Toalet “preciznog zdravlja”, koji otkriva bolest, može prepoznati više znakova bolesti putem automatizirane analize urina i stolice, izvještava nova studija Stanforda.
Postoji nova tehnologija za otkrivanje bolesti u laboratoriju doktora medicine Sanjiv “Sam” Gambhir, a njen izvor podataka su broj 1 (mala nužda) i broj dva (velika nužda). 
To je pametan WC. Ali ne ona vrsta koja podiže vlastiti poklopac pripremajući se za upotrebu; ovaj je WC opremljen tehnologijom koja može otkriti niz markera bolesti u stolici i mokraći, uključujući one nekih vrsta raka, kao što su kolorektalni ili urološki karcinomi. Uređaj bi mogao biti posebno privlačan pojedincima koji su genetski predisponirani za određena stanja, kao što su sindrom iritabilnog crijeva, rak prostate ili zatajenje bubrega, te žele održavati svoje zdravlje.
“Naš koncept datira više od 15 godina”, rekao je Gambhir, profesor i predsjedatelj Odjela za radiologiju. “Kad bih to iznio, ljudi bi se nekako nasmijali jer se činilo zanimljivom idejom, ali i pomalo čudnom.” Uz završenu pilot studiju od 21 sudionika, Gambhir i njegov tim su svoju viziju preciznog pametnog WC-a usmjerenog na zdravlje pretvorili u stvarnost.
Toalet Gambhira je uobičajeni toalet opremljen uređajima unutar zdjele. Ovi instrumenti, koji su zbirka različitih tehnologija, koriste senzore pokreta za postavljanje niza testova koji procjenjuju zdravlje bilo kojeg sedimenta. Uzorci urina podvrgavaju se fizikalnoj i molekularnoj analizi; procjena stolice temelji se na fizičkim karakteristikama.
WC automatski šalje podatke izvučene iz bilo kojeg uzorka u siguran sustav u digitalni oblak radi čuvanja. U budućnosti, rekao je Gambhir, sustav bi se mogao integrirati u sustav za vođenje evidencije svakog pružatelja zdravstvenih usluga za brz i lak pristup. (akcent dodan)
Rad koji opisuje istraživanje objavljen je 6. travnja u Nature Biomedical Engineering. Gambhir je stariji autor. Seung-min Park, dr. sc, viši znanstvenik; David Won, MD, PhD, bivši gostujući znanstvenik u programu Molecular Imaging na Stanfordu; i postdoktorski znanstvenik Brian Lee, PhD, dijele glavno autorstvo.
Odrađivanje dvostrukog zadatka
WC spada u kategoriju tehnologije poznate kao kontinuirano praćenje zdravlja, koje obuhvaća nosive uređaje poput pametnih satova. “Stvar kod pametnog WC-a je da ga, za razliku od nosivih uređaja, ne možete skinuti”, rekao je Gambhir. “Svatko koristi kupaonicu – zapravo se ne može izbjeći – i to povećava njezinu vrijednost kao uređaja za otkrivanje bolesti.”
Iako će se na ideju možda trebati priviknuti, Gambhir, koji drži Virginiju i D.K. Profesor Ludwig za klinička istraživanja u istraživanju raka, predviđa pametni WC kao dio prosječne kućne kupaonice. Omogućujući tu široku prilagodbu, Gambhir je dizajnirao “pametni” aspekt kao dodatak – dio tehnologije koji se lako integrira u svaku staru porculansku WC školjku. “To je kao da kupujete dodatak za bide koji se može montirati izravno u vaš postojeći WC”, rekao je. “I poput bidea, ima male nastavke koji imaju različite svrhe.”
Ta proširenja uključuju mnoge tehnologije praćenja zdravlja koje traže znake bolesti. Uzorci urina i stolice snimaju se na video zapis, zatim obrađuju nizom algoritama koji mogu razlikovati normalnu “urodinamiku” (brzina protoka, vrijeme protoka i ukupni volumen, između ostalih parametara) i konzistenciju stolice od onih koji su nezdravi.
Uz fizičku analizu toka, WC također koristi trake za analizu urina, ili “testove s mjernom palicom”, za mjerenje određenih molekularnih značajki. Broj bijelih krvnih stanica, dosljedna kontaminacija krvi, određene razine proteina i drugo mogu ukazivati na niz bolesti, od infekcije do raka mokraćnog mjehura do zatajenja bubrega. U svojoj trenutnoj fazi razvoja, rekao je Gambhir, WC može mjeriti 10 različitih biomarkera. 
Ipak, još su rani dani, s ukupno 21 sudionikom koji je testirao WC tijekom nekoliko mjeseci. Kako bi stekao bolji osjećaj za “prihvaćanje korisnika” u širem smislu, tim je ispitao 300 potencijalnih korisnika pametnih WC-a. Oko 37% je reklo da im je “donekle ugodno” s tom idejom, a 15% je reklo da im je “vrlo ugodno” s idejom da se sve to izloži u ime preciznog zdravlja.
ID molim
Jedan od najvažnijih aspekata pametnog toaleta mogao bi biti jedan od najnevjerojatnijih — i možda uznemirujući: ima ugrađeni sustav identifikacije. “Sve je u pružanju točnih, prilagođenih povratnih informacija o zdravlju, pa smo morali osigurati da toalet može razlikovati korisnike“, rekao je Gambir. “Da bismo to učinili, napravili smo polugu za ispiranje koja čita otiske prstiju.” Međutim, tim je shvatio da otisci prstiju nisu u potpunosti pouzdani. Što ako jedna osoba koristi toalet, ali netko drugi ga spusti? Ili što ako je WC tip s automatskim ispiranjem?
Dodali su mali skener koji snima prilično sramežljiv dio tijela. Mogli biste to nazvati polarnom suprotnošću prepoznavanju lica. Drugim riječima, kako bi u potpunosti iskoristili prednosti pametnog WC-a, korisnici se moraju pomiriti s kamerom koja im skenira anus.
“Znamo, čini se čudnim, ali kako se ispostavilo, vaš analni otisak je jedinstven“, rekao je Gambir. Skeniranje-i prstiju i bez prstiju – koristi se isključivo kao sustav prepoznavanja za usklađivanje korisnika s njihovim specifičnim podacima. Nitko, ni vi ni vaš liječnik, neće vidjeti snimke.
Ovaj WC nikako nije zamjena za liječnika, pa čak ni dijagnoza, rekao je Gambhir. Zapravo, u mnogim slučajevima, WC nikada neće prijaviti podatke pojedinom korisniku. U idealnom scenariju, ako se pojavi nešto upitno – poput krvi u urinu – aplikacija opremljena zaštitom privatnosti poslala bi upozorenje korisničkom zdravstvenom timu, omogućujući profesionalcima da odrede sljedeće korake za ispravnu dijagnozu. Podaci bi bili pohranjeni u sigurnom sustavu temeljenom na digitalnom oblaku. Zaštita podataka, kako u smislu identifikacije tako i analize uzoraka, ključni je dio ovog istraživanja, rekao je Gambhir. “Poduzeli smo rigorozne korake kako bismo osigurali da se sve informacije deidentificiraju kada se pošalju u oblak i da su informacije – kada se šalju pružateljima zdravstvenih usluga – zaštićene prema HIPAA-i”, rekao je, govoreći o prenosivosti zdravstvenog osiguranja i Zakon o odgovornosti, koji ograničava objavljivanje zdravstvenih kartona.
Pametni WC 2.0
Kako Gambhir i njegov tim nastavljaju razvijati pametni WC, usredotočuju se na nekoliko stvari: povećanje broja sudionika, integriranje molekularnih značajki u analizu stolice i usavršavanje tehnologija koje već rade. Čak individualiziraju testove koje provodi WC. Na primjer, netko s dijabetesom može trebati pratiti razinu glukoze u mokraći, dok bi netko drugi koji je predisponiran za rak mokraćnog mjehura ili bubrega mogao željeti da WC školjka prati krv.
Drugi cilj Gambhira je daljnji razvoj molekularne analize uzoraka stolice. “Malo je složenije od toga, ali radimo na tome”, rekao je Gambir. “Pametni toalet savršen je način korištenja izvora podataka koji se obično zanemaruje, a korisnik ne mora raditi ništa drugačije.”
Ostali koautori rada na Stanfordu su Diego Escobedo, pripravnik u programu molekularnog snimanja na Stanfordu; bivši postdoktorand Andre Esteva, dr. sc.; diplomirani studenti Aleksander Lozano i Amin Aalipur, dr. sc.; specijalizant urologije T. Jesse ge, dr. med.; poslijediplomski student Chengan Jao; bivši diplomirani student Stanforda Sunil Bodapati; Friso Achterberg, dr. med., i dr. Jisu Kim, gostujući znanstvenici Programa molekularne slike na Stanfordu; znanstveni suradnik Jung Ho ju, dr. sc.; preddiplomski student Aleksandar Bhatt; Rian Spitler, dr.sc., zamjenik ravnatelja Centra za preciznu medicinu i integriranu dijagnostiku; i dr. Shan Wang, profesor inženjerstva znanosti o materijalima i elektrotehnike.
Gambhir je član Stanford Bio-X, Stanford Cardiovascular Institute, Stanford Cancer Institute i Wu Tsai Neurosciences Institute na Stanfordu.
Istraživači iz bolnice Seul son do u Južnoj Koreji, Medicinskog fakulteta Sveučilišta Case vestern Reserve, Sveučilišta u Torontu, Sveučilišta Leiden u Nizozemskoj, Sveučilišta znanosti i tehnologije Pohang u Južnoj Koreji i katoličkog sveučilišta u Koreji također su pridonijeli ovom radu.
Ovu studiju financirali su Nacionalni instituti za zdravlje (grantovi UL1 TR001085 i T32 CA118681).
