'智能厕所'自动监控您的输出以获取疾病的迹象

在Sanjiv“Sam”Gambhir，MD PHD的实验室中有一种新的疾病检测技术，第1号数据来源是第一名。和二号。

这是一个智能厕所。但不是那种抬起自己盖子的那种准备使用;这款厕所配有技术，可以检测粪便和尿液中一系列疾病标志物，包括一些癌症，如结肠直肠或泌尿科癌症。该器件可能特别吸引遗传患者，遗传倾向于某些条件，例如肠易激综合征，前列腺癌或肾功能衰竭，并希望保持其健康状况。

“我们的概念日期超过15年，”Gambhir，放射学教授和椅子说。“当我带来它时，人们会有点笑，因为它似乎是一个有趣的想法，但也有点奇怪。”随着21名参与者的试点研究，Gambhir和他的团队已经使他们的愿景成为一个精确的健康智能厕所的现实。

Gambhir的厕所是一个普通的厕所，碗里的小工具。这些工具是一套不同的技术，使用运动感测来部署评估任何存款健康的测试的混合。尿液样本经历物理和分子分析;大便评估基于物理特征。

厕所自动将从任何样本提取的数据发送到安全，基于云的系统，以便保管。未来，Gambhir表示，该系统可以集成到任何医疗保健提供者的记录保存系统中，以便快速轻松地访问。

一篇描述该研究的论文将于今天（4月6日）在自然生物医学工程中发表。Gambhir是高级作者。Seung-Min Park，Ph.D.，高级研究科学家;大卫荣获，MD，博士，斯坦福国的分子影像学项目前访问学者;和博士后学者Brian Lee，博士，分享领先作者。

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厕所落入了一种称为连续健康监测的技术，包括像Smartwatches这样的可穿戴物品。“关于智能厕所的事情是，与可穿戴物品不同，你不能把它脱落，”Gambhir说。“每个人都使用浴室 - 真的没有避免它 - 并且增强了它作为疾病检测装置的价值。”

虽然这个想法可能需要一些习惯的，但是持有弗吉尼亚州和D.K的Gambhir。Ludwig教授癌症研究临床调查，将智能厕所作为平均家庭浴室的一部分设想。在促进广泛的适应方面，Gambhir设计了“智能”方面，作为加载项 - 一件技术，可容易地集成到任何旧瓷碗中。“这有点像购买坐浴盆加件一样，可以安装在你现有的厕所里，”他说。“就像坐浴盆一样，它几乎没有延伸，开展了不同的目的。”

这些扩展体育了一系列健康监测技术，这些技术寻找疾病的迹象。尿液和粪便样本都被捕获在视频上，然后通过一组算法处理，该算法可以区分正常的“尺寸”（流量，流时间和总体积，以及其他参数）和粪便始终如一的粪便。

与物理流分析一起，厕所也部署尿液分支，或“减少仪测试”，以测量某些分子特征。白细胞计数，一致的血液污染，一定程度的蛋白质和更多可以指向一系列疾病，从感染到膀胱癌对肾功能衰竭。在目前的发展阶段，Gambhir说，厕所可以测量10种不同的生物标志物。

然而，这是早期的早期，共有21名参与者在几个月内测试了厕所。为了更广泛地了解“用户验收”，该团队调查了300个潜在智能厕所。大约37％的人表示，他们与这个想法“有点舒适”，15％的人说他们以精确健康的名义驳回这一切的想法。

请问

智能厕所最重要的方面之一可能是最令人惊讶的 - 也许是令人不安的之一：它具有内置的识别系统。“整个重点是提供精确的，inpidualized健康反馈，因此我们需要确保厕所可以在用户之间辨别，”Gambhir说。“这样做，我们制作了一种刷射指纹的冲洗杆。”然而，该团队意识到，指纹不太简单。如果一个人使用厕所，那么别人冲洗呢？或者如果厕所是自动冲洗品种怎么办？

他们添加了一个小扫描仪，它是一个相当相当于身体的相机害羞的部分。你可能会称之为与面部识别的极地相反。换句话说，为了完全获取智能厕所的好处，用户必须与扫描他们肛门的相机来实现和平。

“我们知道似乎很奇怪，但事实证明，你的肛门印刷是独一无二的，”Gambhir说。扫描 - 手指和非手指 - 纯粹用作识别系统，以将用户匹配到其特定数据。没有人，不是你或你的医生，会看到扫描。

这本厕所没有任何意思是，Gambhir说，这是医生的替代品，甚至是诊断。事实上，在许多情况下，厕所不会向待签发的用户报告数据。在一个理想的情景中，如果有什么可疑的事情 - 尿液中的血液 - 符合隐私保护的应用程序将向用户的医疗保健团队发送警报，使专业人员能够确定适当诊断的后续步骤。数据将存储在安全的基于云的系统中。Gambhir说，数据保护在鉴定和样本分析方面是这项研究的一个关键的作品。“我们已经采取了严格的措施，以确保在发送到云端的情况下，确保所有信息都被证明，信息 - 在发送到医疗保健提供者时 - 在HIPAA下受到保护，”他说，提及健康保险便携性和责任法案，限制了储蓄卫生记录的披露。

智能厕所2.0

正如Gambhir和他的团队继续开发智能厕所，他们关注一些事情：增加参与者的数量，将分子特征集成到粪便分析中并精炼已经工作的技术。它们即使是inpidualized由厕所部署的测试。例如，患有糖尿病的人可能需要他或她的尿液监测葡萄糖，而倾向于膀胱或肾癌的人可能希望厕所监测血液。

Gambhir的其他目标是进一步开发粪便样本的分子分析。“这有点棘手，但我们正在努力，”Gambhir说。“智能厕所是利用通常被忽略的数据来源的完美方式 - 并且用户不必以不同的方式做任何事情。”

参考：通过Seung-Min Park，Daeyoun D. Won，Brian J. Lee，Diego Escobedo，Andre Esteva，Amin Aalipour，T.Jessie Ge，Jessie Ge，Jessie Ge，Jund Ha Kim，Jessie Ge，Jung Ha Kim，Susie Suh，Elliot H. Choi，Alexander X. Lozano，Chengyang Yao，Sunil Bodapati，Friso B. Achterberg，JeeSu Kim，Hwan Park，Youngjae Choi，Woo Jin Kim，Jung Ho Yu，Alexander M. Bhatt，Jong Kyun Lee，Ryan Spitler，Shan X. Wang和Sanjiv S. Gambhir，2020年4月6日，自然生物医学工程.DOI：
10.1038 / S41551-020-0534-9

本文的其他斯坦福共同作者是Diego Escobedo，Stanford的分子成像计划中的实习生;前博士后学者和博士博士，博士。研究生Alexander Lozano和Amin Aalipour，博士。泌尿外科居民T. Jessie Ge，MD;研究生成阳瑶;前斯坦福研究生Sunil Bodapati; Friso Achterberg，MD和JeeSu Kim，Ph.D.，斯坦福国的分子影像学项目访问学者;研究科学家Jung Ho Yu，博士;本科生亚历山大Bhatt; Ryan Spitler，Ph.D.，精密健康和综合诊断中心副主任;和山王，博士，材料科学工程与电气工程教授。

Gambhir是Stanford Bio-X，斯坦福心血管学院，斯坦福癌症研究所和武廷神经科学研究所的斯坦福生物血管学院的成员。

来自韩国首尔歌曲的研究人员，案例西部储备大学医学院，多伦多大学，莱顿大学荷兰，韩国科技大学，韩国天主教大学也为这项工作做出了贡献。

本研究由国家健康机构资助（授予UL1 TR001085和T32 CA118681）资助。