身聯網在數字醫療健康傳播中面臨的機遇和挑戰

王強春

四川傳媒學院融合媒體學院，四川，成都，611745

一、身聯網正在改變全球數字醫療生態環境

基于肥沃的互聯網土壤，身聯網（Internet of Body，簡稱IoB）正在改變全球數字醫療生態環境，為患者帶來福祉。2022 年7 月6 日，腦機接口（Brain Computer Interface，簡稱BCI）初創公司Synchron為一名患有肌萎縮側索硬化癥的美國患者植入身聯網設備—將1.5英寸長的植入物插入患者大腦血管中，該設備把喪失運動和說話能力患者的想法轉化為命令發送到計算機，幫助其借助意念瀏覽網頁、發送電子郵件和進行文本交流。在這之前，Synchron公司已經成功將其設備植入澳大利亞的四名患者身上，目前尚未出現副作用。[1]清華大學的洪波團隊研發出一種更為小型化的侵入式腦機接口方案，采用3 個顱內電極實現通過微創植入腦機接口以進行文字輸入。[2]

身聯網也被廣泛應用于抗擊新冠肺炎疫情中，例如，美國互聯健康初創公司VivaLNK 與我國的阿里巴巴合作設計遠程監控解決方案，可安全監控患者的體溫、心電圖、心率、呼吸頻率和運動參數，盡量減少交叉感染。除了在常規醫療、抗擊疫情、保障日常健康中大顯身手，身聯網在老齡化社會中也將得到廣泛應用。[3]

身聯網設備通常表現為可穿戴、可植入人體或攝入人體的形式，通過傳感器獲取并生成海量生物特征和人類行為數據，推動人工智能分析和機器學習，促進數字醫療研究和健康行業轉型。同時，由于連接、植入或攝入人體以監控、分析甚至矯正人體機能或行動的傳感器數量龐大且急劇增長，海量個人數據的管理對身聯網提出了新的挑戰，這些挑戰不僅涉及個人隱私和自主權，還涉及就業、教育、金融、醫療保險和其他社會資源分配等重要領域，亟須采取科學的決策和行動來解決身聯網帶來的倫理道德和法律問題。

二、身聯網及其設備的特征

在過去的十年中，醫療技術和數據科學的進步促使互聯網醫療設備種類和數量大幅增長。身聯網設備廣泛應用于治療多種疾病，包括聽覺視覺障礙、心臟病、糖尿病、癲癇癥和帕金森綜合征等，提供更詳細、更精確的數據來支持患者護理，提高醫療保健效率和水平。

（一）身聯網和身聯網設備

身聯網是融合人工智能、生物技術和納米技術等前沿科技的網絡。借助身聯網設備，可將身體和特定網絡聯系起來，收集和生成生物個體特征數據，并依靠自有軟件或云計算能力檢測疾病或增強人體功能。[4]

身聯網設備可以近距離接觸身體并收集、存儲或發送個人生物特征數據。身聯網設備形式多種多樣，例如，提供有關患者心臟波動實時、連續信息的新型心臟起搏器、植入式心臟復律除顫器，收集和發送人體腸道信息的數字藥丸，連續輸送胰島素以模擬正常胰腺胰島素的可穿戴式胰島素泵，記錄并調節適宜體溫的帶傳感器的服裝，以及追蹤步數、心率、睡眠模式和其他身體數據的手環、手表、戒指和智能手機，等等。[5]

具體而言，身聯網設備中的軟件或計算能力可能很簡單也可能很復雜。簡單到可以通過微芯片植入物的幾行代碼執行簡單指令，復雜到可以類比人工智能和機器學習算法。聯網指的是通過藍牙、蜂窩或Wi-Fi 網絡等連接到互聯網，不一定是直接連接。個人健康數據是指通過技術收集、記錄或分析的臨床或健康數據。生物特征或行為數據是指對一個人的身體或行為特性的測量數據。增強人體功能是指對用戶身體表現狀況的改善，例如，腦機接口提供的認知增強和記憶改善。

身聯網設備不包括未連接到互聯網的設備，例如，普通的心臟監護儀或存儲疫苗的冰箱等。身聯網設備通常（但并不總是）需要與身體的物理連接，連接的方式有攝入、植入、以其他方式附接到或嵌入身體。因此，是否屬于身聯網，需視其應用場景而定。“一個可以上網的智能手機，一旦安裝了一個與身體連接的健康應用程序，以跟蹤用戶信息，如心率或所走的步數，該手機即被視為身聯網的一部分。”[6]例如，連接Wi-Fi 的智能手機本身不是身聯網的一部分，一旦安裝或激活跟蹤用戶位置、體溫等功能的健康監測應用程序，如蘋果健康、微信運動和微信小程序“天府健康通”等，手機就成為身聯網設備。

（二）身聯網與物聯網的區別與聯系

物聯網（Internet of Things，簡稱IoT）設備直接或通過本地網絡連接到互聯網，必須進行人機交互才能為用戶提供服務。物聯網設備至少具有以下功能之一：自動感知與獲取周圍環境或自身狀態的信息，進行初步判斷和處理并根據規則做出響應。沒有聯網的設備不能稱為物聯網設備。例如，空調設置的打開時間為晚上七點，未連接網絡，此時空調并非物聯網設備；只有當它通過藍牙、蜂窩或Wi-Fi 網絡等連接到另一個物聯網設備（如智能手機）時，才算是物聯網的一部分。

物聯網與身聯網是包含與被包含的關系。任何身聯網設備都是物聯網設備，但不是所有的物聯網設備都是身聯網設備。同理，并非每個醫療保健物聯網設備都被視為身聯網設備。電子健康記錄程序、機器人手術系統和用于醫療的智能呼吸機，都是醫療保健物聯網生態系統的一部分。這些設備收集患者信息，幫助身體康復，屬于身聯網。而儲存新型冠狀病毒疫苗的冰箱，屬于物聯網，卻不是身聯網設備，因為它并不符合身聯網的定義。

（三）身聯網的未來發展趨勢

互聯網技術的進步將使更多的身聯網和物聯網設備以更快的速度相互連接、通信。科技進步使物聯網設備（如智能家居設備）更普遍地連接到身聯網設備。例如，將智能恒溫器連接到智能衣服自動調節溫度；大腦閱讀和信號神經設備通過腦機接口可以增強人的認知、記憶和控制能力；女性健康科技產品可以保護女性生理期和生育健康[7]；集成健康應用程序的體重秤，用于跟蹤和分析體重、體重指數的波動；智能床可以記錄睡眠數據，評估睡眠質量。

身聯網以多元的方式推動醫療和其他領域進步。例如，美國國防部借助一種紅外激光，可以在200 米的距離內以95%以上的準確率檢測人的心律。如果配合電子醫療檔案，這種激光可用于監測醫院中的患者心臟情況或遠程準確識別具體的患者。目前正在開發的腦機接口植入物很小，一次可以接合多達一百萬個神經元。美國加利福尼亞大學伯克利分校的一個研究小組已經制造出約一粒沙子大小的可植入傳感器，這些傳感器被稱為“神經塵埃”。[8]

（四）身聯網設備和應用分類

技術進步開啟了身聯網的新時代，連接設備和傳感器廣泛應用于醫用可穿戴設備，用于心血管監測和糖尿病輔助治療，還用于溫度、汗液和運動傳感以及其他類型的數據監測等。全球的身聯網設備創新發展如火如荼。2018 年，電子皮膚貼片帶來的收入超過75 億美元，預計到2029 年將增長到每年超過200 億美元。[9]

表1 是關于植入式醫療級身聯網設備和應用、可穿戴和獨立式醫療級身聯網設備和應用、消費級身聯網設備和應用的簡要分類。

表1 身聯網設備和應用的簡要分類

三、身聯網的社會效益和風險控制

埃隆·馬斯克（Elon Musk）創立的神經科技和腦機接口公司Neuralink 致力于腦機接口領域的研究，研發的產品能讓電腦把人類思維轉化為具體行為。[11]2022 年7 月19 日，比利·馬庫斯（Billy Markus）在推特上發問：“要是你能把大腦上傳至云端，并且和你的虛擬人對話，你們會成為好朋友嗎？”馬斯克回答：“已經這樣做了。”[12]這大概是個調侃，至少目前是這樣。據推算，一個成年人的大腦由140億個細胞構成，約有1 000 億個神經元，相當于9 500萬塊8TB 硬盤。[13]雖然科學家們聲稱已經跨入元宇宙（Metaverse）時代，但把大腦整體數據上傳到云端目前還只能是夢想。

元宇宙是數字與物理世界融通作用的沉浸式互聯空間，是新一代信息技術集成創新和應用的未來產業，是數字經濟與實體經濟融合的高級形態。[14]元宇宙是計算和網絡的第四個時代。第一個時代是1950 年代至1970 年代的大型機時代；第二個時代是1980 年代至2000 年代中期的個人電腦和互聯網時代；第三個時代是當今的移動互聯網和云計算時代。每個時代都改變了訪問計算和網絡資源的用戶、時間、地點、動因和方式。目前，互聯網聯結起全球約4 萬個網絡，數百萬個應用程序，超1 億個服務器，近20 億個網站和數百億臺設備。[15]

這些變革對數字時代的醫療健康傳播影響深遠，同時，保障數據安全也愈發重要。“在數字內容傳輸過程中，必須安全正確地傳送到目的地，并避免在傳輸過程中被竄改或挪用，確保使用者收到正確無誤的信息后，也不能擅自轉制。”[16]大數據時代，保護數據權利并確保透明度和公平性已經很困難，而身聯網技術在這一領域帶來的挑戰也越來越大。身聯網數字賦能在為社會帶來福祉的同時，面臨的難題也愈加多樣化。如何保障數據權利、數據安全、網絡安全、用戶隱私與身體健康成為亟待解決的問題。

（一）數字賦能的社會效益

通過身聯網技術收集的種類繁多的大量數據推動健康研究和行業的轉型。除了面向患者的醫療器械，消費領域直接面向消費者的非醫療器械也屬于數字健康市場，同時，身聯網技術也用于保障高風險場景中工作的安全性，為社會帶來福祉。

1.實現遠程監測患者健康狀況并減少交叉感染

患者遠程監控方案可安全監控患者體溫、心電圖、心率、呼吸頻率和運動量等參數，減少交叉感染，保護醫務工作者健康。臨床患者佩戴可穿戴式傳感器，將數據發送到內部服務器或云端，便于醫護人員遠程監控患者各項健康參數。該方案已在上海、鄭州等地至少14 家醫院實施。[17]

在測量患者體溫的基礎上，身聯網設備可以根據需要擴展功能，跟蹤其他生命體征和生物特征，包括心電圖、心率、呼吸頻率和運動參數等。身聯網設備同樣適用于監測其他類型病患者，如新冠病毒（COVID-19）感染者、非典病毒（SARS）感染者、甲流病毒（H1N1）感染者和中東呼吸系統綜合征（MERS）患者等。身聯網設備具備持續監測能力，在健身、康養和臨床醫療等方面發揮著巨大作用。

身聯網設備可全天候監測和管理個人健康狀況，自新冠肺炎疫情暴發以來其需求量激增。借助身聯網監測身體生命體征，醫護人員能夠更好地跟蹤患者的狀況，獲取血壓、血氧含量、葡萄糖水平和心率、睡眠、步數及其他相關健康數據。除了在醫院內進行監測，醫護人員還可以在家中或其他環境中遠程監測患者健康狀況。醫生可主動跟進患者病情，及時治療。

2.提高患者參與度并促進形成健康的生活方式

身聯網技術有利于提高康復治療效率。2018 年在美國南加州啟動的虛擬康復治療計劃中，衛生專業人員就已采用身聯網技術遠程監控心臟病患者的康復運動和服藥習慣。佩戴智能手表可以將患者的生命和活動數據與醫護人員分享，而定期進行的醫患互動則改善了二者之間的關系，該康復治療計劃的完成率從不到50%提高到87%，有效降低了心臟病的復發率，同時降低了再入院率和醫療成本。[18]

消費類可穿戴設備為科學研究和臨床試驗提供了新的數據類型和應用場景。健身手環打造個性化健康和健身方案，幫助用戶形成個人的健康觀念和行為。從2012 年到2017 年，超過500 項已發表的研究探索了Fitbit 智能手環在不同場景和人群中的使用情況。[19]我國的華為公司、小米公司也研發并推出了手環系列產品，旨在幫助人們養成健康的習慣。

美國疾病控制和預防中心估計，美國有多達610萬人患有房顫，隨著人口老齡化加劇，這一統計數據還會增加。蘋果公司專門為Apple Watch 設計了與單導聯（或I 導聯）心電圖類似的心電圖檢測，幫助佩戴者篩查房顫。[20]這些傳統醫療環境之外的大數據經過分析、開發后可以將研究范圍從個人健康擴展到人口健康，協助了解人類行為、社區特征、生活環境條件以及制度和政策，有助于保護社會群體的整體健康，保障社會群體公平地獲得醫療衛生資源。

3.推進預防保健和精準醫療

身聯網技術提供的數據，使醫生能夠盡早發現疾病誘因并提供預防措施。此外，將個人生活方式、環境數據與遺傳和生物學數據聯系起來進行歸類與分析有助于推進精準醫學研究，為疾病誘因的發現和疾病治療提供更大幫助。

2021 年，美國的約翰斯·霍普金斯大學的神經外科醫生使用增強現實頭戴式設備進行了首次現場患者手術直播，頭戴式設備為外科醫生們提供患者內部解剖結構的交互式顯示。

在這之前，2020 年，西安交通大學第二附屬醫院聯合西安交通大學機械工程學院使用腦機接口技術，使一位高位截癱的失語患者“說”了“你好”。目前，我國腦機接口技術尚處于初級階段，主要應用于醫療領域，用來提高腦力或者診斷某些腦部神經性疾病，而在重癥醫學領域的應用比較有限，原創性腦機接口技術尚有較大的提升空間。[21]

4.保證安全舒適的工作環境

除了健康應用領域，建筑工地、礦山和工廠等危險工作場所也采用了身聯網技術，以跟蹤工人的位置、監督環境風險、減少人體骨骼損傷等。高質量的實時傳感器數據為在復雜環境中工作的工人提供指導，并且根據實時變化的情況適時調整。穿戴式腦神經調適設備可以提高飛行員和司機的警覺性，保證飛行或駕駛安全。可穿戴設備包括帽子、背心、手環和眼鏡等，可適時測量駕駛員的疲勞程度，防止駕駛員疲勞駕駛導致發生意外。[22]

與工業物聯網生態系統集成時，身聯網可以為工作場所的安全和工人的健康保駕護航。在工人的背心、頭盔、鞋子、手表等處配備相應的傳感器，監測溫度變化、疲勞情況、壓力值、位置、活動變化、有毒氣體含量等，到達臨界值時前警示工人可能面臨的危險。身聯網還可以保護在極端條件下工作的消防員、礦工等及時避開危險。[23]

身聯網可提高生活質量，可穿戴設備已成為人們現代日常生活不可或缺的一部分。通過可穿戴身聯網設備的慣性傳感器和環境傳感器分析用戶的活動模式，供暖系統可以保持舒適的溫度，同時最大限度地降低能耗。可穿戴身聯網設備還可以無干擾地持續測量身體與生理數據，提出飲食習慣調節建議，提醒辦公室上班族不要久坐，進行適度運動與健身。

（二）身聯網的相關風險

身聯網讓遠程醫療發生深刻的變革，醫生可以通過傳感器和大數據分析來測試、改良診療方法。與此同時，如果個人健康和活動的詳細數據遭到濫用則會帶來風險。身聯網技術面臨著諸多挑戰，如消費者信任危機、設備和數據安全性問題，以及不同身聯網設備之間的互操作性等。身聯網的安全性和隱私數據保護問題成為焦點，引發了公眾對與技術治理相關的法律、社會、倫理和政策等問題的討論。

1.互操作性和數據準確性

醫療級身聯網設備和消費級身聯網設備受到不同的標準監管。然而，隨著消費者跟蹤設備融入醫療保健應用中，消費者越來越依賴通過可穿戴設備自我評估健康狀況。例如，用于監測心血管疾病患者的心率和能量消耗情況的設備，其測量值的準確度是否達到臨床要求，這一問題需要評判。但是消費級身聯網設備并沒有醫用級身聯網設備精準，跟消費級設備連接的醫療級設備可能發生誤診的風險，例如出現誤報和過度治療等情況。加強對生產企業的監管，鼓勵其加大科研投入，提高身聯網設備的質量，確保醫療級身聯網設備和消費級身聯網設備能夠順利通信，安全交換和共享健康數據。

互操作性是各個身聯網設備能夠順暢運行的前提。足夠多的數據是身聯網進行運算、判斷和決策的基礎，準確的數據能防止誤差擴大而發出錯誤指令。采用相互兼容的語言代碼和統一標準支持不同品牌和型號的身聯網設備聯接，有利于不同供應商制造的產品間具備良好的兼容性和互操作性，保證數據快速、安全傳播。此外，將緊急和關鍵應用程序設置為優先于其他應用程序也是必要的，以便為應對可能發生的衛生緊急事件做好準備。

2.網絡安全和隱私保護

跟互聯網一樣，身聯網也可能在某個環節出現漏洞，遭受網絡攻擊或控制，從而導致用戶隱私泄露或帶來人身傷害。在傳統醫療設施之外，日常生活中越來越多地使用身聯網設備也引發了公眾對安全和隱私方面的擔憂。美國貝克豪思律師事務所（Baker Hostetler）的一份報告指出，2018 年全球醫療保健網絡安全漏洞事件占媒體曝光50 起事件的25%，超過任何其他行業。對于消費級身聯網設備而言，這個問題同樣嚴重。[24]

身聯網系統安全和用戶隱私至關重要。處理生物特征數據會暴露敏感的個人信息，這些信息很容易被濫用，如有針對性地營銷、監控或惡意攻擊等。生物黑客可以使用高增益天線遠程竊聽、攔截甚至更改原始的未加密數據。生物黑客可能入侵心臟起搏器，對心臟進行致命性電擊，或入侵胰島素泵，通過操縱胰島素水平導致糖尿病患者昏迷甚至死亡。因此，必須通過身份驗證和加密協議始終保證身聯網設備和數據不受損害且可正常使用。

2013 年以來，美國食品藥品監督管理局（FDA）監督設備制造商識別和減少其產品中的網絡安全漏洞，防止黑客入侵從而對患者進行威脅或傷害。為了解決與可穿戴設備有關的此類問題，促進全球制造商采用的方法標準化，電氣與電子工程師協會（IEEE）及其標準協會自2016 年以來一直與美國食品藥品監督管理局、美國國立衛生研究院（NIH）以及高校和企業合作，將TIPPSS（信任、身份、隱私、保護、安全和安保）確定為確保患者安全的保護原則。[25]

在消費者層面，可穿戴設備顯示的定位數據可能被濫用。例如，研究人員發現兒童智能手表存在嚴重的安全漏洞，黑客可能利用這些漏洞跟蹤兒童、非法獲取音頻并給他們打電話。截至2021 年年底，智能手表作為新型智能終端的代表性產品，在未成年網民中的使用比例已達到25.3%。[26]2022 年，中央廣播電視總臺“3·15”晚會曝光了兒童“智能手表”信息安全漏洞，其無需用戶授權就可以輕易獲取佩戴者的位置、人臉圖像、錄音和通訊錄等隱私信息。國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會發布了GB/T 41411-2022《兒童手表》國家標準，覆蓋了兒童手表的定位性能、通話、電磁輻射、信息安全等關鍵質量安全和性能指標，并提出了相關評估和檢測方法。[27]

3.數據分析中的歧視和風險

算法分析可用于在保險、就業、金融、教育、司法、社會服務和其他社會資源分配等領域做出重要決策。由于技術漏洞和監管不力等原因，身聯網用戶的生物衍生數據可能會遭到濫用。依據不準確、不完整的數據和隱私數據進行分析和制訂政策或作出決策，可能會存在偏見和歧視，致使個人、普通群體或弱勢群體的合法權益受損。下面以保險歧視和就業歧視來談談數據分析中的歧視及其帶來的危害。

保險歧視。身聯網技術數據，通常包括個人生活以及健康數據。某些保險公司挖掘了大量個人數據，從家庭地址、財務情況、教育水平、飲食習慣、日常活動和鍛煉數據等。這些數據若被濫用將導致保險歧視，這讓邊緣化人群更難獲得基本醫療保險或找到合適的工作。健康狀況和生活習慣相關的隱私數據若遭到濫用會破壞保險的公平性，阻礙社會經濟正常運行。

就業歧視。有些企業會在員工健康計劃和就業場景中使用可穿戴設備對員工的活動和行為模式進行監控。由于相關法規尚不完善，法律保護相對有限，這會使員工面臨更高的數據濫用和算法黑盒的風險。管理者可能依據這些監控數據做出不公正的評估，從而在招聘、晉升和留任等方面做出帶有偏見或歧視的決策。

身聯網與人工智能技術密切相關，對于“人工智能技術濫用或不當應用導致的數據安全風險，如數據過度采集、數據歧視、數據濫用、數據壟斷等數據安全風險”，除了常規技術防范、道德倫理教育，完善法律法規也十分有必要，如“加快數據安全立法和數據確權、數據安全的‘穿透式’監管、數據安全‘監管沙箱’、數據安全協同治理”等。[28]

四、結語

身聯網在醫療保健領域及工作、生活中具有廣闊的應用前景。身聯網技術、設備和應用種類繁多，將個人身體特定數據和特定網絡聯系起來，減輕或消除人體病痛，改善和增強人體機能；同時，個體數據匯集起來形成大數據，置于法律規范約束下進行計算分析，有利于推進數字醫療和身聯網的進步和更新、迭代，為個體和群體創造更加公平公正的數字環境、政策環境、工作環境和生活環境。在新冠肺炎疫情期間，身聯網技術廣泛應用于監測和跟蹤疫情，為防止疫情擴散做出了巨大貢獻；在普通醫療、大病治療和患者康復服務中，身聯網技術更是發揮著不可或缺的作用；在日常生活和工作中，身聯網技術帶來了諸多便利。身聯網已成為公眾關注的焦點，其應用前景十分廣闊。當然，身聯網潛在的風險和挑戰不可忽視。在支持身聯網技術開發的同時應做好預測，加強管理，保障個人和群體健康，維護網絡安全和數據安全，保護用戶個人信息數據不被濫用，讓前沿科技繼續以人文關懷為底色，為人民帶來福祉。