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Gamechanger Blockchain

17. Januar 2022 | Stephanie Dirnbacher
Blockchain-Netzwerk-Konzept auf technologischem Hintergrund
Blockchain-Netzwerk-Konzept auf technologischem Hintergrund

Die Zukunftstechnologie Blockchain findet im Gesundheitsbereich immer mehr Anwendungen. Sie soll der Schlüssel zur besseren und sichereren Nutzung von Big Data und einem transparenten Management von Patientendaten sein.

Es dauerte vier qualvolle, gefährliche Stunden, in denen Fady Karams Frau mehr als drei Liter Blut verlor, bis sie von ihrer Spitalseinlieferung auf den lebensrettenden Operationstisch kam. In diesen vier Stunden suchten die Ärzte sämtliche Informationen zusammen, um die Ursache für die schrecklichen Schmerzen der Patientin zu finden – von bisherigen Operationen bis zu möglichen Allergien. Dann endlich kam die Frau in den OP-Saal, wo man eine innere Blutung aufgrund einer bislang unbemerkten Eileiterschwangerschaft stoppen konnte.

Die Schreckensszenen mit Happy End brachten Georgina Kyriakoudes, eine gute Freundin Karams, auf eine Geschäftsidee: eine App, mit der Patienten jederzeit Zugang zu ihrer elektronischen Krankenakte haben und über die sie ihre Gesundheitsdaten einfach teilen können. 

Georgina Kyriakoudes
Mit Knopfdruck haben wir heutzutage Zugang zu so viel Information. Die wichtigsten Informationen, unsere Gesundheitsdaten, sind davon aber ausgenommen.

Georgina Kyriakoudes

In einer Pilotphase testeten Kyriakoudes und Karam ihre App Aria in zwei Spitälern und an rund 200 Patienten. Demnächst soll die Software in weiteren 100 Laboren installiert werden.

 

Volle Verfügungsmacht über die eigenen Daten

Das Bestreben, medizinische Daten in digitaler und strukturierter Form einfach zugänglich zu machen, ist nicht neu. In Österreich passiert das jeden Tag über ELGA. Im Unterschied zu ELGA wird die Anwendung von Aria jedoch nicht von einem zentralen Netz gesteuert, sondern läuft dezentral über eine Blockchain. 

Die Patienten haben somit die volle Verfügungsmacht über ihre Daten und können Zugriffe auf diese autorisieren, ohne dass ein Serviceprovider zwischengeschaltet ist – ein starkes Argument angesichts des hohen Risikos von Datenmissbrauch in diesem sensiblen Sektor. Immerhin waren in den vergangenen fünf Jahren mehr als 157 Millionen Menschen von einer Datenschutzverletzung im Gesundheitsbereich betroffen (siehe: Healthcare Data Breaches: Insights and Implications; Adil Hussain Seh, Mohammad Zarour, et al; National Center for Biotechnology Information NCBI, 2020).

Dass gerade eine Technologie, die dezentral von unbekannten Teilnehmern gesteuert wird, vertrauenswürdig und sicher sein soll, mutet seltsam an. Für den Krypto-Experten und Geschäftsführer einer Cyber-Security-Firma, Cornelius Granig, begründet sich die hohe Sicherheit einer Blockchain in der Tatsache, dass menschliche Entscheidungen, Fehlentscheidungen und Manipulationen ausgeschaltet werden: „Die Transaktionssicherheit wird in einer Blockchain automatisch über Algorithmen sichergestellt, ohne dass ein Mensch zwischengeschaltet werden muss. Das halte ich bei so sensiblen Daten wie Gesundheitsdaten für sehr sinnvoll.“ 

Granig prophezeit der Blockchaintechnologie im Gesundheitsbereich eine große Zukunft. 

Dr. Cornelius Granig,<br>Cyber Security und Compliance Experte
Dr. Cornelius Granig,Cyber Security und Compliance Experte
Die Blockchaintechnologie muss bei der dringend notwendigen Erneuerung von ELGA berücksichtigt werden.“ 

Dr. Cornelius Granig,
Cyber Security und Compliance Experte

 

Dezentrale Struktur – Vorteil und Hindernis zugleich

Mit der vertrauenswürdigen, unfälschbaren und transparenten digitalen Protokollierung von Transaktionen hat die Blockchaintechnologie im Gesundheitswesen großes Potenzial. „Das Thema steckt noch in den Kinderschuhen“, sagt Michael Schramm, Leiter des Blockchain-Kompetenzzentrums bei EY. Gerade das, was die Blockchain ausmacht – ihre Verteilung auf ein großes Netzwerk – stellt ein Hindernis für die Implementierung dar. „Es reden viele Beteiligte mit unterschiedlichen Ideen mit“, so Schramm. Dazu wirft Blockchain die heikle Frage auf, ob und wie Technologie die Aufsicht von Behörden ersetzen soll.

Als Herausforderung wird immer wieder die Skalierbarkeit genannt. Immerhin geht es im Gesundheitsbereich um riesige Datenmengen, die bei einer Blockchain dezentral auf allen Netzwerkcomputern verwaltet werden müssen. Das stellt enorme Anforderungen an den Speicherplatz und an die Rechenleistung. Kein unlösbares Problem, meint Kevin Yavuz, Managing Consultant für den Bereich Blockchain bei IBM Schweiz. Erstens gibt es Blockchainlösungen, die ein solches Transaktionsvolumen bewältigen können. Zweitens müssten auch nicht alle Daten auf die Blockchain geladen werden. „Es kann auch nur eine Referenz der Daten auf der Blockchain gespeichert und durch einen sicheren Link mit den ursprünglichen Daten verbunden werden“, sagt Yavuz.

 

Die frisch entwickelte App von Georgina Kyriakoudes macht das Gleiche wie ELGA. Die Software basiert allerdings auf Blockchain-Algorithmen. Der Nutzer ist der Einzige, der darüber verfügen kann.

 

Estland als Vorreiter

Immer mehr Unternehmen entdecken das Potenzial der Blockchaintechnologie für den Gesundheitsbereich. Das 2017 von Martin Tiani gegründete Start-up Grapevine World hat sich auf den globalen, standardisierten Austausch von Gesundheitsdaten via Blockchain konzentriert. Ganze Regierungen machen sich die Zukunftstechnologie ebenfalls zunutze. Estland setzt die Blockchaintechnologie bereits seit 2012 im Rahmen seiner eHealth-Infrastruktur zur digitalen Protokollierung von Patientenakten, Befunden und Verschreibungen ein. Das deutsche Gesundheitsministerium hat 2020 einen Ideenwettbewerb zur Nutzung von Blockchain im Gesundheitsbereich gestartet. Konkrete Umsetzungsaktivitäten folgten zwar nicht, die Entwicklung der Blockchaintechnologie wird „aber weiterhin aufmerksam“ beobachtet, heißt es aus dem deutschen Ministerium. Zu den Ambitionen hierzulande konnte das österreichische Gesundheitsministerium trotz mehrmaliger Nachfrage keine Auskunft geben.

 

Zugriff auf Gesundheitsdaten

Dem einfachen Austausch von gesundheitsrelevanten Daten stehen generell zwei Hindernisse entgegen: die Vielzahl an unterschiedlichen Systemen und Beteiligten in der Gesundheitsversorgung sowie der Datenschutz. Die Blockchaintechnologie hilft, beide Probleme zu lösen. Sie ermöglicht einen effizienten und sicheren Austausch von Gesundheitsdaten über Systemgrenzen hinweg sowie eine auf technischen Vorkehrungen beruhende systemimmanente Autorisierung von Zugriffen durch die Beteiligten. 

„Das Ziel ist, eine Art sichere Datenautobahn zwischen den Beteiligten zu schaffen“, bringt es IBM-Experte Yavuz auf den Punkt. Während Patienten bislang praktisch wenig bis gar keinen Einblick haben, was auf einem zentralen Server mit ihren Gesundheitsdaten passiert, haben sie dank der neuen Technologie volle Kontrolle und Verfügungsmacht. Über die Blockchain können sie Spitäler, Ärzte, Labors und Versicherungen ermächtigen, ihre Befunde, Röntgenbilder und sonstige Gesundheitsinformationen digital einzusehen. Diese Ermächtigung kann anlassbezogen beziehungsweise für eine gewisse Zeit per Klick erteilt und jederzeit wieder entzogen werden. Dabei ist immer nachvollziehbar, wer, wann, wo auf welche Daten zugegriffen hat und ob und wie diese verändert wurden: ob sie ergänzt, gelöscht oder sonst wie manipuliert wurden. Ärzte erhalten rasch einen verlässlichen Überblick über bisherige oder bestehende Erkrankungen, Untersuchungen und Operationen, ohne dafür eine datenschutzrechtliche Einwilligung einholen zu müssen, weil der Patient selbst ja seine Daten freigegeben hat.

 

Erleichterungen für die Forschung

Die Möglichkeit, den Zugriff anderer auf die eigenen Gesundheitsdaten selbst zu bestimmen, eröffnet neue Wege in der Forschung: Patienten können über eine Blockchain ausgewählten Forschungseinrichtungen bestimmte Daten für konkrete Zwecke zur Verfügung stellen. „Die Forschung kommt damit bei klinischen Studien leichter und effizienter zu Daten, was wiederum zu einer schnelleren Zulassung von Medikamenten führt“, sagt Yavuz. Genauso könnten Patienten ihre Gesundheitsdaten mit Anbietern medizinischer Leistungen teilen. Beispiel: Ein Diabetespatient erlaubt einem Start-up für eine Studie Einblick in seine digitale Krankenakte und erhält dafür ein kostenloses Blutzuckermessgerät oder ein Premium-Feature einer App.

Solche Anreize können in der Blockchaintechnologie durch Token realisiert werden, die gegen konkrete Leistungen eingetauscht oder sogar mit einem Geldwert gehandelt werden können. „Hier könnten neue Businessmodelle entstehen, bei denen Patienten im Austausch für ihre Gesundheitsdaten von medizinischen Serviceleistungen profitieren“, schildert EY-Blockchain­experte Schramm.

 

Sichere Medikamente und Medizinprodukte

Mit ihrer hohen Sicherheit insbesondere hinsichtlich Fälschungsmöglichkeiten wird die Blockchaintechnologie heute schon zur Qualitätssicherung medizinischer Produkte eingesetzt. Über die Blockchain können etwa Herkunft von Medikamenten, Transport und Lagerbedingungen sicher digital und lückenlos nachvollziehbar dokumentiert werden. „Viele Pharmafirmen und Medizinprodukteanbieter machen Pilotprojekte mit Blockchain-Anwendungen“, weiß Schramm. Einen Boost hat das Thema durch die neue Medizinprodukteverordnung bekommen, die die Dokumentationspflichten für Hersteller und Transporteure verschärft. 

Quelle: ÖKZ 12/2021, 62. Jahrgang, Springer-Verlag.

Blockchain - Ein Mysterium einfach erklärt

Blockchain ist eine Technologie, die Informationen und Transaktionen digital verwaltet, prüft und teilt. Das kann zum Beispiel ein Kauf sein, die Übermittlung von Gesundheitsdaten oder die unterschiedlichen Stationen in einem Medikamentenlieferprozess. 

„Eine Blockchain ist ein Protokollierungssystem, das Transaktionen durch kryptografische Mechanismen unveränderbar, unfälschbar und unlöschbar aufzeichnet“, erklärt Michael Schramm, Leiter des Blockchain-Kompetenzzentrums bei EY. 

Das Revolutionäre: Die Transaktionen werden nicht über einen zentralen Server abgewickelt und dort gespeichert, sondern über alle Knoten bzw. Rechner des Blockchain-Netzwerks. Die Transaktionen werden digital zu Blöcken zusammengefasst und können als solche nicht mehr geändert oder gelöscht werden. Damit eine Transaktion in einem Block gespeichert wird, muss sie von der Mehrheit der Teilnehmer des Netzwerks, also dezentral, verifiziert werden. 

Ein Datenmissbrauch durch einen zentralen Serviceprovider ist somit unmöglich. Da die Daten dezentral und vielfach gespeichert sind, ist die Blockchain auch weniger angreifbar als eine zentrale Struktur.

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