El Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NTIC, Presidente:Hideyuki Tokuda, Doctor.), Centro de Ciencias de la Salud de Kochi (KHSC, Director:Yasuhiro Shimada) y los equipos colaboradores han desarrollado un sistema de copia de seguridad de datos seguro en una red de 800 km que conecta los servidores de datos en Kochi. Osaka, Nagoya, Otemachi y Koganei, Japón, el uso de tecnologías de comunicaciones seguras y de intercambio secreto, y almacenamiento distribuido demostrado de registros médicos y restauración rápida de elementos importantes, como registros de recetas e información sobre alergias, a través de un enlace por satélite en un tiempo tan breve como 9 segundos.

Esta tecnología sería útil para el apoyo médico en situaciones de desastre, así como para compartir y hacer referencias cruzadas de registros médicos entre varios hospitales en situaciones normales. Los resultados se presentarán en la sesión de comunicación cuántica del 16 de diciembre en el Simposio Internacional UE-EE. UU.-Japón sobre Tecnología Cuántica 2019 celebrado en Kioto, Japón.

Fondo

En el gran terremoto del este de Japón en 2011, muchas instituciones médicas fueron destruidas y los servidores de datos que almacenaban registros médicos fueron arrastrados por las aguas del tsunami. Luego se reconoció que los registros médicos deben respaldarse en lugares remotos de manera segura para tales contingencias. En el caso de atención de emergencia después de un desastre, Se deben realizar exámenes y tratamientos médicos a muchas personas en poco tiempo. Durante estos tiempos, existe la necesidad de restaurar rápidamente un mínimo de elementos necesarios para perfilar un paciente, como registros de recetas e información sobre alergias.

Los registros médicos son información personal altamente confidencial. Por lo tanto, la copia de seguridad de los registros médicos debe protegerse mediante técnicas de seguridad adecuadas. Es más, si la copia de seguridad se ajusta a un formato de datos estandarizado común, muchas instituciones médicas pueden compartirlos y hacer referencias cruzadas para evitar la duplicación de exámenes y la medicación excesiva, así como para desarrollar nuevas tecnologías médicas.

Hasta aquí, no se dispone de técnicas que satisfagan todos estos requisitos a la vez.

Logros

Combinamos el intercambio de secretos y las tecnologías de comunicaciones seguras para realizar un sistema de respaldo de datos seguro y demostramos el almacenamiento distribuido de registros médicos y la pronta restauración de elementos importantes. como registros de recetas e información sobre alergias, a través de un enlace por satélite. Este sistema se conoce como Sistema de protección de confidencialidad e integridad a largo plazo de la atención médica (H-LINCOS).

Este H-LINCOS se ha implementado en una red de 800 km que conecta los servidores de datos en KHSC, y los puntos de acceso de un banco de pruebas de red de I + D de alta velocidad llamado JGN operado por NICT, que se encuentran en Osaka, Nagoya, Otemachi, y Koganei (ver Figura 1). Para realizar un control de acceso altamente seguro al H-LINCOS, También se implementan funciones de autenticación, utilizando tecnologías de próxima generación de criptografía de clave pública segura cuántica, que se espera que sea seguro incluso contra ataques informáticos cuánticos.

En este experimento, datos de muestra de registros médicos de 10, 000 pacientes fueron proporcionados por KHSC, cuyo tamaño total de datos fue de 90 GB, convertido al formato de datos estandarizado para el intercambio de información médica (SS-MIX), y almacenados de forma distribuida en el H-LINCOS. En la demostración de recuperación de datos, asumimos que el área de Kochi fue dañada por un desastre, y se desconectaron los enlaces de comunicaciones terrestres con el área de Kochi. Bajo este escenario, Se introdujo un enlace satelital proporcionado por SKY Perfect JSAT al H-LINCOS que conecta las estaciones terrestres en Yokohama y KHSC. Tras una consulta de un elemento de datos del paciente desde un dispositivo terminal en KHSC, los datos originales se restauraron por primera vez en el servidor de datos de Koganei combinando piezas de datos de dos servidores de datos en Osaka, Nagoya u Otemachi. Los datos restaurados se enviaron luego a la estación terrestre de Yokohama, transmitido a la estación terrestre KHSC a través del enlace por satélite, y finalmente entregado al dispositivo terminal en KHSC.

Podríamos restaurar con éxito elementos importantes, como registros de recetas e información sobre alergias, y mostrarlos en una pantalla en un tiempo tan breve como 9 segundos después de la consulta. El tiempo permitido para esperar la adquisición de información en medicina de emergencia es típicamente de 15 segundos. Nuestro resultado cumplió este criterio. Nuestra tecnología permite la entrega rápida de información médica en situaciones de desastre. También proporciona un medio para compartir y hacer referencias cruzadas de registros médicos entre varios hospitales en situaciones normales.

Perspectivas de futuro

Mejoraremos aún más el rendimiento y la fiabilidad del H-LINCOS. En particular, Analizaremos las latencias de comunicación y la congestión de H-LINCOS cuando aumente el tamaño de los datos almacenados y la cantidad de dispositivos terminales conectados para acceder. También investigaremos el apoyo a la atención médica eficiente en situaciones de desastre mediante la operación conjunta de H-LINCOS y el sistema de información digital de desastres para la salud y el bienestar (D24H).