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Introducción
En la última década, las tecnologías digitales e inteligentes se han vuelto adecuadas para administrar grandes conjuntos de datos en tiempo real, lo que permite una detección e identificación más rápida de enfermedades y apoya a los ecosistemas de atención médica para repensar sus estrategias globales (Bardhan et al., 2020; Cobianchi et al. , 2020a; Cobianchi et al., 2020b; Dal Mas et al., 2020; Ienca y Vayena, 2020; Keesara et al., 2020; Massaro, 2021; Shu Wei Ting et al., 2020; Yoo et al., 2010 ). Las tendencias en el cuidado de la salud 4.0 incluyen tecnologías habilitadoras digitales como blockchain, Internet de las cosas (IoT), inteligencia artificial, computación en la nube, telemedicina y big data (Biancone et al., 2021; Elia et al., 2020; Kumari et al., 2018; Nambisan, 2017; Rippa y Secundo, 2019; Secundo et al., 2019; Sousa et al., 2019; Wang et al., 2020). Blockchain se define como una base de datos distribuida que contiene un registro de transacciones en continua expansión en orden cronológico (Centobelli et al., 2021a, Centobelli et al., 2021b). A través de esta estructura se pueden gestionar transacciones digitales, registros de datos y ejecutables (Andoni et al., 2019). Hoy en día, el área de aplicación de la tecnología blockchain está significativamente diversificada, ya que las ventajas incluyen mejoras en la trazabilidad, la transparencia, la privacidad y la seguridad de los procesos tangibles e intangibles. Se adoptan varias cadenas de bloques en varios dominios para facilitar nuevos procesos de valor (Mendling et al., 2018). Por ejemplo, las industrias química y farmacéutica utilizan la cadena de bloques para simplificar las interacciones máquina a máquina y crear nuevos mercados (Sikorski et al., 2017). Blockchain puede mejorar la forma en que las organizaciones realizan transacciones y rastrean elementos dentro de la cadena de valor (Saberi et al., 2019). La tecnología Blockchain también es utilizada por empresas de suministro de energía, empresas emergentes, desarrolladores de tecnología, instituciones financieras, gobiernos nacionales y comunidades académicas (Aggarwal et al., 2019; Andoni et al., 2019; Centobelli et al., 2021c; Dorri et al. al., 2017).
En cuanto a los dominios médicos y de salud, blockchain puede mejorar los servicios de salud para el paciente y todo el ecosistema. Permite crear y administrar una extensa base de datos distribuida para mejorar los registros médicos y el almacenamiento de intercambio de datos. De ahí que recientemente los sectores médico y sanitario hayan utilizado esta tecnología (Kuo et al., 2017). Teniendo en cuenta la integración con otras tecnologías habilitadoras, se espera que blockchain también revolucione el IoT. De hecho, la mayoría de los dispositivos de IoT están limitados principalmente para admitir directamente la tecnología blockchain (Novo, 2018), y blockchain puede ofrecer a IoT una plataforma para distribuir datos e información confiables (Fernández-Caramés y Fraga-Lamas, 2018). Sin embargo, se debe abordar la integración de IoT y blockchain (Reyna et al., 2018), teniendo en cuenta las cuestiones de seguridad y privacidad (Lin y Liao, 2017).
Los contratos inteligentes son protocolos de TI que facilitan, verifican o hacen cumplir la negociación o ejecución. A partir de 2016, se ha prestado cada vez más atención a los contratos inteligentes (Macrinici et al., 2018). Se espera que los contratos inteligentes revolucionen muchas industrias tradicionales (Wang et al., 2019). Además, los contratos inteligentes en atención médica evalúan la información recopilada por los pacientes en función de valores de umbral personalizados y realizan análisis en tiempo real para que se puedan registrar los metadatos de las transacciones. Por lo tanto, los contratos inteligentes se utilizan en el campo de la salud para realizar análisis en tiempo real y registrar metadatos de transacciones para sensores médicos (Griggs et al., 2018). Los contratos inteligentes, gracias al papel arquitectónico de la cadena de bloques, se pueden utilizar para mejorar la transparencia de la gestión de datos en los ensayos clínicos (Nugent et al., 2016). Es más, Los contratos inteligentes permiten automatizar procesos complejos de varios pasos o flujos de trabajo que consumen mucho tiempo de formas nuevas y únicas (Christidis y Devetsikiotis, 2016). Hay muchos beneficios al usar blockchain en el cuidado de la salud. Un gran desafío para los sistemas de datos de atención médica es recopilar, almacenar y analizar datos personales de atención médica sin aumentar las violaciones de la privacidad (Yue et al., 2016). Además, blockchain permite compartir datos de forma segura y proteger la privacidad de los datos (Xia et al., 2017b). Existe un enfoque innovador para el manejo de registros médicos electrónicos (EMR). De hecho, es posible proporcionar audibilidad, interoperabilidad y accesibilidad a través de un registro integral (Azaria et al., 2016). Sin embargo, desafíos como lograr la interoperabilidad entre diferentes sistemas de registros médicos electrónicos (EHR) a través de estándares, costos, privacidad, seguridad, y la aceptación de registros médicos personales electrónicos (ePHR, por sus siglas en inglés) deben abordarse. En contraste con los EHR que mantienen los proveedores de atención médica, los ePHR reflejan los registros de salud relacionados con el paciente y son manejados por el paciente (Archer et al., 2011). La información en un EHR es compilada por proveedores de atención médica y solo los profesionales médicos pueden acceder a ella. Además, solo un proveedor de atención médica puede proporcionar información para un EHR. Por el contrario, las personas pueden mantener la influencia de sus ePHR, incluida la información de salud de diferentes fuentes, como varios proveedores de atención médica o el paciente (Roehrs et al., 2017). La tasa de adopción por parte de los consumidores de salud es baja a pesar de las muchas ventajas de los ePHR. Para aumentar la adopción de ePHR, se deben gestionar los factores técnicos, individuales, ambientales, sociales y legales (Alsahafi y Gay, 2018). Según Dubovitskaya et al. (2017), existe la posibilidad de desarrollar un sistema seguro y confiable de gestión e intercambio de datos EHR utilizando blockchain. Muchos sistemas de cadena de bloques se basan en un algoritmo que permite la escalabilidad, la solidez y la inmunidad, el intercambio seguro de datos y ofrece una privacidad de datos confiable (Hussein et al., 2018).
En este contexto, utilizamos la teoría del procesamiento de la información (IPT) para describir la gestión de la información en las organizaciones sanitarias. Dada la incertidumbre del entorno de atención médica actual, el IPT es muy relevante para las organizaciones que cambian rápidamente como organizaciones de atención médica. Por lo tanto, esta teoría ha sido elegida por sus posibles conocimientos sobre la mejora de la capacidad de procesamiento de las organizaciones de atención médica y la reducción de la incertidumbre ambiental. La evidencia de esta teoría es que los requisitos de información organizacional aumentan porque los flujos de trabajo son cada vez más diversos, inestables e interdependientes (Bolon, 1998a). Sin embargo, gran parte de la información clínica sobre el tratamiento de los pacientes todavía se incluye en registros en papel o bases de datos clínicas. La capacidad de los consumidores para extraer detalles clínicos de una manera que podría comunicarse a otros sistemas, incluso los sistemas de información médica computarizados más modernos están restringidos. Hoy en día, pocos productos pueden importar información clínica de sistemas externos. Los profesionales clínicos están cada vez más obligados a tener acceso a registros de salud completos y detallados para administrar y compartir la información con y entre los equipos de atención para brindar una provisión segura y eficiente de atención médica compleja e intensiva en conocimiento (Smith, 1996). Además, los pacientes también tienen acceso a su EHR para desempeñar un papel activo en la gestión de su salud. Estas necesidades se están volviendo cada vez más importantes a medida que la atención médica se traslada progresivamente de los centros especializados a los entornos comunitarios y al entorno del paciente. El EMR es una evolución de la historia clínica en papel. En otras palabras, es la herramienta para la gestión orgánica y estructurada de los datos referentes a la historia clínica de un paciente en el hospital o consultas externas. También garantiza el apoyo a los procesos clínicos (por ejemplo, diagnóstico-terapéuticos) y asistenciales en episodios individuales de atención. Promueve la continuidad de la atención al paciente entre diferentes episodios de atención aferentes a la misma estructura hospitalaria al compartir y recuperar los datos clínicos registrados.
En este escenario en evolución, este estudio tiene como objetivo proporcionar un nuevo método para administrar los registros médicos y compartir mejor los datos de salud de los pacientes entre los centros de atención médica. Más en detalle, este documento tiene como objetivo proporcionar un marco conceptual para desarrollar confianza, trazabilidad y transparencia antes y después de la implementación de la tecnología blockchain en los procesos de atención médica. Los objetivos de investigación incluyen la definición de un marco de red de cadena de bloques, el diseño de una plataforma de cadena de bloques y la evaluación del valor agregado potencial. Diseñamos una plataforma de cadena de bloques para probar su viabilidad y demostrar la validez de nuestro modelo para administrar registros médicos entre diferentes organizaciones de atención médica. Nuestro prototipo proporciona un sistema de prueba de concepto, demostrando cómo los principios de las arquitecturas blockchain privadas y autorizadas podrían contribuir a sistemas EHR más seguros e interoperables. Con la implementación de nuestro modelo, es posible lograr cinco objetivos principales: (1) apoyar la planificación y evaluación de la atención y elaboración del plan de atención diagnóstico-terapéutico; (2) proporcionar evidencia documental de la idoneidad de los estándares de atención proporcionados; (3) diseñar una herramienta de comunicación dirigida a facilitar la integración operativa entre los profesionales de la salud para garantizar la continuidad de la atención; (4) establecer una fuente de datos para estudios científicos e investigaciones clínicas, capacitación, actualización de profesionales de la salud, evaluación de actividades asistenciales y necesidades administrativo-legales y respuesta a necesidades de contabilidad de costos; (5) apoyar la protección legal de los intereses de los diversos interesados para rastrear todas las actividades. Es un modelo que contiene toda la información necesaria para la gestión de un proceso diagnóstico-terapéutico-asistencial, que suele incluir información de valoración clínica y de enfermería, exploración física, diario clínico integrado, informes médicos, consultas externas y otras pruebas diagnóstico-especialistas. (por ejemplo, laboratorio, radiólogos), gestión del ciclo de medicamentos y actividades de enfermería. La Sección 2 proporciona un trasfondo teórico de la implementación de blockchain en el campo de la salud. La Sección 3 presenta la TPI en el cuidado de la salud basada en conceptos de confianza, trazabilidad y transparencia. La sección 4 presenta el marco conceptual propuesto utilizando la tecnología blockchain, con una descripción general del sistema y las entidades. En la Sección 5, el entorno tecnológico ha sido ampliamente discutido y analizado. La Sección 6 informó las principales fases del diseño de la plataforma EHR. La Sección 7 aborda el efecto de las redes blockchain en la confianza, la trazabilidad y la transparencia en la red de atención médica. Finalmente, la Sección 8 proporciona una discusión, análisis e implicaciones integrales del resultado de este estudio.
Blockchain en el cuidado de la salud
En el sector de la salud, varias partes interesadas están explorando blockchain para optimizar procesos, reducir costos, mejorar los resultados de los pacientes, mejorar el cumplimiento y permitir un mejor uso de los datos relacionados con la atención médica (Mackey et al., 2019). La investigación sobre la tecnología blockchain y su uso en el sector de la salud está aumentando. Las tendencias actuales indican que se utiliza principalmente para compartir datos, registros médicos y control de acceso, pero rara vez para otros escenarios, como la gestión de la cadena de suministro o la prescripción de medicamentos.
Teoría del procesamiento de la información en el cuidado de la salud
Las raíces de la teoría del procesamiento de la información se centran en cómo la organización estructura el conocimiento y cómo se utiliza (Galbraith, 1973). Galbraith analizó variaciones organizacionales enfocadas en usar el conocimiento para minimizar la ambigüedad de las tareas. En el contexto de la toma de decisiones organizacionales, el procesamiento de información se describió como seleccionar, interpretar y resumir información (Tushman y Nadler, 1978). La teoría del procesamiento de la información complementa la comprensión de blockchain de la atención médica
Resumen del sistema
La figura 1 es un escenario general para el intercambio de datos de salud personal centrado en el usuario e incluye cinco nodos centrales, que incluyen pacientes, tecnologías portátiles, proveedores de atención médica, la base de datos en la nube y la red blockchain. El paciente puede otorgar, negar y revocar el consentimiento de sus datos a médicos y dispositivos médicos portátiles. Los médicos tienen acceso a los datos de los pacientes, los almacenan con tecnología en la nube y los comparten con otros centros de atención médica mediante la tecnología blockchain.
entidades del sistema
Los usuarios son todas las personas que pueden
Entorno tecnológico
La cadena de bloques se basa en la tecnología de la lógica de la base de datos distribuida. Los datos se almacenan en muchos nodos interconectados y distribuidos, no en un servidor centralizado. La cadena de bloques permite innovar la gestión de datos actual a través de un mecanismo que vincula primitivas criptográficas distribuidas, garantizando la protección de la identidad y la trazabilidad. El beneficio clave de las redes distribuidas es que se puede acceder al conocimiento en todos los dispositivos relacionados con la red. Dos procesos críticos que aseguran la
Diseño de la plataforma blockchain
Se gasta una gran cantidad de tiempo y dinero en coordinación y comunicación en el cuidado de la salud. Dado que la mayoría de los sistemas no están diseñados para comunicarse de manera efectiva con otros sistemas, se vuelve imposible coordinar y administrar los beneficios entre muchas partes. El modelo actual de coordinación de la atención exige un esfuerzo manual considerable por parte de todas las partes, incluidos pacientes y médicos, gerentes y empleados. La tecnología Blockchain puede mejorar significativamente los resultados de atención médica al reducir los trámites administrativos.
Discusión de resultados
De acuerdo con la IPT, las organizaciones son sistemas complejos cuyo principal problema es adquirir y utilizar información relativa a su entorno. El principal objetivo o función de una organización es desarrollar la mejor configuración para permitir la recopilación, el procesamiento y la difusión de información. Diferentes estructuras tienen varias capacidades en el nivel organizacional de análisis para procesar y reducir la incertidumbre de manera efectiva (Tushman y Nadler, 1978). Una organización es más eficiente cuando la información
Conclusiones
En el sector de la salud moderno, el uso de blockchain juega un papel vital en el diseño de los sistemas de salud. Puede dar lugar a procesos de recopilación y autenticación de datos automatizados, datos precisos y agregados de múltiples fuentes estáticas, datos protegidos e inmunes a la manipulación, y un menor riesgo cibernético. La tecnología de red de sensores captura los datos fisiológicos de los pacientes de diversas enfermedades mediante sistemas de seguimiento de pacientes o EHR. La salud es un derecho humano universal e integral de todos