نظارت مستمر بر سلامت بیمار با تکنولوژی بیوسنسورها

(سیارک) پیشرفت ها در میکروالکترونیک، علم مواد و فناوری بی سیم منجر به توسعه ی سنسور هایی شده که می توان از آنها برای نظارت دقیق محیط های غیرقابل دسترس استفاده کرد. نظارت بر سلامت، پزشکی از راه دور، ارتش و نظارت محیط نمونه هایی از استفاده های کاربردی این سنسورها می باشند. این سنسورها را که داخل بدن انسان کار گذاشته شده اند و قستهایی از بدن را پایش می کند، بیوسنسور می نامند. این بیوسنسورها شبکه ای را تشکیل داده و مجموعاً بر وضعیت سلامت میزبان یا حامل خود نظارت می کنند. نظارت بر سلامت شامل مجموعه ای از اطلاعات درمورد پارامترهای حیاتی بدن از بخش های مختلف آن و تصمیم گیری براساس آن می باشد. این اطلاعات ماهیت شخصی داشته و لازم است که محفوظ نگه داشته شود، همچنین عدم حفاظت اطلاعات پیامد های خطرناکی را به دنبال دارد. به علت محدودیت شدید انرژی، حافظه و امنیت محاسبات، ارتباطات بین بیوسنسورها مشکل کوچکی نیست. توزیع کلید در هر مکانیسم امنیتی مرکزیت دارد.
رایانش فراگیر محیطی است که در آن افراد با کامپیوترهای مخفی، جاسازی شده و همراه گوناگونی سروکار دارند. هدف تکنولوژی های رایانش فراگیر، مجتمع سازی یکپارچه ی دستگاه های محاسباتی با محیط می باشد. این روش محیط را قادر می سازد که به نیازهای محاسباتی کاربر، بدون صرف وقت و انرژی از کاربر پاسخ دهد. استفاده از میکروسنسورهای جاسازی شده، بخش جدایی ناپذیر رایانش فراگیر است. مراقبت پزشکی بخش بسیار مهم زندگی روزانه می باشد؛ بنابراین ضروریست که رایانش فراگیر در برنامه های مراقبت پزشکی توسعه یابد. رایانش فراگیر بصورت بالقوه، کاهش هزینه ها، افزایش کارایی و راه حل های فرد محور را برای مراقبت های پزشکی و نظارتی فراهم می کند. پیشرفت های سریع در ریز پردازنده و تکنولوژی مواد حسی منجر به توسعه سنسور های کوچکی شده که می تواند در بدن انسان کار گذاشته شود.

بیوسنسور های مبتنی بر روش مراقبت پزشکی، باعث می شوند که مراقبت ها با کم شدن زمان پاسخ و کاهش جزئیات برنامه ها موثرتر باشند. با این تکنولوژی نظارت مستمر بر سلامت بدن انسان و جمع آوری داده در زمان واقعی ممکن شده است. بیوسنسور ها در بدن انسان کار گذاشته شده و این سنسور ها بین خودشان و برخی از هویت های خارج بدن انسان تشکیل یک شبکه بی سیم می دهند. شبکه بی سیم مناسب ترین انتخاب است؛ چرا که شبکه کابلی نیازمند قرار دادن سیم ها در بدن انسان می باشد که این موضوع مطلوب نیست. چنین شبکه ای برای کاربرد های بی شماری شامل: گرد آوری و انتشار داده مورد استفاده قرار گیرد. ممکن از بیوسنسور ها برای نظارت بر پارامتر های فیزیولوژیکی مانند؛ فشار خون، سطح قندخون و جمع آوری داده برای آنالیز های بعدی، مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع قابلیت نظارت برسلامت بی درنگ را ممکن می سازد. بیوسنسور های قرار داده شده در زیر لایه ی پوست و منطقه ی بینی و دهان برای شناسایی وجود سموم مضر در غذای خورده شده و هوای استنشاق شده، مورد استفاده قرار می گیرد.

به محض تشخیص یک سم امکان اتخاد اعمال درمانی وجود داشته، یا لااقل میزبان در مورد آن آگاه می شود. چنین کاربرد هایی در موقعیتی مانند حملات شیمیایی یا بیولوژیکی که زمان پاسخ کوتاه برای اجتناب از آسیب های شدید بسیار ضروری است، به شدت مفید است. کاربر د های انتشار اطلاعات شامل بیوسنسور هایی برای آسیب های بینایی می باشد که این بیوسنسور ها در شبکیه چشم افراد نابینا کار گذاشته می شود. این بیوسنسور ها سیگنال ها نوری را از محیط خارج جمع آوری کرده و سلول های نوری چشم را تحریک می کنند و از این طریق باعث دید حداقلی می شوند. کاربرد های دیگر شامل تحریک اعمالی نظیر مدیریت دارو داخل بدن براساس ورودی های خاص می باشد. در هر سیستم اطلاعاتی ساخت مکانسیم های امنیتی به منظور حفاظت اطلاعات ضروری است. زمانی که این اطلاعات ذخیره یا منتقل شوند در مقابل رخنه و نفوذ حساس هستند. درجه امنیت مورد نیاز به کاربرد خاص بستگی دارد. اغلب تناسبی میان فراهم آوری سطوح امنیتی و کارایی سیستم وجود دارد. اطلاعاتی که در برنامه کاربردی کنونی منتقل می شوند؛ اطلاعات پزشکی بسیار مهمی است که حفظ آن به وسیله ی قانون مورد نیاز است. به این معنا که باید ویژگی های داده امن را داشته باشد: صحت، یکپارچگی و محرمانه بودن.
مجموعه محدویت ها آزموده شده برای بیوسنسور ها باعث شده است که راه حل های موجود برای امنیت شبکه های سنسوری در مورد بیوسنسور ها مناسب نباشد. از این رو امنیت بیوسنسور ها نیازمند راه حل های جدیدی برای حل این مشکلات می باشد. در برنامه کاربردی ما بیوسنسور ها داخل بدن انسان قرار داده شده اند. نیازمندی مکانیسم امنیت به ورودی هایی از بدن، باعث جذابیت این طرح می شود. این ورودی به شکل زیست سنجی هایی از بدن می باشد. ملاک اصلی برای زیست سنجی مناسب برای اهداف امنیتی، این است که آیا به اندازه کافی تصادفی است تا در ساخت سیستم های امنیتی مورد استفاده قرار گیرد.

در این جا مکانیسم امنیتی ای  پیشنهاد می شود که از زیست سنجی مشتق شده از بدن انسان، برای امن سازی مواد کلیدی که از آن برای امن سازی ارتباطات داده بهره گرفته می شود، استفاده  کند.این مقاله ادامه دارد...........ترجمه  itrans.ir