具指纹和肛门辨识的智慧型马桶!个人化健康监测不落空

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大家想像一下,未来生活中,每个家庭可能都会有智慧型马桶,能纪录且分析大家的排泄物(如粪便和尿液),借由一些生物标记,然后监控每个人身体健康和疾病状况,进而帮助人们选择最适当的预防或治疗措施,使得精准健康在生活中落实。

近日,史丹佛大学的研究团队发明一个智慧型马桶,可望让这个构想成真。这个智慧型马桶可以检测 10 种尿液和粪便中的生物标记,来判断民众罹患大肠直肠癌或前列腺癌、泌尿系统癌、大肠激躁症(irritable bowel syndrome)、肾功能衰竭等疾病的风险。现已已有 21 位受试者参与此研究,相关研究成果刊登于《Nature Biomedical Engineering》期刊。

尿液及粪便监测数据皆受严谨的资安保护

该马桶透过视讯系统能纪录且分析尿液样本的流速、流动时间、总体积和其他参数,以及粪便的稠度。除了物理流体分析之外,该马桶还装置尿液分析试纸,以测量某些分子特征,例如白血球计数、尿液混有血液(血尿)、特定蛋白质等。

再来,马桶的感应器会自动将样本中提取的数据发送到安全的云端系统中,以确保用户的资讯安全。未来,该研究团队期望将该系统整合到任何医疗人员的数据库系统中,以便其他医疗人员能快速且轻松地观看且分析这些数据。“我们已经采取了严格的步骤,以确保在将所有资讯发送到云端时都将对进行身份辨识,并且确保将这些资讯在发送给医疗人员都受到美国《健康保险隐私及责任法案》的保护。”该研究资深作者 Sanjiv Sam Gambhir 教授说道。

指纹及肛门双重辨识系统

“本研究的目的在于能提供精准且个人化的健康反馈,因此我们需要确保马桶能够区分使用者。”Gambhir 教授说道。因此,此智慧型马桶具有内建的辨识系统。对此,他们先制作一个可读取指纹的冲洗杆。但是,指纹辨识仍有其限制,例如使用厕所和冲洗马桶是不同的人,或者自动冲洗式马桶。对此,他们增加一个小型扫描仪,来扫描肛门,以区分使用者。随后,Gambhir 教授也提到:“此扫描方式虽然会让人感到害羞,但若要享有智慧型马桶的好处,民众必须放宽心接受此必扫描方式。”该研究团队也表示,除了本人之外,没有人(包含医师)可以看扫描结果。

智慧型马桶 2.0 可望将增加粪便分子检测及疾病个人化检测

未来,他们先增加更多受试者,并且持续升级及改进智慧型马桶,包含将分子特征整合到粪便分析中,并完善已经使用的技术。另外,新增个人化检测方法,例如糖尿病患者可能需要对其尿液进行葡萄糖监测,而其他可能有较高风险罹患膀胱癌或肾癌的人则是监测其是否有血便或血尿的状况。

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参考资料:
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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