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

  • Crean bebés digitales para mejorar la atención sanitaria infantil 27 junio, 2024
    Un equipo de investigadores desarrolló modelos informáticos que simulan los procesos metabólicos únicos de cada bebé: los “gemelos digitales” pueden ayudar a comprender mejor las enfermedades metabólicas raras y otros desafíos que enfrentan los bebés humanos durante los primeros 6 meses de vida, que son críticos para su crecimiento posterior.
    Pablo Javier Piacente
  • Los vientos espaciales son similares a los que soplan en la Tierra 27 junio, 2024
    Los científicos han descubierto corrientes en el espacio que reflejan de manera inquietante los vientos que giran cerca de la superficie de la Tierra, lo que sugiere fuerzas ocultas que los conectan. Este nuevo conocimiento podría proporcionarnos una mejor comprensión de los sistemas ambientales que circulan alrededor del globo y mejorar los pronósticos meteorológicos espaciales […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los archivos geológicos anticipan nuestro futuro climático 27 junio, 2024
    Hace 56 millones de años, la erosión del suelo se cuadruplicó en el planeta debido a las fuertes lluvias y las inundaciones de los ríos provocadas por un calentamiento global muy similar al que conocemos hoy.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los incendios forestales extremos se duplicaron en los últimos 20 años en todo el planeta 25 junio, 2024
    Una nueva investigación concluye que la frecuencia e intensidad de los incendios forestales extremos se ha más que duplicado en todo el mundo en las últimas dos décadas, debido al calentamiento global antropogénico y otros factores relacionados. Se trata de la primera ocasión en la cual los científicos pudieron trazar una tendencia global para los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectado en el Mediterráneo el neutrino más energético del universo 25 junio, 2024
    El neutrino más potente jamás observado ha dejado su huella en las profundidades del Mediterráneo, aunque todavía se desconoce de qué rincón del universo procede. Los neutrinos cosmogénicos son los mensajeros de algunos de los eventos más cataclísmicos del cosmos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA identifica seis formas diferentes de depresión 24 junio, 2024
    Los científicos han identificado seis formas biológicamente distintas de depresión gracias a la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA) en estudios cerebrales. El hallazgo podría explicar por qué algunas personas no responden a los tratamientos tradicionales para la afección, como los antidepresivos y la terapia psicológica.
    Pablo Javier Piacente