Geri Dön

Managing clinical research using fair digital objects on blockchain

Blokzincir üzerinde fair dijital nesneleri kullanarak klinik araştırmaların yönetilmesi

  1. Tez No: 955340
  2. Yazar: ŞEYMA CİHAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ADNAN ÖZSOY, PROF. DR. OYA DENİZ BEYAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

Blokzincir teknolojisi, ilk çıkış noktası olan kripto para birimlerinde kullanılmasının ötesine geçerek sağlık hizmetleri gibi hassas ve kritik alanlarda da kayda değer katkılar sunma potansiyeline sahiptir. Sağlık hizmetlerinin kalitesinin iyileştirilmesinde temel olan klinik araştırmalar, süreç şeffaflığı, veri bütünlüğü ve hasta hakları açısından blokzincir entegrasyonundan büyük ölçüde yararlanabilir. Blokzincir teknolojisi, benzersiz teknik yetenekleri ile, klinik araştırmaların tasarımından hasta seçimine ve araştırma bulgularının raporlanmasına kadar çeşitli aşamalarda etkili çözümler sunabilir. Ayrıca, klinik araştırma sürecindeki mevcut zorlukları yöneterek, araştırma kalitesini önemli ölçüde artırabilir ve dolayısıyla hasta bakımını iyileştirebilir. Bu tez çalışması, blokzincir teknolojisinin klinik araştırmalardaki potansiyelini ve uygulama alanlarını kapsamlı biçimde ortaya koymayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda, ilk aşamada, araştırma soruları temel alınarak Sistematik Literatür İncelemesi gerçekleştirilmiş ve literatürdeki birincil çalışmalar detaylı bir biçimde analiz edilmiştir. Daha sonra, literatür çalışmasından elde edilen bulgular ışığında ve adım tabanlı model oluşturma yaklaşımıyla bütünleşik bir Kavramsal Model geliştirilmiştir. Son olarak, geliştirilen kavramsal modelin geçerliliğini değerlendirmek amacıyla vaka çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda, klinik araştırmaları yönetmek için özel ve izinli bir Hyperledger Fabric blokzincir platformu geliştirilmiştir. Kullanım senaryosu olarak, çok merkezli araştırmalar için, epidemiyolojik parametrelerinin sayımı ve raporlanmasına yönelik klinik araştırma ağı ve katmanlı-dinamik bir onam yönetim sistemi tanımlanmıştır. Kullanım senaryolarının mantıksal yapısı, akıllı sözleşmeler (chaincode) aracılığıyla, geliştirilmiş ve Fabric Ağı üzerinde çalıştırılmıştır. Ayrıca, bu tez çalışması, klinik araştırmaların yönetilmesi için yalnızca teknik bir çözüm önermekle kalmamakta, aynı zamanda klinik araştırma verilerinin FAIR ilkeleri (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) ve Avrupa Birliği'nin kişisel verilerin korunmasına yönelik genel düzenlemesi olan GDPR ile uyumlu şekilde yönetilmesini de hedeflemektedir. Bu yönüyle, FAIR veri ilkelerini blokzincir teknolojisine entegre eden literatürdeki ilk kapsamlı çalışmadır. Ayrıca, sistemin ölçeklenebilirliğini ve pratik uygulanabilirliğini değerlendirmek amacıyla, farklı boyutlardaki veri kümeleri üzerinde performans testleri gerçekleştirilmiştir. Onam eşlemesi ve projeye uygunluk kontrollerinden kaynaklanan ek işlem yüküne rağmen, sistem kabul edilebilir gecikme süreleri ve işlem hacmi sağlamıştır. Bu sonuçlar, sistem tasarımında, performanstan çok düzenlemelere uyumun ve izlenebilirliğin önceliklendirilmesinden kaynaklanmaktadır. Klinik araştırma bağlamında, gerçek zamanlı işlem gereksiniminin sınırlı olduğu göz önüne alındığında, sistemin performansının yeterli olacağı kabul edilmektedir. Ayrıca, sistemin modüler mimarisi paralel işlem, indeksleme ve performans iyileştirmeleri yoluyla gelecekteki ölçeklenebilirlik gereksinimlerini karşılamaya elverişlidir. Bu tez çalışması, blokzincir teknolojisine ilişkin teorik gelişmeler ile bunların çok merkezli klinik araştırma uygulamalarına entegrasyonu arasında bir köprü kurarak önemli bir katkı sunmaktadır. Kavramsal çerçeveleri ve yaklaşımları somut çözümlere dönüştürerek, yeni teknolojilerin gerçek dünyadaki sorunları çözmede nasıl etkili bir biçimde uygulanabileceğini de göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Blockchain technology has the potential to extend beyond its origins in cryptocurrency and provide considerable value in sensitive domains such as healthcare. In particular, clinical research, a cornerstone for improving healthcare quality, can greatly benefit from blockchain integration in terms of transparency, data integrity, and patient rights. The unique technical capabilities of blockchain can offer promising solutions across various phases of clinical research, from study design and patient recruitment to reporting study findings. By addressing current challenges in the clinical research process, blockchain technology can notably enhance research quality and, consequently, improve patient care. This thesis investigates the implementation scenarios and capabilities of blockchain technology within the domain of clinical research. Accordingly, in the first stage, a comprehensive Systematic Literature Review (SLR) has been conducted based on predefined research questions, and primary studies were analyzed in accordance with the research questions (RQs) in a detailed manner. Then, the Conceptual Model was developed, with insights derived from the findings of the SLR study and a step-based model creation approach. Finally, validation has been performed through case-based applications of the Conceptual Model. A private-permissioned Hyperledger Fabric blockchain platform has been developed to manage clinical research. As a use case, a blockchain-enabled distributed framework has been designed for counting and reporting epidemiological parameters, along with a tiered and dynamic consent management system across multi-site research institutions. This use case logic has been implemented by using a smart contract (chaincode) and deployed on the Fabric network. This study not only proposes a technical solution but also aims to manage clinical research data in alignment with the principles of making data findable, accessible, interoperable, and reusable, as outlined in the FAIR framework and GDPR, the EU's key privacy law. This study appears to be the first to offer a comprehensive integration of FAIR data principles and blockchain technology in a single conceptual framework. Moreover, to evaluate the system's scalability and practical applicability, performance tests were conducted across varying dataset sizes. Despite the added computational load from consent mapping and patient eligibility checks, the system achieved acceptable latency levels and consistent throughput. These results reflect a purposeful design trade-off that prioritizes regulatory compliance and traceability over raw performance. In the context of clinical research, where real-time processing requirements are limited, the system's performance is considered sufficient. Furthermore, the modular architecture allows for future scalability through parallel processing, indexing, and performance tuning. This thesis represents a significant contribution toward bridging the gap between theoretical advancements in blockchain technology and their practical application in real-world multi-site clinical research settings. By translating conceptual frameworks into implemented solutions, it demonstrates how emerging technologies can be effectively operationalized to address real-world challenges.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    956534

    Erişkin bireylerin probiyotik bilgi düzeyi ve kullanım alışkanlıkları ile sindirim sistemi şikayetleri arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi

    Evaluating the relationship between probiotic knowledge levels, usage habits, and digestive system complaints in adults

    CEREN BAYEZİT

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Aile HekimliğiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Aile Hekimliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ÇELİK

  2. Tez No

    938348

    Ar-Ge projelerinde risk ve performans yönetiminde ödül-ceza modelleri ve hibrit çok kriterli karar verme karşılaştırılması

    Comparison of reward-penalty models and hybrid multi-criteria deci̇si̇on maki̇ng i̇n R&D project ri̇sk and performance management

    EZGİ GÜL DİNÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Mühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAFİYE SENCER

  3. Tez No

    960355

    Crohn hastalarında preoperatif radyolojik (MaRIAs skoru) , endoskopik ve biyokimyasal belirteçlerin hastalık aktivasyonu ile korelasyonu

    Correlation between preoperative radiological (MaRIAs score), endoscopic, and biochemical markers and disease activity in Crohn's disease patients

    EMRE ŞİMŞEK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Genel CerrahiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDİNÇ ÇETİNKAYA

  4. Tez No

    899945

    Optimized RF safety monitoring for cerebellar magnetic resonance imaging at 7T

    7T'de serebellum manyetik rezonans görüntülemesi için optimize edilmiş RF güvenlik izleme

    ELNAZ MAHMOUDI MAHMOUDALILOU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERGİN ATALAR

  5. Tez No

    904943

    Hemodynamic assessment of self-expandable pulmonary valve in treating surgically repaired tetralogy of Fallot using 3D printed models

    Cerrahi olarak onarılmış Fallot tetralojisinin tedavisinde kendiliğinden genişleyebilen pulmoner kapağın 3D baskılı modeller kullanılarak hemodinamik değerlendirmesi

    ENDER ÖDEMİŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyomühendislikKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEREM PEKKAN

Geri Dön