ヘルスケア業界のデータストレージ

課題と解決策

Author ジェイソン・CC・チャン | 2021年11月29日 | 全て, 組込

導入

最近では医療ほどデータ主導型の業界はほとんどありませんが、それには十分な理由があります。医療機関は、診断を行って質の高いケアを提供するために、患者記録への信頼性が高く効率的なアクセスに依存しています。

このデータは、人口統計情報や臨床記録から臨床検査や医療画像に至るまで、さまざまな形式をとっており、その範囲は実に膨大です。病院で生産されていると推定されています 50 ペタバイト (5,000 万ギガバイト) 毎年の情報量。

では、医療機関は、医療データのサイズと複雑さの急増にどのように対処すればよいのでしょうか?この記事では、医療におけるデータストレージを取り巻く最も差し迫った課題のいくつかと、医療機関がストレージ容量、速度、信頼性を向上させるためのさまざまなソリューションについて調査します。

課題 #1: 非常に多様な医療シナリオ

医学は非常に幅広い分野であるため、データストレージ要件も大きく異なります。以下に 3 つの可能性を示します。

- - 血液検査装置と人工呼吸器: 多くの医療機器は、ネットワークにアクセスせずにプログラムを更新したり、データを転送したりする必要があります。この使用例は、SD カードやコンパクトフラッシュ (CF) カードなどのリムーバブルストレージに適しています。
  - 患者記録のデータストレージ: 患者記録には、医療画像やゲノムデータなどの機密性の高いデータが含まれる場合があります。さらに、このデータのサイズは非常に大きくなる可能性があります。この使用例では、セキュリティが組み込まれた大容量ストレージデバイスが必要です。
  - 最先端のテクノロジー: 高速スキャンデバイスは、短時間で大量の情報を提供できます。これには、このすべてのデータを分析する人工知能と、それを効率的に処理および処理できる高速ストレージの両方が必要です。

課題 #2: 医療分野におけるデータセキュリティ

の HIPAA ジャーナルは、IT セキュリティに関する非常に憂慮すべき統計を明らかにしました。 2009 年から 2020 年の間に、米国では 3,700 件を超える医療関連のデータ侵害が発生し、2 億 6,800 万件以上の記録に影響を与えました。

侵害の膨大な数はすでに憂慮すべきことですが、おそらくより懸念すべき統計は、ハッキングと侵害がどのように増加しているかということです。 2009 年に、500 以上の記録に影響を与えた医療データ侵害は 18 件のみでした。 2020 年までに、その数は 642 に急増しました。

さらに、医療データ侵害の潜在的な攻撃対象領域は今後も増加し続ける可能性があります。たとえば、市場インテリジェンス企業 ReportLinker は、世界のデジタルヘルスケア市場が到達すると予測しています。 2026 年までに $4,569 億, 2020年の$1,525億から3倍に増加しました。

言い換えれば、デジタルヘルスケア業界は、急速に拡大する市場と機密性の高いデータを組み合わせており、その多くは他のシステムに転送するか、長期保管する必要があり、データ侵害に対する脆弱性にとっては完璧な嵐です。

これらの理由から、医療用ソリッドステートドライブ (SSD) には、患者データのプライバシーとセキュリティを保護するために次の機能が必要です。

- - - デジタル署名: Phison SSD はデジタル署名検証を実装しています。デバイスは承認されたファームウェアのみを受け入れることができます。これにより、SSD がハッキングや不正なファームウェアのアップグレードから保護されます。
    - TCG オパール 2.0: Trusted Computing Group (TCG) は、ハードウェアの強化を通じてコンピューターのセキュリティを向上させるための業界仕様を開発するテクノロジー企業のコンソーシアムです。 TCG Opal ストレージ仕様は、ハードウェアベースの暗号化が組み込まれた、いわゆる「自己暗号化ドライブ」のための一連の標準です。 Phison は、この仕様の最新バージョンである Opal 2.0 をサポートし、起動前認証や論理ブロックアドレス (LBA) による権限の設定などのセキュリティ機能を備えた SSD を提供しています。

チャレンジ #3: 最先端の医療技術

新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、デジタル技術を使用して遠隔で医療を提供する遠隔医療などの新たな進歩の台頭が加速しています。特に、遠隔手術ではロボット工学を使用して、医師が遠隔地からリアルタイムで患者の手術を行うことができます。

遠隔手術では、医療チームのメンバー全員が高品質の音声で通信する必要があります。ただし、舞台裏では、高品質のオーディオを使用するには、ディスクの読み取りおよび書き込み操作で高いパフォーマンスを維持する必要があります。 Phison のファームウェアエンジニアチームは、ストレージデバイスのパフォーマンスを最適化するために、ガベージコレクションやウェアレベリングなどの技術をテストしています。

別の例: 体の臓器や組織をスキャンするための MRI (磁気共鳴画像法)。 MRI は患者にとって不快な経験となることがよくあります。トンネルは狭いです。マシンの音が大きく、スキャンには通常 15 ～ 60 分かかります。

ただし、ストレージテクノロジの新たな開発のおかげで、このエクスペリエンスはすぐに改善される可能性があります。 2019 年、Phison は、PCIe 4.0 x4 インターフェイスをサポートする世界初の商用 SSD ソリューションである PS5016-E16 SSD ドライブをリリースしました。翌年、Phison はこれまでで最速の PCIe Gen 4×4 NVMe SSD ソリューションである PS5018-E18 を提供しました。

PCIe Gen4x4 はゲーマーや技術者だけを対象としたものではなく、患者エクスペリエンスにおける医療の新たなブレークスルーを可能にします。 MRI 装置に PCIe Gen4x4 SSD を組み込むと、画像解像度を向上させながらスキャン時間を短縮できます。つまり、MRIの被験者はより快適になり、医師はより簡単かつ高精度な診断を行うことができるようになります。

Phison が医療向けデータストレージをどのように推進しているか

Phison には、ヘルスケアなどのユースケース向けの組み込みストレージソリューションを専門とする社内チームがあります。 Phison の SSD ソリューションは、医療機関に複数の利点をもたらします。

1. 信頼性

信頼性、つまり、障害やパフォーマンスの問題なく動作する能力は、ヘルスケアストレージデバイスにとって重要な関心事です。 Phison は、ドライブコンポーネントから最終製品に至るまで、医療業界に最も信頼性の高いストレージソリューションを提供することに専念しています。

Phison 組み込み SSD では、すべてのコントローラーと NAND フラッシュメモリがウェーハ選別プロセスを経て、最高品質のコンポーネントが選択されています。お客様は、SSD の信頼性を強化するためにコンフォーマルコーティングやエポキシを選択することもできます。

さらに、Phison 製品には、エンドツーエンドのデータ整合性と包括的なデータ保護のための機能が含まれています。これらのテクノロジーにより、速度やパフォーマンスを犠牲にすることなく、電源投入から電源切断までのライフサイクル全体にわたって情報が安全に保護されます。たとえば、データエラーを防ぐために、Phison は、LDPC (低密度パリティチェック) 硬判定および軟判定デコード、および SMART ECC (誤り訂正符号) テクノロジーを 3 つの側面からなる誤り訂正アルゴリズムに使用しています。

2. 長寿命

HIPAA や州法などの規制により、医療機関は患者の最後の受診から何年間も医療記録を保持することが義務付けられています。幸いなことに、Phison の SSD ソリューションは交換することなく何年も使用できます。 SSD はハードディスクよりも損傷を受けにくく、時間の経過とともに故障する可能性のある可動部品が含まれていません。

さらに、コンポーネント変更のリスクを軽減するために、部品表 (BOM) をロックできます。これは、メモリカードのフラッシュ、ファームウェア、およびコントローラがユーザーへの事前通知なしに変更されないことを意味します。

3. データのセキュリティ

連邦情報処理標準 (FIPS) 140-2 は、IT セキュリティおよびデータ暗号化アルゴリズムに関する米国政府の標準です。 FIPS 140-2 (およびその後継の FIPS 140-3) は、医療会社や医療機器メーカーによって広く採用されるようになりました。 Phison は FIPS 140-2 認定を取得していますこれらの組織のニーズに合った安全な SSD ソリューションを実現します。

医療データストレージソリューションの市場に参入していますか?フィソンがお手伝いします。当社の才能あるエンジニアは、急速に進化する医療分野に信頼できるソリューションを提供できるよう、ハードウェアからファームウェアに至るまでストレージデバイスの最適化に常に取り組んでいます。さらに詳しく知りたい場合は、以下をご覧ください。フィソンのブログまたは今すぐご連絡くださいあなたの状況についてチャットします。