أثر تكنولوجيا الـ "بلوكشاين" أمن البيانات ونزاهة البيانات

The Transformative Potential of Blockchain for PACS Data Security and Integrity

إن نظم المحفوظات والاتصال الصورية هي العمود الفقري للتصوير الطبي الحديث، مما يتيح تخزين واستعادة وتبادل صور اللجنة والبيانات الفوقية المرتبطة بها، ومع تعجيل رقمنة الرعاية الصحية، فإن حجم وحساسية بيانات اللجنة الاستشارية المعنية بسلامة الخدمات الصحية لا يزالان ينموان، مما يجعلها هدفا رئيسيا للهجمات الإلكترونية وسوء الاستخدام الداخلي.

وترتفع المخاطر، إذ جاء في تقرير صدر في عام 2023 عن الدراسة الاستقصائية للأمن في مجال الرعاية الصحية التي تجريها مؤسسة هيمنز (HIMS)()، أن 68 في المائة من منظمات الرعاية الصحية شهدت حادثا أمنيا كبيرا في السنتين الماضيتين، حيث أن البيانات التي تصورها كانت هدفا متكررا نظرا لقيمتها المستمرة في الاحتيال والبحث، وما عدا التهديدات الخارجية، والأخطاء الداخلية - التضليل غير الصحيح، أو التسلل غير المأذون به، أو الانحراف العرضي.

أمن البيانات ونزاهة البيانات: التحديات الأساسية

سطح هجومي ضعيف

ونظم نظام تقييم الأداء هي نظم إيكولوجية معقدة تشمل أجهزة الاقتناء، وخواديم التخزين، وأجهزة التشغيل، والوصلات الشبكية، وكل عنصر يمثل نقطة دخول محتملة للمهاجمين، كما أن هجمات الفدية التي تشفر صور شركة ديكوم قد أجبرت المستشفيات على إلغاء الإجراءات أو العودة إلى محفوظات الأفلام اليدوية، وحتى عندما توجد نسخ احتياطية، لا يمكن ضمان سلامة البيانات المستعادة بدون آلية تحقق قوية.

Insider threats and Human Error

ويمكن لموظفي الرعاية الصحية الذين لهم إمكانية الوصول المشروع إلى نظام مراقبة السلوك أن يغيروا بشكل غير مقصود أو متعمد سجلات المرضى، فعلى سبيل المثال، يمكن للأخصائي التقني أن يرفق صورة لسجل المرضى الخطأ، أو أن يقوم الباحث بتصدير بيانات دون الكشف عن الهوية على النحو المناسب، وتخزن سجلات المراجعة التقليدية في قواعد البيانات المركزية التي يمكن أن يعدلها أو يطبعها المديرون، ويوفر البلوكشاين مقطورة غير مركزية تقدم مراجعات لا يمكن تغييرها بأثر رجعي.

مخاطر الامتثال والمسؤولية

وقد ظلت الأطر التنظيمية مثل [(FLT:0]HIPA] في الولايات المتحدة و]GDPR] في أوروبا تُلزم بضبط سلامة البيانات وتوافرها وتدابير السرية، ويؤدي عدم الامتثال إلى غرامات شديدة وضرر في سمعة البلد، وبموجب قواعد السرية وقواعد الإثبات المشفرة الصادرة عن الوكالة، يجب على الكيانات أن تُدخل في عداد المعلومات.

أساسيات التكنولوجيا في مجال الرعاية الصحية

آليات اللامركزية في البحث عن المعلومات وتوافق الآراء

فشركة " بلوكشاين " هي دفتر موزع تحتفظ به شبكة من العوارض، وكل منها يحمل نسخة من السلسلة بأكملها، وتصنف المعاملات الجديدة في مجموعات، وتتحقق من خلال بروتوكول توافقي (مثلا، دليل العمل، ودليل المتناول، أو التسامح الافتراضي في الازدهار)، وترتبط في كثير من الأحيان بحواجز سابقة، ويكفل هذا الهيكل أن تغيير أي سجل تاريخي يتطلب مراقبة أغلبية من تطبيقات البرمجيات المتطورة.

عقود ذكية لإنفاذ السياسات آليا

عقود الذكاء هي شفرة التنفيذ الذاتي المخزنة على سلسلة الاختراع التي تحفز تلقائياً الإجراءات عند استيفاء الشروط المحددة مسبقاً، ففي نظام مراقبة السلوك، يمكن أن يُنفّذ عقد ذكي قواعد الوصول إلى البيانات - مثل: السماح لأخصائيي الأشعة بوثائق تفويض صحيحة برؤية صور المرضى في القسم العاشر.

On-Chain vs. Off-Chain Storage Strategies

ويُستعصي تخزين صور كبيرة من طراز DICOM مباشرة على سلسلة من القطع بسبب حدود الحجم وتكاليف المعاملات، بل يستخدم نهج هجين: فسجلات الصور تُخزن خارج السلسلة في مخازن الجسم المشفرة (مثلاً، الدلو السحابي أو الشبكة المحلية)، في حين يسجل أي تدقيق مشفوع (مثلاً، SHA-256) في كل صورة من الصور المشابهة في السجلات المختلفة.

How Blockchain Enhances PACS Data Security and Integrity

مسارات مراجعة الحسابات القابلة للتداول

ويمكن تسجيل كل حدث في مجال الوصول أو الاسترجاع أو التعديل أو حذف الممتلكات في نظام تقييم الأداء في شكل معاملة على سلسلة من القطع، مما يخلق سجلا دائما وموقوتا وموقعا على أساس التشفير، لا يمكن أن يُعانى منه، حتى من جانب مديري النظم، وبالنسبة للتحقيقات الجنائية، يمكن لمراجعي الحسابات أن يعيدوا بناء التاريخ الكامل لأي صورة - من الاقتناء الأولي من خلال كل عملية عرض وشرح - مع وجود أدلة لا رجعة فيها.

اللامركزية في إدارة الهوية والوصول

ويتيح هذا النظام نموذجاً للهوية الذاتية للمهنيين والمرضى في مجال الرعاية الصحية، وبدلاً من الاعتماد على مقدم مركزي للهوية (وهو ما يمكن المساس به)، تدار تراخيص الوصول من خلال دفتر موزع، ويمكن للمرضى أن يمنحوا موافقة غرائية لمقدمي خدمات محددة للحصول على صورهم، وتعادل هذه التصاريح تلقائياً بعد فترات محددة، وهذا يتوافق مع " الحق في النسيان " ومع المعايير الدنيا " HIPA.

جيم - توفير البيانات ونزاهة المقاييس

ويعتمد علماء الإذاعات على البيانات الوصفية مثل بارامترات الحيازة، والآفات، والمصابيح لضمان الثقة التشخيصية، وإذا كانت هذه البيانات الفوقية فاسدة أو مزورة (مثلا أثناء هجوم خبيث)، فإن القرارات السريرية تتعرض للخطر، ويقيم المواصفات السائلة في سجل لا يمكن تصوره، ويتحقق من أنها نشأت من مصدر موثوق به، ولا يجوز تغييرها، وهذا أمر مهم للغاية بالنسبة للمختبرات الطبية المتعددة المراكز.

التبادل بين المؤسسات والتقاسم عبر المؤسسات

وعندما ينتقل المرضى بين مرافق الرعاية الصحية أو يشاركون في شبكات البحوث، يجب نقل بياناتهم التلقيحية بأمان، ويمكن أن تكون شركة Blockchain وسيطا محايدا يُنقل المعاملات، بما يكفل أن يكون لدى كل من المرسل والمتلقي نسخة متطابقة ومتحققة، ويمكن أن تتيح العقود الذكية إجراء عمليات مراقبة الموافقة على البيانات ومتطلبات إعداد البيانات.

التنفيذ والبحث في العالم الحقيقي

مؤسسة الحرس الدولية للصحافة في إستونيا

واستونيا، وهي رائدة في مجال الرعاية الصحية الرقمية، تستخدم جهاز التفتيش العلمي (K Guardtime) منذ عام 2016 لتأمين 100 في المائة من سجلاتها الصحية، بما في ذلك الصور الطبية، ولا يعتمد نهج الحرس على المفاتيح الخاصة أو السلطة المركزية، بل يستخدم سلاسل هزالية لخلق مدخل زمني قابل للتحقق من كل سجل من السجلات، مما يضمن أن أي محاولة لتنشيط نظام البيانات التصويرية يمكن اكتشافها على الفور.

مشروع ميدريك لمعهد ماشيتس لوسائط الإعلام

ويستخدم برنامج " ميدي ريك " الذي وضعه باحثو معهد الدراسات المتقدمة، عقودا ذكية لإدارة الموافقة على المرضى والوصول إلى البيانات عبر نظم الموارد البشرية المجزأة، وبينما يركز الإطار على السجلات الطبية، فإنه ينطبق مباشرة على نظام إدارة المعدات الحاسوبية. ويبين تصميم برنامج ميدريك كيف يمكن للربط بين المرضى أن يتحكموا في بياناتهم التلقيمة مع تزويد الباحثين بسجلات شفافة لمراجعة الحسابات.

الدراسات الأكاديمية بشأن " بلوكشاين " لأغراض التصوير الطبي

وقد استكشفت عدة دراسات استعرضها النظراء مدى كفاءة الاختراق في سلامة نظام المعلومات الاقتصادية والاجتماعية، فعلى سبيل المثال، قدمت ورقة عام 2020 في Journal of Digital Imaging بنية مختلطة تخزن الصور على سلسلة خاصة.() وقد أبلغ أصحاب البلاغ عن إجراء دراسة كاملة عن النزاهة باستخدام أجهزة كشف متطورة من طراز " Memhead " (22).

ويمكنك قراءة المزيد عن هذه النُهج من Journal of the American College of Radiology] ]8217؛ وهي قضية خاصة تتعلق بسلسلة الأشعة (الوصل الخارجي: ]JACR blockchain in radiology).

التحديات والحدود في منطقة بلوكشاين في منطقة المحيط الهادئ

القابلية للتسويق والأداء

فالشققات العامة مثل بيتكوين أو إيثيريوم لها ناتج محدود عن المعاملات - أي أقل من 20 عملية في الثانية عادة، وقد تولد إدارة الأشعة المشغولة آلاف الصور التي يمكن الحصول عليها وتستكملها في الساعة، ولا يمكن أن تقدم سلسلة من الوصلات (مثلا، شركة هيبرليدجر فابكيك) زيادة في الناتج (بآلاف المعاملات في الثانية)، ولكنها لا تزال بحاجة إلى تصميم شبكة دقيقة لتجنب الاختناقات.

خصوصية المريض ضد الشفافية

إن الشفافية في عملية " بلوكشاين " هي سيف مزدوج، وإذا وضعت أجهزة تحديد هوية المرضى على دفتر الأستاذ العام، فإن قوانين الخصوصية تنتهك، وتشمل الحلول استخدام التشفير لتخزين بيانات مثبتة أو مغفلة عن طريق الشاين، أو تنفيذ تخزين خارج السلسلة مع نقاط الاتصال، ولكن حتى بطاقات الهوية المثبتة للمرضى يمكن أن تكون عرضة للهجمات التي تُعرف بأنها سرية إذا كانت وظيفة " زيت " .

التكامل مع نظام " ليغايسي "

ومعظم المستشفيات تعمل بنظام PACS الذي يبلغ من العمر سنوات أو عقودا، وتستند إلى الوصلات البينية الملكية ومعايير نظام المعلومات الاقتصادية والاجتماعية التي لم تصمم باختلالات في النسيج، وتتطلب ادماج طبقة من سلسلة من الطرق إما إضافة إطارات متوسطة تعترض حركة المرور التابعة للجنة الاقتصادية والاجتماعية، أو تطوير برامجيات التشغيل لدعم عملية التحقق القائمة على سلسلة من السلسلة، وتنطوي النهوج على جهود إنمائية هامة، واحتمالات هبوطية، وتكاليف لا يمكن للعديد من منظمات الرعاية الصحية أن تتحملها دون وجود نتائج واضحة.

الثغرات التنظيمية والتوحيدية

ولم تصدر السلطات الصحية مثل وكالة التنمية الحرجية الأوروبية والوكالة الأوروبية للميدنيس بعد مبادئ توجيهية محددة لاستخدامها في التصوير الطبي، وعدم وجود معايير لمسارات مراجعة الحسابات القائمة على سلسلة من القيود أو سجلات الموافقة يعني أن كل عملية يجب أن تبحر في مسار امتثالها الخاص، وتخاطر المنظمات بإنشاء " جزر شاين " لا تزال غير قادرة على التعاون مع نظم أخرى قابلة للاختراق.

التوقعات المستقبلية: نحو تحقيق تغذية طبية مضمونة ومثقلة

AI and Blockchain Synergy

وتحتاج نماذج الاستخبارات الفنية التي يتم تدريبها على الصور الطبية إلى مجموعات بيانات كبيرة عالية الجودة، ويمكن لبلوكشاين أن يوفر معلومات مثبتة والتحقق من سلامة مجموعات التدريب، بما يكفل بناء النماذج على صور غير معمقة لها سجلات مصادر قابلة للمراجعة، وعلاوة على ذلك، يمكن للاختزال أن يتيح التدريب اللامركزي في مجال المعلومات الإدارية حيث لا تترك البيانات مصدرها أبدا، مع تحديث النماذج فقط على نطاق الشبكة - مع الحفاظ على الخصوصية مع السماح بالتحسين التعاوني، وهذا أمر واعد بشكل خاص بالنسبة لتطبيقات الراديوية الدقيقة التي تتسم بتنوعها.

تحديد بيانات التصوير

ويمكن أن يؤدي التكسير - الذي يمثل أصلا فريدا )مثل دراسة تصويرية محددة( كشعار رقمي على سلسلة من القطع - إلى إحداث ثورة في كيفية تقاسم البيانات التصويرية لأغراض البحث أو تطوير الأجهزة المتفجرة المرتجلة، ويمكن تعويض المرضى عن طريق المزمار للإسهام بصورهم المفصولة إلى اتحادات البحوث، مع تسجيل جميع المعاملات بصورة شفافة، ومع أن التخريب لا يزال يتوافق إلى حد كبير مع الاتجاه المتنامي للتبادل السريع للبيانات.

التشفير كمي المقاومة

وقد تصبح الخوارزميات البكائية الحالية (مثلاً، وكالة الأمن الإقليمي، ووكالة التنمية الاقتصادية والاجتماعية) عرضة للخطر، ويجب أن تتطور نظم البلوكشاين لتشمل توقيعات مقاومة كمياً للحفاظ على الأمن الطويل الأجل لبيانات نظام مراقبة السلوكيات المسببة للاختلالات التي يجب أن تظل سرية لعقود، كما أن البحوث الجارية في مجال الترميز القائم على التكفير والتوقيعات القائمة على أساس التمزق جارية، وينبغي أن ترصد في المستقبل.

توحيد المعايير

وتناقش مجموعات مثل جمعية نظم المعلومات والإدارة في مجال الرعاية الصحية (HIMSS) و لجنة المعايير المتعلقة بالتغذية الرقمية والاتصالات في الطب بنشاط دمج سلسلة الخدمات، ويضم معيار " PCOM " آليات للتوقيعات الرقمية، ويمتد نطاق هذه المعايير إلى مجموعة من مقدمي الرعاية الصحية، بعد اعتمادها.

خاتمة

وتوفر تكنولوجيا البلوكشاين حلاً مقنعاً للتحديات المستمرة لأمن البيانات وسلامتها في نظام تقييم الأداء المالي، ومن خلال إنشاء مسارات لمراجعة الحسابات غير قابلة للتشغيل، وتمكين المراقبة اللامركزية للوصول إلى البيانات، وتوفير الدليل الخفي على ثبات البيانات، يمكن أن يساعد منظمات الرعاية الصحية على الوفاء بالمتطلبات التنظيمية، والحد من المسؤولية، وبناء الثقة لدى المرضى، غير أن الطريق إلى التبني ليس بدون عقبات - القدرة على التصعيد، والخصوصية، وتكاليف التكامل، والثغرات التنظيمية يجب معالجتها من خلال التصميم التجريبي، والمشاريع التجريبية.

وفيما يتعلق بإدارات الأشعة التي تقوم بتقييم سلسلة الأشعة، يوصى باتباع نهج تدريجي: البدء في وضع نموذج يسجل وجود بيانات أساسية عن البيانات الوصفية الرئيسية التي تستخدمها شركة ديكوم على مجموعة من الشاشات، وقياس الأثر على سير العمل والأمن، والتوسع تدريجيا ليشمل قطع الأشجار والعقود المتعلقة بالموافقة الذكية، وتنضج التكنولوجيا بما يكفي للتنفيذ الأولي في سيناريوهات ذات قيمة عالية - مثل التجارب السريرية، وإدارة القضايا الطبية، وشبكات التصوير المتعدد المواقع.

To learn more about blockchain applications in healthcare, refer to the National Library of Medicine]’s systematic review of blockchain for health data management (external link: )PubMed: Blockchain for health data and the [Flock] solidexal report:5