Medizingeräte erkennen Patienten

US-Forscher haben ein biometrisches System entwickelt, mit dem Krankenhaus-Hardware Patienten automatisch unterscheiden kann.

Momentan müssen Krankenpfleger, Ärzte und medizinische Verwaltungskräfte selbst dafür sorgen, dass die Identitäten ihrer Patienten nicht durcheinandergebracht werden. Der Computerwissenschaftler Cory Cornelius vom Dartmouth College in New Hampshire will mit einem neuen Verfahren Abhilfe schaffen: Eine Uhr-ähnliche Komponente misst die sogenannte Bioimpedanz einer Person.

Das Gerät, das die eindeutige Antwort des Körpers auf schwache elektrische Signale auswertet, könnte medizinische Geräte wie Blutdruckmessmanschetten automatisch erkennen lassen, an welchem Träger sie gerade sitzen und die Werte dann passgenau an eine elektronische Patientenakte senden. Die Bioimpedanz am Handgelenk einer Person unterscheidet sich teils deutlich, weil sie von der individuellen Zusammensetzung von Knochen, Muskeln und Blutgefäßen abhängt.

Je mehr digital vernetzte medizinische Geräte eingesetzt werden, desto wichtiger werden Methoden zur sicheren Authentifizierung. Mittlerweile gibt es in diesem Bereich sogar erste Hackversuche – zum Beispiel bei Herzschrittmachern.

"Die Idee, Bioimpedanz als biometrisches Verfahren zu verwenden, halte ich für clever", meint der Informatiker Kevin Fu von der University of Massachusetts Amherst, der zur Sicherheit medizinischer Geräte forscht.

Eine automatische Nutzererkennung durch solche Hardware hätte auch außerhalb des Krankenhauses viele praktische Vorteile: Ein Haushalt könnte beispielsweise ein Fitness-Überwachungsgerät miteinander teilen und das Authentifizierungsverfahren nutzen, um einzelne Familienmitglieder zu unterscheiden, damit jeder seine eigene digitale Ergebnistabelle erhält. Bislang müssen sich solche Systeme stets an externen Werten ausrichten – eine Waage beispielsweise anhand früherer Gewichtsmessungen. "Wir haben das System anfangs an uns selbst getestet", sagt Cornelius. Mittlerweile seien aber Experimente mit 46 Freiwilligen gelaufen.

Bei dem Verfahren schickt zunächst eine Elektrode einen Wechselstrom durch das Handgelenk des Trägers hindurch an eine zweite Elektrode. Durch die Messung der Spannungsveränderung lassen sich Widerstand und weitere elektrische Werte feststellen. Um das Verfahren möglichst genau zu machen, wird die Bioimpedanz-Messung insgesamt fünfmal vorgenommen. Sieben Bereiche des Elektrodenmusters dienen zum Training eines Prozessors, der daraus dann ein Profil aufbaut.

Im Test wurden insgesamt 80 weitere Messungen von jeder Person durchgeführt, um die Genauigkeit der ermittelten Profile zu überprüfen. Wenn man den Pool der 46 Freiwilligen in familiengroße Gruppen zwischen zwei und fünf Personen unterteilte, ließen sich die Nutzer mit einer Wahrscheinlichkeit von 80 bis 90 Prozent unterscheiden. Wird gleichzeitig auch noch der Umfang des Handgelenks gemessen, steigt die Genauigkeit um weitere Prozentpunkte.

Ari Juels, Forschungschef bei der Sicherheitsfirma RSA Laboratories in Cambridge, Massachusetts, ist allerdings skeptisch, ob das Verfahren auch für andere Bereiche praktikabel ist. "Die Fehlerraten sind deutlich höher als man sich das für Sicherheitsanwendungen wünscht." Fingerabdruck-Erkennungssysteme dürften sich beispielsweise weniger als einmal alle 1000 Versuche einen Fehltreffer leisten. "Auch andere passive biometrische Signale wie ein Elektrokardiogramm dürften verlässlicher sein." Die Kritik ficht Cornelius und sein Team allerdings nicht an: Sie wollen daran arbeiten, ihr Verfahren noch genauer zu machen. (bsc)