10 نمونه کاربرد اینترنت اشیا پزشکی و چرا امنیت آن‌ها اهمیت دارد

دستگاه‌های متصل در حوزه مراقبت‌های بهداشتی، که اغلب به‌عنوان اینترنت اشیا پزشکی (IoMT) شناخته می‌شوند، یکی از سریع‌ترین بخش‌های در حال رشد بازار اینترنت اشیا (IoT) هستند و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2026 به ارزش 176 میلیارد دلار برسند.
برای نظارت، مدیریت و محافظت از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) در مراقبت‌های بهداشتی، ابتدا باید روش‌های متعددی که دستگاه‌های IoMT در آن‌ها استفاده می‌شوند را درک کنید. اگرچه محبوب‌ترین نمونه اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی، نظارت از راه دور بیمار (Remote Patient Monitoring) است—یعنی دستگاه‌های IoMT که داده‌های بیمار مانند ضربان قلب و دمای بدن را جمع‌آوری می‌کنند—نمونه‌های بسیار دیگری از اینترنت اشیا در این صنعت وجود دارد.
در این مقاله، به 10 روش که اینترنت اشیا مراقبت‌های بهداشتی را تغییر می‌دهد و همچنین تأثیر استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیا برای اهداف پزشکی بر امنیت IoT پرداخته‌ایم.

دستگاه‌های نظارتی مراقبت‌های بهداشتی

دستگاه‌های اینترنت اشیا فرصت‌های جدیدی را برای متخصصان مراقبت‌های بهداشتی فراهم می‌کنند تا بیماران را نظارت کنند و همچنین به بیماران امکان می‌دهند خودشان را نظارت کنند. در نتیجه، انواع دستگاه‌های اینترنت اشیا پوشیدنی مزایا و چالش‌های متعددی را برای ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی و بیمارانشان به همراه دارند.

1. نظارت از راه دور بیمار (Remote Patient Monitoring)

نظارت از راه دور بیمار رایج‌ترین کاربرد دستگاه‌های اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی است. دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانند معیارهای سلامتی مانند ضربان قلب، فشار خون، دما و غیره را به‌صورت خودکار از بیمارانی که به‌صورت فیزیکی در یک مرکز درمانی حضور ندارند، جمع‌آوری کنند و نیاز به سفر بیماران به مراکز درمانی یا جمع‌آوری دستی داده‌ها توسط خودشان را حذف کنند.
هنگامی که یک دستگاه اینترنت اشیا داده‌های بیمار را جمع‌آوری می‌کند، آن‌ها را به یک برنامه نرم‌افزاری ارسال می‌کند که در آن متخصصان مراقبت‌های بهداشتی و/یا بیماران می‌توانند آن‌ها را مشاهده کنند. الگوریتم‌ها ممکن است برای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها استفاده شوند تا درمان‌هایی را پیشنهاد کنند یا هشدارهایی تولید کنند. برای مثال، یک حسگر اینترنت اشیا که ضربان قلب غیرعادی پایین بیمار را تشخیص می‌دهد، ممکن است هشداری تولید کند تا متخصصان مراقبت‌های بهداشتی بتوانند مداخله کنند.
چالش اصلی: اطمینان از امنیت و حریم خصوصی داده‌های بسیار شخصی که این دستگاه‌های اینترنت اشیا جمع‌آوری می‌کنند.

2. نظارت بر گلوکز (Glucose Monitoring)

برای بیش از 30 میلیون آمریکایی مبتلا به دیابت، نظارت بر گلوکز به‌طور سنتی دشوار بوده است. نه‌تنها بررسی سطوح گلوکز و ثبت دستی نتایج ناخوشایند است، بلکه این کار فقط سطوح گلوکز بیمار را در لحظه دقیق انجام آزمایش گزارش می‌دهد. اگر سطوح به‌طور گسترده‌ای نوسان داشته باشند، آزمایش‌های دوره‌ای ممکن است برای تشخیص مشکل کافی نباشند.
دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانند با ارائه نظارت مستمر و خودکار سطوح گلوکز در بیماران، این چالش‌ها را برطرف کنند. دستگاه‌های نظارت بر گلوکز نیاز به ثبت دستی را حذف می‌کنند و می‌توانند بیماران را در صورت مشکل‌ساز بودن سطوح گلوکز هشدار دهند.
چالش‌ها شامل طراحی یک دستگاه اینترنت اشیا برای نظارت بر گلوکز است که:
الف. به‌اندازه کافی کوچک باشد تا به‌طور مداوم بدون ایجاد اختلال برای بیماران نظارت کند.
ب. آن‌قدر برق مصرف نکند که نیاز به شارژ مکرر داشته باشد.
این چالش‌ها غیرقابل‌حل نیستند و دستگاه‌هایی که آن‌ها را برطرف می‌کنند، وعده انقلابی در نحوه مدیریت بیماران برای نظارت بر گلوکز را می‌دهند.

3. نظارت بر ضربان قلب (Heart-Rate Monitoring)

مانند گلوکز، نظارت بر ضربان قلب می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، حتی برای بیمارانی که در مراکز درمانی حضور دارند. بررسی‌های دوره‌ای ضربان قلب از نوسانات سریع در ضربان قلب جلوگیری نمی‌کنند و دستگاه‌های معمولی برای نظارت مداوم قلبی که در بیمارستان‌ها استفاده می‌شوند، بیماران را ملزم می‌کنند که به‌طور مداوم به ماشین‌های سیمی متصل باشند، که تحرک آن‌ها را مختل می‌کند.
امروزه، انواع دستگاه‌های کوچک اینترنت اشیا برای نظارت بر ضربان قلب در دسترس هستند که به بیماران آزادی حرکت به دلخواه را می‌دهند، در حالی که اطمینان می‌دهند قلب آن‌ها به‌طور مداوم نظارت می‌شود. تضمین نتایج فوق‌العاده دقیق همچنان تا حدی چالش‌برانگیز است، اما اکثر دستگاه‌های مدرن می‌توانند نرخ دقت حدود 90 درصد یا بهتر ارائه دهند.

4. نظارت بر بهداشت دست (Hand Hygiene Monitoring)

به‌طور سنتی، راه خوبی برای اطمینان از اینکه ارائه‌دهندگان و بیماران در یک مرکز درمانی دست‌های خود را به‌درستی شسته‌اند تا خطر گسترش بیماری را به حداقل برسانند، وجود نداشته است.
امروزه، بسیاری از بیمارستان‌ها و سایر عملیات مراقبت‌های بهداشتی از دستگاه‌های اینترنت اشیا استفاده می‌کنند تا به افراد یادآوری کنند دست‌های خود را هنگام ورود به اتاق‌های بیمارستان ضدعفونی کنند. این دستگاه‌ها حتی می‌توانند دستورالعمل‌هایی در مورد بهترین روش ضدعفونی برای کاهش خطر خاص برای بیمار خاص ارائه دهند.
نقص اصلی: این دستگاه‌ها فقط می‌توانند به افراد یادآوری کنند که دست‌های خود را تمیز کنند؛ نمی‌توانند این کار را برای آن‌ها انجام دهند. با این حال، تحقیقات نشان می‌دهد که این دستگاه‌ها می‌توانند نرخ عفونت را در بیمارستان‌ها بیش از 60 درصد کاهش دهند.

5. نظارت بر افسردگی و خلق‌وخو (Depression and Mood Monitoring)

اطلاعات مربوط به علائم افسردگی و خلق‌وخوی کلی بیماران نوع دیگری از داده‌هاست که به‌طور سنتی جمع‌آوری مداوم آن دشوار بوده است. ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی ممکن است به‌صورت دوره‌ای از بیماران بپرسند که چه احساسی دارند، اما قادر به پیش‌بینی تغییرات ناگهانی خلق‌وخو نبودند. اغلب، بیماران احساسات خود را به‌درستی گزارش نمی‌دادند.
دستگاه‌های اینترنت اشیا «آگاه از خلق‌وخو» می‌توانند این چالش‌ها را برطرف کنند. با جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل داده‌هایی مانند ضربان قلب و فشار خون، دستگاه‌ها می‌توانند اطلاعاتی در مورد وضعیت ذهنی بیمار استنباط کنند. دستگاه‌های پیشرفته اینترنت اشیا برای نظارت بر خلق‌وخو حتی می‌توانند داده‌هایی مانند حرکت چشمان بیمار را ردیابی کنند.
چالش کلیدی: معیارهایی مانند این‌ها نمی‌توانند علائم افسردگی یا سایر دلایل نگرانی را با دقت کامل پیش‌بینی کنند. اما ارزیابی ذهنی حضوری سنتی نیز نمی‌تواند.

6. نظارت بر بیماری پارکینسون (Parkinson’s Disease Monitoring)

برای درمان مؤثر بیماران پارکینسون، ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی باید بتوانند شدت نوسانات علائم آن‌ها را در طول روز ارزیابی کنند.
حسگرهای اینترنت اشیا این وظیفه را با جمع‌آوری مداوم داده‌ها در مورد علائم پارکینسون بسیار آسان‌تر می‌کنند. در عین حال، این دستگاه‌ها به بیماران آزادی می‌دهند تا زندگی خود را در خانه‌های خود ادامه دهند، به‌جای اینکه مجبور شوند دوره‌های طولانی را برای مشاهده در بیمارستان بگذرانند.

سایر نمونه‌های IoT/IoMT

در حالی که دستگاه‌های پوشیدنی مانند موارد بالا همچنان رایج‌ترین نوع دستگاه اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی هستند، دستگاه‌هایی وجود دارند که فراتر از نظارت، به ارائه درمان واقعی یا حتی «زندگی» در یا روی بیمار می‌پردازند. نمونه‌ها شامل موارد زیر هستند.

7. استنشاق‌کننده‌های متصل (Connected Inhalers)

بیماری‌هایی مانند آسم یا COPD اغلب شامل حملاتی هستند که به‌صورت ناگهانی و با هشدار کم رخ می‌دهند. استنشاق‌کننده‌های متصل به اینترنت اشیا می‌توانند با نظارت بر فرکانس حملات و همچنین جمع‌آوری داده‌ها از محیط برای کمک به ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی در درک آنچه حمله را تحریک کرده، به بیماران کمک کنند.
علاوه بر این، استنشاق‌کننده‌های متصل می‌توانند بیماران را هشدار دهند زمانی که استنشاق‌کننده را در خانه جا می‌گذارند و در معرض خطر حمله بدون استنشاق‌کننده قرار می‌گیرند، یا زمانی که از استنشاق‌کننده به‌درستی استفاده نمی‌کنند.

8. حسگرهای بلعیدنی (Ingestible Sensors)

جمع‌آوری داده‌ها از داخل بدن انسان معمولاً فرایندی کثیف و بسیار مخل است. برای مثال، هیچ‌کس از قرار گرفتن دوربین یا پروب در دستگاه گوارش خود لذت نمی‌برد.
با حسگرهای بلعیدنی، امکان جمع‌آوری اطلاعات از سیستم‌های گوارشی و سایر سیستم‌ها به روشی بسیار کمتر تهاجمی وجود دارد. آن‌ها اطلاعاتی در مورد سطوح pH معده ارائه می‌دهند یا به شناسایی منبع خونریزی داخلی کمک می‌کنند.
این دستگاه‌ها باید به‌اندازه کافی کوچک باشند تا به‌راحتی بلعیده شوند. همچنین باید بتوانند به‌طور تمیز در بدن حل شوند یا از آن عبور کنند. چندین شرکت در حال کار بر روی حسگرهای بلعیدنی هستند که این معیارها را برآورده می‌کنند.

9. لنزهای تماسی متصل (Connected Contact Lenses)

لنزهای تماسی هوشمند فرصت دیگری برای جمع‌آوری داده‌های مراقبت‌های بهداشتی به‌صورت غیرفعال و غیرتهاجمی فراهم می‌کنند. به‌صورت اتفاقی، آن‌ها همچنین می‌توانند شامل میکرو دوربین‌هایی باشند که به کاربران امکان می‌دهند به‌طور مؤثر با چشمان خود عکس بگیرند، که احتمالاً به همین دلیل است که شرکت‌هایی مانند Google لنزهای تماسی متصل را ثبت اختراع کرده‌اند.
چه برای بهبود نتایج سلامتی استفاده شوند و چه برای اهداف دیگر، لنزهای هوشمند وعده می‌دهند که چشمان انسان را به ابزاری قدرتمند برای تعاملات دیجیتال تبدیل کنند.

10. جراحی رباتیک (Robotic Surgery)

با استقرار ربات‌های کوچک متصل به اینترنت در داخل بدن انسان، جراحان می‌توانند روش‌های پیچیده‌ای را انجام دهند که مدیریت آن‌ها با دست‌های انسانی دشوار است. در عین حال، جراحی‌های رباتیک انجام‌شده توسط دستگاه‌های کوچک اینترنت اشیا می‌توانند اندازه برش‌های موردنیاز برای انجام جراحی را کاهش دهند، که منجر به فرایندی کمتر تهاجمی و بهبودی سریع‌تر برای بیماران می‌شود.
این دستگاه‌ها باید به‌اندازه کافی کوچک و قابل‌اعتماد باشند تا جراحی‌ها را با حداقل اختلال انجام دهند. همچنین باید بتوانند شرایط پیچیده داخل بدن را تفسیر کنند تا تصمیمات درستی در مورد نحوه ادامه جراحی بگیرند. اما ربات‌های اینترنت اشیا در حال حاضر برای جراحی استفاده می‌شوند، که نشان می‌دهد این چالش‌ها می‌توانند به‌خوبی برطرف شوند.

چرا امنیت برای اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی اهمیت دارد

برای استفاده حداکثری از اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی، باید چالش‌های امنیتی حیاتی برطرف شوند.
مهم‌تر از همه، توسعه‌دهندگان دستگاه اینترنت اشیا، مدیران و ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی باید اطمینان حاصل کنند که داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های اینترنت اشیا به‌طور کافی ایمن هستند. بسیاری از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های پزشکی به‌عنوان اطلاعات بهداشتی محافظت‌شده تحت HIPAA و مقررات مشابه واجد شرایط هستند. در نتیجه، دستگاه‌های اینترنت اشیا اگر به‌درستی ایمن نشوند، می‌توانند به‌عنوان دروازه‌هایی برای سرقت داده‌های حساس استفاده شوند. در واقع، 82 درصد از سازمان‌های مراقبت‌های بهداشتی گزارش داده‌اند که حملاتی علیه دستگاه‌های اینترنت اشیا خود تجربه کرده‌اند.
توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار امن اینترنت اشیا یک گام در رفع این چالش است. به همان اندازه مهم، اطمینان از مدیریت صحیح دستگاه‌های اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی برای محافظت از داده‌ها در برابر افتادن به دست‌های نادرست است. برای مثال، یک دستگاه نظارت بر بیمار که نسخه قدیمی‌تر نرم‌افزار یا فریمور دارد، یا دستگاهی که پس از عدم نیاز به‌درستی از رده خارج نشده است، می‌تواند فرصتی برای مهاجمان فراهم کند تا به شبکه نفوذ کنند یا اطلاعات بهداشتی محافظت‌شده را سرقت کنند.
کشف و طبقه‌بندی مناسب تمام دستگاه‌های اینترنت اشیا در شبکه یک ارائه‌دهنده مراقبت‌های بهداشتی به محافظت در برابر این خطر کمک می‌کند. هنگامی که شبکه‌های دستگاه اینترنت اشیا به‌درستی شناسایی، طبقه‌بندی، تنظیم و ایمن شوند، مدیران می‌توانند رفتار دستگاه را ردیابی کنند تا ناهنجاری‌ها را شناسایی کنند، ارزیابی‌های ریسک انجام دهند و دستگاه‌های آسیب‌پذیر را از دستگاه‌های حیاتی جدا کنند.

منبع: ordr.net