicine alongside the related projects. We found that most of the blockchain projects are limited as white-papers, proof of concepts, and products with a limited user base. However, we observed that the quantity, quality, and maturity of the projects are increasing. We also discuss technical, regulatory, and business challenges to the adoption of blockchain in the healthcare industry

研究の動機と目的

• スイカシステムに分断された医療データと患者のコントロール不足を解決すること。
• ブロックチェーンが医療関係者間で安全で改ざん不能かつ透明なデータ共有を可能にする仕組みを検討すること。
• 偽薬の流通を防ぎ、トレーサビリティを確保するため、医薬品サプライチェーンにおけるブロックチェーンの応用を調査すること。
• スマートコントラクトが請求処理や臨床試験管理の自動化に果たす役割を分析すること。
• ブロックチェーンの広範な採用を妨げる技術的、規制的、ビジネス上の障壁を特定すること。

提案手法

• 企業のウェブサイト、医療関連ニュース、学術雑誌を主な情報源として、医療分野におけるブロックチェーンのユースケースをレビューする。
• 患者のデータ管理、医薬品サプライチェーン、請求／保険請求、分析、テレメディスンの分野ごとにプロジェクトを分類・分析する。
• 信頼性と履歴追跡を可能にするために、ブロックチェーンのコア機能（改ざん不能性、分散型アーキテクチャ、暗号的セキュリティ）を評価する。
• スマートコントラクトを活用して医療プロセスの自動化と同意・準拠ルールの強制を評価する。
• 医療文脈におけるパubbリックブロックチェーンとパーミッションドブロックチェーンの間の技術的トレードオフを検討する。
• 現在の実装のテーマ的分析を通じて、ガバナンス、スケーラビリティ、規制（例：GDPR）の課題を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンは、医療データ管理におけるデータ整合性、トレーサビリティ、患者のコントロールをどのように向上させることができるか？
• RQ2 ブロックチェーンは、医薬品サプライチェーンにおける透明性を高め、不正を低減するためにどのような役割を果たすか？
• RQ3 グローバルなヘルス情報交換のためのスケーラブルなブロックチェーンソリューションを展開するにあたり、技術的・運用上の課題は何か？
• RQ4 スマートコントラクトは、請求処理や保険請求の自動化をどのように可能にし、管理コストを削減するか？
• RQ5 GDPRなどのデータプライバシー法に準拠するための、ブロックチェーンベースの医療システムに必要な規制およびガバナンスモデルは何か？

主な発見

• 大多数のブロックチェーン医療プロジェクトはまだ初期段階にあり、白書やプロトタイプ、限定ユーザー向け製品にとどまっている。
• ブロックチェーンは、分散型の同意管理により、個人が医療記録へのアクセス権を付与・取り消し可能にすることで、患者中心のデータコントロールを可能にする。
• ブロックチェーンにおける改ざん不能性と暗号的ハッシュ化は、臨床試験におけるデータ改ざんを防ぎ、規制準拠のための監査証跡を確保するのに有効である。
• スマートコントラクトは、請求処理や保険請求の自動化を可能にし、医療取引における管理コストと人的ミスを削減する。
• Ethereum や Bitcoin などのパubbリックブロックチェーンは、現在のところ大規模な医療応用には速度とコスト効率が不十分であるが、シャーディングやステートチャネルといったスケーリングソリューションが登場しつつある。
• 規制準拠、特にGDPRに関しては依然として大きな課題であるが、ブロックチェーンの透明性とデータ整合性の特徴は、プライバシー・バイ・デザインの原則と整合性が高い。