Hệ thống quang phổ nhân tạo hoạt động như thế nào

Công nghệ tuyến tụy nhân tạo, cũng được biết đến như hệ thống insulin tự động (DD) đại diện một bước đột phá trong quản lý tiểu đường. Những hệ thống này chứa ba thành phần cốt lõi: một bộ theo dõi kỹ thuật phân tích kỹ thuật phân tích kỹ thuật, một máy bơm insulin, và một thuật toán điều khiển chạy trên ứng dụng thông minh. Hệ thống này tương ứng với mức độ e-li-da liên tục trong vòng vài phút, truyền dữ liệu không dây cho thuật toán. Thuật toán tính toán này cần thiết lượng insulin dựa trên xu hướng hiện thời và dự đoán, rồi chỉ dẫn bơm để tạo ra các vi khuẩn hữu hiệu của insulin. Việc này mô phỏng hoạt động sinh học tuyến tụy, giảm thiểu đáng kể gánh nặng của tiểu đường và hiệu quả cải thiện đường tiểu đường.

Thuật toán thường sử dụng sự kết hợp giữa sự điều khiển bán kính cân đối (PID) và mô hình dự đoán (MPC) để điều chỉnh giao thức insulin trong thời gian thực. Các hệ thống cao cấp để kết hợp việc học tự động hóa thuật toán dựa trên các mẫu chuyển hóa cá nhân và#8217; các mẫu chuyển hóa, bao gồm độ nhạy với insulin, nhịp circat, và phản ứng để thực tập. Những hệ thống này thích ứng dựa trên các thông tin phản hồi liên tục, làm cho mỗi việc đọc, và mỗi dữ liệu cho hiệu suất tối ưu. Tất cả dữ liệu đều đọc tập tin, mã insulin, thông tin, thông tin về các thông tin, và thậm chí các mẫu không dây thần kinh thường xuyên được truyền qua các thành phần, hoặc chuỗi radio. Tính năng lượng và khả năng lượng thường xuyên nhất của hệ thống trao đổi.

Những loại dữ liệu thu thập và tại sao quan trọng

Hệ thống tuyến tụy nhân tạo tạo tạo và xử lý một nguồn thông tin sức khỏe cá nhân phong phú (PHI). Điều này bao gồm:

  • Các thư mục mã hóa ) (mỗi 5–15 phút, 24/7)
  • Bản ghi chép giao hàng (tỉ lệ cơ bản, liều bolus, ghi đè tạm thời, và thuật toán điều chỉnh)
  • Người dùng nhập dữ liệu ) (thành phần lỏng, tập thể dục, đánh dấu căng thẳng, ghi chú bệnh tật)
  • Thiết bị nhận diện và sử dụng bản ghi (Bầy nhà chức trách, cuộc sống cảm biến, sự kiện kết nối, lịch sử cân chỉnh)
  • Kết quả được báo cáo (Tiếng Hypoglycisecerism sty, mức độ ketone, triệu chứng, chất lượng khảo sát cuộc sống)

Dữ liệu này cần thiết cho thuật toán để hoạt động đúng và cho các bác sĩ để tối ưu hóa trị liệu. Tuy nhiên, nó cũng đại diện một mục tiêu có giá trị cao cho tội phạm mạng. Hồ sơ sức khỏe bị đánh giá thấp có thể bán cho nhiều hơn số thẻ tín dụng trên thị trường tốiweb. Tính năng liên tục, thời gian bị khóa chặt bởi dữ liệu tiết lộ một chân dung thân mật của cá nhân & 88217; thói quen, các mẫu hình thức y tế, và điều kiện y tế có thể dẫn đến việc nhận dạng, giả mạo, lừa đảo hoặc kỹ thuật xã hội. Hơn nữa, sự phân loại dữ liệu từ hàng ngàn thuật viên có thể được sử dụng để tiếp cận, nếu cả bệnh nhân có thể thỏa hiệp qua các cuộc tấn công lại.

Mối đe dọa an ninh kỹ thuật số đến hệ thống quần áo nhân tạo

Sự kết hợp giữa mạng không dây và kết nối internet đưa ra nhiều bề mặt tấn công. không giống như các thiết bị y tế truyền thống hoạt động trong các mạng bệnh viện cô lập, hệ thống ID dựa trên điện thoại cá nhân, dữ liệu dựa trên mây chia sẻ với người chăm sóc, và đôi khi giám sát từ xa bởi các nhà cung cấp chăm sóc y tế. mỗi điểm cảm ứng này có thể bị khai thác. cảnh quan trọng là hoạt động, phát triển khi thiết bị trở nên kết nối hơn và khi những người tấn công phát triển các kỹ thuật mới.

Không được phép truy cập và tiếp quản thiết bị

Nếu một kẻ tấn công có thể truy cập vào thuật toán điều khiển hoặc máy bơm& 8217; giao diện kỹ thuật vô tuyến kết nối, họ có thể chỉ huy thiết bị để cung cấp insulin quá nhiều, gây ra chứng giảm huyết áp nghiêm trọng. Vào năm 2019, các nhà nghiên cứu an ninh đã chứng minh khả năng sử dụng máy bơm insulin phổ biến để cho phép một người tấn công tùy ý tiêm các lệnh, vượt quá giới hạn an toàn. Trong khi các nhà sản xuất đã vá những khuyết điểm này, các mối đe dọa tiếp tục khi thiết bị mới có giao tiếp mới vào thị trường. Các bề mặt tấn công mở rộng khi người dùng phá hủy nguồn thông minh của họ, giải phóng tính năng an ninh hệ thống hệ thống tính năng thông thường sẽ cô lập từ ứng dụng AID.

Người đàn ông trong nhóm họp trung tâm và tiếp sức

Vì dữ liệu di chuyển qua các kênh không dây, một kẻ tấn công có thể chặn hoặc thay đổi giao tiếp giữa CGM, bơm và điều khiển. Trong một người đàn ông dùng máy tính xách tay (MITM) tấn công, kẻ tấn công có thể đọc các thông tin về chất béo (GTylin) và tiêm dữ liệu sai, khiến thuật toán tính toán tính toán các liều insulin sai.

Sự đột nhập dữ liệu và xâm phạm quyền riêng tư

Một sự cố xảy ra năm 2021 liên quan đến một nền dữ liệu tiểu đường lớn phơi bày thông tin về sức khỏe cá nhân của hơn 300.000 người dùng, bao gồm xu hướng tăng cường, insulin và người dùng thâm nhập dữ liệu bữa ăn. Những sự cố như thế có thể gây ra sự tin tưởng và có thể dẫn đến sự thiệt hại lâu dài cho nhà sản xuất. Họ cũng vạch trần những người dùng bị phân biệt đối xử bởi người chủ hoặc người bảo hiểm nếu người có quyền rõ ràng. Ngay cả khi dữ liệu được tiết lộ, trong kỹ thuật xác định lại có thể liên kết nó với các cá nhân, đặc biệt khi thông tin về GPS được lưu trữ trong hệ thống GPS.

Phần mềm giá chuộc và sự suy sụp hệ thống

Ransomware tấn công vào mạng bệnh viện mà máy ID dữ liệu hay các ứng dụng điện thoại thông minh điều khiển các thiết bị có thể khóa người dùng trong phương pháp điều trị của chính họ. Trong cuộc tấn công 2023 trên một phòng khám lớn tiểu đường, hệ thống giám sát bệnh nhân bị tắt trong nhiều ngày, buộc nhiều người dùng phải quay lại các mũi tiêm bằng tay và mạo hiểm các cuộc vận động bằng tay. Những kẻ tấn công cũng có thể nhắm vào các thiết bị sản xuất và#8217; hậu phương tiện hạ tầng để phá sự cập nhật phần mềm công ty, để lại các thiết bị tiếp cận với các khả năng sử dụng thử nghiệm được biết.

Các tiêu chuẩn về quy tắc và kỹ thuật

Chính phủ và cơ quan tiêu chuẩn đã nhận ra những rủi ro độc đáo của các thiết bị y tế và các khuôn khổ để áp dụng an ninh và sự riêng tư.

Sự hướng dẫn của háu ăn về thiết bị y tế trên mạng

Quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FA) đã phát hành một số tài liệu hướng dẫn, gần đây nhất vào năm 2023, yêu cầu các nhà sản xuất của thị trường tiền thị trường mạng phải gửi các thông tin về an ninh mạng trong suốt quá trình thiết bị. Điều này bao gồm việc ghi chép các mô hình đe dọa, thực hiện các thực hiện các thiết kế bảo mật, mã hóa dữ liệu bảo mật trong quá trình lưu trữ và phần còn lại, và cung cấp một hóa đơn phần mềm vật liệu (SBOM). Các tập đoàn này cũng mong đợi các nhà sản xuất có chương trình tiết lộ và cập nhật phần mềm thời gian nhất. [FT: 0] đang đọc sự hướng dẫn bảo mật mạng [T: 1] [FT].]

HIPAA và GDPR lập trình

Ở Hoa Kỳ, hệ thống AID nằm trong điều luật Cổng bảo hiểm Y tế và Tài khoản Y tế (HIPAA) nếu chúng được sử dụng bởi một thực thể bị bao phủ (v. d., một bệnh viện hay kế hoạch sức khỏe). Để có thiết bị trực tiếp cho hệ thống giám sát sức khỏe, các nhà sản xuất có thể không được phát hiện bởi HIPAA, nhưng nhiều người vẫn tự nguyện tuân theo các quy tắc riêng tư và an ninh của nó. Trong Liên hiệp Châu Âu, việc quản lý dữ liệu bảo vệ dữ liệu chung (GDPR) áp dụng cho bất kỳ dữ liệu cá nhân nào được xử lý với hệ thống AID, sự đồng ý nghiêm ngặt, độ rõ ràng và bổn phận nhỏ. Việc không thể chấp nhận kết quả tốt của việc tăng giá trị 4% lợi nhuận toàn cầu. Cũng phải tuân thủ thiết bị y tế [D]

Khung an ninh mạng và định chuẩn ISO

Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật Quốc gia (NST) cung cấp một khung toàn diện để cải tiến sự an toàn mạng trong cơ sở hạ tầng quan trọng, bao gồm các thiết bị y tế. NST SP 800 SB183 (những công việc của các thứ) và hướng dẫn giao tiếp cung cấp sự hướng dẫn thực tế về việc đánh giá rủi ro, quyền điều khiển truy cập và liên tục giám sát theo các thiết bị y tế IT. Về mặt quốc tế, ISO 270 (sự quản lý thông tin) và IEC 324 (sự sống phần mềm theo định hướng phần mềm) cung cấp một nền tảng cho việc xây dựng và điều khiển. Nhiều nhà sản xuất hiện nay mong đợi các nhà sản xuất sẽ điều chỉnh phù hợp với những tiêu chuẩn này. [Fre: 0]

Những biện pháp bảo vệ cơ quan sinh dục nhân tạo

Bảo vệ tuyến tụy nhân tạo cần phải có một phương pháp tiếp cận được phân lớp, kết hợp mã hóa, xác thực, phát triển phần mềm an toàn, và liên tục giám sát. Không có sự bảo vệ nào là đủ; mỗi lớp cần phải được thiết kế để bù đắp những yếu kém tiềm năng của những lớp khác.

Kết thúc mã hóa thứ hai của máy tính

Mọi giao tiếp không dây giữa CGM, bơm và điều khiển phải được mã hóa bằng các giao thức mạnh như AES26 và TIS. Sự mã hóa bảo đảm rằng ngay cả khi một người tấn công chặn luồng dữ liệu, họ không thể đọc hay sửa đổi nó. Kết thúc việc mã hóa nội dung cũng áp dụng cho các máy phục vụ đám mây. Một số hệ thống thực hiện các phím mã hóa đặc trưng cho mỗi cặp thiết bị, ngăn chặn các cuộc tấn công bị bị quay lại nơi đã được chuyển đổi dữ liệu. Giao thức trao đổi chìa khóa phải được chống lại người đàn ông trong hệ thống mật mã kết thúc, thường sử dụng phím nóng hoặc mã hóa công cộng hoặc hai bộ mã hiển thị.

Điều khiển truy cập và xác thực đa nền tảng

Người dùng truy cập vào thuật toán điều khiển ’ các thiết lập như đè nén insulin thủ công, thay đổi cấu hình hoặc tải dữ liệu — nên được bảo vệ bởi sự xác thực đa chức năng (MFA). Việc này có thể kết hợp mật khẩu, yếu tố sinh trắc học (máy in hay nhận diện khuôn mặt), và một mã thời gian mã thời gian sử dụng điện thoại tin cậy. Quyền truy cập dựa trên chức năng « RBAC » nên được bảo vệ, ví dụ, người chăm sóc chỉ xem dữ liệu, trong khi một hệ thống điều chỉnh dữ liệu điều trị. Đối với cổng của phòng khám, phải thực hiện các phiên chạy nhất định và hạn chế lực lượng vũ trang.

Bảo mật đôi và an ninh kết nối với kết nối

Các nhà sản xuất phải sử dụng tính năng bảo mật mới nhất: Bảo mật mạng đơn giản hóa (SP) với việc so sánh số lượng hay ra của băng thông (OOB) và mã hóa với các phím phiên chạy ngẫu nhiên. Hơn nữa, quá trình kết hợp cần thiết độ gần và hạn chế thời gian, giảm nguy cơ sử dụng khả năng sử dụng của máy tính không gian.

Bộ xử lý dữ liệu trung thực và kiểm tra

Bên cạnh việc mã hóa, hệ thống phải xác minh tính toàn vẹn và tính xác thực của tất cả dữ liệu đã nhận. Mỗi thông điệp nên bao gồm một ký hiệu mật mã (v. d., HMAC) để kiểm tra thiết bị nhận trước khi thực hiện các dữ liệu. Thuật toán này cũng cần kiểm tra tính đúng đắn: liều insulin vượt quá mức ngưỡng đã định trước, đọc lượng insulin thay đổi nhanh chóng không thể xảy ra, hoặc lệnh từ các nguồn chưa được phát âm nên bị hủy và ghi lưu lại. Những việc này có thể ngăn chặn cả dữ liệu ngẫu nhiên và thao tác độc hại.

Cập nhật phần mềm và phần mềm bảo mật

Các sản xuất cần phải cung cấp một cơ chế cho người dùng cài đặt các đắp vá an ninh không chậm trễ. Các bản cập nhật trên máy tính xách tay (OtA) cần phải được ký với một chứng nhận ký hiệu mã, được kiểm tra bởi thiết bị trước khi cài đặt, và cuộn lại dần dần để phát hiện hồi quy. Tiến trình cập nhật phải được kháng cự lại để có thể ép buộc thiết bị vào phiên bản phần mềm cũ, dễ bị hư hỏng. Người dùng nên được thông báo khi có sẵn các bản cập nhật an ninh chính xác và được khuyến khích áp dụng ngay lập tức. Một khởi động bảo đảm rằng chỉ có phần mềm đáng tin cậy chạy trên thiết bị này, ngay cả khi việc cập nhật bị bị bị bị hư hỏng.

An ninh thể chất và đặc điểm chống khủng bố

Vì máy bơm và CGM bị mặc trên cơ thể, chúng dễ bị thay đổi vật lý. Thiết bị này nên bao gồm những con hải cẩu chống trộm, và bất kỳ nỗ lực nào để mở vật lý nhà nên gây ra sự đóng cửa hay cảnh báo. Ngoài ra, các thiết bị này có thể dễ dàng phát hiện và từ chối bộ cảm biến giả hoặc bộ truyền nhiễm có thể được sử dụng như là các véc- tơ tấn công. Các nhà thiết kế cũng nên xem xét các cuộc tấn công bên có khả năng sử dụng điện năng sử dụng hoặc phát quang điện từ để giải mã các phím; các phần cứng khác nhau như phân tích năng lượng (DPA) có thể giảm thiểu chức năng này.

Những thực hành tốt nhất cho nhà phát triển, người dùng và nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe

Sự an toàn qua mạng là một trách nhiệm chung giữa các nhà sản xuất, nhà cung cấp chăm sóc sức khỏe và bệnh nhân.

Cho các nhà phát triển

  • Mô hình t sớm và thường: xác định tài sản (dữ liệu kiên nhẫn, kiểm soát các thuật toán, cung cấp insulin), ranh giới tin tưởng và những kẻ tấn công tiềm năng trong giai đoạn thiết kế. Hãy dùng các khung như SMPUD hay OCTPlave.
  • Việc ghi rõ các tiêu chuẩn mã hóa bảo mật: làm theo các hướng dẫn của OWAP cho thành phần di động và web, bao gồm cả việc nhập, mã hóa xuất, và quản lý phiên chạy bảo mật.
  • Bảo mật cung cấp dây chuyền:) Duy trì một hóa đơn phần mềm (SBOM) cho tất cả các thành phần thứ ba của Đảng. Hãy phân tích các thực hành bảo mật của các nhà cung cấp, đặc biệt cho các thư viện mã hóa và các chồng không dây.
  • Thử nghiệm thâm nhập thường xuyên:).
  • Trình biên dịch cho dị thường: Dùng hệ thống nhận dạng xâm nhập (IDS) trên cả thiết bị và mặt mây để đánh dấu các mẫu dữ liệu bất thường (v. d., tần số lệnh bất thường, giá trị không chắc chắn, hoặc xuất khẩu dữ liệu lớn).
  • Ghi chú rõ ràng về cách sử dụng dữ liệu trong suốt: [FLT: 1] Hãy giải thích rõ ràng những dữ liệu nào được thu thập, cách nào nó được lưu trữ, có quyền truy cập và trong trường hợp nào nó có thể được chia sẻ. Hiển nhiên, sự đồng ý rõ ràng nơi nào luật pháp đòi hỏi.

Người dùng

  • Giữ cho phần mềm cập nhật: cài đặt các bản cập nhật phần mềm và ứng dụng ngay khi sẵn sàng. Đang hoãn việc cập nhật để lại các thiết bị dễ bị khai thác.
  • Dùng mật khẩu mạnh, độc nhất:[FLT: 1) không dùng lại mật khẩu qua tài khoản. Hãy xem xét bằng cách sử dụng bộ quản lý mật khẩu để tạo và xác thực cửa hàng.
  • Hãy cẩn thận với ứng dụng thứ ba: [FLT: 1] Một số người dùng cài đặt ứng dụng không chính thức để xem hay phân tích dữ liệu của họ. Chỉ sử dụng ứng dụng đã được xem xét và phê chuẩn bởi nhà sản xuất thiết bị hoặc nhà cung cấp chăm sóc y tế uy tín.
  • Bảo vệ điện thoại thông minh của bạn: Vì nhiều hệ thống định dạng liên kết với điện thoại nên bảo mật nó, mã hóa và có phiên bản gần đây của hệ điều hành. Tránh phá vỡ hoặc rooting thiết bị.
  • Thiết bị vật lý bảo vệ: Đừng cho người khác mượn máy bơm hoặc máy nhận CGM. Hãy chú ý xung quanh khi bạn kết hợp các thiết bị với nhau - không có sự kết hợp trong không gian nơi công cộng nơi mà những kẻ tấn công có thể nghe trộm.
  • Thông báo hoạt động khả nghi:) Nếu bạn để ý thấy giao hàng insulin khác thường, báo động bóng ma hoặc dữ liệu có vẻ không đúng, hãy liên lạc với nhà sản xuất ngay lập tức. Cũng thông báo cho nhà cung cấp chăm sóc sức khỏe của bạn.

Để có được những người chăm sóc sức khỏe

  • Bảo mật thiết bị:) trước khi đề nghị hệ thống định tuyến, xem lại nhà sản xuất& 88217; tiết lộ an ninh, lịch sử dễ bị tổn thương, và ghi lại kỷ lục ghi chép về việc điều trị.
  • Bệnh nhân t t trường hợp , phân biệt người dùng về việc đánh giá rủi ro, tầm quan trọng của việc cập nhật, và làm thế nào để nhận ra dấu hiệu thỏa hiệp.
  • Hệ thống phòng khám:) Bảo đảm rằng bất kỳ cổng mây hay công cụ giám sát từ xa nào được dùng trong thực tế của bạn sẽ được cấu hình bằng MFA, mã hóa kết nối và truy cập bản ghi.

Hướng dẫn tương lai trong bảo mật dữ liệu cho hệ thống định vị

Khi công nghệ tuyến tụy nhân tạo tiến hóa, các biện pháp an ninh cần thiết để bảo vệ nó.

  • Kiến trúc sư tin tưởngZero:) tương tác với cùng một thiết bị hoặc dịch vụ đám mây.
  • Tính toán Cho phép dữ liệu được xử lý mà không bao giờ giải mã nó, giảm tác động của các lỗ hổng mây bên cạnh. Mặc dù tính toán: 1], các tiến bộ có thể sớm làm cho chúng thực tế cho các thuật toán định dạng thời gian ảo.
  • Học tập được dùng ) Thay vì tổng hợp dữ liệu thô trong đám mây để đào tạo mô hình dự đoán, cho phép sử dụng mô hình học tập tại địa phương về thiết bị và chỉ chia sẻ cập nhật mô hình. Giới hạn này giới hạn phơi nắng trong khi vẫn còn hiệu lực cải tiến thuật toán.
  • Blockchain cho Audit Trails: Bản ghi có thể giảm thiểu cho các thiết bị ắc quy chạy được.
  • Máy phát hiện không có tính chất thẩm mỹ: ) Mô hình học tập trên thiết bị thông thường có thể xác định sự lệch hướng cho thấy một cuộc tấn công mạng, như lệnh bất ngờ hoặc giao dịch insulin nhanh không khớp với người dùng & 817; hồ sơ về cơ bản của máy.
  • Môđun bảo mật HSMs (HSMs): ) dành riêng cho chip mã hóa cửa hàng bảo mật và thực hiện các thao tác mật mã tách ra khỏi bộ xử lý chính có thể ngăn chặn việc lấy chìa khóa ngay cả khi thiết bị bị bị bị bị bị bị bị bị xâm nhập bị hỏng.

JDRF (CBBBLBIS Research Foundation) và các tổ chức khác khác trong tiểu đường tiếp tục làm việc với các nhà sản xuất và quản trị để đề cao tiêu chuẩn bảo mật trong khi đảm bảo an ninh mạng và cơ quan bảo mật (CISA) vẫn còn có thể tiếp cận được. [FLT: 0] LEPN có nhiều vai trò hơn trong công nghệ tiểu đường [FT: 1]. Ngoài ra, Cơ quan Bảo mật mạng (CISA) đã xuất bản những chỉ dẫn y tế đặc trưng cho icon isons isons. [T: nguồn tài nguyên y tế: CLS] [T]

Kết luận

Công nghệ tuyến tụy nhân tạo cung cấp sự cải tiến cuộc sống cho người mắc tiểu đường, nhưng sự phụ thuộc vào giao dịch dữ liệu liên tục và điều khiển từ xa dẫn đến những rủi ro nghiêm trọng về mạng và tính riêng tư. Bảo vệ hệ thống này đòi hỏi một phương pháp toàn diện: mã hóa mạnh mẽ, xác thực chặt chẽ, cơ chế cập nhật bảo mật, và theo sát tiêu chuẩn điều hành như là hướng dẫn của cơ quan quản lý tập đoàn, HIPAA, GDPR, và các khuôn khổ mới nổi từ NIS và ISO. Các nhà phát triển phải đưa an ninh vào mỗi giai đoạn của xe đạp sản phẩm, từ mô hình đe dọa đến đăng ký. Người dùng phải cẩn thận, theo các thực hiện tốt nhất, và báo cáo. Các nhà cung cấp bệnh nhân phải tiếp tục chăm sóc sức khỏe và các thiết bị khám phá.

Những rủi ro là cao-una truy cập có thể dẫn đến những tổn hại vật lý, những lỗ hổng dữ liệu làm suy yếu lòng tin, và sự quản lý không cân bằng có thể làm hỏng sự đổi mới. bằng cách ưu tiên cho sự an toàn và sự riêng tư của dữ liệu ngày nay, cộng đồng có thể đảm bảo rằng công nghệ tuyến tụy nhân tạo vẫn an toàn, được tin cậy và hiệu quả cho hàng triệu người trên toàn thế giới tiếp tục sự hợp tác giữa các nhà điều hành, nhà sản xuất, các bác sĩ và bệnh nhân sẽ là thiết yếu để tiếp tục tiến hành các mối đe dọa và nhận ra tiềm năng sinh sản xuất insulin tự động.