[论文解读] Blockchain in Healthcare and Medicine: A Contemporary Research of Applications, Challenges, and Future Perspectives

H. Sami Ullah, S. Aslam|arXiv (Cornell University)|Mar 30, 2020

Blockchain Technology Applications and Security被引用 9

一句话总结

本文对区块链技术在医疗保健领域的应用进行了全面分析，探讨了其在电子健康记录、供应链管理、基因组学和临床研究中的应用。文章识别出其关键优势，如增强数据安全性、互操作性和患者控制权，同时指出了可扩展性、合规性监管以及与传统系统集成等挑战，并为构建安全、去中心化的医疗数据生态系统提出了未来研究方向。

ABSTRACT

Blockchain technology is one of the most contemporary and disruptive technologies in the world. It has gained considerable attention in numerous applications such as financial services, cybersecurity applications, Internet of Things (IoT), network data management. Now its range of applications is beyond the financial services as the healthcare industry has also adopted blockchain technology in its various subdomains such as Electronic Health Records (EHR), medical supply chain management system, genomic market, neuroscience technology, clinical research, and pharmaceutical medicine. Blockchain is considered a secure and viable solution for storing and accessing patients medical records and the patients can diagnosed and treated with safe and secure data sharing. Blockchain technology will revolutionize the healthcare systems with personalized, authentic, and secure access to the clinical data of patients and that data can be used for further health improvements and clinical researches. In this paper, we conduct a contemporary research on existing applications and developments in healthcare industry with the use of blockchain technology. We also discuss some robust applications and various existing companies that are using blockchain solutions for securing their data along with some current challenges and future perspectives.

研究动机与目标

• 调查区块链技术在医疗保健和医学领域当前及新兴应用。
• 分析阻碍区块链在医疗系统中广泛采用的技术与运营挑战。
• 评估医疗组织和初创企业已实施的基于区块链的解决方案。
• 识别在安全、去中心化医疗数据管理方面存在的研究空白与未来研究机遇。
• 全面概述区块链在提升医疗数据完整性、隐私保护与互操作性方面的潜力。

提出的方法

• 对医疗保健领域区块链的同行评审研究和行业报告进行系统性文献回顾。
• 将区块链应用按关键医疗领域分类：电子健康记录、医疗供应链、基因组学、临床试验和制药。
• 分析区块链系统的各项技术组件，包括共识机制、智能合约和密码哈希技术。
• 通过企业与医疗机构的案例研究，评估实际应用实施情况。
• 通过主题分析识别可扩展性、隐私保护、监管合规性及系统集成等方面的问题。
• 基于现有局限性与医疗信息学领域的技术趋势，综合归纳未来研究方向。

实验结果

研究问题

• RQ1 区块链技术在医疗保健和医学领域的主要应用有哪些？
• RQ2 区块链如何提升临床数据管理中的数据安全性、隐私保护与互操作性？
• RQ3 在医疗系统中部署区块链面临的主要技术、监管与运营挑战是什么？
• RQ4 哪些现有公司或机构已成功实施医疗保健领域的区块链应用，其运作模式如何？
• RQ5 为实现医疗领域区块链解决方案的规模化，需要哪些未来的研究与开发方向？

主要发现

• 区块链可实现电子健康记录的安全、不可篡改和透明化存储与共享，从而提升数据完整性与患者控制权。
• 在医疗供应链管理中的应用通过去中心化账本增强了可追溯性，并降低了假药风险。
• 基于区块链的基因组数据市场使患者能够在授权前提下安全地共享并变现其遗传信息。
• 临床研究得益于区块链技术，可实现数据来源的可审计性，减少数据篡改，并提高患者招募过程的透明度。
• 尽管具有诸多优势，可扩展性低、能耗高以及缺乏监管标准等问题仍是阻碍其广泛应用的主要障碍。
• 与现有医疗IT基础设施的集成以及与传统系统的互操作性，是实际部署中面临的关键技术挑战。