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Blockchain im Life-Sciences-Bereich

Mit der Blockchain Leben retten

| Autor/ Redakteur: Dr. Matthias Manger / Peter Schmitz

Bekannt wurde Blockchain vor allem durch die Krypto-Währung Bitcoin. Doch die Technologie hat ein viel größeres Potenzial. Ein Beispiel ist die Pharma- und Gesundheitsbranche. Dort lässt sich die Blockchain dazu verwenden, Kühlketten zu überwachen und den Weg von Medikamenten und medizinischen Produkten vom Hersteller bis zum Patienten lückenlos zu dokumentieren.

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Die Blockchain kann im Life-Sciences-Bereich mit Supply-Chain- und Bestandsmanagementlösungen Unternehmen dabei helfen, die Qualität und Sicherheit von Produkten zu verbessern.
Die Blockchain kann im Life-Sciences-Bereich mit Supply-Chain- und Bestandsmanagementlösungen Unternehmen dabei helfen, die Qualität und Sicherheit von Produkten zu verbessern.
( Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Deutsche Unternehmen nutzen in zunehmendem Maße Technologien wie Cloud Computing, das Internet der Dinge und Big Data. Doch mit der Blockchain können sich viele Firmen noch nicht so recht anfreunden. Das belegt die repräsentative Studie „Unterwegs zu digitalen Welten“ von Tata Consultancy Services (TCS) und Bitkom Research. Demnach setzen derzeit nur fünf Prozent der Unternehmen Blockchain ein, drei Prozent planen deren Verwendung und sechs Prozent diskutieren noch über den Einsatz. Zum Vergleich: Drei Viertel der befragten Firmen nutzen Cloud Computing, das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) fast 25 Prozent.

Diese Zurückhaltung mag darauf zurückzuführen sein, dass Unternehmen Blockchain in erster Linie mit der Krypto-Währung Bitcoin in Verbindung bringen und noch Skepsis hinsichtlich der Datensicherheit im Einsatz besteht. Doch die Blockchain-Technologie bietet sichere Einsatzmöglichkeiten, wie beispielsweise der Life-Sciences-Bereich zeigt.

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Fälschung von Medikamenten unterbinden

Die Überwachung von Lieferketten ist dabei nur ein Anwendungsbeispiel, das sich in besonderem Maße für die Nutzung der Blockchain-Technologie anbietet. Wie notwendig eine Überwachung in diesem Bereich ist belegt eine Untersuchung des Beratungshauses Deloitte. Ihr zufolge liegt die Quote der Fälschungen bei beliebten Medikamenten bei etwa 70 Prozent. Das Unternehmen schätzt, dass weltweit etwa 250.000 bis 500.000 Patienten durch gefälschte Medikamente zu Tode kommen.

Abhilfe kann eine Lieferkette schaffen, die den Weg eines Präparats vom Hersteller bis in die Arztpraxis oder Apotheke lückenlos dokumentiert. Dabei wird jede Station einer Medikamentenpackung mithilfe einer Blockchain dokumentiert, inklusive Eingangszeit einer Produktlieferung und Informationen zur Packungsgröße. Smart Contracts in Verbindung mit der Blockchain initiieren außerdem automatisch die Bezahlung eines Dienstleisters, sobald der Empfänger den Eingang einer Medikamentenlieferung quittiert. Zu diesem Zweck wird eine Supply-Chain-Lösung an ein CRM-System angebunden.

Um Manipulationen zu verhindern, etwa den Austausch von Medikamenten durch gefälschte Ware auf dem Transportweg, erhält jede Packung eine Seriennummer. Sie wird mithilfe eines Zufallszahlen-Generators erzeugt und in der Blockchain hinterlegt. Diese Serialisierung ermöglicht es, in Verbindung mit IoT-Komponenten und GPS-Trackern, in Echtzeit den aktuellen Standort und Status einer Produktcharge zu ermitteln.

Eine Supply-Chain-Lösung für die Life-Science-Sparte, die intelligente IoT-Edge-Geräte in Verbindung mit der Blockchain Technologie nutzt und in ein Cloud-Ökosystem eingebunden ist, ermöglicht so eine lückenlose Nachverfolgbarkeit. Ein Bestandteil sind beispielsweise Transportbehälter, die sich nur nach Eingabe eines Codes öffnen lassen. Dieser Schlüssel wird ebenfalls über die Blockchain bereitgestellt. Dadurch haben nur autorisierte Personen Zugang zu den Medikamenten oder medizinischen Produkten.

Die Kühlkette in den Griff bekommen

Diese Lösungen haben darüber hinaus einen weiteren Vorteil: Mit ihnen lässt sich nachweisen, dass eine Kühlkette nicht unterbrochen wurde. Dies ist unverzichtbar, weil etwa die Hälfte der gängigsten Medikamente gekühlt werden muss, beispielsweise Lebendimpfstoffe gegen Krankheiten wie Masern und Röteln. Anhand von Sensoren, die an eine IoT-Plattform angebunden sind, lässt sich die Temperatur der Medikamente permanent überwachen. Dies reduziert die Quote der Arzneimittel, die unbrauchbar werden und entsorgt werden müssen, sowie das Risiko, dass Patienten unbrauchbare Medikamente verabreicht werden. Neben geringeren finanziellen Verlusten für Hersteller, Ärzte und Kliniken, verbessert sich somit auch die Behandlung für die Patienten.

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Effektives Bestandsmanagement in der Klinik

Ein weiterer interessanter Anwendungsfall für die Life-Sciences-Branche ist die Inventarisierung von medizinischen Geräten und Implantaten. Denn es muss für Klinken und Arztpraxen jederzeit transparent sein, wie viele dieser Komponenten im Bestand vorhanden sind, wo sie sich befinden und wie es um deren Sterilität bestellt ist. Hinzu kommt ein weiterer Faktor: Medizinische Geräte und Instrumente müssen eine Vielzahl von Vorschriften und Normen erfüllen, wie beispielsweise die Bio-Kompatibilität gemäß EN ISO 10993-1, oder das CB-Zulassungsverfahren für elektrische und elektronische Produkte. Auch die Konformität mit solchen Normen lässt sich mittels der Blockchain überprüfen.

Lösungen für das Bestandsmanagement, die auf eine Blockchain zurückgreifen, sind bereits verfügbar. Diese nutzen beispielsweise neben der Blockchain-Technologie IoT-Komponenten, mit denen medizinische Systeme, Operationsbestecke sowie Transportbehälter ausgestattet werden. Weitere Bestandteile sind eine cloudgestützte IoT-Lösung sowie eine Cloud-Plattform. Über die Cloud steht unter anderem eine Datenbank "as a Service" bereit.

Die Mitarbeiter von Kliniken können so über eine Mobile-App den Status und Verbleib von Komponenten abfragen und bei Bedarf fehlende Produkte bei einem Distributor nachordern. Auch die Fachleute von Vertriebsunternehmen haben die Möglichkeit, per App die Verfügbarkeit von Produkten zu prüfen, bei einem Hersteller Bestellungen aufzugeben und georderte Produkte auf dem Transportweg zu verfolgen.

Alle wichtigen Daten in der Blockchain abgelegt

Die zentralen Informationen, etwa wo sich welche Medizinprodukte befinden oder wer sie gerade in Verwendung hat, werden in einer Blockchain gespeichert und verifiziert. Alle Beteiligten – Hersteller, Lieferanten und Kliniken – sind somit stets auf demselben Informationsstand. Das macht Abläufe transparent und verhindert Konflikte. Zudem lässt sich das Erfassen und Verwalten der Bestände von medizinischen Produkten um 20 bis 30 Prozent optimieren. Ein weiterer Vorteil: Kostspielige Medizinprodukte können effizienter eingesetzt werden. Das spart den Kliniken Kosten und schlägt sich schlussendlich in einer besseren Betreuung der Patienten nieder.

Die Supply Chain und Bestandsmanagementlösungen aus dem Life-Sciences-Bereich zeigen, dass Technologien wie Blockchain, IoT und Cloud Computing Unternehmen helfen können, die Qualität von Produkten zu verbessern, Prozesse zu optimieren und ihren Kunden beziehungsweise Patienten einen besseren Service zu bieten. Gerade diese Faktoren werden angesichts knapper Budgets und steigender Anforderungen im Gesundheitswesen zunehmend wichtiger.

Über den Autor: Dr. Matthias Manger ist Consulting Partner bei Tata Consultancy Services (TCS) für das Segment Life Sciences, zu dem Kunden aus dem Bereich Pharma, Medizintechnik und medizinischer Versorgung gehören. Er berät in diesem Umfeld seit mehr als 20 Jahren bei (inter)nationalen Projekten zu Themen aus Supply Chain Management, Strategie und Implementierung. Besonderer Fokus ist dabei stets Machbarkeit und Ergebnisorientierung.

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