脑洞产品：带扫描仪的马桶，扫臀识人验健康！

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这是《肠道产业》第 233 篇文章

编者按：

小米手环、Apple Watch 各种穿戴设备买来的第一天，真香！几周后，可能就会发生：哎呀，我今天忘记戴了！再过几周，可能有些人的小米手环已经不知所踪，Apple Watch 也不知道躺在哪个角落。

无论是具备怎样功能的穿戴设备，都面临着一个问题：使用者可能忘记穿戴。而这也为其成为连续的健康监测设备带来了挑战。

但是有一样东西，我们避之不及却又难以割舍也无法脱离，而且它还能反映我们的健康状况。是的，就是每天都要使用的马桶。

可能你已经听说过很多具有神奇功能的马桶，但是今天我们要说的这款智能马桶，你肯定是第一次听说，就让我们来看看它有什么特别之处吧！

谁家马桶更智能？

今天，我们要来讲一个带有味道的故事，粪便菌群移植？不不不，你只猜对了一半，今天的话题确实关于便便，但是这次我们要讲的是便便的“容器”——智能马桶。

智能马桶的功能多样，智能清洁、臀部清洗、自动除臭、自动烘干、座圈加热、风温调节，甚至还有助便等功能。但是这些功能和今天我们要说的这款新型智能马桶相比，只有三个字“弱爆了”！

近日，美国斯坦福大学的研究人员开发了一款新型智能马桶，该马桶可以通过分析尿液、粪便来检查健康¹。

该马桶的主要研究者 Sanjiv Gambhir 表示：“这个想法可以追溯到 15 年前，每当我提起这款马桶概念的时候，人们就会笑，因为这似乎是一个有趣的想法，但是又有些许奇怪。”

新型健康检测设备：智能马桶

这款新型智能马桶是一种连续的健康检测设备，就像智能手表一样，它使用相机和运动传感器来识别便便和尿液中的一系列疾病（如结肠癌和前列腺癌）标记。

Gambhir 说：“但是，马桶与可穿戴设备不同，你无法脱掉一个‘马桶’。每个人都要使用洗手间，没有人可以回避这一问题。而这一点提高了马桶作为疾病检测设备的价值。”

那么这款马桶是如何通过尿液和粪便来分析健康状况的呢？它采用了一系列的健康检测技术，以寻找疾病迹象。

研究人员在该马桶中部署了尿液分析试纸，以测量某些分子特征，比如白细胞计数、血液污染、某些蛋白质的水平，这些特征可以提示一系列的疾病，从感染到膀胱癌再到肾衰竭。

Gambhir 表示，在目前的发展阶段，该马桶可以测量 10 种不同的生物标记。

此外，该马桶也会进行物理流分析。使用者的尿液和粪便会被拍摄记录，然后上传到云服务器，接着通过一组算法对这些数据进行处理。这些算法可以基于流速、流出时间、总体积以及其他参数区分正常和不正常的“尿动力学”，同时也能够根据粪便稠度确定粪便是否健康。

具体地，粪便的检测依据布里斯托尔便便图（以下内容可能引起不适，建议快速阅读）。布里斯托尔大便分类法是一种医疗辅助工具，将粪便分为了 7 类：

• 第 1 类坚果状便便：硬邦邦的小块状，像兔子的便便。

• 第 2 类干硬状便便：质地较硬，多个小块黏着在一起，呈香肠状。

• 第 3 类有褶皱的便便：表面不满裂痕，呈香肠状。

• 第 4 类香蕉状便便：质地较软，表面光滑，呈香肠状。

• 第 5 类软便便：质地柔软的半固体，小块的边缘呈不平滑状。

• 第 6 类略有形状的便便：无固定外形的粥状。

• 第 7 类水状便便：水状，完全是不含固态物的液体。

其中出现第 1~2 类的情况，则表示存在便秘的问题。第 3~4 类是理想的情况，而第 5~7 类则表示可能存在腹泻或尿急。

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布里斯托尔便便分类图

独一无二的臀部？

通过上述检测，就可以根据便便和尿液来监测个体的健康状况。但是，如何区分是谁的粪便和尿液呢？

这是该款马桶另一个令人惊讶的功能，当然这个功能可能会让你有点不安：马桶配有一个内置的识别系统。

Gambhir 说：“关键要提供精确、个性化的健康反馈，因此我们需要确保马桶能够区分使用者。为此，我们为这款智能马桶制作了一个可读取指纹的冲洗杆。”

接着团队意识到，指纹可能不是万无一失的。

想象一下这个场景：如果一个人使用完厕所，但是忘记……于是其他人按了冲洗，那该怎么办呢？还有如果马桶是自动冲洗式的呢？

于是，该团队为这款马桶增加了一个小型扫描仪，这个扫描仪器可以识别人体相当私密且令人害羞的部位——臀部。你可能会觉得有点不好意思，但是可以从另一个角度思考，这款扫描仪不仅是为了让你使用起来安全可靠，也是为了让马桶“安心”监测你的健康。

不过，你的脑中可能会冒出另一个问题：扫描臀部真的可以确定身份吗？我的这个部位有那么与众不同吗？

Gambhir 说：“这听起来似乎有些不可思议，但是事实证明，你的肛门是独一无二的。”

当然，不论是手指还是臀部，这些扫描信息都只用于识别系统，以便将用户与特定数据进行匹配。因此，除了使用者本人，没有人会看到扫描结果。

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下一步怎么优化？

此外，马桶会自动将采集提取到的所有数据发送到基于云的系统中，以确保安全。

Gambhir 说：“将来该系统可以接入到任何医疗服务提供者的记录保存系统中，以便快速、轻松地访问。”不过他也表示，虽然这款马桶很智能，但是绝对不能代替医生以及诊断。

实际上，可能大多数情况下，马桶都不会向用户报告数据。在理想情况下，如果出现可疑的事情（例如尿液中的血液），那么具有隐私保护功能的应用程序会向用户的医疗团队发送警报，使专业人员可以决定下一步该如何做。

确实，这款马桶拥有了其它马桶所不具备的新功能。但是作为一款产品，它真的受欢迎吗？

近几个月来，有 21 位参与者对马桶进行了测试。而为了更广泛地了解用户接受度，该团队对 300 名潜在的智能马桶用户进行了调查，其中至少 52%的人表示他们对该想法感到满意。

具体地，大约 37%的人说他们对这个想法“有点满意”，而另 15%的人则表示他们对与以精准化健康相关的一切产品和想法都“非常满意”。

不过，目前这款智能马桶仍处于开发的初期阶段，Gambhir 和他的团队将继续优化他们的智能马桶，他们下一步的重点是：增加参与者的数量，将分子特征整合到粪便分析中，并完善已经使用的技术。

此外，他们还将尝试个性化马桶所进行的测试，例如患有糖尿病的人可能需要对他或她的尿液进行葡萄糖监测，而其他易患有膀胱癌或肾癌的人可能希望该款智能马桶能够监测他们粪便或尿液中是否有血。

Gambhir 还希望能够进一步开发粪便和尿液的分子分析。

Gambhir 表示：“这有点棘手，但是我们正在努力实现该目标。智能马桶是被忽略的获取数据源的完美方法，因为用户不必做任何额外的事情。”

另外，毕竟这是一个日常要使用的马桶，所以除了监测健康的功能以外，舒适度和体验感也很重要。

研究人员表示当前的设计主要是针对男性，可能还需要为女性重新设计座椅等。至于为什么先为男性进行了设计，我们猜测或许是因为这个研究团队男性为主？

智能马桶的未来？

无论如何，这种新型的智能马桶，为我们带来了很多关于健康监测设备的畅想。

我们去医院看病常常需要做尿检或者便检。不知道你是否有这样的痛苦，一到检查时，就毫无方便的欲望？而有了这样的智能马桶，或许未来的某一天，你都不需要前往医院，医生就已经确定了你的病症。

另外，我们已经知道肠道微生物组对宿主健康具有重要意义，而过往的研究也已经发现肠道微生物的改变与许多疾病存在一定的联系。

那么未来是否有可能出现一款更加强大的智能马桶，能够对粪便中的微生物进行检测呢？比如发现某种有害微生物突然升高？比如检测微生物组发生失调提示健康风险？

不过，即便所检测的微生物无法作为生物标志物反映健康状况，这样的智能马桶也有另一个好处：免去许多微生物研究的采样过程，大大降低采样的不便性。

过去的调查显示许多人会因要采集粪便样本而拒绝参加一些微生物实验。而有了这样一款神奇的马桶，可能愿意参加实验的人会大大增加。此外，纵向研究的可实施性也大大增加，我们可以更好地探究疾病发生过程中微生物组的变化情况。

从前的表只能用来看时间，现在的表可能是为了计算卡路里；从前的耳环只是为了好看，如今的耳环可能具有监测心率的功能；从前的智能马桶只会提升使用者的舒适度，今天的智能马桶还关注使用者的内在健康。

科技改变生活，这款精准医疗的新工具，你愿意尝试吗？

参考资料：

1.Park S, Won D D, Lee B J, et al. A mountable toilet system forpersonalized health monitoring via the analysis of excreta[J]. NatureBiomedical Engineering, 2020: 1-12.

2.https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200406190413.htm

作者｜617

编辑｜笑咲