具指紋和肛門辨識的智慧型馬桶!個人化健康監測不落空

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大家想像一下,未來生活中,每個家庭可能都會有智慧型馬桶,能紀錄且分析大家的排泄物(如糞便和尿液),藉由一些生物標記,然後監控每個人身體健康和疾病狀況,進而幫助人們選擇最適當的預防或治療措施,使得精準健康在生活中落實。

近日,史丹佛大學的研究團隊發明一個智慧型馬桶,可望讓這個構想成真。這個智慧型馬桶可以檢測 10 種尿液和糞便中的生物標記,來判斷民眾罹患大腸直腸癌或前列腺癌、泌尿系統癌、大腸激躁症(irritable bowel syndrome)、腎功能衰竭等疾病的風險。現已已有 21 位受試者參與此研究,相關研究成果刊登於《Nature Biomedical Engineering》期刊。

尿液及糞便監測數據皆受嚴謹的資安保護

該馬桶透過視訊系統能紀錄且分析尿液樣本的流速、流動時間、總體積和其他參數,以及糞便的稠度。除了物理流體分析之外,該馬桶還裝置尿液分析試紙,以測量某些分子特徵,例如白血球計數、尿液混有血液(血尿)、特定蛋白質等。

再來,馬桶的感應器會自動將樣本中提取的數據發送到安全的雲端系統中,以確保用戶的資訊安全。未來,該研究團隊期望將該系統整合到任何醫療人員的資料庫系統中,以便其他醫療人員能快速且輕鬆地觀看且分析這些數據。「我們已經採取了嚴格的步驟,以確保在將所有資訊發送到雲端時都將對進行身份辨識,並且確保將這些資訊在發送給醫療人員都受到美國《健康保險隱私及責任法案》的保護。」該研究資深作者 Sanjiv Sam Gambhir 教授說道。

指紋及肛門雙重辨識系統

「本研究的目的在於能提供精準且個人化的健康反饋,因此我們需要確保馬桶能夠區分使用者。」Gambhir 教授說道。因此,此智慧型馬桶具有內建的辨識系統。對此,他們先製作一個可讀取指紋的沖洗桿。但是,指紋辨識仍有其限制,例如使用廁所和沖洗馬桶是不同的人,或者自動沖洗式馬桶。對此,他們增加一個小型掃描儀,來掃描肛門,以區分使用者。隨後,Gambhir 教授也提到:「此掃描方式雖然會讓人感到害羞,但若要享有智慧型馬桶的好處,民眾必須放寬心接受此必掃描方式。」該研究團隊也表示,除了本人之外,沒有人(包含醫師)可以看掃描結果。

智慧型馬桶 2.0 可望將增加糞便分子檢測及疾病個人化檢測

未來,他們先增加更多受試者,並且持續升級及改進智慧型馬桶,包含將分子特徵整合到糞便分析中,並完善已經使用的技術。另外,新增個人化檢測方法,例如糖尿病患者可能需要對其尿液進行葡萄糖監測,而其他可能有較高風險罹患膀胱癌或腎癌的人則是監測其是否有血便或血尿的狀況。

延伸閱讀:數位健康-國際趨勢與專家觀點

參考資料:
1. Seung-min Park et al. “A mountable toilet system for personalized health monitoring via the analysis of excreta.” Nature Biomedical Engineering. April 2020. https://doi.org/10.1038/s41551-020-0534-9
2. https://med.stanford.edu/news/all-news/2020/04/smart-toilet-monitors-for-signs-of-disease.html

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