ブロックチェーンは、取引データを「ブロック」にまとめ、時系列に連結して保存する分散型台帳技術です。
この技術はデータの改ざん防止や透明性を高め様々な分野で利用されています。
本記事ではそのなかでも特に医療分野におけるブロックチェーンについて解説します。
ブロックチェーンとは
ブロックチェーン（blockchain）は、取引データを「ブロック」と呼ばれる形式にまとめ、それを時系列に連ねて保存する技術です。
この技術の主な特徴は、改ざんが困難であり、システムがダウンしにくく、透明性が高いことです。
改ざんが困難なのは、各ブロックに直前のブロックを基にしたハッシュ値が含まれているため、データ改ざんが行われてもすぐに発見できるからです。
システムの信頼性は、特定のノードがダウンしても他のノードが機能を維持することで確保されます。
透明性の高さは、ブロックチェーンに格納された取引内容が取引に参加した全員で共有・検証できる点にあります。
ブロックチェーンの仕組み
ブロックチェーンの仕組みについて…
- 取引データの記録
- ハッシュ値
- ナンス値
- マイニング
- 分散台帳技術
…という文脈でそれぞれ解説します。
取引データの記録
ブロックチェーンは、取引データを「ブロック」と呼ばれる形式にまとめ、それを時系列に連なるように保存します。
この方法により、一連の取引データが連続した記録として保持されます。
ブロックごとにデータを整理し、追加することで、情報の整合性と追跡可能性が向上します。
この形式は、取引の順序を明確にし、後からデータを改ざんすることを難しくします。
結果として、信頼性の高い取引記録が形成されます。
ハッシュ値
ブロックには、取引データの他に、直前のブロックのデータを基に導かれた「ハッシュ値」が含まれます。
ハッシュ値は、ハッシュ関数という専用の計算式で生成される乱数（文字列）です。
このハッシュ値は、一度計算されると特定のデータに対して唯一無二の値となり、わずかなデータの変更でも全く異なるハッシュ値が生成されます。
これにより、データが改ざんされたかどうかを即座に確認することが可能です。
ハッシュ値は、ブロックチェーンの信頼性を支える重要な要素です。
ナンス値
新たにブロックを生成する際、直前のブロックのハッシュ値、新たな取引データ、そして「ナンス」を組み合わせて新たなハッシュ値を生成します。
ナンスとは、ハッシュ値を計算するために使われる一時的な乱数値のことです。
ナンスの値を変えることで、ハッシュ値を繰り返し計算し、特定の条件を満たすハッシュ値を得るまで試行錯誤します。
これにより、計算の複雑性が増し、ブロックの生成に時間と計算資源を要することになります。
マイニング
「ナンス」を変えるたびにハッシュ値が変わるため、この「ナンス」を何度も変えながら、事前に決められた条件を満たすナンスを探す作業がマイニングです。
条件を満たすナンスを見つけるまで、単純計算をひたすら繰り返す必要があります。
マイニングは計算資源を大量に消費し、難解な計算問題を解決するプロセスです。
この作業に成功すると、新しいブロックがブロックチェーンに追加され、報酬として仮想通貨が与えられることがあります。
これが、ブロックチェーンネットワークの維持に貢献しています。
分散台帳技術
ブロックチェーンは、取引データを複数のシステムで分散して保存・管理することから、「分散台帳技術」とも呼ばれます。
これにより、一部のシステムがダウンしても、他のシステムがデータを保持しているため、全体のシステムが影響を受けにくくなります。
また、分散されたデータは全ての参加者に共有されるため、透明性が高くなります。
この技術は、中央集権的なデータ管理システムと比較して、信頼性とセキュリティが向上するという利点があります。
医療分野におけるブロックチェーンの特徴
医療分野におけるブロックチェーンの特徴としては…
- 改ざん防止性
- 透明性
- 患者中心の医療の実現
- 効率性の向上
- セキュリティの向上
- トレーサビリティ
- プライバシー保護
- 相互運用性
…などがあげられます。
それぞれ解説します。
改ざん防止性
ブロックチェーンは、分散型台帳技術を用いてデータを記録するため、データの改ざんや削除が極めて困難です。
医療情報においては、患者のカルテや検査結果などの重要な情報が含まれており、これらが改ざんされると重大な問題を引き起こす可能性があります。
ブロックチェーンを用いることで、こうした重要な情報の改ざんを防ぎ、データの信頼性を高めることができます。
具体的には、各ブロックには前のブロックのハッシュ値が含まれており、これによりデータの整合性が保たれます。
この特性は、医療分野においてデータの正確性と信頼性を保証するための強力なツールとなります。
透明性
ブロックチェーン上のデータは、ネットワーク参加者全員に公開されるため、透明性が高いという特徴があります。
医療分野では、患者の同意を得ることで医療関係者が必要な情報に迅速にアクセスできるようになります。
これにより、医療情報の共有が円滑になり、患者の治療の質向上に繋がります。
例えば、患者が複数の医療機関で治療を受ける場合、すべての医療関係者が患者の最新の医療情報にアクセスできるため、無駄な検査や治療を避け、効率的な治療を提供することができます。
このように、ブロックチェーンは医療の透明性を高め、治療の質を向上させる重要な技術です。
患者中心の医療の実現
従来の医療情報管理システムでは、患者は自身の情報へのアクセス権限を持つことが難しかったですが、ブロックチェーン技術を用いることで、この状況が改善されます。
ブロックチェーンを活用することで、患者自身が自分の医療情報へのアクセス権を持ち、情報共有の可否を決定できるようになります。
これにより、患者は自分の治療に対してより積極的に関与することができ、患者中心の医療の実現に向けた重要な一歩となります。
患者が自分の医療情報を管理することで、治療の透明性が向上し、患者と医療提供者の信頼関係が強化されます。
これにより、患者の満足度と治療の効果が向上することが期待されます。
効率性の向上
ブロックチェーンを用いることで、医療情報の共有や処理が効率化されます。
例えば、患者のカルテを複数の医療機関で共有する場合、従来であれば紙のカルテを郵送するなど、時間と手間がかかっていました。
しかし、ブロックチェーンを用いれば、リアルタイムで情報共有することができ、事務作業の効率化に繋がります。
さらに、データの一貫性が保たれるため、情報の重複や誤りを防ぐことができます。
これにより、医療提供者はより迅速かつ正確な診断や治療を行うことができ、患者の治療プロセスが大幅に改善されます。
セキュリティの向上
ブロックチェーンは、暗号化技術を用いてデータを保護しているため、高いセキュリティ性を誇ります。
医療情報の中には、個人情報や遺伝情報など、特に機密性の高い情報も含まれます。
ブロックチェーンを用いることで、こうした情報の漏洩や不正アクセスを防ぐことができます。
具体的には、ブロックチェーンは各ブロックを暗号化して保存し、データの改ざんや不正なアクセスを防止します。
このセキュリティの高さは、患者のプライバシーを保護し、医療情報の信頼性を確保するために重要です。
トレーサビリティ
ブロックチェーンは、製品や取引の履歴を容易に追跡できるようにするための強力なツールです。
医療分野では、薬剤の出所や流通経路、医療機器の使用履歴などをブロックチェーンで管理することが可能です。
これにより、問題が発生した際に迅速な対応ができ、不正や偽造の防止にも役立ちます。
例えば、薬剤のロット番号や出荷情報をブロックチェーンに記録することで、リコールが必要な場合に迅速に対象製品を特定し、対応することができます。
このように、ブロックチェーンは医療サプライチェーン全体の透明性と信頼性を向上させます。
プライバシー保護
ブロックチェーンは、患者の同意を得た上で、必要な情報のみが共有されるようにすることで、プライバシーを保護します。
患者は、自分の医療情報へのアクセスを誰に許可するかをコントロールできるため、プライバシーの保護が確実に行われます。
これにより、患者の情報が無断で共有されるリスクが低減し、医療情報の管理がより安全に行われます。
例えば、特定の医療提供者のみがアクセスできるように設定することで、患者のプライバシーが確保され、情報の不正利用が防止されます。
このように、ブロックチェーンは患者のプライバシー保護に大きく貢献します。
相互運用性
ブロックチェーン技術は、異なるシステム間でのデータ共有を容易にし、医療情報の統合を進めます。
これにより、異なる医療機関間での情報共有がスムーズに行われ、患者の診療が一貫して提供されます。
例えば、異なる病院や診療所で共有される患者のカルテ情報が統一されたフォーマットで管理されるため、どの医療機関でも同じ情報にアクセスできます。
これにより、診療の重複を防ぎ、より効果的な治療が提供されることが期待されます。
ブロックチェーンは、医療システム全体の効率性と連携を強化し、患者のケアの質を向上させます。
医療分野におけるブロックチェーンの具体例
具体例としては…
- エストニア共和国
- サスメド
- 東北大学病院
- メディカル・データ・ビジョン株式会社
- 国境なき医師団
…があげられます。
それぞれ解説します。
エストニア共和国
エストニアはデジタル社会の先進国であり、国民IDカードの取得が義務づけられています。
このIDカードは、医師が患者情報にアクセスする際に使用され、アクセスログが記録される仕組みです。
これにより、誰がいつ患者情報にアクセスしたかを正確に追跡することができ、不正なアクセスを防止します。
さらに、ブロックチェーン技術を活用することで、データの改ざん防止と透明性が確保され、患者のプライバシー保護が強化されます。
このシステムは、エストニアが医療分野においてデジタルセキュリティを確立するための重要な一歩となっています。
サスメド
日本国内では、サスメド株式会社がブロックチェーン技術の研究を進めており、その代表的な企業となっています。
サスメドは、医療データの安全な管理と共有を目的として、ブロックチェーンを活用したソリューションを開発しています。
具体的には、患者の診療情報や検査結果をブロックチェーン上で管理し、関係者間での安全かつ効率的な情報共有を実現しています。
この技術は、データの改ざん防止や透明性の向上に寄与し、患者中心の医療提供を支援します。
サスメドの取り組みは、日本における医療データ管理の革新に貢献しています。
東北大学病院
東北大学病院では、ブロックチェーンを活用した医療データの管理と共有の研究が行われています。
この研究は、患者情報の安全性と透明性を確保するために、ブロックチェーン技術を導入することを目的としています。
具体的には、患者の電子カルテや検査結果をブロックチェーン上に保存し、医療関係者が必要に応じてアクセスできるようにするシステムを開発しています。
これにより、データの改ざん防止とアクセス管理が強化され、患者のプライバシーが保護されます。
東北大学病院の研究は、先進的な医療データ管理の実現に向けた重要なステップとなっています。
メディカル・データ・ビジョン株式会社
メディカル・データ・ビジョン株式会社（MDV）は、ブロックチェーンを活用した医療データの管理と共有の研究を進めています。
MDVは、医療機関から収集したデータをブロックチェーン上に保存し、そのデータを分析・活用することで、医療の質向上を目指しています。
この技術は、データの改ざん防止と透明性を確保し、医療機関間での安全な情報共有を実現します。
さらに、患者の同意を得た上でのデータ共有により、プライバシー保護も強化されています。
MDVの取り組みは、医療データの安全性と有効活用の両立を目指した先進的なプロジェクトです。
国境なき医師団
国境なき医師団（MSF）は、ブロックチェーン技術を活用した医療データの管理と共有の研究を行っています。
MSFは、世界中の紛争地域や災害地で活動しており、安全かつ迅速に医療情報を共有することが求められます。
ブロックチェーンを用いることで、現地の医療チームと本部間での情報共有が効率化され、データの改ざん防止と透明性が確保されます。
この技術は、緊急医療活動における信頼性の高い情報管理を可能にし、患者のケアを改善します。
MSFの取り組みは、困難な環境下での医療データ管理においてブロックチェーンが有効であることを示す一例です。
医療分野におけるブロックチェーンのメリット
医療分野におけるブロックチェーンのメリットとしては…
- 患者情報の安全な共有
- 事務効率の向上とコスト削減
- データ活用の容易さ
- 偽造医薬品の流通防止
- 医療情報の改ざん防止
…があげられます。
それぞれ解説します。
患者情報の安全な共有
ブロックチェーンの暗号化技術と秘密鍵機能を利用することで、患者情報を安全に共有できます。
各患者情報は暗号化されて保存され、アクセスするには秘密鍵が必要です。
このため、患者の同意がない限り、情報にアクセスすることができません。
医療関係者が情報を共有する際にも、この仕組みが働くため、患者のプライバシーが確実に保護されます。
これにより、安心して医療情報を管理・共有できる環境が整い、医療の質が向上します。
事務効率の向上とコスト削減
ブロックチェーン技術により、患者情報が安全かつ迅速に共有できるようになると、事務効率が大幅に向上します。
従来、紙のカルテやファックスでの情報伝達に時間と手間がかかっていましたが、ブロックチェーンを用いることでリアルタイムに情報共有が可能となります。
これにより、事務作業の時間を削減し、ミスを減らすことができます。
また、情報の電子化と一元管理により、コスト削減が実現し、医療機関全体の運営効率が向上します。
この結果、より多くのリソースを直接的な患者ケアに割り当てることが可能になります。
データ活用の容易さ
ブロックチェーンを活用することで、各病院に分散されている治療や検査に関するデータを集約することができます。
これにより、患者の治療歴や検査結果を統一したフォーマットで管理し、どの医療機関でも簡単にアクセスできるようになります。
集約されたデータは、医療研究や統計分析に活用することで、治療法の改善や新しい医療技術の開発に貢献します。
さらに、データの一元管理は、患者の診療プロセスを効率化し、より的確な治療を提供するための基盤となります。
これにより、医療全体の質が向上し、患者の満足度が高まります。
偽造医薬品の流通防止
ブロックチェーン技術は、医薬品のサプライチェーン管理においても有効です。
各医薬品の製造から販売までの全過程をブロックチェーン上で記録することで、流通経路を透明化し、偽造医薬品の紛れ込みを防ぎます。
具体的には、各取引がブロックチェーンに記録され、関係者全員がその情報を共有・検証できるため、不正な取引が行われた場合にはすぐに検出されます。
この仕組みは、患者の安全を守り、信頼性の高い医薬品供給を実現するための重要な手段となります。
これにより、医薬品業界全体の信頼性が向上し、患者の安心感が高まります。
医療情報の改ざん防止
ブロックチェーンを活用することで、医療情報の改ざんを防ぐことができます。
ブロックチェーンの特性上、一度記録されたデータは変更できず、全ての取引が公開されているため、不正な変更はすぐに検出されます。
これにより、患者のカルテや検査結果などの重要な医療情報が正確に保持され、信頼性が高まります。
さらに、改ざん防止機能により、医療ミスのリスクが減少し、診療の質が向上します。
このように、ブロックチェーンは医療情報のセキュリティと信頼性を確保するための強力な技術です。
医療分野におけるブロックチェーンのデメリットと課題
もちろん医療分野におけるブロックチェーンには、デメリットとそれに伴う課題もあります。
ここでは…
- データ処理のスケーラビリティ
- 法整備の不十分さ
- 技術の急速な進化
- 相互運用性の問題
- 患者情報のコントロール
- セキュリティの維持
…について解説します。
データ処理のスケーラビリティ
ブロックチェーンは、データをブロック単位で格納し、すべてのノードで検証するという構造上、大規模なデータを処理するのには不向きです。
この設計は、データの改ざんを防ぐためには非常に効果的ですが、同時に処理速度やスループットに制約をもたらします。
医療分野では大量のデータが日々生成されるため、このスケーラビリティの問題は重要な課題となります。
例えば、大規模な病院では毎日数千件の診療データが発生するため、これをリアルタイムで処理・検証するには膨大な計算リソースが必要です。
この問題を解決するためには、ブロックチェーンの技術的進化や新しいデータ処理方法の開発が必要です。
法整備の不十分さ
ブロックチェーン技術やその関連サービスはまだ歴史が浅く、法整備が追いついていない部分があります。
このため、医療分野でブロックチェーンを導入する際には、法的な不確実性が存在します。
例えば、患者情報の管理や共有に関する規制が不十分である場合、データの取扱いに関するトラブルが発生する可能性があります。
また、異なる国や地域での法制度の違いも問題となり得ます。
これらの法的課題を克服するためには、政府や規制当局と協力して法整備を進めることが不可欠です。
技術の急速な進化
ブロックチェーン技術は急速に進化しており、そのスピードに対応するのが難しい場合があります。
医療機関や関連企業が最新の技術を常に追い続けることは、リソースや人材の面で大きな負担となります。
さらに、急速な技術革新に伴い、新しいセキュリティリスクや技術的課題が次々と出現するため、それに対処する必要があります。
これには、継続的な技術研修や最新情報のキャッチアップが求められます。
したがって、技術の急速な進化は、導入および運用における大きなチャレンジです。
相互運用性の問題
ブロックチェーンは、異なるシステム間でのデータ共有を容易にすることで医療情報の統合を進めますが、各病院の医療システムの仕様やデータフォーマットの違いが障壁となることがあります。
異なる医療機関がそれぞれ独自のシステムを使用している場合、データの互換性や統一性を確保するのが難しくなります。
また、相互運用性を確保するためには、IT人材の確保やトレーニングも必要です。
これにより、異なるシステム間でのデータ共有がスムーズに行われ、診療の質を向上させることが期待されますが、これを実現するためには多くのリソースと時間が必要です。
患者情報のコントロール
ブロックチェーンでは、患者の同意を得た上で必要な情報のみが共有されるようにすることでプライバシーが保護されます。
しかし、患者情報は非常に機微な個人情報であるため、ブロックチェーン上でもセキュリティの細かい設定が求められます。
具体的には、アクセス権限の管理やデータの暗号化などが必要です。
さらに、患者自身が自分のデータへのアクセスを制御するための使いやすいインターフェースも求められます。
これにより、患者のプライバシーを守りながら、安全かつ効率的に医療情報を管理・共有することができます。
セキュリティの維持
ブロックチェーンは高度な暗号技術を使用することで、データの安全性を保ちますが、そのセキュリティを維持し続けるためには、常に最新のセキュリティ対策を取り入れる必要があります。
新しいセキュリティ脅威や攻撃手法が日々進化する中、これに対処するための継続的な監視と対応が求められます。
特に、医療情報は高い機密性が求められるため、セキュリティの維持は非常に重要です。
これには、定期的なシステムの更新や脆弱性の検出と修正が含まれます。
これにより、患者情報の漏洩や不正アクセスを防ぎ、安全な医療情報管理を実現することができます。