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Das Potenzial der Blockchain-Technologie im Gesundheitswesen

Ob bei Pilotprojekten zum digitalen Impfausweis, Patienteneinwilligungen oder beim Temperatur-Check von Medikamenten – die Blockchain kommt bei ersten Produkten im Gesundheitswesen zum Einsatz. Und das dürfte erst der Anfang sein.

von Melanie Croyé

Es hat nur ein paar Tage gedauert, dann war das System fertig – pünktlich zum Beginn der Corona-Impfungen im Landkreis Altötting in Bayern. Seit Ende Januar bekommen dort Geimpfte auf Wunsch zusätzlich zum Stempel im gelben Impfpass auch eine kleine Plastikkarte mit einem QR-Code. Dieser Code kann digital eingelesen werden und dient als fälschungssicherer Nachweis für eine Impfung mit einem Corona-Vakzin. Sicher deshalb, weil die hinterlegten Informationen nur ein einziges Mal in einer Blockchain gespeichert wurden.

Die Technik für den digitalen Impfpass hat das Kölner Start-up Ubirch entwickelt, ein Spezialist für Kryptografie- und Blockchain-Technologie. Ubirch hatte bereits im vergangenen Jahr eine Blockchain-Lösung für fälschungssichere Corona-Schnelltests vorgestellt. Basierend auf diesem System ließ sich ein digitaler Impfnachweis rasch weiterentwickeln – und wurde prompt in zwei Landkreisen in Bayern und Baden-Württemberg eingesetzt. Die Pilotprojekte verliefen letztlich so erfolgreich, dass Ubirch Anfang Februar Teil eines Konsortiums um IBM wurde, das derzeit für das Bundesgesundheitsministerium an einem digitalen Impfnachweis für ganz Deutschland arbeitet.

Zunächst sollte dieser mithilfe von gleich fünf Blockchains abgesichert werden, inzwischen wurde die Idee allerdings verworfen. Mit der Technologie selbst hat das jedoch nichts zu tun. Die EU-Mitgliedsstaaten haben sich schlicht und ergreifend auf eine andere technische Lösung geeinigt – wohl auch, um Zeit und Kosten bei der Entwicklung zu sparen.

Grundsätzlich hat die Technologie aber großes Potenzial, sagt Stephan Noller, Gründer und CEO von Ubirch. „Die Blockchain eignet sich hervorragend gerade für kritische Daten wie Gesundheitsdaten als fälschungssicherer Speicher überall da, wo diese reisen müssen.“ Und das sei zunehmend der Fall, denn auch der Healthcare-Sektor verlasse sich immer mehr auf Daten und vernetze sich zunehmend. Dass beispielsweise ein Röntgenbild zukünftig in Indien ausgewertet wird anstatt im Nebenraum in der Praxis, hält er für nicht allzu ferne Zukunftsmusik. „Wir brauchen dann aber auch eine Technologie, die diesen Vorgang absichern kann.“

Und hier kommt die Blockchain ins Spiel. Dabei werden aber nicht etwa seitenweise medizinische Informationen abgelegt; riesige Datenmengen sind für die Blockchain zu komplex. Stattdessen bekommt ein Datensatz – zum Beispiel ein Pdf-Dokument – eine Art digitalen Stempel aufgedrückt. Dieser wird mit wenigen, unfälschbaren Informationen als Hashtag in der Blockchain gespeichert – und zwar für immer. Der Hashtag kann dann auf Echtheit überprüft werden, denn es gibt ihn nur ein einziges Mal und er kann nicht verändert werden. So ist garantiert: Das Dokument in der hinterlegten Form ist echt. Was genau in dem Dokument steht, kann nicht ausgelesen werden.

„Die Blockchain eignet sich als Speicherort immer dann, wenn eine Information nachträglich unveränderbar sein soll“, sagt Andreas Schütz, Informatiker an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS). 2019 gewann er mit einem Kollegen den zweiten Preis beim „Ideenwettbewerb Blockchain“ des Bundesgesundheitsministeriums. Die Blockchain-Experten entwickelten eine App, mit der jeder vor einer Operation seine Patienteneinwilligung fälschungssicher in der Blockchain hinterlegen und über die App verwalten kann – zum Beispiel, in welchem Fall die Einwilligung gilt und wann nicht. Das habe zwei Vorteile, so Schütz „Zum einen können Patienten ihre Einwilligung nicht verlieren – das passiert öfter als angenommen –, und zum anderen ist die Einwilligung rechtssicher.“ Künftig sei auch denkbar, die Zustimmung zu einer Organspende in der App zu hinterlegen.

Auch zahlreiche weitere Anwendungsmöglichkeiten sind laut Schütz möglich, die Entwicklung sei aber noch am Anfang. „Wenn man den klassischen Hype Cycle von Technologien betrachtet, sind wir gerade auf dem sogenannten Pfad der Erleuchtung“, sagt der Informatiker. „Derzeit kristallisiert sich heraus, welche Anwendungen sinnvoll sind.“ Das preisgekrönte Schweizer Start-up Modum beispielsweise hat kleine Geräte entwickelt, die unter anderem Pharmafirmen beim Transport ihrer Arzneimittel einsetzen. Die Geräte messen regelmäßig die Umgebungstemperatur von Medikamenten, die besonders kühl transportiert werden müssen und speichern die Messdaten fälschungssicher in der Blockchain. So können die Firmen sichergehen, dass die Kühlkette nicht unterbrochen wird – und die Arzneimittel unbeschadet in Apotheken, Krankenhäusern oder Arztpraxen ankommen.

Ganz ähnlich funktioniert auch Trackle, ein Fruchtbarkeitsmonitor des gleichnamigen Bonner Start-ups. Dabei führt die Nutzerin vor dem Schlafen-gehen einen etwa tampongroßen Sensor vaginal ein. Er misst nachts die Körpertemperatur und überträgt die Daten an eine App. In der App kann die Nutzerin weitere Angaben, zum Beispiel zur Beschaffenheit des Zervixschleims, machen. Die Nutzerin soll so auf diese Weise erfahren, wann sie fruchtbar ist, so das Versprechen. Das Besondere an Trackle: Die hochsensiblen Daten sind in der Blockchain gesichert und dadurch vor Datendiebstahl geschützt.

Wie wichtig das ist, haben Labore und Forschungseinrichtungen in den vergangenen Jahren immer wieder bemerkt, wenn sie Ziel von Hacker-angriffen wurden. Und die Menge an Daten, die für Hacker interessant sein könnte, dürfte immer größer werden, so Ubirch-Gründer Stephan Noller. Gesundheitsdaten werden mittlerweile auch bei Gesundheitschecks in Fitnessclubs oder über Wearables erfasst und dann gespeichert. Auch hier ist es wichtig, dass sie nicht in die falschen Hände geraten.

Das gilt zum Beispiel für Impfdaten. Zum Schutz der Daten könnte ein verifizierbarer Impfnachweis in Zukunft eine Rolle spielen, auch unabhängig von der Coronapandemie. Wenn beispielsweise Schulen oder Kindergärten künftig die Masern-Impflicht überprüfen wollen, können sie die Daten nicht einfach aus der elektronischen Patientenakte auslesen, da diese Teil eines abgeschlossenen Sicherheitssystems ist, auf das externe Parteien keinen Zugriff haben. Sie brauchen dann ein anderes System zur Verifizierung.

Deshalb muss es laut Ubirch-Chef Noller auch Lösungen zur Speicherung sensibler Gesundheitsdaten außerhalb der Telematikinfrastruktur geben, die genauso sicher sind – und im besten Fall auch international funktionieren. Vor allem beim Austausch von Forschungsdaten sei das wichtig, weil diese oft über Ländergrenzen hinweg gesammelt und verwertet werden.

Mit dem Altöttinger Prototyp gibt es schon einen Impfausweis, der deutlich macht, was die Blockchain-Technologie leisten kann. Der Impfausweis ist so angelegt, dass auf der Vorderseite persönliche Daten, wie Name und Geburtsdatum, aufgedruckt sind. Wer den QR-Code auf der Rückseite scannt, erfährt nur, ob die Person geimpft ist. Zum Überprüfen kann man entweder eine spezielle App nutzen – dafür arbeitet Ubirch beispielsweise mit der Lufthansa zusammen – oder aber man landet auf einer Verifikationsseite des Blockchain-Anbieters.

Das System für den deutschen digitalen Impfnachweis, das Ubirch gerade mitentwickelt, kommt nun zwar ohne Blockchain-Verschlüsselung aus, funktioniert aber ganz ähnlich. Dabei kommt das sogenannte Public-Key-Infrastruktur-Verfahren zum Einsatz. Dabei wird die Impfinformation nicht in der Blockchain, sondern auf dem Smartphone gespeichert. Zunächst scannen Geimpfte dabei künftig mit dem Smartphone einen Strichcode ab, den sie im Impfzentrum oder beim Arzt bekommen. Die fälschungssichere Bescheinigung wird dann lokal in einer App auf dem Smartphone gesichert. Zur Überprüfung des Nachweises gibt es ebenfalls eine spezielle App. Zunächst soll der digitale Impfnachweis das Reisen innerhalb der EU erleichtern. Denkbar ist auch, dass die Lösung später in ein internationales System integriert wird, sagt Stephan Noller.

Ubirch steht dafür in engem Austausch mit einigen internationalen Zusammenschlüssen wie dem Good Health Pass, unter dessen Dach sich Interessenverbände, aber auch Gesundheitsorganisationen verschiedener Länder – unter anderem die Vaccination Credential Initiative aus den USA – versammeln. Ziel ist ein einheitliches Datenformat. Und wer weiß: Vielleicht kommt dann auch noch einmal die Speicherung in der Blockchain ins Spiel.


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