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FONTE: PEMF Therapy
A Internet dos Corpos (IoB) é uma extensão da Internet das Coisas (IoT) que conecta o corpo humano a dispositivos tecnológicos, permitindo o monitoramento e controle de aspectos da saúde. Dividida em três gerações, a IoB transforma os indivíduos em bancos de dados pessoais vivos. Essa tecnologia facilita a detecção precoce de doenças, contribui para o desenvolvimento de medicamentos e melhora a produtividade no trabalho, além de promover um aprendizado mais eficaz na educação.
Na Internet dos Corpos (IoB), os dispositivos vestíveis, implantados, incorporados ou engolidos podem ser localizados dentro, fora ou em volta do corpo humano, formando uma rede. Inicialmente pensada para redes sem fio corporais, a IoB é possível graças aos avanços na microeletrônica, comunicação sem fio e processamento de sinais.
Esses dispositivos capturam informações sobre o funcionamento do corpo humano ou aprimoram seu desempenho, habilitando uma infinidade de serviços e aplicações em setores como medicina, segurança, bem-estar e entretenimento.
A IoB também se relaciona com a Internet das Bio-Nano Coisas (IoBNT), um domínio onde processos bioquímicos do corpo se comunicam com o mundo cibernético.
A IoBNT utiliza biologia sintética e nanotecnologia, funcionando de acordo com os átomos e moléculas da bioquímica humana, avaliando a dinâmica biológica dos indivíduos e empregando métodos preditivos baseados em dados para identificar riscos específicos de saúde.
Compreendendo a IoB
Assista ao vídeo e compreenda como funciona a Internet dos Corpos (IoB).
Exemplos de Dispositivos Biométricos e Sensores
Exemplos de Dispositivos Biométricos e Sensores
Para que a IoB consiga atuar de maneira eficaz em nossos corpos, são integrados dispositivos e sensores biométricos implantados ou não no corpo humano com a capacidade de coletar dados biológicos e comportamentais em tempo real, fornecendo valiosas informações sobre a saúde e o bem-estar dos usuários.
Entre os dispositivos externos, ou seja, aqueles que podem ser vestíveis, temos como exemplos:
Smartwatches;
Dispositivos wearable;
Apple Watch;
Fitbits;
Marcapassos.
FONTE: Deposit Photos
Relógios, pulseiras, anéis e aplicativos de smartphones
Monitoram a saúde e atividade física, usando sensores como acelerômetros para coletar dados e transformá-los em análises digitais compreensíveis. Além de monitorar frequência cardíaca, passos, sono e ingestão de álcool, esses dispositivos também calculam distâncias percorridas e calorias queimadas, sendo amplamente utilizados por atletas e indivíduos ativos para compreender melhor o corpo e seu comportamento.
FONTE: vecteezy
Aparelhos para o acompanhamento da pressão arterial
Funcionam por sensores de pressão arterial integrados em dispositivos vestíveis ou implantes possibilitando o monitoramento contínuo da pressão arterial em tempo real, contribuindo para o controle da hipertensão e para a saúde cardiovascular geral.
FONTE: Revista Segurança Eletrônica
Roupas com sensores
Captam a temperatura corporal e adaptam a roupa para a temperatura necessária e confortável. Esse produto também foi desenvolvido para bebês, incluindo fraldas, conectadas via Bluetooth em aplicativos de celular, que detectam e reportam atividades intestinais.
FONTE: Terra
Dispositivos neurológicos vestíveis
Gravam e monitoram atividades cerebrais, estimulando o cérebro por meio de sinais elétricos. Alguns são usados para encorajar o usuário a praticar atividades cerebrais ou enviam sinais elétricos para o cérebro com o objetivo de tratar dores crônicas, depressão, distúrbios de déficit de atenção e distúrbios de estresse pós-traumático.
FONTE: Vecteezy
Medidores de estresse e ansiedade
Por meio de dispositivos biométricos com sensores de atividade eletrodérmica (EDA) avaliam os níveis de estresse e ansiedade por meio da condutividade da pele, que é medida através da resistência elétrica proporcionada por ela. Esses sensores são colocados nas palmas das mãos ou na sola do pé, podendo indicar estímulos psicológicos mesmo quando não estão em contato direto com a superfície da pele, possibilitando a identificação de momentos estressantes e o acompanhamento do bem-estar emocional.
FONTE: Campo Largo
Monitores da glicose sanguínea
Comumente usados por pessoas com diabetes, pequenos sensores são implantados na parte posterior superior do braço que medem e gravam as leituras de glicose 24h por dia. Eles oferecem o monitoramento em tempo real dos níveis de glicose no sangue, emitindo alertas instantâneos quando os níveis estão fora da faixa normal, auxiliando no gerenciamento da condição. Um dos exemplos desses aparelhos, é o glicosímetro, que avalia os níveis de açúcar no sangue por meio de um pequeno furo no dedo para coletá-lo ou pelo sensor instalado que faz a análise automática. Essa medição também pode ser feita por aplicativos no celular, somente pela aproximação do dispositivo do sensor, facilitando essa medição pelo usuário.
Dispositivos Internos ao Corpo
Dispositivos Internos ao Corpo
FONTE: UOL
Sensores implantados no tecido
Os sensores implantados no tecido são integrados em tecidos em desenvolvimento podem realizar uma leitura do rastreamento biológico mais precisa do que dispositivos tradicionais como smartwatches. Esses dispositivos também terão uma interface que deixa o usuário usar outros aparelhos remotamente.
FONTE: VEJA
Pâncreas artificial
O sistema do Pâncreas artificial carrega um reservatório de insulina e está ligado a um sensor que mede o nível de açúcar no sangue a cada cinco minutos, usando um monitor constante de glicose e uma bomba de insulina, além de algoritmos de inteligência artificial que automatizam o sistema, com o objetivo de fornecer a quantidade necessária de insulina para manter esses níveis dentro de uma faixa saudável. Ele recebe a informação via Bluetooth, uma tecnologia que permite conectar aparelhos sem necessidade de fio. O objetivo principal de um pâncreas artificial é proporcionar um melhor controle glicêmico e reduzir as complicações associadas ao diabetes, oferecendo uma alternativa mais conveniente e precisa ao monitoramento manual de glicose e à administração de insulina.
FONTE: IMOC
Aparelhos cardíacos implantados
Os aparelhos cardíacos implantados no corpo humano são são dispositivos médicos projetados para monitorar, regular ou corrigir problemas relacionados ao sistema cardiovascular, assim como marcapassos e desfibriladores cardioversores implantáveis (CDIs), são dispositivos médicos cirurgicamente implantados perto do coração para monitorar e regular o ritmo cardíaco. Eles detectam e corrigem ritmos cardíacos anormais, ajudando a prevenir complicações graves. Desempenhando papel papel crucial no tratamento e na gestão de uma variedade de condições cardíacas e podem melhorar significativamente a qualidade de vida e a sobrevida dos pacientes que os necessitam.
FONTE: Clínica Roberto Costa
Aparelhos cardíacos implantados
Os aparelhos cardíacos implantados no corpo humano são são dispositivos médicos projetados para monitorar, regular ou corrigir problemas relacionados ao sistema cardiovascular, assim como marcapassos e desfibriladores cardioversores implantáveis (CDIs), são dispositivos médicos cirurgicamente implantados perto do coração para monitorar e regular o ritmo cardíaco. Eles detectam e corrigem ritmos cardíacos anormais, ajudando a prevenir complicações graves. Desempenhando papel papel crucial no tratamento e na gestão de uma variedade de condições cardíacas e podem melhorar significativamente a qualidade de vida e a sobrevida dos pacientes que os necessitam.
Comunicação na IoB
Comunicação por Rádio Frequência (RF)
Comunicação por Rádio Frequência (RF)
Utiliza ondas de rádio para transmitir dados entre dispositivos. Apesar de ser amplamente usada, a RF pode ser ineficiente devido à cobertura excessiva, interferências e riscos de interceptação de dados.
Comunicação por Canal Corporal (BCC)
Comunicação por Canal Corporal (BCC)
Usa o corpo humano como meio de transmissão, acoplando sinais elétricos inofensivos diretamente no corpo. A BCC é mais eficiente e segura do que a RF, com menos vazamento de sinal e melhores condições de canal.
Comunicação Molecular
Comunicação Molecular
Utiliza moléculas para transferir informações dentro do corpo. Este método é promissor devido à sua biocompatibilidade, eficiência energética e confiabilidade em ambientes fisiológicos, sendo particularmente útil para dispositivos bio-nano que operam no nível molecular.
A comunicação molecular, que utiliza moléculas para transferir informações, é considerada a técnica mais promissora da Internet das Nano Coisas (IoNT) devido à sua biocompatibilidade, eficiência energética e confiabilidade em ambientes fisiológicos. Os dados coletados pelos sensores da IoB são armazenados em uma nuvem pessoal segura, garantindo que informações privadas e sensíveis sejam acessíveis apenas por médicos autorizados através de autenticação biométrica, como chips RFID, impressões digitais ou reconhecimento de íris/face.
FONTE: King Abdullah University of Scienc and Tecnology
A imagem ao lado ilustra como a IoB pretende operar. O principal objetivo é que os dispositivos da IoB funcionem em harmonia com a bioquímica do corpo humano. Na imagem superior, podemos observar um indivíduo equipado com dispositivos da IoB, e como, por meio de dispositivos externos com sensores de comunicação, esses dispositivos podem monitorar e exibir para o paciente o estado de funcionamento do seu corpo. Acredita-se que esses dispositivos poderão se comunicar com a internet através de sensores, conforme os interesses do indivíduo, que poderá armazenar essas informações em nuvens pessoais e compartilhá-las de forma restrita.
Comunicação via Reação Química
Moléculas sinalizadoras iniciam reações químicas ao entrar em contato com o receptor, gerando um sinal de saída.
Sensores bioquímicos implantáveis podem detectar alterações nos níveis de íons ou outras substâncias químicas no corpo. Por exemplo, sensores de pH implantados podem monitorar a acidez no estômago, iniciando uma reação química que gera um sinal elétrico, avisando o paciente sobre a necessidade de tomar antiácidos.
Comunicação por ligação e desligamento de Moléculas
Moléculas específicas ligam-se a receptores em uma célula ou dispositivo, desencadeando um sinal elétrico ou químico.
Sensores de DNA implantáveis podem detectar mutações genéticas ao ligar-se a sequências de DNA específicas. Esta ligação gera um sinal detectável, alertando os médicos sobre predisposições genéticas a certas doenças, permitindo intervenções preventivas personalizadas.
Comunicação baseada em vesículas
Vesículas (pequenas bolhas de lipídios) carregam moléculas sinalizadoras e as liberam em locais específicos.
Vesículas carregadas com medicamentos podem ser direcionadas a células doentes, como células cancerígenas. Uma vez no local alvo, as vesículas liberam seu conteúdo terapêutico, permitindo tratamentos mais eficazes e menos invasivos. Esta abordagem pode ser usada para administrar quimioterapias diretamente em tumores, minimizando os efeitos colaterais sistêmicos.
Comunicação via rede de Nanopartículas
Nanopartículas interagem entre si ou com biomoléculas para transmitir informações.
Nanopartículas de ouro podem ser usadas para detectar biomarcadores de doenças. Mudanças na agregação dessas nanopartículas indicam a presença de biomarcadores específicos, permitindo diagnósticos precoces de doenças como câncer ou doenças neurodegenerativas.
Processamento de Dados na IoB | Síntese
Coleta
Os sensores IoB capturam uma variedade de dados biométricos e fisiológicos, incluindo sinais vitais, níveis de atividade, e outros parâmetros de saúde. Esses sensores podem ser dispositivos vestíveis, implantáveis, ingeríveis ou injetáveis.
Transmissão
Após a coleta, os dados são transmitidos para um dispositivo central (como um smartphone) ou diretamente para a nuvem. A comunicação pode ser feita via RF, BCC ou comunicação molecular, dependendo do tipo de dispositivo e aplicação
Armazenamento
Os dados coletados são armazenados em uma nuvem pessoal segura. Esse armazenamento seguro garante que informações privadas e sensíveis sejam acessíveis apenas por indivíduos autorizados, geralmente através de métodos de autenticação biométrica, como chips RFID, impressões digitais ou reconhecimento de íris/face
Análise
O processamento envolve a análise dos dados coletados para fornecer insights significativos. Algoritmos de big data e inteligência artificial são usados para analisar os dados e fornecer diagnósticos, prever riscos de saúde e sugerir intervenções personalizadas. Esses algoritmos podem avaliar a dinâmica do sistema biológico do indivíduo e identificar riscos específicos baseados em dados.
A figura mostra diversos sensores implantados dentro do corpo humano. Estes sensores são responsáveis por coletar dados biométricos e fisiológicos que são essenciais para diagnósticos e monitoramentos contínuos. Nanosensores são representados como pequenos dispositivos que podem ser distribuídos em várias partes do corpo. Eles são projetados para detectar sinais vitais, monitorar condições de saúde e identificar os primeiros sinais de doenças.
Os dados coletados pelos nanosensores são transmitidos para um dispositivo externo, como um smartphone ou um gateway de internet. Isso permite que os provedores de saúde monitorem as condições do paciente em tempo real.
A figura pode ilustrar aplicações específicas como monitoramento de glicose, monitoramento cardíaco, detecção precoce de doenças e administração de terapias direcionadas. Esses dispositivos permitem intervenções médicas mais precisas e personalizadas.
FONTE: MDPI
As tecnologias de comunicação e processamento de dados da IoB habilitam uma ampla gama de aplicações, desde monitoramento remoto de pacientes e medicina personalizada até casas inteligentes e segurança ocupacional. Estas aplicações têm o potencial de transformar significativamente a saúde pública, segurança, bem-estar e outros setores, oferecendo soluções proativas e preventivas para desafios complexos.
Em resumo, a comunicação e o processamento de dados na IoB envolvem a integração de tecnologias avançadas de comunicação (como RF, BCC e comunicação molecular) com métodos robustos de coleta, armazenamento e análise de dados. Estas operações trabalham em conjunto para fornecer serviços inovadores e personalizados, ao mesmo tempo que garantem a segurança e a privacidade dos dados sensíveis.
Um dos maiores desafios é garantir a segurança e privacidade dos dados. A IoB gera uma quantidade vasta e sensível de dados, que deve ser protegida contra acesso não autorizado e ciberataques. Políticas e tecnologias de segurança avançadas são necessárias para proteger esses dados e garantir que sejam utilizados de forma ética e segura.
Essa discussão será apresentada na próxima página. Acompanhe!
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