基于区块链来安全存储病人的病例（三）

文章来源：美国政府15大区块链医疗研究论文

翻译&编辑：Renee.Hu

应用于精准医疗的OPAL/ Enigma

精准医疗

像OPAL / Enigma这样专注于隐私的分布式加密分类账，正在创造新颖的工具，通过克服隐私等数据共享的挑战来促进医疗保健的创新。 比如说, 奥巴马总统的精准医疗计划的目标就是为了设置“建立一种新的研究方法的基础，促进公开、负责的数据共享，并对参与者隐私的高度重视”。我们将讨论一个具体的用例，不仅涉及精确医学，还包括其他联邦医疗研究工作。

精准医学是一种创新的方法，它提供了对病人健康、疾病和状况的全面了解，以及选择对个人最有效的治疗方法。将初期的成功转化为更大的规模需要国家的协调和持续的努力，并且精准医疗计划将会通过PMI Cohort Program and PMI for Oncology引导这些努力，它正集中精力让100万美国人自愿为临床研究提供他们的健康数据并扩大精密医学临床试验和实验室模型，建立国家癌症知识体系—一个全面的数据库将对研究人员和临床医生积极治疗病人有用。

在许多情况下，当今最好的临床前模型没有对患者个体的细微差别进行概括，因此精准医学促进了创新临床试验设计的发展。这种新颖的试验设计不仅在资源有效的方式下研究了低流行的子集，而且还了解了使药物发展复杂化的翻译科学问题的细微差别。许多这样的精密医学试验，其中有几项在PMI的赞助下，使用了生物标记驱动的适应性试验。平台试验同时测试多种疗法，因此可以在治疗之间产生比较证据。20根据研究对象的数据统计分析，自适应试验前瞻性地计划在试验过程中对研究设计和假设的一个或多个指定方面进行动态修改。修改可能包括剂量、样本大小、药物或组合疗法的选择、患者选择标准和生物标志物。适应性试验经常使用贝叶斯框架，在治疗臂之间使用数据借用技术，以便进化和学习一种治疗方法和一组具有生物标记的个体之间的最佳匹配。21–27如果正确使用，设计减少假阳性率，那么适应性的临床试验是成本和时间的效率，并产生较好的比较证据。

用例

我们的目标是发展一个基础设施，以改进精确的医学临床试验，并为癌症和其他治疗领域的国家知识系统的发展创造方法。在规模上执行自适应平台和其他精确医学试验将需要基础设施的开发，这允许从电子健康记录中提取数据，确保数据处理与患者的保密、HIPAA和其他的监管/遵从性，以及数据交换在制药行业的竞争对手之间进行统计分析。简而言之，它需要一个可互操作的it基础设施，它可以在一个高度监管的信任网络中执行计算复杂的分析，同时保护患者的隐私和制药竞争对手的保密知识产权。MIT OPAL/Enigma是临床试验区块链的理想解决方案，因为它的MPC算法能够在分布式网络中不受信任的第三方的支持，通过分布式数据的高级别加密提供的安全性来实现数据的借调和统计分析，数字识别证明和智能合同,确保符合监管和制药赞助商的愿望。

临床试验区块链的试点将为一个联盟的适应性试验创建IT基础设施; 该设计，包括临床位点和治疗方法，将由该实体预先决定。如果要建立一个商业伙伴协议，就必须成立一个公司，该协议被称为PharmOrchardTM，根据临床试验的遵从性要求，并且智能合同将专门编写在节点网络上运行，并且在预定的条件满足后立即执行。

新实体为写一个算法将利用OPAL/Enigma基础设施,将查询和子查询发送到受法律约束的临床基地中的数据存储库节点,区块链安全智能合同确定的权限和查询的内容,符合所有监管指导标准试验协议以及原则的“精密医学倡议:隐私和信任原则”。查询将调查患者是否符合纳入标准的试验条件，有资格获得基于生物标记的给定治疗臂，接受预先确定的CTCAE和病人报告参数的治疗，并通过标准化和病人报告的结果措施来作出反应。使用标准贝叶斯方法的统计分析将决定，随着生物标志物相关的反应和安全数据的可用性，由于治疗更有可能成功地获得监管批准或失败，是否有更多或更少的病人被分配到不同的治疗臂。这种分析是在数据存储库节点上的加密数据上进行分布式和执行的。在实现这些的第一个阶段，每个临床站点（作为数据所有者的临床站点）的数据存储库节点都需要本地解决方案，以便从电子健康记录中实时提取临床数据 (EHR) -理想情况下，一个本地的互操作性解决方案可以通过在UCSF的自适应试验的I- spy系列来演示，尽管一些临床站点可能有更传统的数据条目。数据存储库也可以驻留在赞助这些疗法的制药公司中，因为P2P网络有一个最小的规模，尽管它是QSC节点，允许适当的许可的智能合同查询。QSC节点将存在于PharmOrchardTM和财团治理总部，进行最低审查。

国家卫生研究院正在与国家人类基因组研究所合作，与其他机构并行，为了发展预期不定银行的标准同意书，未来测试和重新解释临床试验病人的历史测试，并且PMI-WG 正发展成为 “一个标准化的同意协议，以确保所有PMI队列参与者同意的条款和条件的一致性”

在试验的第一阶段, 数据可以通过被许可的查询安全地查询;数据始终在生成它的临床中心/数据仓库节点上进行加密。这为扩大临床试验数据的透明度和数据共享创造了一个新的范例，远远超出了临床试验政府的要求, ICHME 或者其他数据库的个人患者数据，要么是高度抽象的，要么是有限的，要么是不够安全的标准去识别技术。例如，FDA,NCI公司，或者其他高度许可的查询者，就像临床试验网站本身一样，可以使用这个独特而丰富的知识体系。更重要的是，每个查询都有一个底层的篡改证明，包括查询，这样监管机构就可以对数据访问进行审计，以确保它在任何时候都被负责地处理。

OPAL/Enigma 应用于精准医疗的意义

最大的自适应平台试验预计会有上千个病人，在它的发展阶段，这是一个对MIT OPAL/Enigma的试点实施的理想的规模。此外，利用明确的同意、患者招募、试验管理和数据处理协议的完善的临床试验基础设施，将允许快速部署。即使是小规模的实施也有可能影响该行业对适应性平台试验的前景，由于需要一个受信任的第三方，因此无法证明行业金融的可持续性发展，因此，该行业的适应性试验在此之前就已经需要政府和学术协会的治理和监督了。药物开发涉及多个利益相关者包括制药、病人、提供者、监管机构、公共卫生倡导者和支付人, 以及随着对医疗成本的讨论逐渐引起人们对主要受益者的关注——即制药公司其他利益相关者的未满足的需求将不可避免地改变社会文化、技术、经济、政治、法律、环境和伦理的临床试验。适应性平台试验有可能不仅提供比较证据来支持精准医疗，而且还能提供更快、更优化的患者治疗方法、治疗指南和信息工具，为行业提供金融的可持续性发展，以及为监管机构、公共卫生专家和支付人提供更好的比较证据。 进一步的迭代可能包括试验设计，包括智能协议，这是一种适应性试验，可以在药物抵抗的背景下切换疗法，这是PMI的另一个领域。

在这个基于Enigma的实施的后期阶段，通过“精准医疗倡议:隐私和信任原则”的启发，参与者可以通过创新和负责任的方式获得信息。区块链上的参与者可以允许访问自己的数据或聚合的研究数据,从而形成一个飞行员的PMI-Cohort程序或PCORI需要IT解决方案,用他们自己的话说“先锋新模式的研究,临床试验参与者,负责任的数据共享,和隐私保护”。

我们注意到，更普遍地实施MIT OPAL/Enigma架构可以:

鼓励公私伙伴关系

确保数据访问

允许公开数据

用健康信息技术来推广大数据应用

建议

在P2P网络上适用安全的MPC，该允许分布式加密数据处理的过程，以响应由智能合同控制的适当的被许可的查询，OPAL / Enigma有可能使负责的数据共享和隐私保护发生革命性的变化。鉴于医疗保健IT部门对安全的特别需要，以及对国家需求至关重要的创新的广泛潜力，我们建议如下:

在精密医学临床试验的OPAL/enigma基础上的研发，是由一个可以与NCI支持的财团达成一项商业伙伴协议，以支持“精准医疗计划:隐私和信托原则”的实体所设计。

与NIST、ONC和其他标准设置和监管机构就关于关键的互操作性问题的讨论

进一步讨论PMI- Cohort项目的含义

麻省理工对开放源Enigma, OPAL, 和相关项目的研发

本章完