Onderzoekers aan de Stanford University hebben grote stappen gezet in de ontwikkeling van een revolutionair slim toilet. De wc-pot is aan de binnenkant uitgerust met verschillende sensoren die het toiletbezoek analyseren. Urinemonsters bieden een fysieke en moleculaire analyse. De meting van de ontlasting gebeurt op basis van fysieke kenmerken. De ontlasting en urine van mensen levert bijzonder veel data op bij het opsporen van aandoeningen en het monitoren van patiënten. De eerste resultaten werden dit voorjaar gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Biomedical Engineering.
Volgens hoofdonderzoeker Sanjiv Gambhir heeft het toilet als meetobject een groot voordeel ten opzichte van andere gezondheidstoepassingen, zoals wearables. Vanwege het dagelijkse verplichte wc-gebruik kan in korte tijd een substantiële hoeveelheid aan resultaten worden vergaard. Door machine learning algoritmes te voeden met deze berg aan gezondheidsdata, verloopt de detectie en de behandeling van serieuze aandoeningen nog sneller en effectiever.
Meten van toiletbezoek
Gambhir, zelf hoogleraar in kankeronderzoek, ontwikkelde een zogenaamde add-on toepassing. voor normale toiletten. Een los object dat de sensoren bevat, wordt dus simpel bevestigd aan de bestaande wc die mensen thuis hebben. Het meetapparaat controleert de urinestroom en de hoeveelheid aan urine die gebruikers uitplassen. Voor de ontlasting geldt hetzelfde. Zo kan over een lange periode de stoelgang van dag tot dag worden vergeleken.
Naast de stroomanalyse van urine analyseren urinestreepjes moleculaire kenmerken tijdens het toiletbezoek, zoals het eiwitgehalte, het aantal witte bloedcellen en een mogelijke bloedverontreiniging. Deze biomarkers detecteren een breed spectrum aan aandoeningen, uiteenlopend van nierfalen, blaaskanker tot schadelijke infecties. Gambhir stelt dat het slimme toilet in staat is om 10 verschillende biomarkers te meten. Dit zal in de toekomst alleen maar meer worden, gezien de huidige ontwikkelingen op het gebied van lab-on-a-chip. Minuscule chips zijn steeds beter in staat om geavanceerde laboratoriumtechnieken over te nemen en binnen minuten een uitslag te geven op een mobiel apparaat.
Identificatie en privacy
De spoelhendel van het toilet bevat een vingerafdruk technologie, zodat gebruikers worden onderscheiden. Dit is van belang omdat in de meeste huishoudens meerdere mensen gebruikmaken van het toilet. Toch gebeurt het dat andere mensen doortrekken dan degene die op de pot heeft gezeten. Ook bevatten sommige wc’s een automatische spoelbak. Om zeker te weten wie er daadwerkelijk op de wc-pot heeft gezeten, is een scanner toegevoegd. Die kan op basis van een beeld van de anusstreek bepalen welk persoon gebruikmaakt van het toilet. Zowel de vingerafdruk als de afbeelding van dit gevoelige lichaamsdeel, wordt alleen ingezet als herkenningsmechanisme.
De onderzoekers zijn zich terdege bewust van privacy issues. Ze benadrukken dat het slimme toilet geen vervanging is voor een dokter en niet een daadwerkelijke diagnose stelt. De technologie stuurt afwijkende resultaten via een privacy beschermde app alleen naar de arts en niet naar de gebruiker. Die worden zo tegen zichzelf in bescherming genomen, zodat ze niet overhaaste conclusies trekken op basis van gegevens die ze niet volledig begrijpen. Data wordt geanonimiseerd en beveiligd opgeslagen in een cloud gebaseerd systeem.
Meer onderzoek op komst
Bij de verdere ontwikkeling van het slimme toilet richten Gambhir en zijn onderzoeksteam zich op de integratie van diverse moleculaire kenmerken voor een ontlastingsanalyse. Ook vergroot de wetenschapper de groep aan proefpersonen en worden de al werkende technologieën verfijnd. Tot slot werkt het team een gepersonaliseerd ontwerp uit, waarbij mensen met een specifieke aandoening op maat worden geholpen bij hun toiletbezoek. De slimme wc gebruikt bijvoorbeeld andere parameters om een diabetespatiënt te analyseren, dan een patiënt die blaas- of nierkanker heeft.
Gedurende meerdere maanden hebben 21 proefpersonen gebruikgemaakt van het slimme toilet. Daarnaast hield de universiteit een enquête onder honderden mensen. Zo willen de onderzoekers weten of mensen zitten te wachten op een dergelijke gezondheidstechnologie. Uit de eerste resultaten blijkt dat 37 procent van de potentiële gebruikers zich wel comfortabel voelt met de gedachte van een slim toilet. Iets meer dan een zesde van de respondenten voelt zich erg comfortabel met het idee om met een slim toilet gerichte zorg te krijgen.
