Что такое «интернет человеческих тел» и готовы ли мы к нему

Что такое интернет тел?

Чтобы понять, что такое интернет тел, необходимо вспомнить интернет вещей (IoT). По сути, это концепция сети передачи данных между физическими объектами, оснащенными встроенными средствами и технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой.

Интернет вещей (IoT) объединяет устройства в компьютерную сеть и позволяет им собирать, анализировать, обрабатывать и передавать данные другим объектам через программное обеспечение, приложения или технические устройства.

IoT-устройства функционируют самостоятельно, хотя люди могут настраивать их или предоставлять доступ к данным. IoT-системы работают в режиме реального времени и обычно состоят из сети умных устройств и облачной платформы, к которой они подключены с помощью Wi-Fi, Bluetooth или других видов связи.

Когда интернет вещей подключается к вашему телу, появляется интернет тел (IoB). По сути, интернет тел (IoB) — расширенная версия интернета вещей. Система соединяет человеческое тело с сетью через устройства, которые вводятся в организм, имплантируются или каким-то образом связаны с телом. После подключения можно обмениваться данными, а также удаленно контролировать и тело и связанное с ним устройство.

Есть три поколения интернета тел, которые включают:

• внешние устройства: такие носимые гаджеты, как Apple Watch или Fitbits, они могут контролировать наше здоровье;

• внутренние устройства: к ним относятся кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты и цифровые таблетки;

• встраиваемые в тело устройства: технология и человеческое тело соединены вместе и имеют связь в реальном времени, например, нейрокомпьютерный интерфейс.

Прогресс в области беспроводной связи, материалов и технических инноваций позволяет имплантируемым медицинским устройствам (IMD) масштабироваться и быть жизнеспособными во многих приложениях.

Примеры устройств интернета тел

Кардиостимуляторы

Наиболее известным примером интернета тел является дефибриллятор или кардиостимулятор. Это небольшое устройство, помещаемое в брюшную полость или грудь, чтобы помочь пациентам с сердечными заболеваниями контролировать аномальные сердечные ритмы с помощью электрических импульсов. В 2013 году бывший вице-президент США Дик Чейни заменил свой дефибриллятор, подключенный к Wi-Fi, на дефибриллятор без возможности подключения к сети. Были опасения, что он может быть убит электрическим током, если злоумышленник взломает устройство.

В 2018 году медицинский работник из Калифорнии Kaiser Permanente запустил виртуальную программу реабилитации пациентов, выздоравливающих после сердечных приступов. Пациенты делились своими данными с поставщиками медицинских услуг через умные часы, что позволяло лучше контролировать и поддерживать более тесные и постоянные отношения между пациентом и врачом. Благодаря этому нововведению процент завершения реабилитационной программы вырос с менее чем 50% до 87%, что сопровождалось падением количества повторных госпитализаций и стоимости программы.

Умные таблетки

«Умная таблетка» — это еще одно устройство IoB. После проглатывания они собирают данные о состоянии органов, а затем отправляют их на удаленное устройство, подключенное к сети.

В ноябре 2017 года американское Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило первое цифровое лекарственное средство — таблетку с сенсором, который позволит отслеживать, принял ли ее пациент и когда. Речь идет о нейролептике Abilify MyCite — препарате арипипразол, применяемом при лечении шизофрении, биполярного расстройства I типа и депрессии. Лекарство производится японской фармкомпанией Otsuka Pharmaceutical, сенсор был разработан компанией Proteus Digital Health. Сенсор активизируется под действием желудочного сока. Данные о том, что пациент принял таблетку, передаются на специальный цифровой пластырь, носимый пациентом, а с него — в мобильное приложение, в котором отслеживается прием лекарств. Пациенты подписывают договор, согласно которому доступ к данным о приеме лекарства могут получить врач и еще несколько человек, например, члены семьи.

Умные линзы

Разрабатываются умные контактные линзы, которые объединяют датчики и микросхемы, проводящие диагностику здоровья на основе информации из глаза и глазной жидкости. Одна разрабатываемая интеллектуальная контактная линза предназначена для мониторинга уровня глюкозы. В будущем это позволит диабетикам контролировать уровень сахара без уколов в течение дня.

Работа в направлении создания смарт-линз идет с 2014 года и с тех пор сразу несколькими крупными корпорациями — Samsung, Google, Sony, Mojo Vison.

Например, в январе 2020 года компания Mojo Vision продемонстрировала первый опытный образец умных линз. Инженеры разработали дисплей, систему насыщения кислородом, микрочип и инструменты управления энергией, а также алгоритмы отслеживания движения глаз.

Линзы Mojo обещают предоставлять пользователям полезную и своевременную информацию без необходимости смотреть на экран или отвлекаться от разговора. Внешне они выглядят в точности как обычные косметические контактные линзы, меняющие цвет глаз. Однако на самом деле это — целый компьютер с крошечными дисплеями, батареями и электроникой.

Интерфейс мозг-компьютер

Стоит обратить внимание и на нейрокомпьютерный интерфейс, в котором мозг человека фактически объединен с внешним устройством для мониторинга и управления в режиме реального времени. Конечная цель — помочь восстановить функции людей с ограниченными возможностями, используя сигналы мозга, а не обычные нервно-мышечные пути.

Но технологию применят не только в медицине, но в индустрии развлечений.

Американская компания Valve сообщила о разработке нейрокомпьютерного интерфейса (BCI), который компания собирается учитывать при разработке будущих игровых проектов. Об этом сообщил основатель компании и сервиса Steam Гейб Ньюэлл в интервью ресурсу 1 NEWS.

Согласно исследованию, опубликованному в марте этого года в журнале Neuron, ученые смогли использовать ультразвук, чтобы наблюдать за кровотоком в разных частях мозга. Они провели эксперименты на приматах и обнаружили, что определенные паттерны кровотока в мозге не только совпадают с действиями животных, но и могут предсказывать, какие действия совершит животное.

Системе удалось эффективно предсказывать, собирается ли животное двигать глазами влево или вправо с точностью 78% и собирается ли животное протянуть лапу влево или вправо с точностью 89%.

Биоинженерная компания Biohax внедрила чипы в более чем 4 000 человек, в первую очередь для удобства. В одном широко известном примере 50 сотрудников Three Square Market согласились имплантировать RFID-микрочип размером с крупное рисовое зернышко. Напомним, RFID — способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывающего устройства и транспондера. Он позволяет этим сотрудникам получить доступ в здание без ключа, оплачивать товары взмахом руки в торговом автомате.

Самый обсуждаемый сейчас пример нейрочипа — это разработка компании Илона Маска — Neuralink. На презентации 2020 года демонстрировались чипы второго поколения, которые теперь внедряются в череп и робот, применяемый при его установке, а так же свиньи с вживленным устройством.

Чем полезен интернет тел?

Для медицинских работников интернет тел открывает ворота в новую эру эффективного мониторинга и лечения.

Поток данных, собранных с помощью таких технологий, способствует нашему пониманию того, как поведение человека, образ жизни и условия окружающей среды влияют на наше здоровье. Он также расширил понятие здравоохранения за пределы больницы или хирургии в повседневную жизнь. Это может иметь решающее значение в борьбе с пандемией коронавируса. Отслеживание симптомов может помочь нам остановить распространение инфекции и быстро обнаружить новые случаи. Исследователи изучают, можно ли использовать данные, собранные со смарт-часов и аналогичных устройств, в качестве предупреждений о вирусной инфекции, отслеживая частоту сердечных сокращений и дыхание пользователя.

Потоки данных обо всем, от диет до социальных взаимодействий, могут помочь улучшить профилактическую медицинскую помощь, повысить производительность труда сотрудников и побудить людей стать активными участниками своего здоровья.

Искусственная поджелудочная железа может автоматизировать дозирование инсулина для диабетиков. Интерфейсы мозг-компьютер могут позволить инвалидам управлять протезами конечностей с помощью разума. А умные подгузники могут предупреждать родителей через приложение Bluetooth, когда их ребенка нужно переодеть.

Но, несмотря на свой потенциал революционизировать практически все и приносить пользу, интернет тел может поставить под угрозу нашу самую сокровенную личную информацию.

Но все ли так просто?

Риски и проблемы с конфиденциальностью

Ситуация, когда вице-президент США Чейни заказывает дефибриллятор, не подключенный к Wi-Fi по соображениям безопасности, иллюстрирует одну из самых больших проблем, с которыми сталкивается технология Internet of Bodies — как защитить устройства и информацию, которую они собирают и передают. В 2017 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США отозвало почти полмиллиона кардиостимуляторов из-за проблем с безопасностью, требующих обновления прошивки, объясняет Бернард Марр, известный футуролог, в своей колонке для Forbes. Проблемы безопасности, с которыми сталкивается технология интернета тел, аналогичны тем, что в целом угрожает и интернету вещей. Однако последствия взлома могут быть гораздо трагичнее, когда задействованы устройства IoB. Кроме того, устройства IoB создают еще одну проблему кибербезопасности, которую необходимо защитить от хакеров.

Конфиденциальность также имеет первостепенное значение. На вопросы о том, кто может получить доступ к данным и для каких целей, нужны ответы. Например, устройство, которое отслеживает диагностику состояния, также может отслеживать нездоровое поведение. Смогут ли медицинские страховые компании отказать в покрытии, если устройство IoB клиента сообщает об их поведении? Кохлеарный имплант может восстановить слух, но он также может записывать весь звук в окружающей среде человека. Останутся ли эти данные конфиденциальными?

Стоит вспомнить историю о выжившем в пожаре Россе Комптоне. В сентябре 2016 года огонь разрушил его дом в Мидлтауне, штат Огайо, стоимостью 400 000 долларов. К счастью, как сказал Комптон следователям, он смог набить несколько сумок несколькими вещами, включая зарядное устройство для внешнего дефибриллятора, перед тем, как разбить окно тростью и сбежать. Но когда дым рассеялся, полиция начала подозревать, что история Комптона была сфабрикованной. Его заявления были противоречивыми. От обломков пахло бензином. Казалось неправдоподобным, что кто-то, спасающийся из горящего дома, особенно человек с таким заболеванием, как у Комптона, в состоянии выполнить такой сложный план побега из огня.

В конце концов, следователи смогли предъявить Комптону обвинение в совершении тяжкого преступления в поджоге при отягчающих обстоятельствах и мошенничестве со страховкой. Их идеальный свидетель? Его кардиостимулятор.

Полиция получила ордер на получение данных о сердечной деятельности Комптона до, во время и после пожара. Изучив эту информацию, кардиолог пришел к выводу, что «очень маловероятно», что Комптон смог бы так быстро спастись от огня, таща такое количество вещей.

Комптон не признал себя виновным. Его адвокат утверждал, что данные кардиостимулятора нельзя использовать в деле; в том числе это нарушит конфиденциальность отношений врача и пациента и конституционное право Комптона на неприкосновенность частной жизни, сказал юрист. Случай был странным и изобиловал сложными вопросами. Независимо от того, действительно ли Комптон сжег свой дом, должно ли спасательное устройство внутри чьего-то тела быть частью дела отправить его за решетку?

Комптон скончался в возрасте 62 лет, оставив свое дело — и какой бы прецедент он ни создавал — неразрешенным. 

Это может показаться единственной в своем роде цепочкой событий, аберрацией. Но по мере того, как отрасли открывают новую эру устройств, которые отслеживают личную информацию, в равной степени используя интернет и человеческое тело, она не будет последней.

Интернет тел может улучшить нашу жизнь бесчисленным множеством способов. Но от рисков никуда не деться. Исследование RAND изучает IoB и его риски. RAND — американская некоммерческая организация, которая выполняет функции стратегического исследовательского центра, работающего по заказам правительства США, их вооруженных сил и связанных с ними организаций.

«Когда дело доходит до регулирования IoB, это Дикий Запад, — объясняет Мэри Ли, математик из RAND и ведущий автор исследования. — У этих технологий есть много преимуществ, которые некоторые считают слишком большими, чтобы их можно было сдерживать политикой. Но нам нужно более широко обсудить, во что нам обойдутся эти выгоды — и как мы можем полностью избежать некоторых рисков».

«Мы собираем огромные объемы данных, и правила в отношении этих данных действительно нечеткие, — добавляет она. — Нет ясности в отношении того, кому принадлежат данные, как они используются и даже кому могут быть проданы».

Ли и ее коллеги изучили риски, которые могут представлять устройства IoB, в трех областях: конфиденциальность данных, кибербезопасность и этика. Команда также определила рекомендации, которые могут помочь разработчикам политики сбалансировать множество рисков и выгод IoB.

• Имплантируемые сердечные устройства

Преимущества имплантируемых кардиологических устройств четко задокументированы — они могут улучшить качество жизни пациента и во многих случаях поддержать его жизнь. Но, как показывает случай с Россом Комптоном, неясно, нарушает ли использование данными IoB правоохранительными органами конституционные меры защиты от самооговора и необоснованного обыска и изъятия.

Подключение к интернету создает возможность взлома этих устройств и компрометации передаваемых ими данных.

• Технологии производительности

Amazon запатентовала технологию браслета, предназначенного для отслеживания и записи местоположения рабочих и движений рук. Если браслет ощущает затишье в производительности, он будет вибрировать, подталкивая сотрудника сосредоточиться.

Хотя неясно, будет ли Amazon когда-либо производить это устройство, такая технология повышения производительности может помочь предприятиям стать более эффективными и менее подверженными ошибкам. Но поскольку это предоставит работодателям сугубо личную информацию о своих сотрудниках, например, информацию о перерывах в туалетах, есть опасения, что технология, описанная в патентах Amazon, может нарушить право сотрудников на неприкосновенность частной жизни.

Как это работает: браслет будет посылать ультразвуковые импульсы с заданными интервалами для отслеживания движений рук и относительного положения рук сотрудников и складских мест.

Сотрудники могут рассматривать эту технологию как навязчивую и шпионскую.

• Трекеры здоровья

Браслеты, часы, кольца и приложения для смартфонов IoB могут отслеживать шаги, частоту сердечных сокращений, режим сна и другие физические данные, такие как потребление алкоголя.

Объем персональных данных, которые собирают эти устройства, уязвимости системы безопасности и возможность ошибки пользователя создали идеальные условия для слежки за людьми. Компании и хакеры могут использовать данные для получения финансовой или политической выгоды.

Эти устройства работают с использованием современных акселерометров и других датчиков, которые могут преобразовывать движение в цифровые измерения.

Кстати, некоторые исследования показали, что постоянное отслеживание биометрической активности с помощью приложений для здоровья, таких как трекеры сна, может усилить беспокойство пользователей и усугубить бессонницу и другие состояния.

• Цифровые таблетки

Пациенты могут предоставить медицинским работникам и врачам доступ к этой информации через веб-портал. Это может помочь поставщикам медицинских услуг подтвердить, соблюдают ли пациенты их планы лечения. Но это происходит за счет того, что сети поставщиков медицинских услуг могут подвергнуться кибератакам.

Данные, собранные с помощью цифровых таблеток, могут предоставить страховым компаниям возможность отслеживать, принимает ли пациент свои лекарства и когда, и отказывать в покрытии для тех, кто не соблюдает предписанный режим.

Что в итоге?

Риски конфиденциальности и безопасности по своей сути являются этическими проблемами для лиц, чьи данные были скомпрометированы. Но IoB вызывает дополнительные этические проблемы, включая несправедливость и угрозы личной автономии.

Без страхового покрытия, доступа к интернету или определенного уровня технической подкованности некоторые группы могут упустить непосредственные преимущества IoB, а также его влияние на инициативы в области общественного здравоохранения в долгосрочной перспективе. И поскольку IoB находится в зачаточном состоянии, все еще остаются основные вопросы о том, владеют ли люди своими личными данными или имеют право отказаться от сбора данных.

Поскольку технология интернета тел продолжает развиваться, необходимо будет решать нормативные и правовые вопросы и выстраивать политику, основанную на правильном использовании технологии.

Читать далее

Самое штормовое место на Земле: почему пролив Дрейка — опаснейший путь в Антарктику

Астрофизики смоделировали первые триллионные доли секунды Большого взрыва

Mars Express помог выяснить, куда и как исчезла вода с Красной планеты