CN114762052A - 针对患者样本的基于不可变账本的工作流程管理 - Google Patents

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Abstract

针对患者样本的基于区块链的工作流程管理。在一个实施例中，对于多个第一设备中的每个第一设备，从第一设备接收对唯一样本标识符的请求，并且响应于该请求来生成唯一样本标识符并将其发送到第一设备。然后，针对多个第二设备中的每个第二设备并且针对多个交互中的每个交互，从第二设备接收交互信息，根据交互信息来生成事务，并将事务记录在不可变账本中。交互信息可以包括唯一样本标识符、用户标识符、位置、事件类型和时间戳。

Description

针对患者样本的基于不可变账本的工作流程管理
技术领域
本文描述的实施例通常涉及工作流程管理，并且更具体地涉及针对样本(诸如来自患者的组织标本)的基于不可变账本的工作流程管理。
背景技术
在资产管理的背景中，不可变账本(Immutable ledger)是一种很有前途的工具。具体来说，抗修改账本(即，被实现为区块链或有向无环图(DAG))的使用实际上确保了对资产的准确和不可变的跟踪。这种跟踪在在从收集到归档的样本跟踪方面特别有用，样本诸如是用于数字病理学和其他医学用途的显微镜载玻片上收集的那些样本。
然而，医学背景对标本跟踪提出了独特的隐私问题。具体而言，个人可标识的健康信息受到例如健康保险流通与责任法案(HIPAA)的管控。出于这个原因，不应提供与患者的标本相关的健康信息的公共账本。
发明内容
因此，公开了用于患者样本(例如，组织标本)的基于不可变账本的工作流程管理的系统、方法和非暂态计算机可读介质。
在一个实施例中，公开了一种方法，该方法包括使用用户设备的至少一个硬件处理器来：对于多个第一设备中的每个第一设备，通过至少一个网络从第一设备接收对唯一样本标识符的请求，并且响应于该请求来生成唯一样本标识符，并通过至少一个网络将生成的唯一样本标识符发送到第一设备；并且，对于多个第二设备中的每个第二设备，针对多个交互中的每个交互，通过至少一个网络从第二设备接收用于交互的交互信息，其中交互信息包括唯一样本标识符、用户标识符、位置、事件类型和时间戳；从交互信息中生成事务，并将事务记录在不可变账本中。不可变账本可以是区块链或有向无环图。
在一个实施例中，该方法还包括：使用至少一个硬件处理器来分析不可变账本中的事务，以计算由事务表示的用于交互的一个或多个度量。一个或多个度量可以包括针对特定用户标识符、位置或事件类型中的一个或多个的吞吐率。
在一个实施例中，该方法还包括：使用至少一个硬件处理器来检索历史，该历史包括不可变账本中的与特定唯一样本标识符相关联的所有事务。该方法还可以包括：使用至少一个硬件处理器来在图形用户界面中显示历史的表示以及由特定唯一样本标识符所标识的样本的数字图像。
在一个实施例中，该方法还包括：使用服务器系统的至少一个硬件处理器来：通过至少一个网络接收来自用户的访问不可变账本的请求；并且响应于该请求，向用户提供仅对不可变账本中的事务子集的只读访问权限，同时防止用户访问不可变账本中的任何其他事务。
这些方法可以被体现在基于处理器的系统的可执行软件模块中(诸如服务器)，和/或被存储在非暂态计算机可读介质中的可执行指令中。
附图说明
本发明的关于其结构和操作的细节可以通过研究附图部分地收集到，其中相同的附图标记指代相同的部分，并且其中：
图1A和图1B是图示了根据实施例的示例基础设施的框图，其中可以实现本文描述的一个或多个过程；
图2是图示了根据实施例的示例处理系统的框图，通过该处理系统可以执行本文描述的一个或多个处理；
图3是图示了根据实施例的用于基于不可变账本的工作流程管理的过程的流程图；和
具体实施方式
在一个实施例中，公开了用于针对患者样本(例如，组织标本)的基于不可变账本的工作流程管理的系统、方法和非暂态计算机可读介质。如本文中所使用的，术语“不可变账本”是指其中过去的事务(即，已被添加到账本中的事务)由于对计算资源的实际限制而无法被修改的虚拟账本。因此，术语“不可变账本”可以指的是虚拟账本，其中过去的事务在理论上是可以修改的，只要这种修改实际上是不可能的。
在阅读本说明书之后，如何在各种备选的实施例和备选的应用中实现本发明对于本领域技术人员而言将是明显的。然而，尽管将在本文中描述本发明的各种实施例，但是应该理解，这些实施例仅以示例和说明的方式而非限制的方式而被呈现。因此，各种实施例的详细描述不应被解释为限制如所附权利要求中阐述的本发明的范围或广度。
一、系统概述
1.1.基础设施
图1A图示了根据实施例的用于针对患者样本(例如，组织标本)的基于区块链的工作流程管理的示例系统。工作流程管理的主干是区块链网络100。区块链网络100可以包括作为对等网络中的节点而连接的多个系统110。系统110可以经由包括互联网在内的任何有线或无线、公共或专用的一个或多个网络来连接，并且可以经由任何标准或专有通信协议进行通信。系统110可以包括参与收集和处理样本的一个或多个实体、制造用于收集和处理样本的设备的一个或多个实体和/或第三方的联网计算机(例如，个人计算机、服务器等)。在一个实施例中，区块链网络100可以使用诸如IBMTM的Hyperledger FabricTM之类的开源技术来实现。
区块链网络100内的每个节点(即系统110)包括区块链120的完整副本。区块链120表示涉及样本的工作流程由区块链网络100管理的那些样本的所有事务的账本。如现有技术中所熟知的，区块链120是一种可抵抗修改的开放的分布式账本。具体而言，区块链120包括多个按时间顺序布置的区块，这些区块使用密码学而被链接在一起。随着事务被创建，成批的有效事务连同添加到区块链120的最新区块的加密散列一起被打包到新区块中。然后生成新区块的加密散列并且具有其加密散列的新区块被添加到区块链120。理论上，可以更改区块链120。然而，由于这些区块经由它们的加密散列而被链接在一起，为了改变区块链120，整个区块链120将需要被重新计算，从而使得这样的任务在计算上是不切实际的。
在区块链网络100中，每个节点(即系统110)能够验证事务、生成新区块并且将生成的区块广播到其他节点。由于多个节点可以生成和广播新区块，因此使用共识方法来选择要被添加到区块链120的下一个区块。例如，在使用工作量证明(proof-of-work)方法的区块链中，临时分叉可能会导致其中不同节点具有不同版本的区块链120，但是最终具有最多累积工作量证明的链将胜出。在一个实施例中，区块链网络100利用权益证明(proof-of-stake)方法，其中基于节点在区块链120中的权益(例如，财富和/或年龄)来选择节点以产生区块链120中的下一个有效区块。权益证明方法通过确保恶意行为者与区块链120的完整性具有利害关系来防止恶意行为者。
在一个实施例中，区块链120所需的物理计算资源作为(例如，在多个用户设备130的每一个上执行的)标准客户端服务而被提供，该标准客户端服务作为区块链网络100的一部分来操作。在这种情况下，对区块链网络100的访问可能取决于用户继续提供挖掘能力(例如，在他们的用户设备130上)。
一般而言，区块链120是开放的，并且可以由任何可以访问存储区块链120副本的系统110的人查看。然而，每个事务的各方可以是匿名的。在一个实施例中，(例如，在客户端应用132中)可以提供软件，该软件允许特定用户在一个方便的、基于权限的图形用户界面中查看、搜索和以其他方式组织或管理与区块链120上的该用户有关的所有事务(例如，涉及该用户的电子地址或其他标识符或在该用户的职责或权限内的所有事务)。
在一个实施例中，区块链120利用类似于比特币的加密货币，其可以在各方的电子钱包之间传递。加密货币可以被用于与测试样本相关联的价值事务。例如，作为事务的一部分(例如，外包测试)，一个实验室可以使用加密货币对另一个实验室进行支付，保险公司可能使用加密货币支付医院账单，以及社会医疗保健系统(例如，医疗保险/医疗补助)可以使用加密货币来报销患者的医疗账单。此外，保险公司可以审查记录在区块链120的账本中的每个事务套件(例如，包括针对手术、初级实验室测试、外包实验室测试和/或导致诊断的事件链内的其他付费服务的事务)，并且使用加密货币来支付每个事务套件。在一个实施例中，也可以挖掘加密货币，以便向各方提供激励以将他们的计算资源出借给区块链网络100。
在备选实施例中，可以使用另一种实现或类型的不可变账本来记录所描述的事务中的每一个。图1B图示了根据一个实施例的用于针对患者样本(例如，组织标本)的基于不可变账本的工作流程管理的示例系统，该系统利用了有向无环图(DAG)。例如，代替区块链120，备选的实施例可以使用DAG，诸如TangleTM。DAG是没有任何循环的节点分层结构。如果预计用户数量很大，则DAG可能是有益的。与区块链对照而言，DAG会随着用户数量的增加而变得更快，并且不需要矿工。然而，当网络规模较小时，DAG比区块链更容易受到攻击。在DAG中，为了让用户添加事务，该用户必须批准两个随机挑选的未经确认的事务(例如，使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)算法，该算法确保用户不会挑选用户自己的事务)。与区块链一样，DAG可以利用加密货币(例如TangleTM中的IOTA)。
无论使用何种特定的不可变账本，不可变账本中的事务都可以包括样本的收集(例如，经由手术)、样本的处理(例如，在载玻片上准备和安装标本)、样本的归档(例如，在物理或数字存储中)等。每个事务可以标识事务中涉及的(多个)样本、事务中涉及的一方或多方、位置(例如，扫描的位置、数据输入或产生事务的其他事件)、事务或事件类型(例如，事务中涉及的交互类型)和时间(例如，表示扫描、数据输入或产生事务的其他事件的日期和时间的时间戳)。每个事务还可以包括与事务相关的任何附加信息，诸如执行由事务所表示的交互的操作者的标识符、由事务所表示的交互期间的当前温度、在由事务所表示的交互期间所使用的试剂或其他消耗品的批号等。
(多个)用户设备130经由包括互联网在内的有线或无线、公共或专用的一个或多个网络来与分布式网络100通信。(多个)用户设备130可以包括能够进行有线和/或无线通信的任何或多个类型的计算设备，包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话或其他移动电话、服务器、游戏控制台、电视、机顶盒、电子亭、销售点终端等。然而，在优选实施例中，(多个)用户设备130包括通过无线网络(例如蜂窝和/或Wi-FiTM网络)进行通信的无线设备(例如智能电话或平板电脑)并且包括能够读取机器可读标记(例如，条形码、快速响应(QR)代码、射频识别(RFID)标签等)的相机或其他设备(例如，激光扫描仪，例如装在棒中)。每个用户设备130可以存储和执行客户端应用132，其实现本文所描述的功能中的一个或多个。
(多个)仪器140处理本文所描述的样本。例如，(多个)仪器140可以包括由徕卡生物系统(Leica BiosystemsTM)所提供的组织处理系统和/或染色系统。作为示例，仪器140可以包括来自徕卡生物系统的BOND-III全自动IHC和ISH染色仪、Aperio GT450等等。出于隐私或其他原因，诸如仪器140A之类的一些仪器可能是离线的，因此它们无法与分布式网络100通信。诸如仪器140B和140D之类的其他仪器可能是在线的，因此它们能够经由包括互联网在内的有线或无线、公共或专用的一个或多个网络来与分布式网络100通信。在任一种情况下，每个仪器140可以存储和执行软件142，该软件142实现本文描述的功能中的一个或多个，包括取决于仪器140是在线还是离线的单独过程。
1.2.示例处理设备
图2是图示了可以结合本文所描述的各种实施例来使用的示例有线或无线系统200的框图。例如，系统200可以作为或结合本文所描述的功能、过程或方法中的一个或多个来使用(例如，存储和/或执行客户端应用132和/或软件142，或者客户端应用132和/或软件142中的一个或多个模块)，并且可以表示分布式网络100、(多个)系统110、(多个)用户设备130、(多个)仪器140和/或本文所描述的其他处理设备的组件。系统200可以是服务器或任何传统的个人计算机，或者是能够进行有线或无线数据通信的任何其他支持处理器的设备。也可以使用其他计算机系统和/或架构，这对本领域技术人员来说是清楚的。
系统200优选地包括一个或多个处理器，诸如处理器210。可以提供附加处理器，诸如用于管理输入/输出的辅助处理器、用于执行浮点数学运算的辅助处理器、具有适合于快速执行信号处理算法的架构的专用微处理器(例如，数字信号处理器)、从属于主处理系统的从属处理器(例如，后端处理器)、用于双或多处理器系统的附加微处理器或控制器、和/或协处理器。这样的辅助处理器可以是分立处理器或者可以与处理器210集成。可以与系统200一起使用的处理器的示例包括但不限于
Figure BDA0003662207400000071
处理器、Core
Figure BDA0003662207400000072
处理器和
Figure BDA0003662207400000073
处理器，所有这些都可以从加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司获得。
处理器210优选地连接到通信总线205。通信总线205可以包括用于促进系统200的存储和其他外围组件之间的信息传送的数据通道。此外，通信总线205可以提供被用于与处理器210进行通信的一组信号，包括数据总线、地址总线和/或控制总线(未示出)。通信总线205可以包括任何标准或非标准总线架构，诸如例如与如下相符合的总线架构：工业标准架构(ISA)、扩展工业标准架构(EISA)、微通道架构(MCA)、外围组件互连(PCI)本地总线、电气和电子工程师协会(IEEE)颁布的标准，包括IEEE 488通用接口总线(GPIB)、IEEE 696/S-100等。
系统200优选地包括主存储器215并且还可以包括辅助存储器220。主存储器215为在处理器210上执行的程序提供指令和数据的存储，诸如本文所讨论的功能和/或模块中的一个或多个。应当理解，存储在存储器中并由处理器210执行的程序可以根据任何合适的语言来编写和/或编译，包括但不限于C/C++、Java、JavaScript、Perl、Visual Basic、.NET等。主存储器215通常是基于半导体的存储器，诸如动态随机存取存储器(DRAM)和/或静态随机存取存储器(SRAM)。其他基于半导体的存储器类型包括例如同步动态随机存取存储器(SDRAM)、Rambus动态随机存取存储器(RDRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)等，包括只读存储器(ROM)。
辅助存储器220可以可选地包括内部介质225和/或可移动介质230。可移动介质230以任何众所周知的方式而被从中读取和/或写入到其中。可移动存储介质230例如可以是磁带驱动器、光盘(CD)驱动器、数字多功能盘(DVD)驱动器、其他光驱、闪存驱动器等。
辅助存储器220是具有计算机可执行代码(例如，所公开的软件模块)和/或存储在其上的其他数据的非暂态计算机可读介质。存储在辅助存储器220上的计算机软件或数据被读入到主存储器215中，以供处理器210执行。
在备选实施例中，辅助存储器220可以包括其他类似的部件，用于允许将计算机程序或其他数据或指令加载到系统200中。这样的部件例如可以包括通信接口240，其允许软件和数据从外部存储介质245被传送到系统200。外部存储介质245的示例可以包括外部硬盘驱动器、外部光驱、外部磁光驱动器等。辅助存储器220的其他示例可以包括基于半导体的存储器，诸如可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)和闪存(类似于EEPROM的面向块的存储器)。
如上面所提及，系统200可以包括通信接口240。通信接口240允许在系统200和外部设备(例如打印机)、网络或其他信息源之间传送软件和数据。例如，计算机软件或可执行代码可以经由通信接口240而从网络服务器(例如，平台110)被传送到系统200。通信接口240的示例包括内置网络适配器、网络接口卡(NIC)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)网卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、通用串行总线(USB)网络适配器、调制解调器、无线数据卡、通信端口、红外接口、IEEE 1394火线、以及能够将系统200与网络(例如，网络120)或其他计算设备进行接口的任何其他设备。通信接口240优选地实现工业颁布的协议标准，诸如以太网IEEE 802标准、光纤通道、数字用户线(DSL)、异步数字用户线(ADSL)、帧中继、异步传送模式(ATM)、集成数字服务网络(ISDN)、个人通信服务(PCS)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、串行线互联网协议/点对点协议(SLIP/PPP)等，但是也可以实现定制或非标准接口协议。
经由通信接口240传送的软件和数据通常以电通信信号255的形式。这些信号255可以经由通信信道250而被提供给通信接口240。在一个实施例中，通信信道250可以是有线或无线网络(例如，(多个)网络120)或任何种类的其他通信链路。通信信道250承载信号255并且可以使用各种有线或无线通信手段来实现，仅举几例，包括电线或电缆、光纤、传统电话线、蜂窝电话链路、无线数据通信链路、射频(“RF”)链路或红外链路。
计算机可执行代码(例如，诸如所公开的应用之类的计算机程序或软件模块)被存储在主存储器215和/或辅助存储器220中。计算机程序也可以经由通信接口240而被接收并被存储在主存储器215和/或辅助存储器220中。这样的计算机程序在被执行时使得系统200能够执行如本文别处描述的所公开的实施例的各种功能。
在本说明书中，术语“计算机可读介质”被用来指代用于向系统200或在系统200内提供计算机可执行代码和/或其他数据的任何非暂态计算机可读存储介质。此类介质的示例包括主存储器215、辅助存储器220(包括内部存储器225、可移动介质230和外部存储介质245)，以及与通信接口240进行通信耦合的任何外围设备(包括网络信息服务器或其他网络设备)。这些非暂态计算机可读介质是用于向系统200提供可执行代码、编程指令、软件和/或其他数据的部件。
在使用软件实现的实施例中，软件可以被存储在计算机可读介质上并通过可移动介质230、I/O接口235或通信接口240而被加载到系统200中。在这样的实施例中，软件以电通信信号255的形式被加载到系统200中。软件在由处理器210执行时，优选地使处理器210执行本文别处描述的过程和功能中的一个或多个。
在一个实施例中，I/O接口235提供在系统200的一个或多个组件与一个或多个输入和/或输出设备之间的接口。示例输入设备包括但不限于传感器、键盘、触摸屏或其他触敏设备、生物特征传感设备、计算机鼠标、轨迹球、基于笔的定点设备等。输出设备的示例包括但不限于其他处理设备、阴极射线管(CRT)、等离子显示器、发光二极管(LED)显示器、液晶显示器(LCD)、打印机、真空荧光显示器(VFD)、表面传导电子传输器显示器(SED)、场传输显示器(FED)等。在一些情况下，诸如在触摸面板显示器的情况下(例如，在智能电话、平板电脑或其他移动设备中)，输入和输出设备可以被组合。
系统200还可以包括可选的无线通信组件，其促进通过语音网络和/或数据网络进行无线通信(例如，在用户系统130的情况下)。无线通信组件包括天线系统270、无线电系统265和基带系统260。在系统200中，射频(RF)信号在无线电系统265的管理下由天线系统270在空中传输和接收。
在一个实施例中，天线系统270可以包括一个或多个天线和一个或多个多路复用器(未示出)，其执行切换功能以向天线系统270提供传输和接收信号路径。在接收路径中，接收到的RF信号可以从多路复用器被耦合到低噪声放大器(未示出)，该低噪声放大器放大接收到的RF信号并将放大的信号发送到无线电系统265。
在备选的实施例中，无线电系统265可以包括一个或多个无线电，其被配置为通过各种频率进行通信。在一个实施例中，无线电系统265可以将解调器(未示出)和调制器(未示出)组合在一个集成电路(IC)中。解调器和调制器也可以是单独的组件。在传入路径中，解调器剥离RF载波信号，留下基带接收音频信号，该信号从无线电系统265被发送到基带系统260。
如果接收到的信号包含音频信息，那么基带系统260对该信号解码并将其转换为模拟信号。然后信号被放大并被发送到扬声器。基带系统260还从麦克风接收模拟音频信号。这些模拟音频信号被转换为数字信号并由基带系统260编码。基带系统260还对用于传输的数字信号进行编码并生成基带传输音频信号，该信号被路由到无线电系统265的调制器部分。调制器将基带传输音频信号与RF载波信号进行混频，生成RF传输信号，该RF传输信号被路由到天线系统270并且可以传递通过功率放大器(未示出)。功率放大器放大RF传输信号并将其路由到天线系统270，在天线系统270中信号被切换到天线端口用于传输。
基带系统260还与处理器210通信耦合，处理器210可以是中央处理单元(CPU)。处理器210可以访问数据存储区域215和220。处理器210优选地被配置为执行可以被存储在主存储器215或辅助存储器220中的指令(即，诸如所公开的应用之类的计算机程序或软件模块)。计算机程序也可以从基带处理器260被接收并被存储在主存储器210或辅助存储器220中，或者在接收后被执行。这样的计算机程序在被执行时使得系统200能够执行所公开的实施例的各种功能。
2..过程概述
现在将详细描述用于针对患者样本(例如，组织标本)的基于不可变账本的工作流程管理的过程的实施例。应当理解，所描述的过程可以被体现在由一个或多个硬件处理器(例如，处理器210)执行的一个或多个软件模块中，例如，如本文讨论的软件应用(例如，客户端应用132和/或软件142)。所描述的过程可以被实现为以源代码、目标代码和/或机器代码表示的指令。这些指令可以由(多个)硬件处理器直接执行，或者备选地，可以由在目标代码和硬件处理器之间操作的虚拟机来执行。此外，所公开的应用可以被建立在一个或多个现有系统之上或与一个或多个现有系统交互。
备选地，所描述的过程可以被实现为硬件组件(例如，通用处理器、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑等)、硬件组件的组合，或者硬件和软件组件的组合。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，各种说明性组件、块、模块、电路和步骤在本文中一般根据它们的功能性来进行描述。这种功能性是作为硬件还是软件来实现取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用而以不同的方式实现所描述的功能性，但是这种实现决策不应被解释为导致背离本发明的范围。此外，组件、块、模块、电路或步骤内的功能分组是为了便于描述。在不背离本发明的情况下特定功能或步骤可以从一个组件、块、模块、电路或步骤移动到另一个。
此外，虽然以特定的步骤的布置和顺序说明了本文描述的过程，但是每个过程可以用更少、更多或不同的步骤以及不同的步骤布置和/或顺序来实现。此外，应该理解的是，任何不依赖于另一个步骤的完成的步骤都可以在该另一个独立步骤之前、之后执行或与其并行执行，即使这些步骤是以特定顺序来描述或说明的。
2.1.工作流程跟踪
图3是图示了根据实施例的用于基于不可变账本的工作流程跟踪的过程300的流程图。在一个实施例中，不可变账本表示从收集到分析再到归档的针对每个样本的所有“接触点”。每个接触点可以在不可变账本中被表示为事务，事务包括表示接触点发生时间的时间戳、接触点处的处理方(例如，外科医生、技术员、档案管理员等)的标识符、在接触点处处理的样本的标识符、接触点的位置、接触点处的样本的温度等等。每个事务还可以包括附加信息，诸如来自一个或多个测试的结果(例如，对样本执行的来自分析仪的读数，包括来自病理学家或其他医疗专业人员的手动口述或记录的报告、文档或正式报告等)。给定样本的一组接触点(例如，从收集到归档)可以被称为“事务套件”。接触点的跟踪允许跟踪每个样本的度量，诸如从样本的提取到将样本放置在福尔马林中之间的时间(例如，通过计算记录特定样本的提取的事务的时间戳与记录该特定样本放置在福尔马林中的事务的时间戳之间的差异)。
在一个实施例中，针对每个样本跟踪的工作流程可以包括样本的收集、样本的制备、样本的安装(例如，在载玻片上)、样本的成像(例如，经由自动化载玻片扫描系统)、样本的测试、样本的归档等。归档过程可以包括样本的物理归档(例如，在设施内)和/或样本的数字图像的归档。
在步骤310中，样本与从所有其他样本中唯一地标识样本的标识符相关联。样本标识符还可以对样本之间的关系进行编码(例如，通过在前缀或后缀内包含相同的片段，作为一个或多个其他样本标识符)，诸如共同构成一个病例的分割的样本，该分割的样本太大而无法处理来自个体患者的整个或多个样本。每个样本标识符可以被编码成机器可读标记，诸如条形码或二维码，这些标记可以被施加到样本保持器。例如，机器可读标记可以被打印在标签上，该标签被施加到保持样本的玻璃显微镜载玻片上。因此，机器可读标记可以经由读取设备而被读取，在条形码或QR码的上下文中，该读取设备可以包括条形码阅读器或相机。备选地，机器可读标记可以是传输对唯一标识符进行编码的信号的射频识别(RFID)标签或其他无线传输器，该信号可以由基于天线的读取设备(例如，RFID询问器)无线读取。
可以在获取样本的同时获得给定样本的唯一标识符。例如，在采集样本之前、采集样本时或采集样本之后，用户(例如，外科医生、护士或采集样本的其他个人)可以与用户设备130(其与分布式网络100通信)交互以获得新的唯一标识符。新的唯一标识符的发布可以在发布时被自动记录为不可变账本中的事务。一旦被获得，用户设备130可以向用户提供唯一标识符(例如，经由客户端应用132的图形用户界面)和/或将唯一标识符编码成机器可读标记以被施加到样本(例如，通过启动打印带有该机器可读标记的标签)。此外，当实验室工作规范时，唯一标识符的人类可读版本可以与机器可读标记结合，并与机器可读标记一起被施加到样本，以形成机器可读和人类可读的标记。然后，用户可以将标记施加到样本保持器上(例如，通过将带有标记的打印标签粘附到保持有样本的载玻片的标签部分)。
在步骤320中，过程300等待在接触点处读取唯一样本标识符。接触点可以包括与样本的任何交互，包括例如样本的收集、样本的任何处理(例如，数字成像、实验室测试等)、样本的归档等等。读取可以包括手动扫描(例如，使用用户设备130的相机、激光扫描棒等)、手动输入(例如，使用用户设备130的输入设备)和/或(例如，通过在线仪器140)对唯一样本标识符进行编码的机器可读标记的自动扫描。对于在线仪器(例如，图1中的仪器140B和140D)，仪器140可以扫描机器可读标记。该扫描可以使用附接到仪器140或集成到仪器140的棒或其他扫描设备来手动执行，或者在样本已被加载到仪器140之后由仪器140自动执行。如果在接触点处读取到唯一样本标识符(即，在步骤320中为“是”)，则过程300进行到步骤330。否则(即，在步骤320中为“否”)，过程300继续等待在接触点处读取唯一样本标识符。
在步骤330中，每次读取都作为事务被传送到分布式网络100(例如，被并入到区块链120上的新区块或DAG的新节点中)。该通信可以相对于读取发生的时间而实时或接近实时地进行。具体来说，样本的唯一样本标识符可以与附加信息一起被打包成消息，该消息被传输到分布式网络100(例如，传输到系统110)，其将来自消息的信息打包到事务中，该事务被并入到不可变账本中。在一个实施例中，这个附加信息包括用户标识符(例如，标识与接触点相关联的用户或用户设备130)、位置(例如，标识接触点的位置，例如使用设施和/或终端标识符)、事件类型(例如，指示与触摸点处的样本进行交互的类型)和时间戳(例如，指示与触摸点处的样本进行交互的时间)。备选地或附加地，附加信息可以包括其他信息(例如，与样本交互的细节，诸如正被执行的测试或其他处理、接触点处的温度或其他环境度量等)。
可以自动和/或手动获取附加信息。至少一些信息可以由用户经由用户设备130上的客户端应用132的图形用户界面手动输入，而其他信息可以被自动获取或推断。备选地，可以自动获取所有信息，或者可以手动获取所有信息。作为示例，可以基于当前登录到在步骤320中执行读取的用户系统130或仪器140中的用户(例如，根据用户账户或简档)来自动确定用户标识符。类似地，可以基于在步骤320中执行读取的用户系统130或仪器140的位置(例如，在用户系统130或仪器140的存储器中设置的位置、从用户系统130或仪器140内的全球定位系统(GPS)获取的位置等)来自动确定位置，并且可以由在步骤320中执行读取的用户系统130或仪器140来自动生成时间戳(例如，作为当前时间)。事件类型可以基于如下信息来自动确定：当前登录到在步骤320中执行读取的用户系统130或仪器140中的用户(例如，基于用户账户或简档中的角色)、执行读取或所使用的仪器140的类型、在步骤320中执行读取的用户系统130或仪器140的位置、用户的手动输入或选择输入、用户或系统设置等等。
在一个实施例中，为了确保只有真实的事务被添加到不可变账本中，只有经过验证的用户或设备可以产生事务。具体地，在创建事务之前，可能需要用户或设备(例如，用户系统130或仪器140)使用任何众所周知的认证机制(例如，数字密钥、用户名和密码等)向分布式网络100进行认证。分布式网络100可以忽略或丢弃来自未经认证的用户或设备的任何消息。
在一个实施例中，在涉及样本标识符的事务被添加到不可变账本之前，分布式网络100可以首先确认样本标识符和/或事务是有效的。例如，无效的样本标识符可能是这样的样本标识符，针对该样本标识符，在不可变账本中没有表示该样本标识符的发布的事务。无效事务可以包括任何不适当或非预期的事务。作为示例，具有非集合事件类型的、但是在不可变账本中没有先前集合事务时出现的事务，可能被认为是无效的(例如，因为假设样本在它被收集之前无法被处理或归档)。当执行验证时，分布式网络100中的节点(即系统110)可以参考不可变账本的副本(例如，其区块链120的副本)以确保样本标识符已被发布并且鉴于不可变账本中的涉及相同样本标识符的任何先前事务，要被记录的事务是合适的。
一般而言，患者信息不应被包括在本文所述的任何机器可读标记中。更一般地，患者信息永远不应被发送到分布式网络100或被记录在不可变账本中。这维护了患者隐私并确保所公开的实施例不会对患者信息的安全性构成威胁。
应该理解，过程300可以并行和/或串行地被应用于多个不同的样本。例如，可以针对不同样本标识符的多个读取并行、实时地执行步骤320和330。此外，步骤320中的读取可以包括一次对多个样本标识符(例如，保持多个样本的存储或传送设备)的批量读取。因此，可以通过过程300的许多迭代来跟踪多个样本(例如，数百、数千、数百万、数十亿个样本)，以在分布式网络100中产生账本，该账本包括针对多个样本中的每一个样本的多个事务。账本提供了在每个被跟踪样本上的每个接触点的不可变记录。
2.2.访问限制
在一个实施例中，可以基于用户角色和/或许可来限制对不可变账本的访问。具体来说，常规用户可能只能访问不可变账本中的事务子集(例如，仅针对(多个)特定样本、(多个)用户、(多个)设备和/或(多个)位置的事务)。例如，外科医生可能仅能够访问由该外科医生和/或该外科医生的科室所创建的事务(例如，收集事务)。作为另一个示例，需要验证特定样本的用户可能有权访问涉及该特定样本的所有事务(例如，验证是否执行了所有适当的测试)，但是无法访问针对其他样本的事务。然而，应该理解，可能有用户(例如，管理用户)有权访问整个账本(即每个事务)。有利地，每个用户都可以访问与他们相关的信息，同时充分保证数据的完整性。
2.3.标识符的加密
在一个实施例中，为了增加安全性和隐私，包括在不可变账本中的事务中的一个或多个标识符可以在被添加到事务之前被加密(例如，使用散列函数)。这种加密将使外部人员更难以将标识符连接到特定用户(例如，设施、机构、设备、个人等)。
3.示例应用和优势
根据设计，不可变账本(例如区块链120或DAG)提供了极高级别的安全性、可追溯性和反欺诈保护。例如，由于不可变账本无法被更改，因此不存在可能被破坏、篡改或以其他方式更改的记录的数据库。所有事务都将不可磨灭地无限期地被记录在不可变账本中，为分析、数据挖掘等等提供丰富的数据。
此外，代替医疗保健提供者必须在传统系统中进行导航的多个信息技术(IT)标准，与分布式网络100的交互只需要一组IT标准。这克服了传统系统(例如CerebroTM和实验室信息系统(LIS))所出现的连接复杂性和对中间件的需求，从而简化了系统的管理。分布式网络100的使用允许一个通用系统被用于整个工作流程。
3.4.财务支付
在一个实施例中，不可变账本可以被用来确定、审计或核对财务支付。例如，账本提供了已发生交互的不可变证据，诸如已执行有序测试的证据。这可以被用作保险公司或政府机构报销的医疗保健证明。
3.5.性能监控
在一个实施例中，不可变账本可以被用来测量一个或多个健康网络的性能。例如，可以分析不可变账本中的事务以计算度量，诸如每单位时间由每个用户或设备(例如，用户系统130或仪器140)所执行的交互(例如，收集、测试等)的数量(例如，使用事务的用户标识符和时间戳)，每单位时间在每个位置处的交互次数(例如，使用事务的位置和时间戳)，针对每个用户、设备或位置的交互之间的平均时间(例如，使用事务的样本标识符、用户标识符或位置、事件类型和时间戳)等等。此类度量允许操作者评估其健康网络的性能、优化工作流程(例如，提高样本处理、处理、存储等的吞吐量)、排除故障(例如，标识瓶颈、未充分利用的资源、过度利用的资源等)等等。
3.6.跟踪医疗保健相关的事件
在一个实施例中，不可变账本可以被用以跟踪与样本相关联的医疗保健相关的事件，包括不良事件。例如，可以分析针对特定样本的不可变账本中的事务以标识与该样本相关联的所有不良事件或特定设施的总体不良事件率，以进行基准化分析或确定处罚。
3.7.审计
在一个实施例中，不可变账本可以被用于审计。例如，需要验证特定样本的用户可以访问不可变账本以验证与该特定样本的所有交互。用户无需联系任何外部方或访问任何其他系统即可查看该样本的完整历史。此外，至少一些用户可能对样本的数字图像的数据储存库具有只读访问权。这样的用户可以能够查看(例如，从不可变账本中的事务中提取的)特定样本的数字图像，以及针对该样本的整个交互历史。
3.8.样本特定信息
在一个实施例中，附加信息可以随时间与样本标识符相关联。自然地，施加到样本的机器可读标记在不被重新打印并重新施加到样本的情况下就无法合并新信息。然而，附加信息可以与被编码到机器可读标记中的样本标识符相关联，从而可以基于机器可读标记来检索附加信息。以这种方式，与施加到样本的机器可读标记相关联的信息可以随时间扩展或以其他方式改变，而不必改变机器可读标记并将其重新施加到样本。
3.9.仪器历史
在一个实施例中，由于由特定工具140进行的所有样本处理都可以被记录在不可变账本中，所以还可以使用不可变账本来跟踪工具140。例如，每个工具140的使用历史可以从与该工具140相关联的使用事务(例如，包括工具140的标识符的事务)中推断出来。这个使用历史可以被用来产生检修和/或维修信息(例如，安排检修或维修)。例如，假设制造商建议每使用一千次就对仪器140进行检修(例如，例行检查、更换特定零件等)。制造商和/或客户的软件服务可以持续检查不可变账本并且计算记录在不可变账本中的事务中的针对每个工具140的使用量。当针对特定工具140的使用量达到一千时，软件服务可以通知客户和/或制造商的用户，自动地安排仪器140的检修，防止仪器140在被检修之前被使用，等等。
提供对所公开实施例的上述描述以使得本领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是明显的，并且本文描述的一般原理可以被应用于其他实施例而不背离本发明的精神或范围。因此，应当理解，本文呈现的描述和附图表示本发明的当前优选实施例，并且因此表示本发明广泛考虑的主题。还应当理解，本发明的范围完全涵盖了对本领域技术人员而言可能变得显而易见的其他实施例，并且因此本发明的范围不受限制。
本文所述的组合，诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”和“A、B、C或其任何组合”包括A、B和/或C的任何组合，并且可以包括多个A、多个B、或多个C。具体而言，诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”和“A、B、C或其任何组合”之类的组合可以是仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C、或者A和B和C，并且任何这样的组合可以包含其成分A、B和/或C的一个或多个成员。例如，A和B的组合可以包括一个A和多个B、多个A和一个B，或多个A和多个B。

Claims (17)

1.一种系统，包括：
至少一个硬件处理器；和
一个或多个软件模块，所述一个或多个软件模块当由所述至少一个硬件处理器执行时，使所述至少一个处理器，
通过至少一个网络从所述第一设备接收针对唯一样本标识符的请求，以及
响应于所述请求，生成所述唯一样本标识符，并且通过所述至少一个网络将所生成的所述唯一样本标识符发送到所述第一设备；以及
针对多个第二设备中的每个第二设备，针对多个交互中的每个第二设备，
通过所述至少一个网络，从所述第二设备接收用于所述交互的交互信息，其中所述交互信息包括唯一样本标识符、用户标识符、位置、事件类型和时间戳，
从所述交互信息生成事务，以及
在不可变账本中记录所述事务。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述不可变账本是区块链。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述不可变账本是有向无环图。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，还包括：使用所述至少一个硬件处理器来分析所述不可变账本中的事务，以计算针对由所述事务表示的交互的一个或多个度量。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述一个或多个度量包括针对特定用户标识符、位置或事件类型中的一项或多项的吞吐率。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，还包括：使用所述至少一个硬件处理器来检索历史，所述历史包括所述不可变账本中的、与特定唯一样本标识符相关联的所有事务。
7.根据权利要求6所述的系统，还包括：使用所述至少一个硬件处理器来在图形用户界面内显示所述历史的表示以及由所述特定唯一样本标识符所标识的样本的数字图像。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，还包括：使用所述服务器系统的所述至少一个硬件处理器来：
通过所述至少一个网络从用户接收访问所述不可变账本的请求；以及
响应于所述请求，向所述用户提供仅对所述不可变账本中的事务的子集的只读访问，同时防止由所述用户对所述不可变账本中的任何其他事务的访问。
9.一种方法，包括使用服务器系统的至少一个硬件处理器来：针对多个第一设备中的每个第一设备，
通过至少一个网络从所述第一设备接收针对唯一样本标识符的请求，以及
响应于所述请求，生成唯一样本标识符，并且通过所述至少一个网络将所生成的所述唯一样本标识符发送到所述第一设备；以及
针对多个第二设备中的每个第二设备，针对多个交互中的每个交互，
通过所述至少一个网络从所述第二设备接收用于所述交互的交互信息，其中所述交互信息包括唯一样本标识符、用户标识符、位置、事件类型和时间戳，
从所述交互信息生成事务，以及
在不可变账本中记录所述事务。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述不可变账本是区块链。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述不可变账本是有向无环图。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，还包括：使用所述至少一个硬件处理器来分析所述不可变账本中的事务，以计算针对由所述事务表示的交互的一个或多个度量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个度量包括针对特定用户标识符、位置或事件类型中的一项或多项的吞吐率。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的方法，还包括：使用所述至少一个硬件处理器来检索历史，所述历史包括所述不可变账本中的、与特定唯一样本标识符相关联的所有事务。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：使用所述至少一个硬件处理器来在图形用户界面内显示所述历史的表示以及由所述特定唯一样本标识符所标识的样本的数字图像。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的方法，还包括：使用所述服务器系统的所述至少一个硬件处理器来：
通过所述至少一个网络从用户接收访问所述不可变账本的请求；以及
响应于所述请求，向所述用户提供仅对所述不可变账本中的事务的子集的只读访问，同时防止由所述用户对所述不可变账本中的任何其他事务的访问。
17.一种非暂态计算机可读介质，具有存储在其中的指令，其中当所述指令由处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求9至16中任一项所述的方法。
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