Aplicando Blockchain e Aprendizado de Máquina para Redes de Suprimento de Drogas

Por muitos anos, as empresas farmacêuticas têm lutado para rastrear produtos na cadeia de abastecimento. Essa desvantagem tornou mais fácil para os falsificadores introduzirem medicamentos falsificados no mercado.

Para neutralizar o problema, é necessário um novo sistema de rastreamento e rastreamento de medicamentos. Os pesquisadores acreditam que o blockchain pode fornecer a base tecnológica para tal sistema, porque pode rastrear drogas legítimas e ajudar a prevenir a circulação de drogas falsas.

Os medicamentos falsificados são definidos pela Organização Mundial da Saúde como aqueles que "são fabricados de forma fraudulenta, com rótulos errados, [de] baixa qualidade, ocultando o detalhe ou identidade da fonte e [não seguindo] o padrão definido".

Embora esses medicamentos possam incluir alguns ingredientes genuínos, eles também podem conter ingredientes tóxicos no nível de produção. Se consumidos, podem causar sérios problemas de saúde.

Às vezes, os fabricantes de medicamentos falsificados usam logotipos de empresas confiáveis ​​para colocar seus produtos no mercado. Embora seja um problema mundial, essa prática afeta desproporcionalmente os países em desenvolvimento.

Os medicamentos falsificados são distribuídos por uma rede altamente complexa, tornando-os difíceis de detectar e remover. Para evitar sua distribuição, é necessário um sistema que possa rastrear e rastrear a distribuição de medicamentos em todas as fases. Blockchain é a mais recente inovação que promete atingir esse objetivo.

Blockchain foi originalmente criado para servir como o log de transações para Bitcoin. Ele fornece um livro razão distribuído para o armazenamento de registros de dados, que são organizados em vários “blocos”. Os dados coletados incluem hora, data, preço e participantes envolvidos em cada transação. Quando um bloco é alterado, todas as peças são atualizadas de acordo, garantindo informações atualizadas para cada transação.

Quando aplicado à cadeia de suprimentos farmacêutica, o blockchain oferece um livro-razão eletrônico pelo qual todos na rede podem ver e validar as informações.

Para criar um sistema seguro de gerenciamento da cadeia de suprimentos de medicamentos, os designers propuseram o uso de blockchain com tecido Hyperledger. Este software é capaz de monitorar e rastrear todas as partes do processo de entrega do medicamento. Ele pode configurar vários bancos de dados de estado mundial para manter um conjunto de valores atuais. Quando aplicado ao mundo farmacêutico, permite que os medicamentos sejam rastreados com precisão, independentemente de onde estejam no mundo.

Para combater medicamentos falsificados, os pesquisadores propuseram um sistema de recomendação e gerenciamento de cadeia de suprimentos de medicamentos baseado em blockchain e aprendizado de máquina (DSCMR). É importante distinguir entre esses dois componentes complementares - no sistema de gerenciamento de medicamentos, os usuários podem rastrear o medicamento em cada etapa, fazer pedidos, atualizar pedidos e muito mais, enquanto o sistema de recomendação identifica o melhor medicamento para clientes farmacêuticos por meio do uso de Módulos baseados em aprendizado de máquina N-gram e LightGBM.

Com o sistema de gerenciamento da cadeia de suprimentos de medicamentos, os usuários podem realizar transações, como verificação de informações sobre medicamentos, rastreamento e rastreamento de pedidos e atualização de registros. Os usuários podem incluir pacientes, médicos, fabricantes, distribuidores, farmácias e hospitais. Os dados relacionados a vários usuários são armazenados no blockchain, o que é demonstrado nesta imagem.

Cada usuário recebe um aplicativo da web por meio do qual pode realizar transações e se comunicar com a rede blockchain, bem como rastrear o status da entrega. Para garantir a segurança em toda a cadeia de abastecimento farmacêutico, todos os usuários devem receber permissão para verificar os detalhes completos dos medicamentos. Eles usam o aplicativo cliente para fazer login e realizar suas respectivas transações.

Para enviar uma proposta de transação, os usuários devem fazer uma solicitação usando suas credenciais. Se considerada válida, a solicitação é enviada a nós pares no sistema para ser revisada e aprovada. Esses nós examinam a proposta e concedem aprovação se ela atende aos critérios do contrato inteligente. Eles também validam os resultados das transações e os registram no razão. Depois que essa ação for concluída, o livro-razão atualizará todos os dados para que todos possam ver. O procedimento proposto pode ser visto aqui.

Para o sistema de recomendação de medicamentos, um conjunto de dados de revisão pública com base em análises de usuários de drogas foi criado para treinar o sistema e prever os medicamentos mais eficazes disponíveis na indústria. Os dados de revisão incluem informações sobre efeitos colaterais, benefícios e comentários de clientes recebidos no aplicativo cliente mencionado anteriormente.

O sistema de recomendação também é capaz de se treinar por meio do modelo N-gram, reconhecendo novas avaliações e atualizando os resultados de acordo. Isso é mostrado nesta figura.

O uso de contratos inteligentes limita o número de indivíduos envolvidos em uma determinada transação. Um contrato inteligente fornece às partes um meio de trocar informações, propriedades ou até mesmo dinheiro sem o uso de um agente ou corretor terceirizado. Normalmente, consiste em linhas de código de computador que fazem cumprir o contrato.

Na rede proposta, Java e Node.JS foram usados ​​para escrever contratos inteligentes. Eles são armazenados no livro-razão distribuído do blockchain, onde são protegidos contra adulteração ou possível exclusão.

Várias conclusões emergiram dos testes do sistema DSCMR baseado em aprendizado de máquina proposto. No sistema de gerenciamento de medicamentos, o aplicativo cliente mencionado anteriormente pode se comunicar com o blockchain de forma eficaz. Uma vez que a identidade de um usuário é validada pelos nós de mesmo nível, eles são capazes de iniciar transações. Conforme mostrado nesta figura, os fabricantes podem adicionar, atualizar ou excluir detalhes do medicamento no blockchain. Outros participantes, como médicos, hospitais e farmácias, podem visualizar esses registros e fazer alterações e atualizações nas informações dos medicamentos conforme necessário, conforme mostrado aqui.

O compositor do servidor REST auxilia na comunicação entre o aplicativo cliente e o blockchain. Quaisquer solicitações para validar transações são enviadas por meio do servidor e, em seguida, armazenadas no blockchain. Este processo é demonstrado aqui.

Quanto ao sistema de recomendação de medicamentos, foram testadas quatro condições:acne, hipertensão, ansiedade e dependência de álcool. Utilizando o aplicativo cliente, o sistema funcionou para sugerir com precisão o melhor remédio para os clientes, de forma segura e transparente. Os pacientes também podiam rastrear a origem do medicamento para determinar se era verdadeiro ou falso.

O sistema DSCMR oferece quatro vantagens principais no combate à falsificação de medicamentos:

• Ele pode recomendar os melhores e mais bem avaliados remédios para os clientes.
• Ele permite que os pacientes acessem o sistema diretamente por meio de um aplicativo cliente e clientes farmacêuticos, como médicos, usando suas credenciais.
• Ele pode fornecer aos clientes uma experiência segura e transparente.
• Os pacientes podem verificar toda a origem do medicamento digitalizando um código de barras.

Sejam médicos, farmacêuticos, hospitais ou fabricantes, todos os envolvidos na cadeia serão capazes de rastrear o medicamento relevante ao longo da cadeia de abastecimento. Isso ajuda a evitar a entrada de medicamentos falsificados na rede e reduz o problema dos medicamentos falsificados.

Daniel Browning é coordenador de desenvolvimento de negócios da Do Supply Inc.