Imagine que você foi diagnosticado como COVID-19 positivo. Autoridades de saúde começam a buscar contatos para conter infecções, pedindo que você identifique pessoas com quem você esteve em contato próximo. As pessoas óbvias vêm à mente - sua família, seus colegas de trabalho. Mas e a mulher à sua frente na fila da farmácia na semana passada, ou o homem ensacando suas compras? Ou qualquer outro estranho de quem você tenha se aproximado nos últimos 14 dias?

Uma equipe liderada por pesquisadores do MIT e incluindo especialistas de muitas instituições está desenvolvendo um sistema que aumenta o rastreamento de contato "manual" por funcionários de saúde pública, ao mesmo tempo em que preserva a privacidade de todos os indivíduos. O sistema depende de sinais Bluetooth de curto alcance emitidos pelos smartphones das pessoas. Esses sinais representam sequências aleatórias de números, comparados a "chilros" que outros smartphones próximos podem se lembrar de ter ouvido.

Se o teste de uma pessoa for positivo, eles podem fazer upload da lista de avisos que seu telefone emitiu nos últimos 14 dias em um banco de dados. Outras pessoas podem examinar o banco de dados para ver se algum desses sinais corresponde aos captados por seus telefones. Se houver uma correspondência, uma notificação informará a pessoa que ela pode ter sido exposta ao vírus, e incluirá informações das autoridades de saúde pública sobre os próximos passos a serem dados. Vitalmente, todo este processo é feito mantendo a privacidade de quem é COVID-19 positivo e daqueles que desejam verificar se estiveram em contato com uma pessoa infectada.

"Eu acompanho o que transmito, e você acompanha o que ouviu, e isso nos permitirá saber se alguém estava perto de uma pessoa infectada, "diz Ron Rivest, Professor do MIT Institute e investigador principal do projeto. "Mas para essas transmissões, estamos usando técnicas criptográficas para gerar dados aleatórios, números rotativos que não são apenas anônimos, mas pseudônimo, mudando constantemente seu 'ID, 'e isso não pode ser rastreado até um indivíduo. "

Esta abordagem para o privado, o rastreamento automatizado de contatos estará disponível de várias maneiras, inclusive por meio do esforço de privacidade em primeiro lugar lançado no MIT em resposta ao COVID-19, denominado SafePaths. Este amplo conjunto de aplicativos móveis está sendo desenvolvido por uma equipe liderada por Ramesh Raskar do Media Lab. O design do novo sistema baseado em Bluetooth se beneficiou do trabalho inicial da SafePaths nesta área.

Trocas de Bluetooth

Os smartphones já têm a capacidade de anunciar sua presença para outros dispositivos via Bluetooth. Recurso "Find My" da Apple, por exemplo, usa chilreios de um iPhone ou MacBook perdido para chamar a atenção de outros dispositivos Apple, ajudando o proprietário do dispositivo perdido a encontrá-lo.

"Find My inspirou este sistema. Se meu telefone for perdido, ele pode começar a transmitir um sinal Bluetooth que é apenas um número aleatório; é como estar no meio do oceano e acenar uma luz. Se alguém passar com o Bluetooth habilitado, o telefone deles não sabe nada sobre mim; vai apenas dizer à Apple, 'Ei, Eu vi esta luz, '"diz Marc Zissman, o chefe associado da Divisão de Ciência da Informação e Segurança Cibernética do Laboratório Lincoln do MIT e co-investigador principal do projeto.

Com seu sistema, a equipe está essencialmente pedindo a um telefone que envie esse tipo de sinal aleatório o tempo todo e mantenha um registro desses sinais. Ao mesmo tempo, o telefone detecta sons de outros telefones, e apenas registra chilros que seriam clinicamente significativos para rastreamento de contato - aqueles emitidos dentro de um raio de aproximadamente 6 pés e captados por um determinado período de tempo, diga 10 minutos.

Proprietários de telefones se envolveriam baixando um aplicativo que habilitasse esse sistema. Após um diagnóstico positivo, uma pessoa receberia um código QR de um oficial de saúde. Ao escanear o código por meio desse aplicativo, essa pessoa pode fazer upload de seu log para a nuvem. Qualquer pessoa com o aplicativo pode iniciar seus telefones para verificar esses registros. Uma notificação, se houver uma correspondência, poderia dizer ao usuário quanto tempo ele esteve perto de uma pessoa infectada e a distância aproximada.

Tecnologia de preservação de privacidade

Alguns países mais bem-sucedidos em conter a disseminação do COVID-19 têm usado abordagens baseadas em smartphones para conduzir o rastreamento de contatos, ainda assim, os pesquisadores observam que essas abordagens nem sempre protegeram a privacidade do indivíduo. Coreia do Sul, por exemplo, implementou aplicativos que notificam os funcionários se uma pessoa diagnosticada saiu de casa, e pode acessar os dados de GPS das pessoas para localizar exatamente onde elas estiveram.

"Não estamos rastreando a localização, não usando GPS, não anexar seu ID pessoal ou número de telefone a qualquer um desses números aleatórios que seu telefone está emitindo, "diz Daniel Weitzner, um cientista pesquisador principal no Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT (CSAIL) e co-investigador principal desse esforço. "O que queremos é permitir que todos participem de um processo compartilhado para ver se vocês entraram em contato, sem revelar, ou forçando alguém a revelar, nada."

A escolha é a chave. Weitzner vê o sistema como uma batida virtual na porta que preserva o direito das pessoas de não atender. A esperança, no entanto, é que todos que podem aderir o farão para ajudar a conter a disseminação do COVID-19. “Precisamos que uma grande porcentagem da população opte por que este sistema realmente funcione. Nós nos preocupamos com cada um dos dispositivos Bluetooth que existem; é muito importante fazer deste um ecossistema completo, " ele diz.

Impacto na saúde pública

Ao longo do processo de desenvolvimento, os pesquisadores trabalharam em estreita colaboração com uma equipe de consultores médicos para garantir que esse sistema contribuísse efetivamente para os esforços de rastreamento de contatos. Esta equipe é liderada por Louise Ivers, que é um especialista em doenças infecciosas, professor associado da Harvard Medical School, e diretor executivo do Massachusetts General Hospital Center for Global Health.

"Para que os EUA realmente contenham esta epidemia, precisamos ter uma abordagem muito mais pró-ativa que nos permita rastrear mais amplamente os contatos para casos confirmados. Essa abordagem automatizada e de proteção à privacidade pode realmente transformar nossa capacidade de controlar a epidemia aqui e pode ser adaptada para ser usada em outros ambientes globais, "Ivers diz." O que também é ótimo é que a tecnologia pode ser flexível para a forma como as autoridades de saúde pública desejam gerenciar os contatos com casos expostos em sua região específica, que pode mudar com o tempo. "

Por exemplo, o sistema pode notificar alguém que deve se auto-isolar, ou pode solicitar que eles façam check-in por meio do aplicativo para entrar em contato com especialistas sobre sintomas diários e bem-estar. Em outras circunstâncias, as autoridades de saúde pública podem solicitar que essa pessoa faça o teste se estiverem observando um grupo de casos.

A capacidade de conduzir o rastreamento de contato rapidamente e em grande escala pode ser eficaz não apenas para achatar a curva do surto, mas também para permitir que as pessoas entrem com segurança na vida pública, uma vez que a comunidade está no lado negativo da curva. "Queremos ser capazes de permitir que as pessoas voltem cuidadosamente à vida normal, ao mesmo tempo que colocamos cuidadosamente em quarentena e identificam certos vetores de um surto, "Rivest diz.

Rumo à implementação

Os engenheiros do Lincoln Laboratory lideraram a prototipagem do sistema. Um dos desafios técnicos mais difíceis tem sido alcançar a interoperabilidade, isso é, tornando possível que um chilrear de um iPhone seja captado por um dispositivo Android e vice-versa. Um teste no laboratório na semana passada provou que eles alcançaram essa capacidade, e que os chilreios podem ser captados por outros telefones de várias marcas e modelos.

Uma próxima etapa vital para a implementação é envolver os fabricantes de smartphones e desenvolvedores de software - Apple, Google, e a Microsoft. “Eles têm um papel fundamental aqui. O objetivo do protótipo é provar a esses desenvolvedores que isso é viável para eles implementar, "Rivest diz. À medida que essas colaborações estão se formando, a equipe também está demonstrando seu sistema de protótipo para agências governamentais estaduais e federais.

Rivest enfatiza que a colaboração tornou este projeto possível. Esses colaboradores incluem o Massachusetts General Hospital Center for Global Health, CSAIL, Laboratório MIT Lincoln, Universidade de Boston, Brown University, MIT Media Lab, Instituto de Ciência Weizmann, e SRI International.

A equipe também tem como objetivo jogar um central, papel de coordenação com outros esforços em todo o país e na Europa para desenvolver semelhantes, sistemas de rastreamento de contato que preservam a privacidade.

“Este projeto está sendo feito no verdadeiro estilo acadêmico. Não é um concurso; é um esforço coletivo da parte de muitos, muitas pessoas para fazer um sistema funcionar, "Rivest diz.