Interoperabilidade de dados médicos com blockchain, FHIR e IPFS: eficiência, rastreabilidade e inovação
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Católica de Brasília
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa Stricto Sensu em Governança, Tecnologia e Inovação
|
| Departamento: |
Escola de Educação, Tecnologia e Comunicação
|
| País: |
Brasil
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/handle/tede/3799 |
Resumo: | This dissertation presents a medical data interoperability model based on the integration of blockchain technology, IPFS, and the FHIR standard, with emphasis on efficiency, traceability, and innovation. The research begins with a systematic review and bibliometric analyses conducted in international databases, highlighting limitations of traditional interoperability models, particularly in the context of fragmented health information systems in Brazil. In accordance with the guidelines of the Federal Council of Medicine (CFM), the laws, and regulations governing electronic health records, this work proposes a distributed architecture that employs a public blockchain, smart contracts, RESTful APIs, and the Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) standard data structures to ensure transparency, auditability, immutability, and regulatory compliance. The adoption of a public network enhances decentralization and system resilience, allowing healthcare institutions to operate as independent nodes without the need for a central authority or federated control. The study follows the Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM) methodology, combining theoretical foundations with the development of a functional proof of-concept prototype to demonstrate the technical feasibility of the proposed solution. The results indicate that the use of a public blockchain combined with FHIR reduces redundancies, mitigates clinical errors, facilitates audits, increases the reliability of health records, and supports clinical decision-making by enabling fast and secure access to the patient’s longitudinal history. Furthermore, the model strengthens digital health by fostering real interoperability among heterogeneous systems, reducing operational costs, and enabling a more transparent and efficient ecosystem. The proposed solution provides significant contributions to the advancement of connected health in Brazil and establishes a solid foundation for future applications in real clinical environments and advanced research. |
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Silva, Ana Paula Bernardi dahttp://lattes.cnpq.br/2644093939475294http://lattes.cnpq.br/3869321022696948Santos, Marcelo José de Oliveira2026-02-27T18:12:43Z2025-12-08SANTOS, Marcelo José de Oliveira. Interoperabilidade de dados médicos com blockchain, FHIR e IPFS: eficiência, rastreabilidade e inovação. 2025. 150 f. Dissertação (Programa Stricto Sensu em Governança, Tecnologia e Inovação) - Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2025.https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/handle/tede/3799This dissertation presents a medical data interoperability model based on the integration of blockchain technology, IPFS, and the FHIR standard, with emphasis on efficiency, traceability, and innovation. The research begins with a systematic review and bibliometric analyses conducted in international databases, highlighting limitations of traditional interoperability models, particularly in the context of fragmented health information systems in Brazil. In accordance with the guidelines of the Federal Council of Medicine (CFM), the laws, and regulations governing electronic health records, this work proposes a distributed architecture that employs a public blockchain, smart contracts, RESTful APIs, and the Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) standard data structures to ensure transparency, auditability, immutability, and regulatory compliance. The adoption of a public network enhances decentralization and system resilience, allowing healthcare institutions to operate as independent nodes without the need for a central authority or federated control. The study follows the Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM) methodology, combining theoretical foundations with the development of a functional proof of-concept prototype to demonstrate the technical feasibility of the proposed solution. The results indicate that the use of a public blockchain combined with FHIR reduces redundancies, mitigates clinical errors, facilitates audits, increases the reliability of health records, and supports clinical decision-making by enabling fast and secure access to the patient’s longitudinal history. Furthermore, the model strengthens digital health by fostering real interoperability among heterogeneous systems, reducing operational costs, and enabling a more transparent and efficient ecosystem. The proposed solution provides significant contributions to the advancement of connected health in Brazil and establishes a solid foundation for future applications in real clinical environments and advanced research.Esta dissertação apresenta um modelo de interoperabilidade de dados médicos baseado na integração entre tecnologia blockchain, IPFS e o padrão FHIR, com foco na eficiência, rastreabilidade e inovação. A pesquisa parte de uma revisão sistemática e de análises bibliométricas realizadas em bases internacionais, evidenciando limitações nos modelos tradicionais de interoperabilidade, especialmente diante da fragmentação dos sistemas de informação em saúde no Brasil. À luz das diretrizes do Conselho Federal de Medicina (CFM), das leis e das normas que regulam o prontuário eletrônico, propõe-se uma arquitetura distribuída que utiliza blockchain pública, smart contracts, APIs RESTful e estrutura de dados padronizada no formato Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR), assegurando transparência, auditabilidade, imutabilidade e conformidade regulatória. A adoção de uma rede pública amplia a descentralização e a resiliência da solução, permitindo que instituições de saúde atuem como nós independentes, sem necessidade de autoridade central ou controle federado. O estudo segue a metodologia Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP DM), combinando a fundamentação teórica com a implementação de um protótipo funcional capaz de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Os resultados demonstram que a utilização de blockchain pública associada ao FHIR reduz redundâncias, mitiga erros assistenciais, facilita auditorias, aumenta a confiabilidade dos registros e potencializa a tomada de decisão clínica mediante acesso rápido e seguro ao histórico longitudinal do paciente. Além disso, evidencia-se que o modelo fortalece a saúde digital ao promover interoperabilidade real entre sistemas heterogêneos, reduzir custos operacionais e habilitar um ecossistema mais transparente e eficiente. A solução proposta contribui de forma significativa para a evolução da saúde conectada no Brasil e oferece base sólida para futuras aplicações em ambientes clínicos reais e pesquisas avançadas.Submitted by Ihorranna Oliveira (ihorranna.oliveira@ucb.br) on 2026-02-20T15:59:28Z No. of bitstreams: 1 MarceloSantosDissertacao2025.pdf: 3360172 bytes, checksum: de313f766bd701ca12981a7a0b12c031 (MD5)Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2026-02-27T18:12:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarceloSantosDissertacao2025.pdf: 3360172 bytes, checksum: de313f766bd701ca12981a7a0b12c031 (MD5)Made available in DSpace on 2026-02-27T18:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloSantosDissertacao2025.pdf: 3360172 bytes, checksum: de313f766bd701ca12981a7a0b12c031 (MD5) Previous issue date: 2025-12-08application/pdfhttps://bdtd.ucb.br:8443/jspui/retrieve/13418/MarceloSantosDissertacao2025.pdf.jpgporUniversidade Católica de BrasíliaPrograma Stricto Sensu em Governança, Tecnologia e InovaçãoUCBBrasilEscola de Educação, Tecnologia e ComunicaçãoInteroperabilidade de dados médicosInteroperabilidade na saúdeBlockchain na saúdePadrão FHIRLei Geral de Proteção de Dados - LGPDTecnologia da informação em saúdeSegurança da informação em saúdeProntuário médico eletrônicoMedical data interoperabilityHealth interoperabilityBlockchain in healthcareFHIR standardHealth information technologyHealth information securityElectronic health recordsCNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::CIENCIA DA INFORMACAOInteroperabilidade de dados médicos com blockchain, FHIR e IPFS: eficiência, rastreabilidade e inovaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UCBinstname:Universidade Católica de Brasília (UCB)instacron:UCBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81905https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/bitstream/tede/3799/1/license.txt75558dcf859532757239878b42f1c2c7MD51ORIGINALMarceloSantosDissertacao2025.pdfMarceloSantosDissertacao2025.pdfapplication/pdf3360172https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/bitstream/tede/3799/2/MarceloSantosDissertacao2025.pdfde313f766bd701ca12981a7a0b12c031MD52TEXTMarceloSantosDissertacao2025.pdf.txtMarceloSantosDissertacao2025.pdf.txttext/plain322591https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/bitstream/tede/3799/3/MarceloSantosDissertacao2025.pdf.txtbb43e403ab1c344e7a8eb8208bf3ce91MD53THUMBNAILMarceloSantosDissertacao2025.pdf.jpgMarceloSantosDissertacao2025.pdf.jpgimage/jpeg3102https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/bitstream/tede/3799/4/MarceloSantosDissertacao2025.pdf.jpgfcac418c49a01a05008161ea68dbcbc6MD54tede/37992026-02-28 13:01:15.527oai:bdtd.ucb.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://bdtd.ucb.br:8443/jspui/PRIhttps://bdtd.ucb.br:8443/oai/requestsdi@ucb.bropendoar:47812026-02-28T13:01:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)false |
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