Der menschliche Stuhl ist eine Fundgrube für wertvolle Gesundheitsinformationen. Neue technikgestützte Toiletten bieten eine Möglichkeit, wichtige Erkenntnisse zu gewinnen, bevor sie weggespült werden.
Smart Toilets: Das nächste Werkzeug gegen Krankheiten (einschließlich COVID)
Von Natalie Sabin
27. April 2022 C Jeden Tag werden wichtige Informationen über Ihre Gesundheit buchstäblich die Toilette hinuntergespült C. Der Stuhlgang enthält eine wahre Fundgrube an Biomarkern, die eine breite Palette von Krankheiten aufdecken können, von Dingen, die in Ihrer Ernährung fehlen, bis hin zu tödlichen Krankheiten, einschließlich COVID-19.
Die Untersuchung von Fäkalien kann Ärzten helfen, bestimmte Krebsarten zu erkennen, Einblicke in das Mikrobiom zu gewinnen und einen tieferen Einblick in die Ernährungs- und Lebensgewohnheiten zu gewinnen, 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 Krankheiten untersucht werden können, sagt Ge, denn es sind sehr viele.
Das Problem ist, dass die heutigen Methoden zur Stuhluntersuchung teuer, umständlich und irgendwie eklig sind. Bei vielen Tests muss man in eine Schale kacken, eine Probe herausnehmen und sie an ein Labor schicken. Dies stellt eine große Hürde für die Anwendung dar, da der Patient sehr motiviert sein muss, diesen Test durchzuführen.
Eine Lösung besteht laut Ge und anderen Wissenschaftlern darin, intelligente Toiletten zu entwickeln, die Proben in Laborqualität dort auffangen können, wo sie zuerst abgesetzt werden. Auf diese Weise können Ärzte und ihre Patienten wichtige Erkenntnisse gewinnen, ohne dass sie etwas unternehmen müssen. In einem kürzlich in der Fachzeitschrift Nature erschienenen Artikel erklären Ge und andere, wie intelligente Toiletten das nächste Instrument zur Überwachung von COVID-19 und zur Eindämmung des Virus sein könnten.
Eine kurze Geschichte der intelligenten Toiletten
Man könnte sagen, dass wir die Toiletten fast seit ihrer Erfindung aufgemotzt haben. Sir John Harrington erfand 1596 die moderne Toilette mit Wasserspülung, und um 1700 wurden sie von den Europäern mit Bidets und anderen Luxusmerkmalen aufgewertet.
Noch ein paar Jahrhunderte weiter, und wir haben noch mehr hinzugefügt. Heutige Toiletten können nicht nur den Hintern waschen, wärmen und lufttrocknen, sondern auch das Ziel beleuchten, Musik abspielen und eine Aromatherapie anwenden - alles bequem von Ihrem Mobilgerät aus.
Aber die intelligenten Toiletten, über die Ge und ihre Kollegen in Nature schreiben, gehen noch einen Schritt weiter: Sie untersuchen Ihre Gesundheit.
Der verstorbene Sanjiv Sam Gambhir, MD, PhD, war ein früher Pionier der intelligenten Toilettentechnologie, die bis in die 1980er Jahre zurückreicht. Sein Ziel war es, die Gesundheitsfürsorge auf Früherkennung und Prävention zu konzentrieren, was als Präzisionsgesundheit bekannt ist. Heute führt ein Kollege Gambhirs, Seung-min Park, PhD, diese Arbeit fort. (Park war Mitautor und leitender Datenwissenschaftler bei der Arbeit an Ges.)
Park hat die Kanaria entwickelt, einen Prototyp einer intelligenten Toilette, die Urin und Stuhlgang analysiert. Die Kanaria kann Menge, Häufigkeit, Farbe und Konsistenz beurteilen, das Vorhandensein von Blut oder Schleim erkennen und Veränderungen im Laufe der Zeit verfolgen.
Andere intelligente Toiletten nutzen ebenfalls Scantechnologie, um den Stuhl auf Blut oder andere Probleme zu untersuchen. So stellten Forscher der Duke University im Jahr 2021 ihre Version vor, die den Stuhl auf Konsistenz und das Vorhandensein von Blut analysiert.
Parks neues Konzept für eine intelligente Toilette geht jedoch noch weiter, sagt er, indem es ein automatisches System zur Entnahme und Analyse von Stuhlproben einsetzt, mit dem bestimmte Krankheiten erkannt werden können, darunter, wie er sagt, COVID-19.
Intelligente Toiletten und COVID-19
Wissenschaftler untersuchen bereits das Abwasser auf COVID-19. Dies ermöglicht es den Gesundheitsbehörden zwar, Veränderungen in Gemeinden festzustellen, bietet aber keine Erkenntnisse für den Einzelnen.
Parks neues Konzept einer intelligenten Toilette mit dem Spitznamen Coronavirus: Integrated Diagnostic (COV-ID) Toilette, würde einen mechanischen Arm beinhalten, der Proben sammeln und auf das Virus testen kann. Der Nutzer würde dem Test zunächst zustimmen, indem er einen QR-Code mit seinem Smartphone scannt. Die Ergebnisse würden innerhalb von 15 Minuten vorliegen.
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 den Wissenschaftlern beispielsweise ermöglichen, die Ausscheidung des Virus im Verlauf und am Ende der Krankheit zu überwachen. Dies könnte Aufschluss über die Geheimnisse von COVID geben, z. B. darüber, warum einige Betroffene keine Symptome haben und andere, die an einer so genannten langen COVID erkrankt sind, wochen- oder monatelang mit Symptomen zu kämpfen haben.
Kommen intelligente Toiletten bald in ein Badezimmer in Ihrer Nähe?
Die COVID-Toilette, die Park und seine Kollegen anstreben, könnte innerhalb der nächsten drei Jahre auf den Markt kommen, vorausgesetzt, die Finanzierung und die FDA-Zulassung werden sichergestellt. (Beides ist nicht garantiert.) In der Zwischenzeit gibt es bereits einige Prototypen intelligenter Toiletten, die laut Park in etwa einem Jahr für die Öffentlichkeit verfügbar sein dürften.
Diese Modelle erfassen allgemeine Informationen wie die Sitzdauer, die Zeit bis zum ersten Stuhlgang, die Farbe des Stuhlgangs und die Daten der Bristol-Skala (ein Maß für Form und Konsistenz). Daraus lassen sich körperliche und verhaltensbezogene Veränderungen ableiten, die eine Person vornehmen sollte, um ihre Gesundheit zu verbessern, z. B. mehr Wasser trinken oder mehr Ballaststoffe essen.
In Zukunft werden [intelligente Toiletten in der Lage sein,] weitere Gesundheitsmarker wie die Körperchemie zu bewerten, aber so weit sind wir noch nicht, sagt Park. Er geht davon aus, dass in den nächsten fünf Jahren so etwas wie Krebsdiagnosen möglich sein werden, die weitaus schwieriger sind. Und weil so viel über das Mikrobiom noch nicht bekannt ist, könnte es noch sieben Jahre oder länger dauern, bis intelligente Toiletten Erkenntnisse liefern, die zu einer Diagnose oder Behandlung führen.
Abgesehen von der Finanzierung und den Tests besteht die größte Hürde für intelligente Toiletten darin, die Sicherheits- und Datenschutzbestimmungen festzulegen, die für eine sichere und effektive Nutzung erforderlich sind.
Es bleiben viele Fragen offen: Wie lassen sich die erfassten personenbezogenen Daten am sichersten verarbeiten und speichern? Was geschieht, wenn eine Toilette einen sensiblen Gesundheitszustand feststellt? Wie kann sichergestellt werden, dass all dies mit demHealth Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) übereinstimmt?
Das Ziel ist es, den Menschen zu helfen, sagt Park. Der Nutzen muss alle potenziellen Risiken wie Sicherheit oder Datenschutz überwiegen. Deshalb hat die Bioethik im Moment höchste Priorität.
