Vi undersökte om digital kontaktspårning faktiskt fungerade i USA

Ms Tech | Pexels

Under våren 2020 släpptes de första versionerna av covid-19 exponeringsmeddelandesystem till allmänheten. Dessa system lovade att bromsa sjukdomens spridning genom att ge automatiska varningar till människor som kom i kontakt med viruset. Nu, över ett år senare, kan invånare i över 50 länder – inklusive hälften av amerikanska delstater – välja att använda dessa system.

Men den stora frågan kvarstår: hur bra fungerade denna teknik? Vissa studier föreslår svar, men trots en så bred spridning är det svårt att utvärdera om exponeringsmeddelanden faktiskt kunde stoppa spridningen av covid-19. Detta gäller särskilt i USA, där många stater lanserade sina egna appar – ett decentraliserat tillvägagångssätt som återspeglar USA:s fragmenterade pandemisvar.

I ett försök att lära sig mer om hur denna teknik gick i USA, nådde MIT Technology Review alla statliga folkhälsoavdelningar som lanserade ett digitalt kontaktspårningssystem och undersökte apprecensioner som lämnats av anonyma amerikaner. Vi ställde två frågor: vem använder egentligen den här tekniken och hur känner folk för det?

Slutresultatet av denna analys målar upp en bild av outforskad potential. Många av landets appar för exponeringsmeddelanden är underutnyttjade, missförstådda och inte pålitliga – och ändå kan denna teknik komma till sin rätt som ett folkhälsoverktyg för framtida sjukdomsutbrott.

Hur tekniken fungerar

Exponeringsmeddelanden lades först fram som ett komplement till traditionell kontaktspårning. Enligt det traditionella manuella tillvägagångssättet ber utredare som letar efter personer som kan ha blivit smittade patienter att spåra deras vistelseort och aktiviteter genom telefonsamtal och intervjuer. Den nya tekniken lovade att skalas för att täcka hela populationer automatiskt snarare än bara små sjukdomskluster – en distinkt fördel för att spåra en snabbt spridande sjukdom.

Du kanske minns vännen du träffade på lunchen, till exempel, men inte främlingen du stod bredvid i kö i 15 minuter vid mataffären. Ett exponeringsaviseringssystem gör att du minns, anonymt använder Bluetooth för att föra en logg över närliggande telefoner och varnar dig om en av dessa telefoner är associerad med ett positivt testresultat.

Den första vågen av detta system designades av kooperativ av utvecklare, av vilka de flesta slutade med att samarbeta med Apple och Google för att skapa en enhetlig standard. Apple-Google-systemet prioriterade integritet för användare, anonymiserade deras data och spårade inte användarnas platser. Med stöd av världens två mest dominerande telefonplattformar är detta system det som har antagits mest och används av de allra flesta amerikanska stater.

Effektiviteten av dessa system har varit notoriskt svår att utvärdera. Studier har precis börjat komma ut om appar i Storbritannien och Schweiz , till exempel. I USA görs utvärderingen ännu svårare av det faktum att varje stat i princip gör sin egen grej. Men vår analys har några tips:

• Amerikanska system lanserades relativt sent i pandemin - när landets höst-/vinteruppgång för det mesta redan var på gång
• Tekniken har inte blivit allmänt antagen, även om vissa stater klarar sig bättre än andra
• En brist på allmänhetens förtroende för ny teknik – tillsammans med en brist på resurser hos de folkhälsomyndigheter som säljer den tekniken – hämmade både adoptionsfrekvensen och hur människor använde systemen

Vem använder den här tekniken

Vi spårade appar för exponeringsmeddelanden som hade lanserats i 25 delstater och District of Columbia. Virginia var den första staten som gjorde tekniken allmänt tillgänglig för sina invånare i augusti 2020, medan andra fortfarande bara kommer igång nu. Massachusetts började testa sin app med en pilot i två städer i april 2021, medan South Carolina för närvarande driver ett pilotprogram vid Clemson University. Staten började faktiskt arbeta med sitt system redan i maj 2020 – men lagstiftarna spärrade folkhälsomyndigheten från alla digitala kontaktspårningsarbeten förra sommaren på grund av integritetsproblem, vilket höll tillbaka utvecklingen.

Även i de stater där sådana appar är tillgängliga kan inte alla använda dem. Aviseringar om exponering är endast tillgängliga för smartphoneanvändare; och om 15 % av amerikanerna har inte en smartphone , enligt Pew Research Center. Ändå kan över hälften av USA:s befolkning nu kopplas in. Om de väljer att ansluta sig till dessa system är en annan fråga.

Eftersom de allra flesta stater inte offentligt rapporterar användardata kontaktade vi statens folkhälsoavdelningar direkt för att fråga hur många som hade valt att använda tekniken.

Tjugofyra delstater och DC delade användaruppskattningar, vilket visar att i början av maj hade totalt 36,7 miljoner amerikaner valt att delta i meddelandena. Hawaii har den högsta andelen av sin befolkning som täcks, cirka 46%. I ytterligare fyra delstater valde mer än 30 % av invånarna: Connecticut, Maryland, Colorado och Nevada. Ytterligare sju stater har över 15 % av sin befolkning täckt.

Den andelen är viktig: modelleringsstudier har bestämt att om ungefär 15 % av en befolkning väljer att delta i systemet, kan det avsevärt minska ett samhälles antal fall av covid-fall, sjukhusvistelser och dödsfall. Enligt detta mått har 13 stater – som tillsammans representerar ungefär en tredjedel av USA:s befolkning – sett en viss grad av skydd tack vare exponeringsmeddelanden.

De återstående 11 delstaterna med appar för exponeringsmeddelanden klarar inte detta riktmärke för framgång. Av dessa 11 har tre stater under 5% av sin befolkning täckt: Arizona, North Dakota och Wyoming. South Dakota, den stat som inte svarade på en pressförfrågan, delar användningen av Care19 Diary-appen med de lågaktiverade delstaterna North Dakota och Wyoming.

Att jämföra stater är dock inte perfekt, eftersom det inte finns några federala standarder som vägleder hur stater samlar in eller rapporterar data - och vissa kan göra mycket annorlunda val än andra. Till exempel medan DC rapporterar ett opt-in-nummer för exponeringsmeddelanden på sin Återöppning av statistiksidan , detta antal är faktiskt högre än dess bostadsbefolkning. En representant för DC Health förklarade att opt-in-numret inkluderar turister och personer som arbetar i DC, även om de bor någon annanstans. För våra syften tittade vi på DC:s aktiveringshastighet som en andel av det omgivande storstadsområdets befolkning (inklusive delar av närliggande Maryland, Virginia och West Virginia).

En annan anledning till att dessa priser är svåra att mäta: Flera av delstaterna med högre användningsgrad drar nytta av en större uppgradering som Apple och Google släpptes i september : Exposure Notification Express, eller ENX. Detta ramverk gjorde det mycket snabbare för stater att skapa appar, och det bjöd också in miljontals iPhone-användare att undvika att ladda ner något alls. De kunde aktivera aviseringarna helt enkelt genom att vända på en knapp i sina telefoninställningar.

ENX-aktivering är mycket bekvämare, och experter säger att det kan verka säkrare än att ladda ner en ny app. Det har kraftigt ökat aktiveringshastigheten för stater som använder den. Hawaii, till exempel, såg sina användare mer än det dubbla från februari till maj när ENX rullas ut.

Expresssystemet innebär dock att vi har mindre exakta användardata. Stater kan inte spåra ENX-aktiveringar direkt och måste istället lita på Apple för sina nummer.

Bortom siffrorna

Även när många invånare har laddat ner en app eller vridit den omkopplaren i sina iPhone-inställningar, måste systemet fortfarande användas korrekt för att göra skillnad i covid-fall. Så vi försökte förstå hur människor använde systemen också.

TILL nyligen genomförd studie fann att amerikaner var tveksamma till att lita på digital kontaktspårningsteknik. Detta resultat baserades dock på undersökningar som gjordes innan de flesta stater ens lanserade sina appar. Som en proxy för allmänhetens attityder till amerikanska delstatsappar, skrapade MIT Technology Review och analyserade apprecensioner från Google Play-butiken. Vi tittade bara på Google Play-recensioner (från Android-användare) för att få den mest aktuella och konsekventa informationen. (De flesta iPhone-användare kan nu aktivera aviseringar utan att ladda ner en app.)

Att titta på apprecensioner är inte ett perfekt system. Användare som valde att granska sin delstats app är inte ett representativt urval av den EN-aktiverande befolkningen – i stället är de användare som vill dela starka åsikter om tekniken.

Ändå, här är vad vi hittade:

• De flesta statliga appar har genomsnittliga betyg mellan 3 och 4.
• Michigan har lägst poäng, 2,6.
• D.C, Kalifornien, New York, Delaware och Massachusetts har de högsta poängen, över 4.

Många 1-stjärniga recensenter verkade missförstå hur deras delstats app fungerar, litade inte på tekniken eller kunde inte förstå hur appen passade in i det bredare folkhälsosystemet. Detta indikerar att appen för många amerikaner inte gjorde sitt jobb trots att den var tekniskt använd.

Lärdomar från negativa recensioner

Dåliga recensioner ger en inblick i vanliga problem och missuppfattningar som det digitala kontaktspårningssystemet stod inför.

Små fel gjorde stor skillnad .
Om och om igen uppgav granskare att de blev snubblade av att de behövde en aktiveringskod. För att skydda integriteten, när du testar positivt för covid anger du inte ditt namn eller andra identifierande detaljer i appen: istället anger du en rad nummer som din folkhälsoavdelning ger dig. Vissa granskare uppger att de inte vet var de kan få en aktiveringskod efter att ha testat positivt, eller att de stötte på felmeddelanden. Vi har hört från utvecklare i andra länder om det här problemet.

Vissa delstater i USA och andra länder har effektiviserat processen genom att automatisera hur en kod skickas, men i många fall måste användare vänta på att en kontaktspårare ska ringa dem. Denna vänteperiod kan minska förtroendet för tekniken, och det saktar avsevärt ner digital kontaktspårning.

Förtroende handlar inte bara om själva appen. Det är bredare än så.
Många appgranskare misstänker också ny teknik, regeringen eller båda. A Pew Research Center undersökning genomfördes i juli 2020 fann att 41 % av amerikanerna sannolikt inte skulle prata med en folkhälsotjänsteman i telefon eller via sms, och 27 % sa att de inte skulle vara bekväma med att dela namnen på de senaste kontakter – båda nyckelelementen i kontaktspårningen bearbeta.

Digital kontaktspårning står inför liknande utmaningar. Vissa recensenter kände så starkt för att skydda sin integritet att de kom till sina statliga appsidor för att skryta med sin vägran att ladda ner den här tekniken. Många upprepade känslorna från denna recensent från Pennsylvania: Öppen tillgång till min wifi, GPS och Bluetooth? Kuslig. Nej tack, Harrisburg.

Låg användning skapar en nedåtgående spiral av misstro.
En avgörande aspekt av digital kontaktspårning är att du behöver deltagande för att det ska fungera – minst 15 % av samhället, men helst mycket högre . När folk inte deltar är chansen att få en match lägre – även om covidnivåerna är höga – och därför kommer systemet sannolikt inte att skicka ut varningar till det lilla antalet personer som do har exponeringsmeddelanden aktiverade.

Några recensioner gick så långt som att tigga de andra invånarna i deras delstater att välja exponeringsmeddelanden, vilket påminde andra granskare om att högre användning leder till högre effektivitet i en ton som verkade påminna mer om ett Facebook-argument än en appbutik.

Detta kan ha varit förvirrande för nödvändiga arbetare eller annan frontlinjepersonal som visste att de blev avslöjade. Människor som valde in i systemet i hopp om skydd – bara för att få tystnad – kan ha blivit avskräckta från att tro att tekniken helt enkelt inte fungerar alls.

Till exempel uttryckte en recensent i New Jersey som påstod sig arbeta på en akutmottagning frustration över hur de inte hade blivit varnade en enda gång ens efter direktkontakt med covid-19-patienter. De som kände att deras app inte fungerade kan ha avskräckt andra från att ladda ner den – när faktiskt fler användare var precis vad som behövdes för att systemet skulle bli framgångsrikt.

Lärdomar från positiva recensenter

Hur är det med recensioner som rankade appar högt? Här är vad vi hittade:

Förtroende fortsätter att vara ett stort problem .
Positiva apprecensenter försökte bekämpa misstro med förklaringar och rekommendationer. De flesta statliga appar har faktiskt fler femstjärniga betyg än någon annan kategori – en uppmuntrande signal om att tusentals amerikaner var villiga att prova tekniken.

Många människor försöker göra det offentliga hälsosystemets jobb .
Några av dessa positiva granskare identifierade sig som experter inom teknikområdet, såsom mjukvaruingenjörer och säkerhetsanalytiker. De lade upp förklaringar om hur det digitala kontaktspårningssystemet fungerar och försäkrar att nej, den här appen kommer inte att dela din plats med regeringen.

En säkerhetsexpert från Colorado skrev, Snälla, snälla. Använd den här appen. Kontrollera spridningen.

En säkerhetsexpert från Colorado skrev, Snälla, snälla. Använd den här appen. Kontrollera spridningen.

Även om dessa ansträngningar kan verka hjärtvärmande, maskerar sådana recensioner ett mer grundläggande problem: det borde vara folkhälsomyndigheter som bygger förtroende, inte slumpmässiga kommentatorer. Och de borde ha resurserna att göra det i ett mer effektivt forum än Google Play-butiken.

Folkhälsomyndigheter saknade resurser .
Dessa recensioner – både positiva och negativa – visar att de offentliga hälsosystemen stod inför ett stort tryck för att få det rätt. Men i själva verket kunde statliga hälsovårdsmyndigheter bara göra så mycket med de budgetar och kapacitet som de hade. Folkhälsoarbetare i New Jersey, till exempel, sa att de litade på ett gratis marknadsföringsverktyg och annonsutrymme från Google. Medan byrån arbetade med länets hälsovårdsavdelningar och sociala medier för mer riktad reklam, var dess ansträngningar begränsade eftersom de flesta arbetare var tvungna att hantera andra aspekter av covid-reaktionen samtidigt.

Jag tror att det krävs djupa investeringar för att få inköp från samhällen för all ny teknik, säger Pardis Sabeti, en beräkningsgenetiker vid Harvard och MIT som har utvecklat covid-19-appar för högre utbildningsinstitutioner.

En kritik mot dessa system i USA är att de var ett lapptäcke utan federalt ledarskap. Men när de implementeras på rätt sätt kan patchworks vara framgångsrika. Vissa experter har föreslagit att knyta appar till pålitliga institutioner för att bygga vad experter har kallat det bitvisa skapandet av allmänhetens förtroende — Att vinna förtroende i ett lokalsamhälle åt gången.

Sabetis arbete kan vara ett exempel på denna strategi i praktiken. På campus har hennes team engagerat sig med studenter och andra samhällsmedlemmar för att testa covid-relaterade digitala verktyg i små miljöer innan de släpps till den bredare studentkåren. Processen kräver konstant kommunikation mellan de individer som använder [verktyget] och utvecklarna, element som ger varje aktör i systemet kraft och utbildning genomgående, så att samhällen förstår hur man använder de tillgängliga verktygen på ett klokt sätt.

Långsiktiga investeringar är särskilt svårt för amerikanska statliga folkhälsoavdelningar, som var underfinansierade i decennier före pandemin . Folkhälsomyndigheter har inte kunnat upprätthålla meddelandena över tid när det gäller att locka människor att ladda ner appen, säger Jenny Wanger, som driver program om covid-teknik för Linux Foundation Public Health, ett nätverk för mjukvaruutveckling.

Denna typ av förtroendeskapande är särskilt viktigt för marginaliserade samhällen, som har många legitima skäl att misstro regeringen. Även om vi inte har någon demografisk information om användare av exponeringsmeddelanden, påpekar Sabeti att de också kan vara mindre villiga att välja tekniken, vilket i hög grad påverkar upptaget och den övergripande effektiviteten av dessa verktyg.

Fortfarande på prov

Även efter vår analys är det fortfarande svårt att svara på den avgörande frågan: hur många infektioner förhindrades faktiskt av exponeringsmeddelanden?

Vårt misslyckande med att svara på den frågan beror delvis på systemets splittrade natur. Men det beror också på att specifik forskning för att mäta denna tekniks effektivitet helt enkelt inte var en prioritet.

Rafi Yahalom, en cybersäkerhetsforskare vid MIT, säger att även om brittiska och schweiziska analyser tyder på att exponeringsmeddelanden hade en potentiellt betydande inverkan på spridningen, skulle han vilja se dessa studier replikeras i USA och andra samhällen med lägre aktiveringsfrekvens.

Och han säger att om stater hade velat göra det, kunde de ha utformat en enkel utvärdering: när någon kommer in för ett covid-test, fråga dem om de fått ett exponeringsmeddelande. En sådan studie kan hjälpa till att avgöra om de som blir underrättade faktiskt är mer benägna att bli smittade. När allt kommer omkring finns det fortfarande många frågor om hur Bluetooth-systemet ens ska konfigureras - det var ursprungligen baserat på CDC-vägledning som angav att en 15-minuters interaktion under 6 fot utgjorde en infektionsrisk, och vi vet nu att verkliga infektionsmönster är mycket mer komplicerade.

Så varför gjorde inga amerikanska folkhälsomyndigheter en sådan studie? Det handlar om prioriteringar. Statliga myndigheter hade inte tid eller resurser att titta på hur väl digital kontaktspårning fungerar; istället fokuserade de på att göra allt för att stoppa spridningen av viruset.

Det slutliga målet [med exponeringsmeddelanden] är att fler ska veta att de har blivit utsatta, säger Hanna Sherrill, en Eagleton Science and Politics Fellow vid Rutgers University som arbetade med folkhälsomyndigheten i New Jersey på dess system för exponeringsmeddelanden. Förhoppningsvis kommer några av dem att ta rådet till karantän, och sedan stoppar de spridningen därifrån. Även om det finns en eller två personer som gör det, är det bra ur vårt perspektiv.

Andra statliga folkhälsopersonal som svarade på Technology Reviews dataförfrågningar upprepade hennes åsikter - och deras attityder tyder på att digital kontaktspårning i USA fortfarande kan vara på prov. Vi har 26 olika prototyper, testade i 26 olika samhällen, och vi försöker fortfarande förstå resultaten.

I USA har de befintliga apparna och verktygen aldrig nått den nivå av adoption som krävs för att de ska vara användbara, säger Sabeti. Men sådan framgång kanske inte är utom räckhåll för framtida folkhälsokriser.

Hon tror att framtida kriser kan kräva att vi nära kopplar ihop digital kontaktspårning med genomisk sekvensering och andra övervakningsmetoder. Colorado Mesa University har banat väg för ett sådant system med hjälp av Sabeti och resten av Broad Institute. Skolans covid-övervakning inkluderar sekvenseringsdata från elevtester, självrapporterade elevsymtom, avloppsvattentester, kontaktspårning och mer – allt sammanställt till geografiska värmekartor som administratörer kan använda för att lokalisera utbrott innan de blir allvarliga.

De funderar redan på hur skolans system kan utökas för andra samhällen. Om Amerika investerar i dessa teknologier nu, finslipar dessa prototyper och bygger förtroende för samhället, kan det vara redo för nästa pandemi.

Det är verkligen möjligt för oss att faktiskt komma till den punkt där vi har ett verkligt övertag när det gäller att innehålla virus, genom att arbeta kollektivt som en gemenskap för att spåra virusspridning var som helst i världen, säger hon.

Den här historien är en del av Pandemic Technology Project, som stöds av The Rockefeller Foundation.

Dölj