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ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-05072021-121144


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
NICOLAI, BENEDETTA
URN
etd-05072021-121144
Titolo
Applicazioni blockchain per la condivisione e archiviazione dei dati: sfide e opportunita del settore sanitario
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof.ssa Pellegrini, Luisa
correlatore Ing. Tallarico, Salvatore
Parole chiave
  • blockchain
  • cartella clinica
  • digitalizzazione
  • EHR
  • EMR
Data inizio appello
11/06/2021
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
11/06/2091
Riassunto
Il settore sanitario è un dominio ad alta intensità di dati, vengono, infatti, generate, registrate e rese accessibili quotidianamente una grande quantità di informazioni, in sistemi applicativi diversi ed eterogenei.

Nonostante le differenze significative in termini di requisiti e obiettivi tra i diversi sistemi sanitari, le più importanti criticità che caratterizzano la maggior parte di essi sono tre.

In primo luogo, le organizzazioni sanitarie si basano principalmente su architetture applicative diverse e i dati estratti da dispositivi diversi sono spesso eterogenei e non possono essere integrati automaticamente. In questo contesto, è molto difficile ottenere un quadro completo della storia delle cure mediche dei pazienti e la conseguente frammentazione genera un inefficiente coordinamento dell'assistenza e una potenziale mancanza di informazioni essenziali durante le emergenze.

In secondo luogo, le informazioni dei pazienti sono generalmente isolate in cartelle cliniche elettroniche (EMR) per lo più organizzate all’interno di sistemi centralizzati e, quindi, vulnerabili al single point of failure e alla fuga di informazioni dovuti a disastri naturali o ad attacchi di sicurezza informatica. Ad esempio, lo scorso settembre un attacco ransomware ha causato un guasto alla rete dell'ospedale universitario di Düsseldorf (UKD), che ha provocato anche la morte di un paziente.

Infine, gli attuali sistemi di gestione dei dati non sono in grado di garantire trasparenza, tracciabilità affidabile, immutabilità, audit, privacy e sicurezza durante la gestione dell'EMR. La maggior parte di essi non sono automatizzati e mancano di funzioni intelligenti di coordinamento e integrazione, sono, pertanto, vulnerabili alla violazione dei dati e alla modifica non autorizzata, frapponendo così ostacoli al processo di audit e alla sua qualità.

Blockchain Technology (BT) ha il potenziale per far fronte alle problematiche sopra esposte. Si tratta di una tecnologia estremamente innovativa, che può essere in grado di semplificare le operazioni di gestione dei dati sanitari, consentendo, da un lato, un’efficienza e un’affidabilità senza precedenti nella gestione dei dati e offrendo, dall’altro, un'ampia gamma di importanti funzioni integrate, come flessibilità di accesso ai dati, sicurezza, privacy, archiviazione decentralizzata, trasparenza, immutabilità, autenticazione, disintermediazione, verificabilità, programmabilità, interconnessione.

Blockchain è stata inizialmente sviluppata per il settore finanziario, come barriera contro la c.d. doppia spesa, ma, trattandosi di una tecnologia peer-to-peer decentralizzata, in cui non sono necessarie terze parti, sono possibili svariate applicazioni, e potrebbe giuocare un ruolo risolutivo nell’affrontare i problemi presenti nell'eHealth e nell'Internet of Things (IoT).

L'integrazione dei sistemi sanitari con BT genera, tuttavia, alcune sfide tecniche, connesse, ad esempio, con la scalabilità, la complessità e l’irreversibilità, che devono ancora essere risolte. È, pertanto, necessario uno sforzo di ricerca, ancora tutto da compiere, affinché BT possa esprimere interamente il suo potenziale e massimizzare i vantaggi per le organizzazioni sanitarie.

Quando si introducono tecnologie innovative in contesti complessi, quali sono le organizzazioni sanitarie, un ruolo essenziale è svolto dagli stakeholders coinvolti. In particolare, blockchain richiede una più forte sinergia tra le parti interessate, come il personale clinico, i pazienti e il corpo dirigenziale, e lo sviluppo di nuove e più integrate forme di collaborazione con altri stakeholders legati a questa tecnologia, quali fornitori e esperti di BT. Infine, per aumentare le possibilità di successo del progetto di digitalizzazione, è essenziale verificare la readiness, ossia la disponibilità, dei vari soggetti interessati verso l'adozione della nuova tecnologia, sia a livello individuale che collettivo.

In letteratura, è comune definire la readiness in base a categorie specifiche quali, ad esempio, disponibilità motivazionale (motivational readiness), disponibilità all'impegno (engagement readiness), disponibilità tecnologica (technology readiness) e disponibilità delle risorse (structural readiness). Il raggiungimento di un livello accettabile di ciascuno di questi diversi aspetti della preparazione e la cooperazione tra le parti interessate coinvolte sono variabili che influiscono sul successo di questo tipo di progetti.

Le applicazioni della tecnologia blockchain in ambito sanitario sono in forte crescita, tuttavia l’attenzione del mondo accademico si è orientata soprattutto verso lavori di carattere descrittivo, senza affrontare lo studio dei fattori tecnici e dei passaggi determinanti per l’implementazione di progetti blockchain nel settore pubblico. Sotto questo profilo, questo studio si pone un triplice obiettivo:

• fornire una visione onnicomprensiva degli attuali limiti e criticità relativi alla raccolta, gestione e archiviazione dei dati;
• offrire una panoramica sulle potenzialità blockchain in ambito sanitario, con focus sulla cartella clinica;
• individuare gli elementi aventi forte impatto sulla realizzazione di tali progetti, partendo dalla teoria basata sulla readiness.
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