Умный унитаз может анализировать образцы мочи и стула на наличие маркеров заболеваний и даже распознавать «анальный отпечаток» отдельного пользователя.
Ключевые выводы
- Туалет сыграл важную роль в истории санитарии и здоровья.
- Стэнфордские ученые разработали технологию «умного туалета», которая анализирует образцы мочи и стула человека на наличие маркеров заболеваний.
- Унитаз может помочь медицинским работникам, собирая ценные данные, которые обычно смываются в канализацию.
Туалет занимает особое место в истории здоровья. На протяжении большей части этой истории люди собирали свои отходы в выгребных ямах, ночных горшках или случайных свинарниках, и все это было опасно близко к тому месту, где они жили и что ели. Это означало, что наши предки всегда были рядом с власоглавом, холерой, брюшным тифом, лямблиями и целой кавалькадой других патогенов, обитающих в фекалиях.
Самые ранние туалеты со смывом появились около 4 000 лет назад благодаря цивилизациям Минойской цивилизации и долины Инда. И хотя сегодня многое делается из сантехнического мастерства Древнего Рима, римляне не были новичками в упомянутых выше мелких неприятностях. Возможно, это как-то связано с губкой на палочке, которой вытирали в общественных уборных - которая, да, тоже предназначалась для общего пользования.
К середине 18го века изобретатели начали создавать механизмы, которые сделали бы возможным современный туалет. После этого бизнесмен по имени Томас Крэппер - его настоящее имя, хотя он и не является тезкой эвфемизма - продвигал и популяризировал закрытый туалет.
С тех пор большинство достижений в области туалетных технологий произошло ниже по течению, эм, со смывом. Конечно, японцы активизировали туалетную игру, включив в нее подогрев сидений, функциональность приложений и струнные квартеты Баха. Но это шикарные аксессуары к фарфоровому чертежу, установленному в остальном.
Это изменилось после нового исследования в Стэнфорде.
Изображение и схема, показывающая, где расположены датчик давления умного унитаза и камера стула.
Иду к врачу по поводу лошади
Исследователи из Стэнфорда завершили пилотное исследование своей новой технологии «умный туалет». Технология отслеживает здоровье пользователя с помощью набора гаджетов, которые оценивают мочу и стул, а также образцы.
Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Nature Biomedical Engineering ранее в этом месяце.
«Нашей концепции уже более 15 лет», - сказал в пресс-релизе Санджив Гамбхир, профессор радиологии в Стэнфорде и старший автор исследования. «Когда я поднимал эту тему, люди смеялись, потому что это казалось интересной идеей, но в то же время немного странной».
По правде говоря, исследователи не проектировали новый туалет. Они оснастили классическое фарфоровое сиденье набором автоматических датчиков и камер, чтобы записывать происходящее в дамской комнате.
«Это похоже на покупку надстройки для биде, которую можно установить прямо в существующий унитаз», - сказал Гамбхир. «Как и у биде, у него есть небольшие расширения, которые могут выполнять разные функции».
Умный туалет использует датчики давления и движения для отслеживания частоты и продолжительности посещения туалета пользователем. Затем набор камер фиксирует отложения на видео, а алгоритмы обрабатывают изображения, чтобы отличить здоровые движения кишечника от тех, у которых проявляются признаки болезни.
Моча анализируется с помощью уродинамики, которая рассматривает поток, скорость и величину потока. Стул анализируется с помощью Бристольской шкалы стула, которая оценивает консистенцию.
Унитаз также оснащен палочкой для анализа мочи. Этот «тест-полоска» может анализировать мочу на кислотность, уровень белка, количество лейкоцитов, загрязнение крови и другие биомаркеры.
Алгоритмы затем собирают данные для предварительного диагноза и отправляют их непосредственно в систему учета поставщика медицинских услуг. Эти данные могут распознавать ранние признаки множества заболеваний, таких как почечная недостаточность, синдром раздраженного кишечника и колоректальный рак, гораздо раньше, чем при традиционных визитах к врачу.
И главное преимущество такого биометрического устройства, отмечает Гамбхир, заключается в том, что его нельзя обмануть вмешательством человека или отсутствием обязательств. Поскольку какают все, система обеспечивает непрерывный мониторинг состояния здоровья.
«Однако особенность умного унитаза в том, что, в отличие от носимых устройств, его нельзя снять, - сказал он. «Каждый ходит в ванную комнату - от нее никуда не деться - и это повышает ее ценность как устройства для обнаружения болезней».
Талисман 2014 года «Туалет!? Человеческие отходы и будущее Земли» в Токио.
Да, но есть ли у него технология распознавания ягодиц?
Очевидно! В противном случае не было бы особого смысла.
Поскольку домашним туалетом будут пользоваться самые разные люди, Гамбир и его команда должны были разработать способ, с помощью которого технология позволяла бы различать медицинские профили. Сначала к рычагу смыва добавили сканер отпечатков пальцев, и, хотя он остался в окончательном варианте, вскоре поняли, что этого недостаточно. Ведь если кто-то забудет смыть, а за него смоет другой человек? Или в туалете есть автоматический смыв? Это ценные данные на ветер.
Итак, Гамбхир и его команда поступили логично: они добавили в умный туалет камеру, которая сканирует анус пользователя, чтобы убедиться, что данные о состоянии здоровья соответствуют надлежащему состоянию ягодиц.
Оказывается, анальные складки человека так же уникальны, как и завитки на его отпечатках пальцев. Это связано с тем, что рисунок и количество складок предопределены генетически, а это означает, что только однояйцевые близнецы будут иметь одинаковый «анальный отпечаток».
Чтобы устранить проблемы с конфиденциальностью, команда защищает всю передачу данных с помощью сквозного шифрования, соответствующего требованиям HIPAA. Другой подход заключается в использовании инфракрасной камеры или низкоинтенсивного лазерного сканера, что позволяет алгоритму создавать идентификатор, но не создает обычное изображение.
Интересно, что идея идентификации людей по их анальным отпечаткам не была оригинальной для команды. По словам автора исследования Seung-min Park, идея была позаимствована у художника Сальвадора Дали, который изучал анальные складки для своего нетрадиционного эротического искусства.
Мы прошли долгий путь со времен гидравлической канализационной системы древних цивилизаций долины Инда.
В общей сложности 21 участник использовал умный туалет во время пилотного запуска. В следующем исследовании Гамбхир и его команда надеются увеличить число участников, добавить новые функции анализа стула и улучшить существующие.
«Умный туалет - это идеальный способ использовать источник данных, который обычно игнорируется, и пользователю не нужно ничего делать по-другому», - сказал Гамбхир.