27. April 2022 – Jeden Tag werden wichtige Informationen über Ihre Gesundheit die Toilette hinuntergespült – im wahrsten Sinne des Wortes. Stuhlgang enthält eine wahre Fundgrube an Biomarkern, die eine Vielzahl von Erkrankungen aufdecken können, von Dingen, die Ihnen in Ihrer Ernährung fehlen, bis hin zu tödlichen Krankheiten, einschließlich COVID-19.
„Die Beurteilung von Fäkalien kann Ärzten helfen, bestimmte Arten von Krebs zu erkennen, Einblicke in das Mikrobiom zu geben und einen tieferen Einblick in Ernährungs- und Lebensgewohnheiten zu geben“, sagt Jessie Ge, MD, von der Abteilung für Urologie an der Stanford University School of Medicine.
Es kann Ärzten helfen, Behandlungen für das Reizdarmsyndrom oder entzündliche Darmerkrankungen anzupassen, sagt sie. Und vieles mehr.
„Ich weiß nicht einmal, wie viele Bedingungen untersucht werden können“, sagt Ge, „denn es gibt viele.“
Das Problem ist, dass die heutigen Methoden zur Stuhlbeurteilung teuer, unbequem und ziemlich ekelhaft sind. Bei vielen Tests müssen Sie in ein Tablett kacken, eine Probe entnehmen und an ein Labor schicken. Dies schafft eine große Barriere für die Verwendung, da ein Patient sehr motiviert sein muss, dies zu tun.
Laut Ge und anderen Wissenschaftlern besteht eine Lösung darin, „intelligente Toiletten“ zu schaffen, die Proben in Laborqualität dort erfassen können, wo sie zuerst abgegeben werden. Auf diese Weise können Ärzte und ihre Patienten mit wenig oder gar keinem Handlungsbedarf wichtige Erkenntnisse gewinnen. Tatsächlich haben Ge und andere eine kürzlich erschienene Abhandlung geschrieben im Tagebuch Natur erklärt, wie intelligente Toiletten das nächste Werkzeug zur Überwachung von COVID-19 und zur Eindämmung des Virus sein könnten.
Eine kurze Geschichte intelligenter Toiletten
Man könnte argumentieren, dass wir Toiletten fast schon aufgemotzt haben, seit wir sie erfunden haben. Herr John Harrington erfand 1596 die moderne Spültoilette, und um 1700 erweiterten die Europäer sie mit Bidets und anderen Luxusmerkmalen.
Spulen Sie ein paar Jahrhunderte vor, und wir haben noch mehr hinzugefügt. Die heutigen Toiletten werden nicht nur Ihren Po waschen, erwärmen und an der Luft trocknen; Sie lassen Sie das Ziel beleuchten, Musik abspielen und Aromatherapie hinzufügen – alles bequem von Ihrem Mobilgerät aus.
Aber die intelligenten Toiletten, von denen Ge und ihre Kollegen geschrieben haben Natur würde noch einen Schritt weiter gehen: Ihre Gesundheit untersuchen.
Das späte Sanjiv „Sam“ Gambhir, MD, PhD, war ein früher Pionier in der intelligenten Toilettentechnologie, der bis in die 1980er Jahre zurückreicht. Sein Ziel war es, die Gesundheitsversorgung auf Früherkennung und Prävention zu konzentrieren, bekannt als präzise Gesundheit. Heute, ein Kollege von Gambhir, Seung-min-Park, PhD, führt die Arbeit fort. (Park war Co-Autor und leitender Datenwissenschaftler bei Ges Artikel.)
Park entwarf die Kanaria, ein intelligenter Toilettenprototyp, der Urin und Stuhl analysiert. Die Kanaria kann Menge, Häufigkeit, Farbe und Konsistenz beurteilen; das Vorhandensein von Blut oder Schleim identifizieren; und verfolgen Sie Änderungen im Laufe der Zeit.
Andere intelligente Toiletten verwenden ebenfalls Scantechnologie, um den Stuhl auf Blut oder andere Probleme zu untersuchen. Beispielsweise stellten Forscher der Duke University im Jahr 2021 ihre Version vor, die den Stuhl auf Konsistenz und das Vorhandensein von Blut analysierte.
Aber Parks neues intelligentes Toilettenkonzept geht noch weiter, sagt er, indem es ein automatisiertes Kotproben- und Analysesystem verwendet, das bestimmte Krankheiten identifizieren kann – einschließlich, wie er sagt, COVID-19.
Intelligente Toiletten und COVID-19
Wissenschaftler schon Abwasser prüfen für COVID-19. Während dies es Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens ermöglicht, Veränderungen in den Gemeinschaften zu erkennen, bietet es keine Einblicke für Einzelpersonen.
Das neue intelligente Toilettenkonzept von Park mit dem Spitznamen Coronavirus: Integrated Diagnostic (COV-ID) Toilet würde einen mechanischen Arm beinhalten, der Proben auf das Virus sammeln und testen kann. Ein Benutzer würde dem Test zunächst zustimmen, indem er einen QR-Code mit seinem Smartphone scannt. Die Ergebnisse würden in 15 Minuten verfügbar sein.
Die große Idee ist nicht nur, Patienten zu diagnostizieren, sondern „das Virus in epidemiologischen Studien zu verstehen“, sagt Park.
„Häufige und weit verbreitete Tests von Fäkalien auf das Vorhandensein von COVID-bezogener RNA könnten der Wissenschaft helfen, besser zu verstehen, wie sich das Virus verhält“, sagt er.
Die Entnahme mehrerer Proben von einer Person würde es Wissenschaftlern beispielsweise ermöglichen, die Virusausscheidung zu überwachen, während die Krankheit fortschreitet und endet. Dies könnte Hinweise auf die Geheimnisse von COVID geben, z. B. warum einige Menschen, die es haben, keine Symptome bekommen und andere, die das sogenannte lange COVID haben, wochen- oder monatelang mit Symptomen zu kämpfen haben.
Kommen intelligente Toiletten bald in ein Badezimmer in Ihrer Nähe?
Die COVID-Tracking-Toilette, die Park und Kollegen sich vorstellen, könnte innerhalb der nächsten 3 Jahre verfügbar sein, vorausgesetzt, es kommt eine angemessene Finanzierung und FDA-Zulassung zustande. (Keines davon ist garantiert.) In der Zwischenzeit einige Prototypen intelligenter Toiletten existieren bereits und sollten der Öffentlichkeit innerhalb eines Jahres oder so zur Verfügung stehen, sagt Park.
Diese Modelle erfassen allgemeine Informationen wie Sitzzeit, Zeit bis zum ersten Stuhlgang, Farbe des Stuhlgangs und Bristol-Skalendaten (ein Maß für Form und Konsistenz). Dies kann körperliche und Verhaltensänderungen aufdecken, die eine Person möglicherweise vornehmen muss, um ihre Gesundheit zu verbessern, wie z. B. mehr Wasser zu trinken oder mehr Ballaststoffe zu essen.
“In der Zukunft, [smart toilets will be able to assess] mehr Gesundheitsmarker, wie die Chemie des Körpers, aber so weit sind wir noch nicht“, sagt Park. Er prognostiziert, dass so etwas wie die Krebsdiagnostik, die weitaus schwieriger ist, in den nächsten 5 Jahren möglich sein könnte. Und da so viel über das Mikrobiom nicht bekannt ist, kann es 7 Jahre oder länger dauern, bis intelligente Toiletten Erkenntnisse liefern können, die zu einer Diagnose oder Behandlung führen.
Abgesehen von der Finanzierung und dem Testen besteht die große Hürde für intelligente Toiletten darin, zu bestimmen, welche Sicherheits- und Datenschutzregeln vorhanden sein müssen, um sie sicher und effektiv zu nutzen.
Viele Fragen bleiben: Wie werden die erfassten personenbezogenen Daten am sichersten verarbeitet und gespeichert? Was passiert, wenn eine Toilette einen sensiblen Gesundheitszustand feststellt? Wie kann sichergestellt werden, dass all dies den Anforderungen entspricht?Gesetz über die Übertragbarkeit und Rechenschaftspflicht von Krankenversicherungen (HIPAA)?
„Das Ziel ist es, Menschen zu helfen“, sagt Park. „Die Vorteile müssen potenzielle Risiken wie Sicherheit oder Datenschutz überwiegen. Das macht Bioethik zurzeit zu einer Top-Priorität.“