KR20220126718A - 환자 샘플에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리 - Google Patents

환자 샘플에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리 Download PDF

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Abstract

환자 샘플에 대한 블록체인-기반 작업 흐름 관리가 개시된다. 실시예에서, 복수의 제1 디바이스의 각각에 대해, 제1 디바이스로부터 고유한 샘플 식별자에 대한 요청이 수신되고, 요청에 응답하여 고유한 샘플 식별자가 생성되고 제1 디바이스로 전송된다. 그 후, 복수의 제2 디바이스의 각각에 대해 및 복수의 상호작용의 각각에 대해, 제2 디바이스로부터 상호작용 정보가 수신되고, 상호작용 정보로부터 트랜잭션이 생성되며, 트랜잭션은 불변 원장에 기록된다. 상호작용 정보는 고유한 샘플 식별자, 사용자 식별자, 위치, 이벤트 타입 및 타임스탬프를 포함할 수 있다.

Description

환자 샘플에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리
본원에서 설명된 실시예는 일반적으로 작업 흐름 관리에 관한 것이며, 더 구체적으로 환자로부터의 조직 표본과 같은 샘플에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리에 관한 것이다.
불변 원장은 자산 관리의 컨텍스트(context)에서 유망한 도구이다. 구체적으로, 수정-저항 원장(modification-resistant ledger)(즉, 블록체인 또는 방향성 비순환 그래프(directed acyclic graph, DAG)로 구현됨)은 자산의 정밀하고 불변인 추적을 실제로 보장한다. 이러한 추적은 디지털 병리학 및 다른 의료 용도를 위해 현미경 슬라이드 상에서 수집된 것과 같은, 수집으로부터 기록 보관(archival)까지의 샘플의 추적에 특히 유용할 것이다.
하지만, 의료 컨텍스트는 표본 추적에 대한 고유한 프라이버시 염려를 제시한다. 구체적으로, 개별적으로 식별 가능한 건강 정보는 예를 들어, HIPAA(Health Insurance Portability and Accountability Act)에 의해 관리된다. 이 이유로, 환자의 표본에 관련된 건강 정보의 공공 원장이 제공되지 않아야 한다.
따라서, 환자 샘플(예를 들어, 조직 표본)에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리를 위한 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체가 개시된다.
실시예에서, 방법이 개시되고, 상기 방법은 복수의 제1 디바이스의 각각에 대해, 적어도 하나의 네트워크를 통해 제1 디바이스로부터 고유한 샘플 식별자에 대한 요청을 수신하는 것, 및 요청에 응답하여, 고유한 샘플 식별자를 생성하고 적어도 하나의 네트워크를 통해 제1 디바이스로 생성된 고유한 샘플 식별자를 전송하는 것, 복수의 제2 디바이스의 각각에 대해, 복수의 상호작용의 각각에 대해, 적어도 하나의 네트워크를 통해 제2 디바이스로부터 상호작용을 위한 상호작용 정보를 수신하는 것 - 상호작용 정보는 고유한 샘플 식별자, 사용자 식별자, 위치, 이벤트 타입 및 타임스탬프를 포함함 -, 상호작용 정보로부터 트랜잭션을 생성하는 것, 및 불변 원장에 트랜잭션을 기록하는 것을 위해, 사용자 디바이스의 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 포함한다. 불변 원장은 블록체인 또는 방향성 비순환 그래프(directed acyclic graph)일 수 있다.
실시예에서, 방법은 불변 원장에서의 트랜잭션을 분석하여 트랜잭션에 의해 표현되는 상호작용을 위한 하나 이상의 메트릭을 계산하기 위해, 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함한다. 하나 이상의 메트릭은 특정 사용자 식별자, 위치 또는 이벤트 타입 중 하나 이상에 대한 처리율(throughput rate)을 포함할 수 있다.
실시예에서, 방법은 특정 고유한 샘플 식별자와 연관된 불변 원장에서의 모든 트랜잭션을 포함하는 이력을 리트리브(retrieve)하기 위해, 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 그래픽 사용자 인터페이스 내에서 특정 고유한 샘플 식별자에 의해 식별된 샘플의 디지털 이미지와 함께, 이력의 표현을 디스플레이하기 위해 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에서, 방법은: 적어도 하나의 네트워크를 통해 사용자로부터 불변 원장에 액세스하기 위한 요청을 수신하는 것; 및 요청에 응답하여, 불변 원장에서의 트랜잭션의 서브세트에 대해서만 사용자에게 판독-전용 액세스를 제공하면서 불변 원장에서의 임의의 다른 트랜잭션에 대해서는 사용자에 의한 액세스를 방지하는 것을 하기 위해, 서버 시스템의 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함한다.
이 방법은 서버와 같은 프로세서 기반 시스템의 실행 가능한 소프트웨어 모듈 및/또는 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 실행 가능한 명령어로 구현될 수 있다.
그의 구조 및 동작 모두에 관한 본 발명의 세부사항은 유사한 참조 부호가 유사한 부분을 지칭하는 첨부 도면의 연구에 의해 부분적으로 수집될 수 있다.
도 1a 및 1b는 실시예에 따른, 본원에서 설명된 프로세스 중 하나 이상이 구현될 수 있는 예시적인 기반구조(infrastructures)를 예시하는 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른, 본원에서 설명된 프로세스 중 하나 이상이 실행될 수 있는 예시적인 처리 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 3은 실시예에 따른, 불변-원장-기반 작업 흐름 관리를 위한 프로세스를 예시하는 흐름도이다.
실시예에서, 환자 샘플(예를 들어, 조직 표본)에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리를 위한 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체가 개시된다. 본원에서 사용된 "불변 원장"이라는 용어는, 컴퓨팅 리소스에 대한 실질적인 제한에 기인하여, 과거 트랜잭션(즉, 원장에 추가된 트랜잭션)이 실행 가능하게 수정될 수 없는 가상 원장을 지칭한다. 따라서, "불변 원장"이라는 용어는 과거 트랜잭션이 이론적으로 수정할 수 있는, 단(as long as) 이러한 수정이 실제로 가능하지는 않은 가상 원장을 지칭할 수 있다.
이 설명을 읽은 후에, 통상의 기술자에게는 본 발명을 다양한 대안적인 실시예 및 대안적인 응용으로 어떻게 구현할 지가 명백할 것이다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시예가 본원에서 설명되더라도, 이 실시예는 예로서 그리고 예시만으로 제시된 것이며 제한하려는 것이 아닌 것으로 이해된다. 따라서, 다양한 실시예의 이 상세한 설명은 첨부된 청구범위에 제시된 본 발명의 범주 또는 외연(breadth)을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
1. 시스템 - 개요
1.1. 기반구조
도 1a는 실시예에 따른, 환자 샘플(예를 들어, 조직 표본)에 대한 블록체인-기반 작업 흐름 관리를 위한 예시적인 시스템을 예시한다. 작업 흐름 관리의 백본(backbone)은 블록체인 네트워크(100)이다. 블록체인 네트워크(100)는 피어-투-피어 네트워크(peer-to-peer network)에서 노드로서 연결된 복수의 시스템(110)을 포함할 수 있다. 시스템(110)은 인터넷을 포함하는 임의의 유선 또는 무선, 공공 또는 사설, 네트워크 또는 네트워크들을 통해 연결될 수 있고, 임의의 표준 또는 독점 통신 프로토콜을 통해 통신할 수 있다. 시스템(110)은 샘플을 수집하고 처리하는 데 수반되는 엔티티 또는 엔티티들, 샘플을 수집하고 처리하는 데 사용되는 디바이스를 제조하는 엔티티 또는 엔티티들, 및/또는 제3자의 네트워크화된 컴퓨터(예를 들어, 개인용 컴퓨터, 서버 등)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 블록체인 네트워크(100)는 IBM™의 Hyperledger Fabric™과 같은 오픈-소스 기술을 사용하여 구현될 수 있다.
블록체인 네트워크(100) 내의 각 노드(즉, 시스템(110))는 블록체인(120)의 완전한 사본을 포함한다. 블록체인(120)은 작업 흐름이 블록체인 네트워크(100)에 의해 관리되는 샘플을 수반하는 모든 트랜잭션의 원장을 나타낸다. 이 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, 블록체인(120)은 수정에 저항하는 개방형 분산 원장이다. 구체적으로, 블록체인(120)은 암호화를 사용하여 함께 연쇄된 복수의 시간순으로(chronologically) 배열된 블록을 포함한다. 트랜잭션이 생성되면, 유효한 트랜잭션의 배치(batches)가 블록체인(120)에 추가된 가장 최근 블록의 암호화 해시와 함께 새로운 블록으로 패키징된다. 그 후, 새로운 블록의 암호화 해시가 생성되고, 그의 암호화 해시를 갖는 새로운 블록이 블록체인(120)에 추가된다. 이론적으로, 블록체인(120)은 변경될 수 있다. 하지만, 블록이 그의 암호화 해시를 통해 함께 연쇄되기 때문에, 블록체인(120)을 변경하기 위해서는 전체 블록체인(120)이 재계산되어야 하며, 그로 인해 이러한 일(undertaking)을 계산적으로 비현실적으로 만들 것이다.
블록체인 네트워크(100) 내에서, 각 노드(즉, 시스템(110))는 트랜잭션을 유효성 검증하고(validating), 새로운 블록을 생성하고, 생성된 블록을 다른 노드로 브로드캐스트할 수 있다. 다수의 노드가 새로운 블록을 생성하고 브로드캐스트할 수 있기 때문에, 블록체인(120)에 추가될 다음 블록을 선택하기 위해 합의 방법(consensus method)이 사용된다. 예를 들어, 작업 증명 방법을 사용하는 블록체인에서, 임시 포크(forks)는 상이한 버전의 블록체인(120)을 갖는 상이한 노드를 통해 초래될 수 있으나, 결국 가장 누적된 작업 증명을 갖는 체인(chain)이 수행할 것이다(win out). 실시예에서, 블록체인 네트워크(100)는 블록체인(120)에서 노드의 지분(stake)(예를 들어, 자산(wealth) 및/또는 나이(age))에 기초하여 노드가 블록체인(120)에서 다음 유효한 블록을 생성하기 위해 선택되는 지분-증명 방법(proof-of-stake method)을 활용한다. 지분-증명 방법은 그가 블록체인(120)의 무결성에 지분을 가지고 있음을 보장함으로써, 악의적인 행위자를 방지한다.
실시예에서, 블록체인(120)에 요구되는 물리적인 계산 리소스는 블록체인 네트워크(100)의 일부로서 동작하는 (예를 들어, 복수의 사용자 디바이스(130)의 각각에서 실행되는) 표준 클라이언트 서비스로서 제공된다. 이 경우, 블록체인 네트워크(100)에 대한 액세스는 (예를 들어, 그의 사용자 디바이스(130) 상에서) 채굴 용량을 계속 제공하는 사용자에 따를 수 있다.
일반적으로, 블록체인(120)은 블록체인(120)의 사본을 저장하는 시스템(110)에 대한 액세스를 갖는 누구나에게 개방되고 보여질 수 있다. 하지만, 각 트랜잭션에 대한 당사자는 익명일 수 있다. 실시예에서, 편리한 권한-기반 그래픽 사용자 인터페이스에서 특정 사용자가 블록체인(120) 상에서 그 사용자에 관한 모든 트랜잭션(예를 들어, 그 사용자의 전자 주소 또는 다른 식별자를 수반하는 또는 그 사용자의 책임 또는 영역(purview) 내의 모든 트랜잭션)을 보거나, 검색하거나 또는 다른 방식으로 구성하거나 또는 관리하는 것을 허용하는 소프트웨어가 (예를 들어, 클라이언트 애플리케이션(132)으로) 제공될 수 있다.
실시예에서, 블록체인(120)은 당사자의 전자 지갑 간에 전달될 수 있는, 비트코인과 유사한 암호화폐를 활용한다. 암호화폐는 샘플을 테스트하는 것과 연관된 가치 트랜잭션에 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실험실은 트랜잭션의 일부(예를 들어, 아웃소싱된 테스팅)로서 다른 실험실에 비용을 지불하기 위해 암호화폐를 사용할 수 있고, 보험사는 병원비를 지불하기 위해 암호화폐를 사용할 수 있으며, 사회 건강 관리 시스템(예를 들어, 메디케어(Medicare)/메디케이드(Medicaid))은 환자에게 의료비를 상환하기 위해 암호화폐를 사용할 수 있다. 덧붙여, 보험사는 블록체인(120)의 원장에 기록된 (예를 들어, 수술, 1차 실험실 테스팅, 아웃소싱된 실험실 테스팅 및/또는 진단으로 이어지는 이벤트의 체인 내의 다른 지불 서비스를 포함하는) 각 트랜잭션 세트를 검토할 수 있고, 각 트랜잭션 스위트(suite)에 비용을 지불하기 위해 암호화폐를 사용할 수 있다. 실시예에서, 암호화폐는 또한, 당사자에게 블록체인 네트워크(100)에 그의 계산 리소스를 부여하는 인센티브를 제공하기 위해 채굴될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 불변 원장의 다른 구현 또는 타입이 설명된 트랜잭션의 각각을 기록하는 데 사용될 수 있다. 도 1b는 실시예에 따른, 방향성 비순환 그래프(DAG)를 활용하는 환자 샘플(예를 들어, 조직 표본)에 대한 불변-원장-기반 작업 흐름 관리를 위한 예시적인 시스템을 예시한다. 예를 들어, 대안적인 실시예는 블록체인(120) 대신에, Tangle™과 같은 DAG를 사용할 수 있다. DAG는 임의의 사이클이 없는 노드의 계층이다. DAG는 사용자 수가 많을 것으로 예상되는 경우 유리할 수 있다. 블록체인과 달리 DAG는 사용자 수가 증가할수록 더 빨라지고 채굴자를 요구하지 않는다. 하지만, DAG는 네트워크 크기가 작을 때 블록체인보다 더 취약하다. DAG에서 사용자가 트랜잭션을 추가하기 위해, 그 사용자는 (예를 들어, 사용자가 사용자 자신의 트랜잭션을 선택하지 않음을 보장하는 마르코프 체인 몬테 카를로(Markov Chain Monte Carlo, MCMC) 알고리즘을 사용하여) 무작위로 선택된 두 개의 확인되지 않은 트랜잭션을 승인해야 한다. 블록체인과 유사하게, DAG는 암호화폐(예를 들어, Tangle™의 IOTA)를 활용할 수 있다.
사용되는 특정 불변 원장에 관계없이, 불변 원장에서의 트랜잭션은 (예를 들어, 수술을 통한) 샘플의 수집, (예를 들어, 유리 슬라이드 상에 표본을 준비하고 장착하기 위한) 샘플의 처리, (예를 들어, 물리적 또는 디지털 저장소에서의) 샘플의 기록 보관(archiving) 등을 포함할 수 있다. 각 트랜잭션은 트랜잭션에 수반된 샘플(들), 트랜잭션에 수반된 한 명 이상의 당사자, 위치(예를 들어, 트랜잭션을 생성한 스캔, 데이터 기입(data entry) 또는 다른 이벤트의 위치), 트랜잭션 또는 이벤트 타입(예를 들어, 트랜잭션에 수반된 트랜잭션의 타입) 및 시간(예를 들어, 트랜잭션을 생성한 스캔, 데이터 기입 또는 다른 이벤트의 날짜 및 시간을 나타내는 타임스탬프)을 식별할 수 있다. 각 트랜잭션은 또한, 트랜잭션에 의해 표현되는 상호작용을 수행한 운영자의 식별자, 트랜잭션에 의해 표현되는 상호작용 동안의 현재 온도, 트랜잭션에 의해 표현되는 상호작용 동안 사용되는 시약 또는 다른 소모품의 로트 번호(lot numbers) 등과 같은, 트랜잭션에 관련된 임의의 추가적인 정보를 포함할 수 있다.
사용자 디바이스(들)(130)는 인터넷을 포함하는 유선 또는 무선, 공공 또는 사설, 네트워크 또는 네트워크들을 통해 분산 네트워크(100)와 통신한다. 사용자 디바이스(들)(130)는 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 또는 다른 모바일 전화, 서버, 게임 콘솔, 텔레비전, 셋톱 박스, 전자 키오스크, POS(point-of-sale) 단말기 등을 제한 없이 포함하는, 유선 및/또는 무선 통신을 할 수 있는 임의의 타입 또는 타입들의 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 하지만, 바람직한 실시예에서, 사용자 디바이스(들)(130)는 무선 네트워크(예를 들어, 셀룰러 및/또는 Wi-Fi™ 네트워크)를 통해 통신하는 무선 디바이스(예를 들어, 스마트폰 또는 태블릿)를 포함하고, 기계-판독가능 표시(예를 들어, 바코드, QR(Quick Response) 코드, 무선-주파수 식별(radio-frequency identification, RFID) 태그 등)를 판독할 수 있는 카메라 또는 다른 디바이스(예를 들어, 완드(wand)에 하우징된 예를 들어, 레이저 스캐너)를 포함한다. 각 사용자 디바이스(130)는 본원에서 설명된 기능 중 하나 이상을 구현하는, 클라이언트 애플리케이션(132)을 저장하고 실행할 수 있다.
기구(들)(140)는 본원에서 설명된 샘플을 처리한다. 예를 들어, 기구(들)(140)는 라이카 바이오시스템즈™(Leica Biosystems™)에 의해 제공된 조직 처리 시스템 및/또는 염색 시스템을 포함할 수 있다. 예시로서, 기구(140)는 라이카 바이오시스템즈™로부터의 BOND-III 완전 자동화된 IHC 및 ISH 염색기, Aperio GT 450 등을 포함할 수 있다. 프라이버시 또는 다른 이유로, 기구(140A)와 같은 일부 기구는 분산 네트워크(100)와 통신할 수 없도록 오프라인 상태일 수 있다. 기구(140B 및 140D)와 같은 다른 기구는 인터넷을 포함하는 유선 또는 무선, 공공 또는 사설, 네트워크 또는 네트워크들을 통해 분산 네트워크(100)와 통신할 수 있도록 온라인일 수 있다. 어느 경우든, 각 기구(140)는 기구(140)가 온라인인지 오프라인인지에 의존하여 별도의 프로세스를 포함하는, 본원에서 설명된 기능 중 하나 이상을 구현하는 소프트웨어(142)를 저장하고 실행할 수 있다.
1.2. 예시적인 처리 디바이스
도 2는 본원에서 설명된 다양한 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 유선 또는 무선 시스템(200)을 예시하는 블록도이다. 예를 들어, 시스템(200)은 본원에서 설명된 (예를 들어, 클라이언트 애플리케이션(132) 및/또는 소프트웨어(142), 또는 클라이언트 애플리케이션(132) 및/또는 소프트웨어(142)의 하나 이상의 모듈을 저장하거나 및/또는 실행하기 위한) 기능, 프로세스 또는 방법 중 하나 이상으로 또는 이와 함께 사용될 수 있고, 본원에서 설명된 분산 네트워크(100), 시스템(들)(110), 사용자 디바이스(130), 기구(140) 및/또는 다른 처리 디바이스의 구성 요소를 나타낼 수 있다. 시스템(200)은 서버 또는 임의의 종래의 개인용 컴퓨터, 또는 유선 또는 무선 데이터 통신이 가능한 임의의 다른 프로세서-가능 디바이스일 수 있다. 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 다른 컴퓨터 시스템 및/또는 아키텍처가 또한 사용될 수 있다.
시스템(200)은 바람직하게는 프로세서(210)와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 입/출력을 관리하기 위한 보조 프로세서, 부동-소수점 수학적 연산을 수행하기 위한 보조 프로세서, 신호-처리 알고리즘(예를 들어, 디지털-신호 프로세서)의 빠른 실행에 적합한 아키텍처를 갖는 특수-목적 마이크로프로세서, 주 처리 시스템에 종속된 슬레이브 프로세서(예를 들어, 백-엔드 프로세서(back-end processor)), 이중 또는 다중 프로세서 시스템을 위한 추가적인 마이크로프로세서 또는 제어기 및/또는 코프로세서(coprocessor)와 같은 추가적인 프로세서가 제공될 수 있다. 이러한 보조 프로세서는 개별 프로세서일 수 있거나, 또는 프로세서(210)와 통합될 수 있다. 시스템(200)과 사용될 수 있는 프로세서의 예시는 펜티엄® 프로세서, 코어 i7® 프로세서 및 제온® 프로세서를 제한 없이 포함하며, 이들 모두는 캘리포니아 산타클라라의 인텔 코포레이션(Intel Corporation)으로부터 이용 가능하다.
프로세서(210)는 바람직하게는, 통신 버스(205)에 연결된다. 통신 버스(205)는 시스템(200)의 저장소와 다른 주변 구성요소 사이의 정보 전달을 용이하게 하기 위한 데이터 채널을 포함할 수 있다. 나아가, 통신 버스(205)는 데이터 버스, 주소 버스 및/또는 제어 버스(미도시)를 포함하는 프로세서(210)와의 통신에 사용되는 신호의 세트를 제공할 수 있다. 통신 버스(205)는 예를 들어, 산업 표준 아키텍처(industry standard architecture, ISA), 확장된 산업 표준 아키텍처(extended industry standard architecture, EISA), 마이크로 채널 아키텍처(Micro Channel Architecture, MCA), 주변 구성 요소 상호 연결(peripheral component interconnect, PCI) 로컬 버스와 호환되는 버스 아키텍처, IEEE 488 범용 인터페이스 버스(general-purpose interface bus, GPIB), IEEE 696/S-100 등을 포함하는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에 의해 공표된 표준과 같은 임의의 표준 또는 비-표준 버스 아키텍처를 포함할 수 있다.
시스템(200)은 바람직하게는 주 메모리(215)를 포함하고, 또한 2차 메모리(220)를 포함할 수 있다. 주 메모리(215)는 본원에서 논의된 기능 및/또는 모듈 중 하나 이상과 같이, 프로세서(210) 상에서 실행되는 프로그램을 위한 명령어 및 데이터의 저장을 제공한다. 메모리에 저장되고 프로세서(210)에 의해 실행되는 프로그램은 C/C++, Java, JavaScript, Perl, Visual Basic, .NET 등을 제한 없이 포함하는, 임의의 적합한 언어에 따라 기록되거나 및/또는 컴파일될 수 있음이 이해되어야 한다. 주 메모리(215)는 일반적으로, 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory, DRAM) 및/또는 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory, SRAM)와 같은 반도체-기반 메모리이다. 다른 반도체-기반 메모리 타입은 예를 들어, 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(synchronous dynamic random access memory, SDRAM), 램버스 동적 랜덤 액세스 메모리(Rambus dynamic random access memory, RDRAM), 강유전체 랜덤 액세스 메모리(ferroelectric random access memory, FRAM) 등을 포함하고, 이는 판독 전용 메모리(ROM)를 포함한다.
2차 메모리(220)는 선택적으로 내부 매체(225) 및/또는 탈착식 매체(230)를 포함할 수 있다. 탈착식 매체(230)는 임의의 알려진 방식으로 판독되거나 및/또는 기록된다. 탈착식 저장 매체(230)는 예를 들어, 자기 테이프 드라이브, 콤팩트 디스크(compact disc, CD) 드라이브, 디지털 다목적 디스크(digital versatile disc, DVD) 드라이브, 다른 광학 드라이브, 플래시 메모리 드라이브 등일 수 있다.
2차 메모리(220)는 컴퓨터-실행 가능 코드(예를 들어, 개시된 소프트웨어 모듈) 및/또는 그에 저장된 다른 데이터를 갖는 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체이다. 2차 메모리(220) 상에 저장된 컴퓨터 소프트웨어 또는 데이터는 프로세서(210)에 의한 실행을 위해 주 메모리(215) 내로 판독된다.
대안적인 실시예에서, 2차 메모리(220)는 컴퓨터 프로그램 또는 다른 데이터 또는 명령어가 시스템(200)에 적재되는 것을 허용하기 위한 다른 유사한 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 예를 들어, 소프트웨어 및 데이터가 외부 저장 매체(245)로부터 시스템(200)으로 전달되는 것을 허용하는, 통신 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 외부 저장 매체(245)의 예시는 외부 하드 디스크 드라이브, 외부 광 드라이브, 외부 광자기 드라이브 등을 포함할 수 있다. 2차 메모리(220)의 다른 예시는 프로그램 가능 판독 전용 메모리(programmable read-only memory, PROM), 삭제 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(erasable programmable read-only memory, EPROM), 전기적 삭제 가능 판독 전용 메모리(electrically erasable read-only memory, EEPROM) 및 플래시 메모리(flash memory)(EEPROM에 유사한 블록 지향성 메모리)와 같은 반도체-기반 메모리를 포함할 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 시스템(200)은 통신 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(240)는 소프트웨어 및 데이터가 시스템(200)과 외부 디바이스(예를 들어, 프린터), 네트워크 또는 다른 정보 소스 간에 전달되는 것을 허용한다. 예를 들어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 실행 가능한 코드는 네트워크 서버(예를 들어, 플랫폼(110))로부터 통신 인터페이스(240)를 통해 시스템(200)으로 전달될 수 있다. 통신 인터페이스(240)의 예시는 내장 네트워크 어댑터, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 개인용 컴퓨터 메모리 카드 국제 협회(Personal Computer Memory Card International Association, PCMCIA) 네트워크 카드, 카드 버스 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, USB(Universal Serial Bus) 네트워크 어댑터, 모뎀, 무선 데이터 카드, 통신 포트, 적외선 인터페이스, IEEE 1394 파이어-와이어(fire-wire) 및 시스템(200)을 네트워크(예를 들어, 네트워크(들)(120)) 또는 다른 컴퓨팅 디바이스와 인터페이스할 수 있는 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(240)는 바람직하게는 이더넷 IEEE 802 표준, 파이버 채널(Fiber Channel), 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL), 비동기 디지털 가입자 회선(ADSL), 프레임 릴레이, 비동기 전송 모드(asynchronous transfer mode, ATM), 통합 디지털 서비스 네트워크(integrated digital services network, ISDN), 개인 통신 서비스(personal communications services, PCS), 송신 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(transmission control protocol/Internet protocol, TCP/IP), 직렬 회선 인터넷 프로토콜/점대점 프로토콜(SLIP/PPP) 등과 같은 산업-공표된 프로토콜 표준을 구현하지만, 또한 맞춤화된 또는 비-표준 인터페이스 프로토콜도 구현할 수 있다.
통신 인터페이스(240)를 통해 전달되는 소프트웨어 및 데이터는 일반적으로 전기 통신 신호(255)의 형태이다. 이 신호(255)는 통신 채널(250)을 통해 통신 인터페이스(240)에 제공될 수 있다. 실시예에서, 통신 채널(250)은 유선 또는 무선 네트워크(예를 들어, 네트워크(들)(120)), 또는 임의의 다양한 다른 통신 링크일 수 있다. 통신 채널(250)은 신호(255)를 전달하고, 몇 가지로 예를 들자면 유선 또는 케이블, 광섬유, 종래의 전화 회선, 셀룰러 전화 링크, 무선 데이터 통신 링크, 무선 주파수("RF") 링크 또는 적외선 링크를 포함하는 다양한 유선 또는 무선 통신 수단을 사용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터-실행 가능 코드(예를 들어, 개시된 애플리케이션 또는 소프트웨어 모듈과 같은 컴퓨터 프로그램)는 주 메모리(215) 및/또는 2차 메모리(220)에 저장된다. 컴퓨터 프로그램은 또한, 통신 인터페이스(240)를 통해 수신되고, 주 메모리(215) 및/또는 2차 메모리(220)에 저장될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 실행될 때, 시스템(200)이 본원의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 개시된 실시예의 다양한 기능을 수행하는 것을 가능하게 한다.
이 설명에서, "컴퓨터-판독가능 매체"라는 용어는 시스템(200)에 또는 컴퓨터-실행 가능 코드 및/또는 다른 데이터를 제공하는 데 사용되는 임의의 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체를 지칭하는 데 사용된다. 이러한 매체의 예시는 주 메모리(215), (내부 메모리(225), 탈착식 매체(230) 및 외부 저장 매체(245)를 포함하는) 2차 메모리(220), 및 (네트워크 정보 서버 또는 다른 네트워크 디바이스를 포함하는) 통신 인터페이스(240)와 통신 가능하게 결합된 임의의 주변 디바이스를 포함한다. 이 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 실행 코드, 프로그래밍 명령어, 소프트웨어 및/또는 다른 데이터를 시스템(200)에 제공하기 위한 수단이다.
소프트웨어를 사용하여 구현되는 실시예에서, 소프트웨어는 컴퓨터-판독가능 매체 상에 저장되고, 탈착식 매체(230), I/O 인터페이스(235) 또는 통신 인터페이스(240)를 통해 시스템(200)에 적재될 수 있다. 이러한 실시예에서, 소프트웨어는 전기 통신 신호(255)의 형태로 시스템(200)에 적재된다. 소프트웨어는 프로세서(210)에 의해 실행될 때, 바람직하게는 프로세서(210)가 본원의 다른 곳에서 설명된 프로세스 및 기능 중 하나 이상을 수행하게 한다.
실시예에서, I/O 인터페이스(235)는 시스템(200)의 하나 이상의 구성요소와 하나 이상의 입력 및/또는 출력 디바이스 사이의 인터페이스를 제공한다. 예시적인 입력 디바이스는 센서, 키보드, 터치 스크린 또는 다른 터치-감응 디바이스, 생체 감지 장치, 컴퓨터 마우스, 트랙볼, 펜-기반 포인팅 디바이스 등을 제한 없이 포함한다. 출력 디바이스의 예시는 다른 처리 디바이스, 음극선관(CRT), 플라즈마 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 프린터, 진공 형광 디스플레이(VFD), 표면-전도 전자 방출 디스플레이(surface-conduction electron-emitter displays, SED), 전계 방출 디스플레이(FED) 등을 제한 없이 포함한다. 일부 경우에서, (예를 들어, 스마트폰, 태블릿 또는 다른 모바일 디바이스에서) 터치 패널 디스플레이의 경우와 같이 입력 및 출력 디바이스가 결합될 수 있다.
시스템(200)은 또한, (예를 들어, 사용자 시스템(130)의 경우) 음성 네트워크 및/또는 데이터 네트워크를 통한 무선 통신을 용이하게 하는 선택적인 무선 통신 구성요소를 포함할 수 있다. 무선 통신 구성요소는 안테나 시스템(270), 무선 시스템(265) 및 기저대역 시스템(260)을 포함한다. 시스템(200)에서, 무선 주파수(RF) 신호는 무선 시스템(265)의 관리 하에 안테나 시스템(270)에 의해 무선으로 송수신된다.
실시예에서, 안테나 시스템(270)은 안테나 시스템(270)에 송신 및 수신 신호 경로를 제공하기 위한 전환 기능을 수행하는 하나 이상의 안테나 및 하나 이상의 멀티플렉서(미도시)를 포함할 수 있다. 수신 경로에서, 수신된 RF 신호는 멀티플렉서로부터 저잡음 증폭기(미도시)로 결합될 수 있으며, 상기 저잡음 증폭기는 수신된 RF 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 무선 시스템(265)으로 전송한다.
대안적인 실시예에서, 무선 시스템(265)은 다양한 주파수를 통해 통신하도록 구성된 하나 이상의 무선 기기(radios)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 무선 시스템(265)은 하나의 집적 회로(IC)에서 복조기(미도시) 및 변조기(미도시)를 결합할 수 있다. 복조기 및 변조기는 또한, 별도의 구성요소일 수 있다. 들어오는 경로에서, 복조기는 기저대역 수신 오디오 신호를 남기고 RF 반송파 신호를 제거하며, 이는 무선 시스템(265)으로부터 기저대역 시스템(260)으로 전송된다.
수신된 신호가 오디오 정보를 포함하면, 기저대역 시스템(260)은 신호를 디코딩하고 이를 아날로그 신호로 변환한다. 그 후, 신호는 증폭되고 스피커로 전송된다. 기저대역 시스템(260)은 또한, 마이크로폰으로부터 아날로그 오디오 신호를 수신한다. 이 아날로그 오디오 신호는 디지털 신호로 변환되고 기저대역 시스템(260)에 의해 인코딩된다. 기저대역 시스템(260)은 또한, 송신을 위한 디지털 신호를 인코딩하고, 무선 시스템(265)의 변조기 부분으로 라우팅되는 기저대역 송신 오디오 신호를 생성한다. 변조기는 기저대역 송신 오디오 신호를 RF 반송파 신호와 혼합하며, 안테나 시스템(270)으로 라우팅되고 전력 증폭기(미도시)를 통과할 수 있는 RF 송신 신호를 생성한다. 전력 증폭기는 RF 송신 신호를 증폭하고 이를 안테나 시스템(270)으로 라우팅하며, 여기서 신호는 송신을 위해 안테나 포트로 전환된다.
기저대역 시스템(260)은 또한, 중앙 처리 유닛(CPU)일 수 있는, 프로세서(210)와 통신 가능하게 결합된다. 프로세서(210)는 데이터 저장 영역(215 및 220)에 대한 액세스를 갖는다. 프로세서(210)는 바람직하게는, 주 메모리(215) 또는 2차 메모리(220)에 저장될 수 있는 명령어(즉, 개시된 애플리케이션 또는 소프트웨어 모듈과 같은 컴퓨터 프로그램)를 실행하도록 구성된다. 컴퓨터 프로그램은 또한, 기저대역 프로세서(260)로부터 수신되고, 주 메모리(210) 또는 2차 메모리(220)에 저장되거나 또는 수신 시 실행될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 실행될 때, 시스템(200)이 개시된 실시예의 다양한 기능을 수행하는 것을 가능하게 한다.
2. 프로세스 개요
이제, 환자 샘플(예를 들어, 조직 표본)에 대한 불변-원장 기반 작업 흐름 관리를 위한 프로세스의 실시예가 상세히 설명될 것이다. 설명된 프로세스는 하나 이상의 하드웨어 프로세서(예를 들어, 프로세서(210))에 의해 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 모듈로, 예를 들어 본원에서 논의된 소프트웨어 애플리케이션(예를 들어, 클라이언트 애플리케이션(132) 및/또는 소프트웨어(142))으로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다. 설명된 프로세스는 소스 코드, 객체 코드 및/또는 기계 코드로 표현되는 명령어로 구현될 수 있다. 이 명령어는 하드웨어 프로세서(들)에 의해 직접적으로 실행될 수 있거나, 또는 대안적으로 객체 코드와 하드웨어 프로세서 사이에서 동작하는 가상 머신에 의해 실행될 수 있다. 덧붙여, 개시된 애플리케이션은 하나 이상의 기존의 시스템 상에 구축되거나 또는 이와 인터페이스될 수 있다.
대안적으로, 설명된 프로세스는 하드웨어 구성요소(예를 들어, 범용 프로세서, 집적 회로(IC), 애플리케이션-특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA) 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스(programmable logic device), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직 등), 하드웨어 구성요소의 조합 또는 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 호환성을 명확하게 예시하기 위해, 다양한 예시적인 구성요소, 블록, 모듈, 회로 및 단계가 그의 기능에 대해 본원에서 일반적으로 설명된다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템 상에 부과되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약 조건에 의존한다. 통상의 기술자는 각 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 설명된 기능을 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정은 본 발명의 범주를 벗어나는 것을 야기하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 덧붙여, 설명의 용이함을 위해 구성 요소, 블록, 모듈, 회로 또는 단계 내에서의 기능의 그룹화가 있다. 특정 기능 또는 단계는 본 발명을 벗어나지 않고 하나의 구성요소, 블록, 모듈, 회로 또는 단계로부터 다른 것으로 이동될 수 있다.
나아가, 본원에서 설명된 프로세스가 단계의 특정 배열 및 순서로 예시되어 있지만, 각 프로세스는 더 적거나, 더 많거나 또는 상이한 단계 및 단계의 상이한 배열 및/또는 순서로 구현될 수 있다. 덧붙여, 다른 단계의 완료에 의존하지 않는 임의의 단계는 단계가 특정 순서로 설명되거나 예시되더라도, 다른 독립적인 단계의 이전, 이후 또는 그와 병렬로 실행될 수 있음이 이해되어야 한다.
2.1. 작업 흐름 추적
도 3은 실시예에 따른, 불변-원장-기반 작업 흐름 추적을 위한 프로세스(300)를 예시하는 흐름도이다. 실시예에서, 불변 원장은 수집으로부터 분석, 기록 보관까지, 각 샘플에 대한 모든 "터치 포인트(touch points)"를 표현한다. 각 터치 포인트는 터치 포인트가 발생한 시간을 나타내는 타임스탬프, 터치 포인트에서 처리원(예를 들어, 외과의사, 기술자, 기록 보관 담당자 등)의 식별자, 터치 포인트에서 처리된 샘플의 식별자, 터치 포인트의 위치, 터치 포인트에서의 샘플의 온도 등을 포함하는 트랜잭션으로 불변 원장에 표현될 수 있다. 각 트랜잭션은 하나 이상의 테스트로부터의 결과(예를 들어, 병리학자 또는 다른 의료 전문가로부터의 수동 지시 또는 기록된 보고서, 문서 또는 공식 보고서 등을 포함하는, 샘플로부터 수행된 분석자로부터의 판독치)와 같은 추가적인 정보를 포함할 수 있다. (예를 들어, 수집에서 기록 보관에 걸친) 주어진 샘플에 대한 터치 포인트의 세트는 "트랜잭션 스위트"로 지칭될 수 있다. 터치 포인트의 추적은 (예를 들어, 특정 샘플의 추출을 기록하는 트랜잭션의 타임스탬프와 그 특정 샘플의 포르말린(formalin)의 배치를 기록하는 트랜잭션의 타임스탬프 사이의 차이를 계산함으로써) 샘플의 추출과 포르말린의 샘플의 배치 사이의 시간과 같은, 각 샘플에 대한 메트릭이 추적되는 것을 허용한다.
실시예에서, 각 샘플에 대해 추적되는 작업 흐름은 샘플의 수집, 샘플의 준비, (예를 들어, 유리 슬라이드 상의) 샘플의 장착, (예를 들어, 자동화된 슬라이드 스캐닝 시스템을 통한) 샘플의 이미징, 샘플의 테스팅, 샘플의 기록 보관 등을 포함할 수 있다. 기록 보관 프로세스는 (예를 들어, 시설 내의) 샘플의 물리적인 기록 보관 및/또는 샘플의 디지털 이미지의 기록 보관을 포함할 수 있다.
단계 310에서, 샘플은 모든 다른 샘플로부터 샘플을 고유하게 식별하는 식별자와 연관된다. 샘플 식별자는 또한, 집합적으로 하나의 사례를 포함하는 개별적인 환자로부터 전체 또는 다수의 샘플을 처리하기엔 너무 큰 분할된 샘플과 같은, 샘플 간의 관계를 (예를 들어, 하나 이상의 다른 샘플 식별자로서, 접두사 또는 접미사 내에서 동일한 세그먼트를 포함함으로써) 인코딩할 수 있다. 각 샘플 식별자는 샘플 홀더에 적용될 수 있는 바코드 또는 QR 코드와 같은 기계-판독가능 표시로 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능 표시는 샘플을 유지하는 유리 현미경 슬라이드에 적용된 라벨에 인쇄될 수 있다. 따라서, 기계-판독가능 표시는 바코드 또는 QR 코드의 컨텍스트에서 바코드 판독기 또는 카메라를 포함할 수 있는 판독 디바이스를 통해 판독될 수 있다. 대안적으로, 기계-판독가능 표시는 안테나-기반 판독 디바이스(예를 들어, RFID 인테로게이터(RFID interrogator))에 의해 무선으로 판독될 수 있는 고유한 식별자를 인코딩하는 신호를 송신하는 무선-주파수 식별(RFID) 태그 또는 다른 무선 송신기일 수 있다.
주어진 샘플에 대한 고유한 식별자는 샘플의 취득과 동시에 획득될 수 있다. 예를 들어, 샘플이 수집되기 전에, 수집될 때 또는 수집된 이후에, 사용자(예를 들어, 외과 의사, 간호사 또는 샘플을 수집하는 다른 개인)는 새로운 고유한 식별자를 획득하기 위해 분산 네트워크(100)와 통신하는 사용자 디바이스(130)와 상호작용할 수 있다. 새로운 고유한 식별자의 발행은 발행 시 불변 원장에 트랜잭션으로 자동으로 기록될 수 있다. 일단 획득되면, 사용자 디바이스(130)는 (예를 들어, 클라이언트 앱(132)의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해) 사용자에게 고유한 식별자를 제공할 수 있거나, 및/또는 (기계-판독가능 표시를 갖는 라벨의 인쇄를 시작함으로써) 고유한 식별자를 샘플에 적용될 기계-판독가능 표시로 인코딩할 수 있다. 추가적으로, 실험실 규정에 의해 요구될 때, 기계-판독가능하고 사람-판독가능한 표시를 형성하기 위해, 사람-판독가능한 버전의 고유한 식별자가 기계-판독가능 표시와 결합되고, 기계-판독가능 표시와 함께 샘플에 적용될 수 있다. 그 후, 사용자는 (예를 들어, 샘플이 유지되는 유리 슬라이드의 라벨 부분에 표시를 갖는 인쇄된 라벨을 부착함으로써) 샘플 홀더에 표시를 적용할 수 있다.
단계 320에서, 프로세스(300)는 고유한 샘플 식별자가 터치 포인트에서 판독되는 것을 기다린다. 터치 포인트는 예를 들어, 샘플의 수집, 샘플의 임의의 처리(예를 들어, 디지털 이미징, 실험실 테스팅 등), 샘플의 기록 보관 등을 포함하는 샘플과의 임의의 상호작용을 포함할 수 있다. 판독은 (예를 들어, 사용자 디바이스(130)의 카메라, 레이저 스캐닝 완드 등을 사용하는) 수동 스캔, (예를 들어, 사용자 디바이스(130)의 입력 디바이스를 사용하는) 수동 기입 및/또는 (예를 들어, 온라인 기구(140)에 의해) 고유한 샘플 식별자를 인코딩하는 기계-판독가능 표시의 자동 스캔을 포함할 수 있다. 온라인 기구(예를 들어, 도 1에서의 기구(140B, 140D))의 경우, 기구(140)는 기계-판독가능 표시를 스캔할 수 있다. 이 스캔은 기구(140)에 부착되거나 통합된 완드 또는 다른 스캐닝 디바이스를 사용하여 수동으로 수행되거나, 또는 샘플이 기구(140)에 적재된 이후에 기구(140)에 의해 자동으로 수행될 수 있다. 고유한 샘플 식별자가 터치 포인트에서 판독되는 경우(즉, 단계 320에서 "예"), 프로세스(300)는 단계 330으로 진행한다. 그렇지 않으면(즉, 단계 320에서 "아니오"), 프로세스(300)는 고유한 샘플 식별자가 터치 포인트에서 판독되는 것을 계속 기다린다.
단계 330에서, 각 판독은 (예를 들어, 블록체인(120) 상의 새로운 블록에 또는 DAG의 새로운 노드에 통합될) 트랜잭션으로서 분산 네트워크(100)에 통신된다. 이 통신은 판독이 발생한 시간에 대해 실시간으로 또는 거의 실시간으로 행해질 수 있다. 구체적으로, 샘플의 고유한 샘플 식별자는 메시지로부터의 정보를 불변 원장에 통합되는 트랜잭션에 패키징하는 분산 네트워크(100)로 (예를 들어, 시스템(110)으로) 송신되는 메시지에 추가적인 정보와 패키징될 수 있다. 실시예에서, 이 추가적인 정보는 (예를 들어, 터치 포인트와 연관된 사용자 또는 사용자 디바이스(130)를 식별하는) 사용자 식별자, (예를 들어, 시설 및/또는 단말기 식별자를 사용하여 터치 포인트의 위치를 식별하는) 위치, (터치 포인트에서 샘플과의 상호작용의 타입을 나타내는) 이벤트 타입, 및 (예를 들어, 터치 포인트에서 샘플과의 상호작용의 시간을 나타내는) 타임스탬프를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가적인 정보는 다른 정보(예를 들어, 수행되는 테스트 또는 다른 처리, 터치 포인트에서의 온도 또는 다른 환경 메트릭 등과 같은 샘플과의 상호작용의 세부사항)를 포함할 수 있다.
추가적인 정보는 자동으로 및/또는 수동으로 취득될 수 있다. 정보의 적어도 일부는 사용자 디바이스(130) 상의 클라이언트 애플리케이션(132)의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 수동으로 입력될 수 있는 한편, 다른 정보는 자동으로 취득되거나 또는 추론될 수 있다. 대안적으로, 정보 모두는 자동으로 취득되거나, 또는 정보 모두는 수동으로 취득될 수 있다. 예시로서, 사용자 식별자는 단계 320에서 판독을 수행한 사용자 시스템(130) 또는 기구(140)에 현재 로그인되어 있는 사용자에 기초하여(예를 들어, 사용자 계정 또는 프로파일로부터) 자동으로 결정될 수 있다. 유사하게, 위치는 단계 320에서 판독을 수행한 사용자 시스템(130) 또는 기구(140)의 위치(예를 들어, 사용자 시스템(130) 또는 기구(140)의 메모리에 설정된 위치, 사용자 시스템(130) 또는 기구(140) 등 내의 위성 항법 시스템(Global Positioning System, GPS)으로부터 취득된 위치)를 기초로 자동으로 결정될 수 있고, 타임스탬프는 단계 320에서 판독을 수행한 사용자 시스템(130) 또는 기구(140)에 의해 (예를 들어, 현재 시간으로서) 자동으로 생성될 수 있다. 이벤트 타입은 단계 320에서 판독을 수행한 사용자 시스템(130) 또는 도구(140)에 현재 로그인되어 있는 사용자(예를 들어, 사용자의 계정 또는 프로파일에서의 역할), 판독을 수행하였거나 사용된 기구(140)의 타입, 단계 320에서 판독을 수행한 사용자 시스템(130) 또는 기구(140)의 위치, 사용자에 의한 수동 기입 또는 선택 입력, 사용자 또는 시스템 설정 등을 기초로 자동으로 결정될 수 있다.
실시예에서, 인증된 트랜잭션만이 불변 원장에 추가되는 것을 보장하기 위해, 인증된 사용자 또는 디바이스만이 트랜잭션을 생성할 수 있다. 구체적으로, 사용자 또는 디바이스(예를 들어, 사용자 시스템(130) 또는 기구(140))는 트랜잭션을 생성하기 전에 임의의 잘-알려진 인증 메커니즘(예를 들어, 디지털 키, 사용자 이름 및 패스워드 등)을 사용하여 분산 네트워크(100)로 인증하도록 요구될 수 있다. 분산 네트워크(100)는 비-인증 사용자 또는 디바이스로부터의 임의의 메시지를 무시하거나 또는 폐기할 수 있다.
실시예에서, 샘플 식별자를 수반하는 트랜잭션이 불변 원장에 추가되기 전에, 분산 네트워크(100)는 먼저 샘플 식별자 및/또는 트랜잭션이 유효한지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 유효하지 않은 샘플 식별자는 그 샘플 식별자의 발행을 표현하는 불변 원장에 트랜잭션이 없는 것일 수 있다. 유효하지 않은 트랜잭션은 부적절하거나 예상치 않은 트랜잭션을 포함할 수 있다. 예시로서, 수집 이외의 것이지만 불변 원장에서 이전의 수집 트랜잭션이 있지 않을 때 발생하는 이벤트 타입을 갖는 트랜잭션은 유효하지 않은 것으로 간주될 수 있다(예를 들어, 이는 샘플이 수집되기 전에 처리되거나 또는 기록 보관될 수 없기 때문이다). 유효성 검증을 수행할 때, 분산 네트워크(100)에서의 노드(즉, 시스템(110))는 샘플 식별자가 발행되었고 기록될 트랜잭션이 동일한 샘플 식별자를 수반하는 불변 원장에서의 임의의 이전의 트랜잭션을 고려하여 적절하다는 것을 보장하기 위한 불변 원장의 사본(예를 들어, 블록체인(120)의 그의 사본)을 지칭할 수 있다.
일반적으로, 환자 정보는 본원에서 설명된 기계-판독가능 표시 중 임의의 것에 포함되어서는 안 된다. 더욱 일반적으로, 환자 정보는 분산 네트워크(100)로 전송되거나 불변 원장에 기록되어서는 안 된다. 이는 환자의 프라이버시를 유지하고, 개시된 실시예가 환자 정보의 보안에 위협을 제시하지 않음을 보장한다.
프로세스(300)는 복수의 상이한 샘플에 병렬로 및/또는 직렬로 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 단계 320 및 330은 상이한 샘플 식별자의 복수의 판독을 위해 실시간으로 병렬로 수행될 수 있다. 덧붙여, 단계 320에서의 판독은 한 번에 복수의 샘플 식별자(예를 들어, 복수의 샘플을 유지하는 저장 또는 전달 디바이스)의 대량 판독을 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 샘플(예를 들어, 수백, 수천, 수백만, 수십억 개의 샘플)은 복수의 샘플의 각각에 대한 복수의 트랜잭션을 포함하는 분산 네트워크(100)에서 원장을 생성하기 위해 프로세스(300)의 다수의 반복을 통해 추적될 수 있다. 원장은 추적되는 모든 샘플의 모든 터치 포인트의 불변 기록을 제공한다.
2.2. 액세스 제한
실시예에서, 불변 원장에 대한 액세스는 사용자 역할 및/또는 권한에 기초하여 제한될 수 있다. 구체적으로, 정규 사용자는 불변 원장에서의 트랜잭션의 서브세트에 대해서만(예를 들어, 특정 샘플(들), 사용자(들), 디바이스(들) 및/또는 위치(들)에 대한 트랜잭션에 대해서만) 액세스를 가질 수 있다. 예를 들어, 외과의사는 외과의사 및/또는 외과의사의 부서에 의해 생성된 트랜잭션(예를 들어, 수집 트랜잭션)에 대해서만 액세스할 수 있다. 다른 예시로서, 특정 샘플을 검증해야 하는 사용자는 (예를 들어, 모든 적절한 테스트가 수행되었는지를 검증하기 위해) 그 특정 샘플을 수반하는 모든 트랜잭션에 대한 액세스를 가질 수 있지만, 다른 샘플에 대한 트랜잭션에 대한 액세스를 가질 수 없다. 하지만, 전체 원장(즉, 모든 트랜잭션)에 대한 액세스를 갖는 사용자(예를 들어, 관리 사용자)가 있을 수 있음이 이해되어야 한다. 유리하게, 각 사용자는 데이터 무결성의 완전한 보장을 통해, 그에 관련된 정보에 액세스할 수 있다.
2.3. 식별자의 암호화
실시예에서, 추가된 보안 및 프라이버시를 위해, 불변 원장에서의 트랜잭션에 포함된 식별자 중 하나 이상이 트랜잭션에 추가되기 전에 (예를 들어, 해시 함수를 사용하여) 암호화될 수 있다. 이러한 암호화는 외부인이 식별자를 특정 사용자(예를 들어, 시설, 기관, 디바이스, 사람 등)에 연결하는 것을 더 어렵게 만들 것이다.
3. 예시적인 애플리케이션 및 장점
설계상, 불변 원장(예를 들어, 블록체인(120) 또는 DAG)은 매우 높은 수준의 보안, 추적 가능성 및 사기-방지 보호를 제공한다. 예를 들어, 불변 원장이 실행 가능하게 변경될 수 없기 때문에, 훼손되거나, 탬퍼링되거나(tampered) 또는 다른 방식으로 변경될 수 있는 기록의 데이터베이스는 없다. 모든 트랜잭션은 불변 원장에 지워지지 않고 무기한으로 기록되어, 분석, 데이터 마이닝 등을 위한 풍부한 데이터를 제공한다.
덧붙여, 건강 관리 제공자가 종래의 시스템에서 탐색해야 하는 다수의 정보 기술(IT) 표준 대신에, 분산 네트워크(100)와의 상호작용은 단일 세트의 IT 표준만을 요구한다. 이는 종래의 시스템(예를 들어, Cerebro™ 및 실험실 정보 시스템(Laboratory Information Systems, LIS))에서 발생하는 연결 복잡성 및 미들웨어에 대한 요구를 극복하며, 이를 통해 시스템의 관리를 단순화한다. 분산 네트워크(100)의 사용은 하나의 범용 시스템이 전체 작업 흐름에 대해 사용되는 것을 허용한다.
3.4. 금융 지불
실시예에서, 불변 원장은 재정 지불을 결정하거나, 감사하거나 또는 조정하는(reconcile) 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 원장은 순서화된 테스트가 수행되었다는 증거와 같이 상호작용이 발생한 불변의 증거를 제공한다. 이는 보험사 또는 정부 기관에 의한 상환을 위한 건강 관리의 증거로서 사용될 수 있다.
3.5. 성능 모니터링
실시예에서, 불변 원장은 하나 이상의 건강 네트워크의 성능을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 불변 원장에서의 트랜잭션은 (예를 들어, 사용자 식별자 및 트랜잭션의 타임스탬프를 사용하여) 단위 시간 당 각 사용자 또는 디바이스(예를 들어, 사용자 시스템(130) 및 기구(140)에 의해 수행된 상호작용(예를 들어, 수집, 테스트 등)의 수, (예를 들어, 위치 및 트랜잭션의 타임스탬프를 사용하여) 단위 시간 당 각 위치에서의 트랜잭션의 수, (예를 들어, 샘플 식별자, 사용자 식별자 또는 위치, 이벤트 타입 및 트랜잭션의 타임스탬프를 사용하여) 각 사용자, 디바이스 또는 위치에 대한 상호작용 간의 평균 시간 등과 같은 메트릭을 계산하기 위해 분석될 수 있다. 이러한 메트릭은 운영자가 그의 건강 네트워크의 성능을 평가하고, 작업 흐름을 최적화하고(예를 들어, 샘플 취급, 처리, 저장 등을 위한 처리량을 증가시키고), 문제를 해결하는(예를 들어, 병목 현상, 적게-활용된 리소스, 과도하게-활용된 리소스 등 식별하는) 등을 하는 것을 허용한다.
3.6. 건강 관리-관련 이벤트를 추적하는 것
실시예에서, 불변 원장은 샘플과 연관된, 부정적인 이벤트를 포함하는 건강 관리-관련 이벤트를 추적하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 샘플에 대한 불변 원장에서의 트랜잭션은 벤치마킹을 위해 또는 페널티(penalties)를 결정하기 위해 그 샘플과 연관된 모든 부정적인 이벤트 또는 특정 시설의 전체 부정적인 이벤트 비율을 식별하기 위해 분석될 수 있다.
3.7. 감사
실시예에서, 불변 원장은 감사를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 샘플을 검증해야 하는 사용자는 그 특정 샘플과의 상호작용 모두를 검증하기 위해 불변 원장에 액세스할 수 있다. 사용자는 임의의 외부 당사자에게 연락하거나 또는 임의의 다른 시스템에 액세스할 필요 없이, 그 샘플의 전체 이력을 검토할 수 있다. 덧붙여, 적어도 일부 사용자는 샘플의 디지털 이미지의 데이터 보관소에 대한 판독-전용 액세스를 가질 수 있다. 이러한 사용자는 샘플에 대한 (예를 들어, 불변 원장에서의 트랜잭션으로부터 추출된) 전체 상호작용 이력과 함께, 특정 샘플의 디지털 이미지를 볼 수 있다.
3.8. 샘플-특정 정보
실시예에서, 추가적인 정보는 시간에 걸쳐 샘플 식별자와 연관될 수 있다. 자연히, 샘플에 적용된 기계-판독가능 표시는 재인쇄되고 샘플에 재적용되지 않으면서 새로운 정보를 통합할 수는 없다. 하지만, 추가적인 정보가 기계 판독가능 표시에 기초하여 리트리브될 수 있도록, 추가적인 정보는 기계 판독가능 표시로 인코딩된 샘플 식별자와 연관될 수 있다. 이 방식으로, 샘플에 적용된 기계 판독가능 표시와 연관된 정보는 기계 판독가능 표시를 변경하고 이를 샘플에 재적용할 필요 없이 시간에 걸쳐 확장되거나 또는 다른 방식으로 변경될 수 있다.
3.9. 기구 이력
실시예에서, 특정 기구(140)에 의한 모든 샘플 처리가 불변 원장에 기록될 수 있기 때문에, 기구(140)는 또한, 불변 원장을 사용하여 추적될 수 있다. 예를 들어, 각 기구(140)의 사용 이력은 그 기구(140)와 연관된 사용 트랜잭션(예를 들어, 기구(140)의 식별자를 포함하는 트랜잭션)으로부터 추론될 수 있다. 이 사용 이력은 서비스 및/또는 수리 정보를 생성(예를 들어, 서비스 또는 수리를 스케줄링)하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제조자가 기구(140)가 천 회의 사용마다 서비스(예를 들어, 정기 점검, 특정 부품의 교체 등)되도록 권장한다고 가정한다. 제조자 및/또는 고객의 소프트웨어 서비스는 불변 원장을 계속 검사하고, 각 기구(140)에 대해 불변 원장에서의 트랜잭션에 기록된 사용량을 계산할 수 있다. 특정 기구(140)에 대한 사용량이 천에 도달할 때, 소프트웨어 서비스는 제조자 및/또는 고객의 사용자에게 통지하고, 기구(140)의 서비스를 자동으로 스케줄링하고, 서비스가 제공될 때까지 기구(140)가 사용되는 것을 방지하는 등을 할 수 있다.
개시된 실시예의 위의 설명은 통상의 기술자가 본 발명을 만들거나 사용하는 것을 가능하게 하기 위해 제공된다. 이 실시예에 대한 다양한 수정은 통상의 기술자에게 용이하게 명백할 것이며, 본원에 설명된 일반적인 원리는 본 발명의 사상 또는 범주를 벗어나지 않으면서 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본원에 제공된 설명 및 도면은 본 발명의 현재 바람직한 실시예를 나타내고, 그러므로 본 발명에 의해 광범위하게 고려되는 주제를 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 범주는 통상의 기술자에게 자명할 수 있는 다른 실시예를 완전히 포괄하고 본 발명의 범주가 그에 따라 제한되지 않는다는 것이 더 이해된다.
"A, B 또는 C 중 적어도 하나", "A, B 또는 C 중 하나 이상", "A, B 및 C 중 적어도 하나", "A, B 및 C 중 하나 이상" 및 "A, B, C 또는 이의 임의의 조합"과 같은 본원에서 설명된 조합은 A, B 및/또는 C의 임의의 조합을 포함하고, A의 배수, B의 배수 또는 C의 배수를 포함할 수 있다. 구체적으로, "A, B 또는 C 중 적어도 하나", "A, B 또는 C 중 하나 이상", "A, B 및 C 중 적어도 하나", "A, B 및 C 중 하나 이상" 및 "A, B, C 또는 이의 임의의 조합"과 같은 조합은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B, A 및 C, B 및 C 또는 A 및 B 및 C일 수 있고, 임의의 이러한 조합은 그의 구성요소 A, B 및/또는 C의 하나 이상의 멤버를 포함할 수 있다. 예를 들어, A 및 B의 조합은 하나의 A 및 다수의 B, 다수의 A 및 하나의 B 또는 다수의 A 및 다수의 B를 포함할 수 있다.

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 하드웨어 프로세서; 및
    하나 이상의 소프트웨어 모듈을 포함하고, 상기 하나 이상의 소프트웨어 모듈은 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금:
    적어도 하나의 네트워크를 통해 상기 제1 디바이스로부터 고유한 샘플 식별자에 대한 요청을 수신하는 것, 및
    상기 요청에 응답하여, 상기 고유한 샘플 식별자를 생성하고, 상기 적어도 하나의 네트워크를 통해 상기 제1 디바이스로 상기 생성된 고유한 샘플 식별자를 전송하는 것; 및
    복수의 제2 디바이스의 각각에 대해, 복수의 상호작용의 각각에 대해,
    상기 적어도 하나의 네트워크를 통해 상기 제2 디바이스로부터 상기 상호작용을 위한 상호작용 정보를 수신하는 것 - 상기 상호작용 정보는 고유한 샘플 식별자, 사용자 식별자, 위치, 이벤트 타입 및 타임스탬프를 포함함 -,
    상기 상호작용 정보로부터 트랜잭션을 생성하는 것, 및
    불변 원장에 상기 트랜잭션을 기록하는 것을 하게 하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불변 원장은 블록체인인, 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 불변 원장은 방향성 비순환 그래프(directed acyclic graph)인, 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불변 원장에서의 트랜잭션을 분석하여 상기 트랜잭션에 의해 표현되는 상호작용을 위한 하나 이상의 메트릭(metrics)을 계산하기 위해, 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 메트릭은 특정 사용자 식별자, 위치 또는 이벤트 타입 중 하나 이상에 대한 처리율(throughput rate)을 포함하는, 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 고유한 샘플 식별자와 연관된 상기 불변 원장에서의 모든 트랜잭션을 포함하는 이력을 리트리브(retrieve)하기 위해, 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 그래픽 사용자 인터페이스 내에서 상기 특정 고유한 샘플 식별자에 의해 식별된 샘플의 디지털 이미지와 함께, 상기 이력의 표현을 디스플레이하기 위해 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크를 통해 사용자로부터 상기 불변 원장에 액세스하기 위한 요청을 수신하는 것; 및
    상기 요청에 응답하여, 상기 불변 원장에서의 트랜잭션의 서브세트에 대해서만 상기 사용자에게 판독-전용 액세스를 제공하면서 상기 불변 원장에서의 임의의 다른 트랜잭션에 대해서는 상기 사용자에 의한 액세스를 방지하는 것을 하기 위해 상기 서버 시스템의 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  9. 복수의 제1 디바이스의 각각에 대해,
    적어도 하나의 네트워크를 통해 상기 제1 디바이스로부터 고유한 샘플 식별자에 대한 요청을 수신하는 것, 및
    상기 요청에 응답하여, 상기 고유한 샘플 식별자를 생성하고 상기 적어도 하나의 네트워크를 통해 상기 제1 디바이스로 상기 생성된 고유한 샘플 식별자를 전송하는 것; 및
    복수의 제2 디바이스의 각각에 대해, 복수의 상호작용의 각각에 대해,
    상기 적어도 하나의 네트워크를 통해 상기 제2 디바이스로부터 상기 상호작용을 위한 상호작용 정보를 수신하는 것 - 상기 상호작용 정보는 고유한 샘플 식별자, 사용자 식별자, 위치, 이벤트 타입 및 타임스탬프를 포함함 -,
    상기 상호작용 정보로부터 트랜잭션을 생성하는 것, 및
    불변 원장에 상기 트랜잭션을 기록하는 것을 위해, 서버 시스템의 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 불변 원장은 블록체인인, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 불변 원장은 방향성 비순환 그래프인, 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불변 원장에서의 트랜잭션을 분석하여 상기 트랜잭션에 의해 표현되는 상호작용을 위한 하나 이상의 메트릭을 계산하기 위해, 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 메트릭은 특정 사용자 식별자, 위치 또는 이벤트 타입 중 하나 이상에 대한 처리율을 포함하는, 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 고유한 샘플 식별자와 연관된 상기 불변 원장에서의 모든 트랜잭션을 포함하는 이력을 리트리브하기 위해, 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 그래픽 사용자 인터페이스 내에서 상기 특정 고유한 샘플 식별자에 의해 식별된 샘플의 디지털 이미지와 함께, 상기 이력의 표현을 디스플레이하기 위해 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크를 통해 사용자로부터 상기 불변 원장에 액세스하기 위한 요청을 수신하는 것; 및
    상기 요청에 응답하여, 상기 불변 원장에서의 트랜잭션의 서브세트에 대해서만 상기 사용자에게 판독-전용 액세스를 제공하면서 상기 불변 원장에서의 임의의 다른 트랜잭션에 대해서는 상기 사용자에 의한 액세스를 방지하는 것을 위해 상기 서버 시스템의 상기 적어도 하나의 하드웨어 프로세서를 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 명령어가 저장된 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
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