Tendencias21

Un protocolo permitirá conectar los marcapasos a Internet

El protocolo de seguridad Ladón, desarrollado por una investigadora de la Universidad del País Vasco/EHU, permitirá en un futuro conectar los marcapasos a Internet, de modo que los médicos puedan hacer un seguimiento instantáneo de la salud del paciente. El sistema gasta poca energía y tiene poco retardo, aunque aún hay que probarlo en un paciente real.

Un protocolo permitirá conectar los marcapasos a Internet

El área de la sanidad no es ajena a la revolución de las tecnologías de la información y las comunicaciones. Gracias a los últimos avances en microelectrónica y tecnologías de comunicación, no es difícil imaginar un futuro con sensores médicos conectados a Internet.

El protocolo de seguridad Ladón, desarrollado por la investigadora de la Universidad del País Vasco/EHU Jasone Astorga dentro del grupo de investigación I2T (Investigación e Ingeniería Telemática), es un paso más en el camino de la monitorización remota de pacientes con sensores implantados.

Ladón cuenta con características revolucionarias que hacen posible la implementación de aplicaciones que garantizan la privacidad en este tipo de sensores, es decir, que la información médica se proporcione únicamente a peticiones legítimas y autorizadas.

El envejecimiento de la sociedad precisa nuevas y más rentables soluciones para mejorar la calidad de vida de los pacientes y reducir la carga que eso supone para el sistema de bienestar social. En las sociedades occidentales modernas, la implantación de marcapasos y desfibriladores cardioversores implantables (DCIs) está creciendo rápidamente. Este tipo de dispositivos controla el ritmo cardíaco, y, en caso necesario, envía una respuesta apropiada para hacer latir al corazón a un ritmo adecuado.

Además, registran patrones de actividad del corazón cuando detectan un ritmo cardiaco anormal. Esta información es chequeada, monitorizada, periódicamente por un médico, para planear su tratamiento futuro. Para ello, la información se transmite de forma inalámbrica a un dispositivo externo. Actualmente, esta comunicación se lleva a cabo en dependencias hospitalarias.

Los principales fabricantes de marcapasos y DCIs han empezado a comercializar dispositivos de administración remotos. La monitorización remota de sensores médicos implantables e inalámbricos es un campo en constante avance, que, sin embargo, tiene todavía claras deficiencias. La conexión directa de los sensores médicos a Internet es el siguiente paso natural en esa evolución, y, gracias a ello, los médicos podrán obtener la información almacenada por los sensores en cualquier momento y desde cualquier dispositivo conectado a Internet.

A pesar de su gran potencial, el éxito de un sistema de monitorización de este tipo está condicionado, entre otros, por la protección de la privacidad de la información transmitida. Jasone Astorga, del Departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la UPV/EHU, ha desarrollado Ladón, un mecanismo eficiente de autenticación, autorización y establecimiento de claves extremo a extremo (claves para la comunicación entre el terminal utilizado por el médico y el dispositivo del paciente), que proporciona características revolucionarias a este tipo de sensores.

Características

Son tres los parámetros clave en el desarrollo de nuevas soluciones para sensores médicos implantables: el consumo energético, el espacio de memoria y la latencia.

La eficiencia energética es el parámetro de diseño más importante para cualquier protocolo que tenga que funcionar en estos dispositivos, ya que la sustitución de las baterías usadas en ellos supone abrir una herida en el pecho del paciente.

Según explica Astorga en la nota de prensa de la UPV/EHU, se ha comprobado que «el consumo energético del protocolo Ladón es despreciable en comparación con el consumo habitual de un marcapasos o DCI aplicando su terapia (estimulando o desfibrilando), y no tiene un impacto significativo en la duración de las baterías».

Por otra parte, se ha comprobado que la implementación de esta aplicación de seguridad en los sensores ha dado lugar a un consumo de memoria muy reducido. Y, por último, la latencia (retardos temporales) introducida por el protocolo en el establecimiento de una comunicación segura es también reducida.

Todo ello lo convierte en un protocolo adecuado para implementar funcionalidades de autenticación y control de acceso en los sensores y para el establecimiento de una clave secreta que pueda usarse para proteger la confidencialidad y la integridad de la información médica transmitida por la red inalámbrica.

Telecirugía

Aparte de su aplicación en la monitorización remota de sensores médicos, todas las comprobaciones realizadas con relación al protocolo llevan a la conclusión de que éste es un protocolo de autenticación, autorización y establecimiento de claves adecuado para ser utilizado incluso en la securización de aplicaciones críticas desde el punto de vista del retardo, como por ejemplo la telecirugía.

De todas maneras, todavía queda lejos la posibilidad de comercializar dicho protocolo para estos fines, ya que se deberían llevar a cabo validaciones con marcapasos reales. «Nuestra validación la hemos llevado a cabo con un sensor comercial, no con un marcapasos real», explica la investigadora.

Es decir, «se deberían realizar estudios con sensores médicos reales y estudios con pacientes reales. En cualquier caso, creemos que es un paso adelante en la línea hacia donde puede ir avanzando la monitorización remota de pacientes con sensores médicos implantados».

Jasone Astorga es ingeniera de telecomunicaciones y profesora adjunta del Departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao de la UPV/EHU. El diseño del protocolo Ladón fue la base de la investigación realizada en su tesis.

Referencias bibliográficas:

J. Astorga, J. C. Astorga, E. Jacob, N. Toledo, M. Higuero: Securing access to next generation IP-enabled pacemakers and ICDs using Ladon. Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments (2014).

J. Astorga, E. Jacob, N. Toledo, M. Aguado: Analytical Evaluation of a Time- and Energy-Efficient Security Protocol for IP-enabled Sensors. Computers and Electrical Engineering (2014). doi:10.1016/j.compeleceng.2013.10.002

J. Astorga, E. Jacob, M. Huarte, M. Higuero: Ladon: End-to-end Authorization Support for Resource-Deprived Environments. IET Information Security (2012). doi:10.1049/iet-ifs.2010.0259

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La IA podría ser el límite para todas las civilizaciones avanzadas en el Universo 10 abril, 2024
    Un nuevo estudio sugiere que el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hacia una Superinteligencia Artificial (ASI) podría explicar por qué no hemos detectado aún otras civilizaciones avanzadas en el cosmos, a pesar de la alta probabilidad de su existencia: en vez de supernovas, plagas, guerras nucleares o eventos climáticos extremos que hayan sido un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Higgs ha podido dejar abierta la puerta a la Nueva Física 10 abril, 2024
    La muerte de Peter Higgs, que pasará a la historia como el descubridor del bosón que explica cómo se forma la materia, deja un legado en la historia de la física que todavía puede aportar algo más trascendente: la prueba definitiva de una Nueva Física más allá del Modelo Estándar.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje 9 abril, 2024
    Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.
    Pablo Javier Piacente
  • La Luna se invirtió por completo hace más de 4 mil millones de años 9 abril, 2024
    Hace unos 4.220 millones de años, poco después de que la Luna se formara a partir de un trozo de la Tierra que se desprendió durante una colisión violenta a principios de la historia del Sistema Solar, nuestro satélite se dio vuelta y comenzó así una etapa clave de su desarrollo. Así lo ha comprobado […]
    Pablo Javier Piacente
  • Arte rupestre de hace 2.000 años podría representar música psicodélica 9 abril, 2024
    Aunque la música psicodélica moderna no nació hasta la década de 1960, las influencias psicodélicas se pueden encontrar en el arte rupestre de hace miles de años. Grabados precolombinos en piedra, de 2.000 años de antigüedad, reflejan figuras humanas bailando en estado de trance chamánico.
    Redacción T21
  • Descubren antiguas partículas de polvo espacial provenientes de otro sistema estelar 8 abril, 2024
    Los astrónomos han descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre, que fue formado por una estrella distinta a nuestro Sol. El polvo se habría originado luego de una supernova: las partículas son como "cápsulas del tiempo celestes" y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre.
    Pablo Javier Piacente
  • Un lejano mundo deja ver una increíble explosión de luz en sus cielos "metálicos" 8 abril, 2024
    Utilizando datos del Telescopio Espacial CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo centro de operaciones científicas se localiza en la Universidad de Ginebra, en Suiza, un equipo internacional de científicos logró detectar por primera vez un extraño fenómeno lumínico denominado “gloria” en un exoplaneta: el estallido de luz se apreció en WASP-76b, un mundo […]
    Pablo Javier Piacente
  • El ordenador cuántico desembarca en el mundo universitario 8 abril, 2024
    La última computadora cuántica System One de IBM se ha instalado en el Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) en Nueva York. Es la primera máquina cuántica de IBM instalada en un campus universitario de Estados Unidos. Una revolución en el mundo académico que impulsa la formación de un ecosistema cuántico global.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los cocodrilos imitan a las ballenas antes de aparearse 7 abril, 2024
    Los cocodrilos cortejan a las hembras lanzando un chorro de agua al aire, tal como hacen las ballenas cuando salen a la superficie. A ellas les encantan también los silbidos y las burbujas que les dedican sus parejas antes de aparearse. Se está elaborando un diccionario de cocodrilos.
    Redacción T21
  • Los drones policiales se implantan en Estados Unidos 6 abril, 2024
    Chula Vista, un suburbio de San Diego, California, con una población de 275.000 habitantes, es una de las pocas ciudades estadounidenses que utiliza sistemáticamente drones para ayudar a la policía en caso de emergencia. En activo desde 2018, el sistema está sirviendo de referencia a otros Estados y tal vez otros países.
    Redacción T21