从临床试验高度可靠的临床试验:区块链在临床试验中,改善透明度改变游戏规则吗?

介绍

信任是社会的支柱。决不做科学,特别是临床研究,逃离这个标准。在过去的年中,科学出版物和媒体报道关于欺诈、不当行为,有害的研究实践,缺乏透明度,贫穷和选择性报告和数据共享不足让公众和研究人员困惑的信任他们应该在临床试验(乔治,2015)。此外,从公民社会的角度和学者,不再可以个人或私人机构(例如,制药公司)或公共机构(如医院、大学)在默认情况下被认为是可信赖的。简而言之,有人可能会说没有信任;只有信任的证据。

区块链,一个安全的分布式数据存储或分类帐,有序的交易记录,清廉的数据作为一个核心功能,是一个很好的候选人提供信任的证据¹这种方法可以帮助提高临床试验的透明度和可信度,造福整个临床研究生态系统(Benchoufi Ravaud, 2017;为《理发师陶德》,2018年;胡说,2018)。在(Benchoufi Ravaud, 2017;Benchoufi et al ., 2017我们讨论的机会应用区块链技术来提高临床试验的质量;我们还展示了数据流的复杂性参与临床试验和如何追踪这些区块链技术。这里,我们澄清区块链应用到临床试验的主要原则,即“时间戳”“时间顺序,”和“smart-contracting”,我们精心的层次结构的应用区块链记住具体的和可部署的解决方案。我们定义的主要临床试验我们认为什么敏感的点,可能受益于区块链应用,描述简单但功能上,他们在上述原则进行分类。同时,我们详细操作上下文使区块链的应用:建筑的选择,治理模型,符合一般的数据保护法规。

事实上,开放数据一直是一个重要的社会和科学的趋势在过去的十年中,我们考虑到即将到来的“可信数据”是要求医学研究数据驱动的断言和区块链代表专用技术工具使具体化这种方法,临床试验,在卫生领域,可能会变得高度可信赖的。

区块链属性和一些例子

区块链是一个安全的和分布式数据存储或分类帐清廉的命令记录的交易数据的一个核心功能(纳库姆托,2008)。与区块链、网络参与者收到的副本数据存储和共识可以验证的交易通过一个强大的加密过程,所以信任交易验证成为分布在整个网络。因此,政党,不一定相互信任可以交流没有任何第三方的介入,通过一个共享的“防篡改”数据库。相比之下,集中式系统,广泛应用在临床试验数据管理系统单点故障,不提供强烈的可信赖的可追溯性记录,因为他们是由一个独特的利益相关者,因此都是法官和聚会。

三个核心功能,可能基础临床研究的质量和透明度控制可以来源于区块链的技术属性:(1)时间戳:这个数据完整性属性意味着安全、一致和廉洁proof-of-data存储;(2)时间顺序:事件允许一致性检查的完整性以时间为顺序的事件;和(3)smart-contracting:质量和安全质量自动检查允许自动构建工作流称为智能合同,或部分计算机脚本执行co-contracting政党同意合同条款。聪明的合同条件的管道事件看起来像“如果情况1和情况2…N和条件(满足),那么这样做呢,“(王et al ., 2018)。

区块链等技术应用于敏感领域健康是处于起步阶段,特别是应用于临床试验。一般来说,解决方案比被成熟阶段的原型,准备实施。的一个例子生活解决方案基础上开发的一个区块链Embleema (https://www.embleema.com/2019年9月30日,访问),它是分布式电子健康记录系统实现给予病人更多的控制他们的数据,甚至组织data-brokerage市场。另一个是Blockchain-based Mediledger药物验证系统,由记录(https://www.chronicled.com/2019年9月30日,访问),这是一个解决方案跟踪假药。完成临床试验的原型的区块链TrialChain实现通过一个原始区块链架构,在私人区块链的状态同步向公众Ethereum区块链(戴et al ., 2018;黄et al ., 2019)。我们将Agbo et al。(2019)最近的一项系统回顾当前的区块链技术应用于医疗保健。感兴趣的读者会发现其中一个广泛的概述健康的油田区块链技术测试或部署在生产生活,但没有独家关注临床试验和见解的特定阶段的临床试验应该受益于区块链。此外,上面的例子,我们把绝不是详尽,但是进一步的作品将获得在提供一个更系统化的方法这样的计划。

提高临床试验的Trustability区块链

有害的研究实践可以发生在每一个阶段的临床试验,从试验设计报告。再现性差问题在科学文献和临床研究有多个例子是我们这个时代最伟大的医疗挑战之一(埃尼迪斯,2005;马修et al ., 2009)。选择的结果,将结果或缺乏数据共享的突出问题(乔治和Buyse, 2015年;Goldacre et al ., 2018;下议院科学技术委员会,2018年)。一个关键的事实是,部分研究行为与“事后”修改,所以区块链是《卫报》的完整性存在的事件及其正确的顺序,但允许他们的可追溯性,所以它可能是一个有趣的改进研究再现性的工具。

从实用的角度看,临床试验可能被视为交织在一起的复杂系统数据流(Benchoufi Ravaud, 2017),可能会受到的不当行为。我们参考读者图1(更新和扩展的版本图1在Benchoufi Ravaud, 2017),它提供了一个概述的主要演员的临床试验和涉及到的数据流,每一个都可能受到医疗事故或错误。在图2,对于每一个主要阶段的临床试验,我们提供关键的区块链应用的例子,可能会阻止一些不当行为。这一系列的区块链时间戳的例子,指出西安市,聪明的合同功能可能代表一个路线图。这里我们所说的路线图,一个研究和发展项目,引导发展解决方案的情况下,我们考虑敏感和最有可能受益于Blockchain-type应用程序中,我们固定图1。

准确地说,区块链可以用来存储数据的证明(例如,证明同意签订,Benchoufi et al ., 2017),元数据(e . g。,different versions of the protocol, statistical analysis plan and source code) or the data themselves (e. g., data from an e-case report form). Let us consider randomization of a patient in a clinical trial before written consent: this violates basic ethical requirements and could be prohibited with a Smart Contract (王et al ., 2018),比如“如果病人1签署同意书允许病人1随机化的中央随机系统还禁止随机化。“系统记录时间戳和事件的时间顺序,所以证明存在随机化之前同意签署。病人,调查人员、赞助商和监管机构可以获得相应的签署同意right-ordered证明和随机事件。

此外,临床试验数据工作流可能会受益于安全,坚定不移的存储区块链,可以远程审计(Benchoufi Ravaud, 2017)。元数据的临床试验可能是连接这些关键资源可能是“compilable”作为软件和评论家或监管当局提供。更进一步,数据分析可以对第三方开放和远程处理,没有违反隐私(即。数据是存储在本地),可追踪的方式,强化了声称结果的可信度。透明度指数跟踪事件和智能Contract-validated流可以建立工作。

一个终极进化是一个Blockchain-powered库临床试验的标准化的格式,类似于医学图像如何有自己的格式;即。,the DICOM format,格雷厄姆et al ., 2005)。这个库可以用于数据归档和被“requestable”通过使用一个专门的搜索引擎(Blockchain-as-a-service)数据共享和重用(例如,未发表的研究中,个体患者数据的荟萃分析)。

建筑的选择,虽然技术,构建影响相关解决方案的设计和严格约束高层方法论的选择。在实践中,元数据和数据可以驻留在一个公共的证据通过加密区块链对象叫做散列的完整性是可验证的。个人数据可以存储链或私人区块链可判读的只有通过商定的政党。虽然我们提倡尽可能多的有完整的使用公共Blockchains因为他们强烈保证数据清廉,私人区块链解决方案很受欢迎;例如,Hyperledger (2016年结束时,)是一种广泛使用的私人区块链。使用私人Blockchains可能合法的具体需求。然而,当使用私人区块链无法避免,混合解决方案可以提供良好的保证可靠性的分布式网络的角度并结合私人Blockchains的可用性。我们关注解决方案如圆点花纹或宇宙网络(宇宙,2019;圆点花纹,2019)。后者不是一个区块链本身而是一个Inter-Blockchain协议,使独立的区块链服务通信。这个场景很有趣,因为约束可能会迫使私人或公共Blockchains主机服务,和这些类型的解决方案带来一层一致的互操作性。但有着不同的方式,目的是在保留最多的公共特征区块链技术,戴秉国et al。(2018)交互设计系统托管敏感私人区块链,同时保持系统的当前状态在一个公共区块链。

讨论

尽管区块链可能有助于更紧密地跟踪一系列事件发生在临床试验中帮助实现更好的临床研究质量,这不是一个解决方案,就会耗尽所有面临研究再现性问题时遇到的问题。发明例如,一些欺诈等完整的数据并不完全由区块链可预防的,虽然这样的欺诈需要加密技术,和欺诈性数据可能包含时间戳,因此可追踪。

我们认为区块链可能会导致更好的再现性(韭菜和彭,2015;2019年国家科学学院生物工程和医学)。区块链技术,通过密切和高度可靠的监测潜在的任何事件发生在一个临床试验,可能来源于智能自动化维护合同允许复制的具体条件进行临床试验流程,数据分析等,因此导致更好的再现性。相比之下,再次跟踪事件,严格控制的一系列事件的时间顺序,可以提高综合素质的过程,因此是一个强大的整合为更好的可复制性相似的背景。

此外,存储proof-of-data公共区块链是有成本的,虽然这些成本相当微不足道(https://bitinfocharts.com/comparison/ethereum-transactionfees.html,2019年9月30日访问)与临床试验的总体成本。区块链解决方案提供商之间有一场激烈的竞赛设计“共识机制”,可以使核心区块链的保护属性和高交易验证效率的同时,限制单个事务的成本(Baliga 2017)。即将到来的proof-of-stake流行Ethereum平台备受期待的协议(ethhub。io, 2019)。公共区块链也可能携带的安全成本。事实上,为临床试验使用一个分布式网络似乎违反直觉,因为避免臀位试验的数据隐私是强制性的。然而,区块链的开放网络变成一个优势:单点故障节点的缺乏。人们已经发现非常有弹性的安全攻击和不断改善(李et al .,在出版社)。

在更高的层面,如果区块链提供了一个广泛的技术工具,可以巩固临床试验的可信度,这些工具必须与一致和连贯的综合治理。希望区块链技术提供了一种设计管理系统:公共、许可或私人Blockchains;开放或封闭源代码软件和智能合同;固定或评价治理规则。例子是分离数据存储和proof-of-data存储、可定制的数据共享和数据请求系统,和标记一些用户incentivization是否相关。最终的分布式控制在分布式自动化的想法组织的高潮,即等于控制授予每个参与者(戴维森et al ., 2016)。然而,这个概念并不适合我们的需要,因为不断发展的治理可能灌输的稳定过程的不确定性。这些治理模型在卫生领域必须设计密切配合的法律背景下,因州而异。例如,遵守一般的数据保护法规具有较强的影响,主要是(1)鉴定问题,因为证据的数据,甚至形状的散列,只要一点被认为是潜在的数据的原始数据散列是派生的存储在数据库中。在欧洲,关于存储proof-of-health数据,一些欧洲监管机构推荐生产风险分析。同时,(2)正确的忘记与扩展的本质区块链数据结构,没有数据可以被覆盖。然而,当哈希之间的联系及其原始数据被删除,那么就没有问题的散列存储持久数据,由于健康数据无法存储之外的一些时间根据国家规定,这个问题遂随时间(除此之外,这样的数据生命周期可以通过一个智能的合同)。

重要的是,临床试验标准仍有待双方都满意的定义(例如,公共或许可区块链,用户控件的实现模型,开源实践);这项工作正在通过电气和电子工程师协会活动标准化技术https://blockchain.ieee.org/standards)。日益增长的兴趣参与这项技术由监管机构如美国食品和药物管理局、制药公司和临床研究社区也将是至关重要的(Vahan 2017;投资银行部,2018)。

最后,让我们提到从可用性的角度来看,从概念验证生产始终是具有挑战性的,和真实的实现需要管理等技术复杂性负担适应文化演员新工艺和设计简单的用户体验还需要一些加密素养。最后一点是重要的,因为用户登录到一个区块链系统如何提供一双加密钥匙仍然复杂,是一个强有力的制动采用。

结论

区块链技术,如果部署在临床试验中,将有助于构建透明、高度可靠的试验,值得科研界的关注。这种技术应用到临床试验的关键步骤可以提高信任的发展过程和收集数据,增强透明度。然而,这种技术的好处是受到设计一层复杂技术的成本,认为新技能的使用,和更多的前瞻性临床试验反思工作流作为一个可实现的和宽泛化的概念“线程试验”(奥特曼et al ., 2014)。除了这个概念的方法,大量的工作仍在构建自动化的工作流程,以确保临床试验阶段和具体实施的质量。

作者的贡献

MB发达的理论形式和设计工作。公关确定临床试验敏感的步骤应该根据区块链验证过程。公关和DA带他们的专业知识巩固的设计工作,使合成的见解提出的挑战和限制使用区块链,最后综述了本文和批准。DA尤其是客观的当前工作前的工作达等人对有关出版物单一试验(Vahan 2017)。

的利益冲突

MB的阳光湖是一个股东的公司,目前建议他们的医疗策略。SunnyLake是一家致力于赋予公民利用区块链技术来改善病人参与临床试验。

其余作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

我们表达我们的工作很大的升值爱丽丝Diard,谁创造了宝贵的图给出。

脚注

引用