Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Blockchain Based Electronic Health Record Management For Mass Crisis Scenarios: A Feasibility Study
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Electronic Health Records (EHRs) are both crucial and sensitive as they contain essential information and are frequently shared among different parties including hospitals, pharmacies or private clinics. This information must remain correct, up to date, private, and accessible only to the authorized people. Moreover, the access must also be assured under special conditions mass crises like hurricanes or earthquakes where disruption, decentralized responses, and chaos could potentially lead to wrong procedures or even malicious behaviors.

The introduction of blockchain a distributed ledger where the records are stored in a linked sequence of blocks and are theoretically difficult to delete or tamper with made possible to design and implement new solutions for more failure-resistant EHRs applications adopting a distributed and decentralized philosophy, in contrast with the central ones based on cloud infrastructures or even local solutions. In this context, this work provides a systematic study to understand whether permissioned blockchain implementations could be of any benefit to managing health records in emergency situations caused by natural disasters. After the design and implementation of a basic prototype for an EHRs management system in Hyperledger Fabric and the execution of a set of test cases based on the simulation of the Haiti earthquake of 2010, it was possible to discuss the benefits and tradeoffs that the system entails. The discussion focused on the performance parameters like throughput, latency, memory and CPU usage.

The system allowed the patients and practitioners to share and access EHRs and be able to detect and react to the crisis situations. Moreover, it behaved correctly in the presence of malicious nodes assuring throughputs and latencies still lower, compared to current centralized systems like credit card payments, but already up to two orders of magnitude higher than permissionless blockchain implementations. Even though there is still a lot of work to do, the system represented by the prototype could be an interesting alternative for networks of healthcare companies to help ensuring the continuity of treatment while preserving privacy and confidentiality in extreme situations.

Abstract [sv]

Electronic Health Records (EHRs) är både viktiga och känsliga då de innehåller viktig information som ofta delas mellan flera parter, såsom sjukhus, apotek, och privata kliniker. Den här informationen måste hållas korrekt, uppdaterad, privat, och tillgänglig endast till auktoriserad personer. Vidare, tillgången till information måste vara försäkrad under extraordinära händelser, masskriser såsom orkaner och jordbävningar då distribution, decentraliserade åtgärder, och kaos potentiellt kan leda till fel åtgärder, till och med skadligt beteende.

Introduceringen av blockchain en distruberad ledger"vars recordslagras i en länkad sekvens av block som är teoretiskt svåra att förstöra eller manipulera har möjligjort designen och implementationen av ny lösningar för mer krashresistanta EHR applikationer som antar en distribuerad och decentraliserad filosofi, i motsats till de centrala som bygger på molninfrastrukturer eller till och med lokala lösningar. I det här sammanhanget ger detta arbete en systematisk studie för att förstå huruvida permission-baserade blockchain-implementationer kan vara till nytta för att hantera hälso information (records) i nödsituationer orsakade av naturkatastrofer. Efter utformningen och genomförandet av en grundläggande prototyp för ett system för hantering av EHR i Hyperledger Fabric och genomförandet av en uppsättning testfall baserade på simuleringen av jordbävningen i Haiti 2010 kunde vi diskutera de fördelar och avvägningar som systemet medför. Diskussionen fokuserade på prestanda parametrar som throughput, latens, minne och CPU-användning. Systemet gjorde det möjligt för patienterna och utövarna att dela och komma åt EHR och kunna upptäcka och reagera på krissituationerna. Dessutom uppträdde det korrekt i närvaro av skadliga noder och säkerställde throughput och latens, vilket var lägre jämfört med nuvarande centraliserade system som kreditkortsbetalningar, men upp till två storleksordningar högre än permission-lösa blockchain-implementeringar. Trots att det fortfarande finns mycket arbete att göra skulle det system som representeras av prototypen kunna vara ett intressant alternativ för nätverk av sjukvårdsföretag, för att hjälpa till i extrema situationer och garantera kontinuiteten i behandlingen, samtidigt som sekretess och konfidentialitet bevaras.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 81
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:656
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-254875OAI: oai:DiVA.org:kth-254875DiVA, id: diva2:1335811
Subject / course
Computer Science
Educational program
Degree of Master
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-07-08 Created: 2019-07-08 Last updated: 2019-07-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1567 kB)34 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1567 kBChecksum SHA-512
2c02ac4aadea739948ca16762a0d27210112adc7a1cfecb299d26f4bdd683ec96095a0da822824fdad465c2e668c16ac75c7d14d0442afeada214e6629e50531
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 34 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 94 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf