Podemos evitar una escasez de ventilador mediante jailbreaking Máquinas CPAP

Debido a la escasez de máquinas respiratorias que salvan vidas en medio de la pandemia de COVID-19 (coronavirus), la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus otros) emitió directrices el mes pasado que permiten a los hospitales, universidades y fabricantes rejigger máquinas de apnea del sueño, como unidades de presión positiva continua de las vías respiratorias (CPAP) y dispositivos de presión positiva binivel de las vías respiratorias (BiPAP), en los ventiladores.

Pero ResMed, uno de los mayores fabricantes de máquinas CPAP, sostiene que los dispositivos médicos carecen de ciertas características y “requeriría una reelaboración significativa para funcionar como un ventilador”, dice la compañía en una entrada de blog.

Ahora viene el giro de la trama: el investigador de seguridad Trammell Hudson evaluó el AirSense 10, un modelo CPAP que ResMed produce, y descubrió la única diferencia tangible entre él y una máquina BiPAP de gama alta se retuvo en una actualización de software, no a un cambio de hardware complicado. Así que Hudson ha lanzado herramientas de desarrollo en GitHub para hacer jailbreak a los dispositivos en ventiladores.

“Las máquinas CPAP tienen muchos de los mismos sensores que los modelos más caros, y los dispositivos AirSense 10 CPAP incluyen en su firmware todos los otros modos, como iVAPS y BiPAP-ST”, escribe Hudson en una entrada de blog para su parche de seguridad, acertadamente llamado Airbreak. “Cuando desbloqueamos ese modo en software, el dispositivo CPAP funciona como un dispositivo iVAPS mucho más capaz y caro.”

Según ResMed, la máquina AirSense CPAP que Hudson ha diseñado está diseñada únicamente para proporcionar presión positiva en las vías respiratorias y se reelaboraría seriamente como un ventilador.

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En su lugar, la compañía señala sus dispositivos de binivel AirCurve 10, que se parecen mucho a las máquinas CPAP, para ayudar a los pacientes de COVID-19 a respirar mecánicamente. Vale la pena mencionar que la máquina AirSense cuesta alrededor de $700, mientras que la AirCurve está más cerca de $1,700. En otras palabras, comprar las máquinas CPAP para crear ventiladores sería mucho más económico.

Airbreak

¿Cuál es la principal diferencia entre los dos? El AirCurve es un dispositivo de dos niveles, lo que significa que impulsa el aire en una máscara y reduce la presión para filtrar el aire de nuevo. Mientras tanto, la máquina AirSense sólo funciona en una dirección. Pero después de la ingeniería inversa del firmware AirSense, Hudson descubrió que la máquina CPAP de gama baja podía filtrar el aire en ambas direcciones con un bache de software.

Entonces, ¿por qué la discrepancia entre el trabajo de Hudson y el blog ResMed?

Mecánica Popular se puso en contacto con ResMed para que formulara observaciones, y un representante señaló una declaración de prensa del 16 de abril sobre el papel de las máquinas CPAP para su uso durante la pandemia COVID-19. En él, el director médico de ResMed, Carlos M. Núñez, M.D., reconoce la capacidad de hackear máquinas CPAP en respiradores temporales, pero dice que los hospitales todavía quieren ventiladores y máquinas binivel:

Hay informes de que los PAPP podrían modificarse para servir como ventiladores. Si bien técnicamente es posible convertir los PPC en dispositivos binivel, se necesitaría tiempo y recursos valiosos para probar y validar las modificaciones para garantizar que estamos entregando dispositivos seguros y eficaces que cumplen con los requisitos reglamentarios durante la pandemia COVID-19. Además, los hospitales, los sistemas de salud y los gobiernos que trabajan directamente con ResMed para priorizar sus necesidades no están solicitando dispositivos CPAP de un solo propósito modificados que se utilizan comúnmente en el hogar para tratar la apnea del sueño. Por estas razones, hemos priorizado la producción de dispositivos que aborden las necesidades inmediatas de los hospitales y lo que los médicos están pidiendo.

Aún así, hay millones de dispositivos CPAP y BiPAP no utilizados o infrautilizados sentados en armarios en Estados Unidos, según Airbreak, y aproximadamente otras 500.000 unidades en almacenes. “Estos dispositivos se pueden utilizar como un respirador alternativo, para hospitales de bajos recursos que todavía están esperando a que lleguen los respiradores del hospital”, señala Hudson.

¿Qué se necesitaría para rehabilitar esas máquinas en respiradores? Hudson hace hincapié en que este firmware modificado debe No ser utilizado en máquinas CPAP para tratar a los pacientes de COVID-19 inmediatamente, a pesar de que la tecnología ha sido revisada y validada por investigadores expertos, ingenieros biomédicos y neumólogos clínicos. Todavía no ha pasado por el proceso de aprobaciones de la FDA.

Si la FDA hace aprobar las actualizaciones de firmware, o fabricantes como ResMed desarrollar de forma independiente sus propias actualizaciones, podría acelerar el proceso de llevar máquinas de respiración a los pacientes y mantener los costos bajos para los hospitales. Hudson dice que esta última es la mejor opción.

“Lo que hemos encontrado en nuestro trabajo es que el trabajo necesario para que el fabricante implemente estas actualizaciones es bastante mínimo: el fabricante tiene acceso al código fuente, a los esquemas y a los ingenieros que están íntimamente familiarizados con los estándares de fisiología y seguridad”, dice el sitio web de Airbreak.

Aún así, si los fabricantes se niegan absolutamente a cooperar, Airbreak perseguirá sus propias aprobaciones de la FDA.