La Blockchain au Service de la Santé : vers un Ecosystème Centré sur le Patient

Blockchain Adoption in Healthcare : Toward a Patient Centric Ecosystem

• Auteur / Autrice : Rita Azzi
• Direction : Ahmed Serhrouchni, Rima Kilany
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 22/12/2023
• Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris en cotutelle avec Université Saint-Joseph (Beyrouth)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....) - Laboratoire de Traitement et Communication de l'Information
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement opérateur d'inscription : Télécom Paris (Palaiseau, Essonne ; 1878-....)
• Jury : Président / Présidente : Dominique Gaïti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Gaïti, Pascal Lorenz, Bijan Jabbari, Rida Khatoun, Farid Naït-Abdesselam
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pascal Lorenz, Bijan Jabbari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gouvernance des données

Aspect médical

Protection de l'information (informatique)

Services de santé

Blockchains

Mots clés libres

Blockchain

Traçabilité

Web Sémantique

Donnée de Santé

Sécurité des données et protection donnée privée

Gouvernance des données

Blockchain

Traceability

Semantic Web

Health Data

Data security and Data privacy

Data Governance

Résumé

L'écosystème de soins de santé évolue constamment, sous l'influence des avancées technologiques qui l'ont orienté vers des approches centrées sur le patient. Toutefois, cette transformation est associée à de nombreux défis en raison de la complexité inhérente et de la fragmentation du système de santé. Cette thèse présente une problématique à trois niveaux. Chaque niveau traite un défi de l'écosystème de soins de santé ayant une répercussion sur la santé des patients ou portant atteinte à leurs vies privées. Le premier défi abordé est celui des médicaments contrefaits ou falsifiés qui représentent une menace pour la santé publique. Le deuxième défi concerne la fragmentation des données de santé qui entrave la coordination des soins et nuit à l'efficacité clinique. Le troisième défi s'attaque à la confidentialité des données relatives aux patients, impliquant aussi la protection de leurs vies privées.La blockchain apparait comme une technologie prometteuse, capable de relever ces différents défis. Introduite dans l'écosystème de santé, la blockchain a le potentiel de renforcer la transparence, l'authentification, la sécurité et la fiabilité. Néanmoins, cette technologie s'accompagne également de son lot de défis. Cette thèse évalue les risques et opportunités liés à l'adoption de la blockchain dans l'écosystème de soins de santé. Nous commençons par une étude approfondie sur le rôle de la blockchain à améliorer la gestion de la chaîne d'approvisionnement et de la chaîne de prestation de soins de santé. Pour compléter cette approche théorique, nous intégrons des applications concrètes du monde réel afin d'élaborer les exigences nécessaires à établir une chaine d'approvisionnement basée sur la blockchain. Notre troisième contribution, présente une approche axée sur le patient, où nous combinons la technologie blockchain et les technologies du Web sémantique pour aider les patients à gérer leurs données de santé. Notre quatrième contribution s'inscrit dans le cadre de la gouvernance des données. Nous développons un Framework basé sur la blockchain pour améliorer la sécurité des données et qui par la suite pourra être adopter dans divers domaines

The healthcare sector evolves constantly, driven by technological advancement and innovative solutions. From remote patient monitoring to the Internet of Things (IoT), Artificial Intelligence (AI), personalized medicine, mobile health, and electronic records systems, technology has improved patient outcomes and enhanced care delivery. These technologies have shifted the healthcare ecosystem to be more patient-centered, focusing on meeting the patient's needs rather than the needs of the individual organizations within it. However, this transformative shift experienced by the healthcare industry is associated with multiple challenges due to the inherent complexity and fragmentation of the healthcare ecosystem. This dissertation addresses three healthcare ecosystem challenges that significantly impact patients. The first challenge addressed is the problem of counterfeit or falsified drugs that represent a threat to public health, resulting from the vulnerabilities in the pharmaceutical supply chain, notably centralized data management and the lack of transparency. The second challenge addressed is the problem of healthcare data fragmentation that thwarts care coordination and impacts clinical efficiency. This problem results from the dynamic and complex patients' journey in the healthcare system, shaped by their unique health needs and preferences. Patient data are scattered across multiple healthcare organizations within centralized databases and are ruled by policies that hinder data sharing and patients' empowerment over their data. The third challenge addressed is the confidentiality and privacy of healthcare data that, if compromised, shatter the trust relationship between patients and healthcare stakeholders. This challenge results from the healthcare organizations' poor data governance that increases the risk of data breaches and unauthorized access to patient information.The blockchain has emerged as a promising solution to address these critical challenges. It was introduced into the healthcare ecosystem with the promise of enforcing transparency, authentication, security, and trustworthiness. Through comprehensive analysis and case studies, this dissertation assesses the opportunities and addresses the challenges of adopting the blockchain in the healthcare industry. We start with a thorough review of the state of the art covering the blockchain's role in improving supply chain management and enhancing the healthcare delivery chain. Second, we combine theoretical and real-world application studies to develop a guideline that outlines the requirements for building a blockchain-based supply chain. Third, we propose a patient-centric framework that combines blockchain technology with Semantic technologies to help patients manage their health data. Our fourth contribution presents a novel approach to data governance by developing a blockchain-based framework that improves data security and empowers patients to participate actively in their healthcare decisions. In this final contribution, we widen the scope of the proposed framework to include a roadmap for its adoption across diverse domains (banking, education, transportation, and logistics, etc.).