Умные туалеты будут анализировать ваши выделения

Идея умных технологий заключается в том, что ваш мобильный телефон или устройство думают за вас. Исследователи из Stanford Medicine подняли это на совершенно новый уровень и надеются разработать туалет, который оценивает ваши экскременты каждый раз, когда вы пользуетесь туалетом. ¹

Смарт-устройство может выполнять многие функции вашего компьютера, например подключаться к Интернету, использовать программное обеспечение и адаптироваться к текущим обстоятельствам. Эти технологии часто включают датчики, базы данных и беспроводной доступ в Интернет.

Умные технологии были благом для улучшения систем домашней безопасности, которые можно было контролировать через ваш компьютер и подключать к местным властям. Изначально технология была нацелена на то, чтобы немного облегчить жизнь пожилым людям. Это называлось геронтехнологией и началось в начале 1990-х годов. ²

К началу 2000-х годов автоматизация умного дома стала более популярной и доступной. В настоящее время любой может подключить свой дом к интеллектуальным технологиям, используя гаджеты, которые они покупают в компьютерных магазинах, и легкодоступное программное обеспечение, установленное на его компьютере и смартфоне. ³

Датчики измеряют температуру, влажность, свет, движение или шум. Сеть управления соединяет устройства, а компьютерная система собирает информацию и действует в соответствии с набором предопределенных правил. Эти функции по сути являются основой нового умного туалета.

Умный туалет Precision Health оценивает ваши отходы

Стэнфордский университет объявил о своем «точном оздоровительном» туалете, который, по их словам, может «определять множественные признаки болезни с помощью автоматизированного анализа мочи и стула». ^4 , 5 Этот умный унитаз не поднимает крышку и не смывает воду автоматически, а предназначен для обнаружения маркеров болезней в моче и стуле.

Изделие можно прикрепить к обычному унитазу с помощью инструментов, в том числе датчиков движения и камеры, которая фиксирует отпечаток тела человека, когда вы садитесь в туалет. ⁶ Идея использовать анальный отпечаток для идентификации возникла у художника Сальвадора Дали, который, как сообщается, обнаружил «на анусе 35 или 37 складок, которые столь же уникальны, как отпечатки пальцев». ⁷

В работающем умном туалете датчики и другие камеры будут улавливать отходы, определять силу и количество струй мочи и анализировать, что находится внутри вашего стула. Благодаря системе analprint каждый умный унитаз также будет включать сканер отпечатков пальцев, расположенный на рычаге, чтобы гарантировать, что данные будут привязаны к нужному человеку.

Ученые включили функции для измерения факторов мочи, таких как уровень белка и количество лейкоцитов. Стул человека оценивается с помощью Бристольской шкалы стула и записывает общее количество времени, которое требуется человеку, чтобы полностью избавиться от него. Цель ученых – собрать достаточно данных, чтобы выявить серьезные проблемы со здоровьем, которые могут быть очевидны в ваших экскрементах, например, рак толстой кишки.

После того, как вы смываете унитаз, данные и изображения по беспроводной сети отправляются на зашифрованный облачный сервер, где они должны оставаться конфиденциальными.

Один из исследователей, покойный Сэм Гамбхир, который возглавлял отделение радиологии в Стэнфорде в то время, когда началось исследование, подробно рассказал о намерении умного туалета, который не заменяет визит к врачу, а контролирует ваши отходы, выявляя необычные и автоматически отправляйте информацию о подозрительных вещах врачу.

Гамбхир посвятил свою жизнь поиску методов раннего обнаружения болезней; он скончался от рака в июле 2020 года. ⁸ В пресс-релизе Стэнфордского университета за апрель 2020 года он был взволнован возможностью сбора данных с помощью умного туалета, заявив: «Умный туалет – идеальный способ использовать источник данных, который обычно игнорируется – и пользователю не нужно ничего делать по-другому». ⁹ Гамбхир сравнил умный туалет с другими системами мониторинга здоровья: ¹⁰

«Однако особенность умного туалета в том, что, в отличие от носимых устройств, его нельзя снять. Все пользуются унитазом – на самом деле от этого никуда не деться – и это повышает его ценность как устройства для обнаружения болезней».

Грант в размере 6,9 миллиона долларов на развитие технологии выделения экскрементов

Сенатор Рэнд Пол, республиканец от штата Кентукки, не так впечатлен технологией и не считает, что 6,9 миллиона долларов, выделенных Национальным институтом рака, являются хорошим использованием денег налогоплательщиков. ¹¹ Каждый год он составляет отчет об отходах федерального правительства, и в 2020 году в него были включены средства на умный туалет. ¹²

“Исследователи надеются, что это будет еще одна стрела в колчане поставщиков медицинских услуг телемедицины, но они забывают, что существует огромная разница между видеочатом с врачом, чтобы он или она мог исследовать ваши миндалины, и загрузкой ваших экскрементов в облако.

Вы спросите, что могло бы иметь NIH, чтобы выдать грант на туалет, который снимает такие видео? Что ж, NIH выдал первоначальный грант в соответствии с предпосылкой, что неинвазивная процедура мониторинга, называемая молекулярной визуализацией, может быть применена для раннего обнаружения и лечения рака.

В конечном итоге, однако, независимо от того, насколько хороша технология в достижении своей цели, никто не будет использовать унитаз с тремя камерами и снимать видео «анального отпечатка» пользователя, чтобы идентифицировать пользователя, не говоря уже о туалете, который хранит эти данные в цифровое облако, к которому могут получить доступ хакеры. Потому что это именно то, что вы хотите, верно? Фотография, на которой ты паришь в облаке”.

Между тем, команда Гамбира надеется, что второй прототип будет готов к испытаниям к концу 2021 года. В их списке желаний – способность новейшего умного туалета обнаруживать ДНК и РНК, чтобы помочь отслеживать распространение коронавирусной болезни и обнаруживать опухоли. .

Отслеживание вирусной ДНК в сточных водах

Использование тестов сточных вод для получения информации о человеке или сообществе не ново. Например, исследователи на предприятиях по очистке сточных вод проверяли фекалии и сточные воды предприятий на наличие запрещенных наркотиков, что помогло правоохранительным органам отслеживать тенденции и выявлять новые наркотики в общинах. ¹³

Этот процесс был впервые предложен в 2001 году Агентством по охране окружающей среды для повышения осведомленности о влиянии выделенных на окружающую среду лекарств. В начале 2020 года данные крупнейшего европейского проекта по оценке сточных вод подтвердили данные других групп, свидетельствующие о расширении рынка кокаина в Восточной Европе. ¹⁴

В ходе испытаний на людях с начала пандемии COVID-19 ученые также идентифицировали вирус SARS-CoV-2, ответственный за COVID-19, в стуле людей, умерших от этой болезни. ¹⁵ В одном исследовании ученые обнаружили, что вирусная нагрузка в кале была выше, чем в респираторном секрете инфицированного пациента.

Они обнаружили живые вирусы в кале двух других пациентов, что, по мнению исследователей, указывает на то, что «инфекционный вирус в кале является распространенным проявлением COVID-19» и может представлять собой возможный переносчик заболевания.

Они также отметили исследование 2004 года, проведенное после вспышки SARS-CoV-1, которое показало, что аэрозольные фекалии из неисправной канализации были вероятным загрязнителем, ответственным за вспышку в жилом комплексе Сямэнь Гарденс, в результате которой заболел 321 человек, 187 из которых соответствовали распространению. ¹⁶

В другом исследовании ученые обнаружили РНК на восьми из 22 поверхностей, протестированных в двух гостиничных номерах после того, как двое гостей позже заболели COVID-19. ¹⁷ Отбор образцов показал, что наволочки и простыни имели самую высокую вирусную нагрузку. Однако, несмотря на тестирование комнаты всего через три часа после того, как люди дали положительный результат на вирус, живых вирусов в гостиничных номерах не было обнаружено. ¹⁸ Ученые отметили, что: ¹⁹

«… Мониторинг сточных вод на наличие следов патогена позволяет осуществлять эффективное наблюдение за целыми сообществами, обеспечивая чувствительный сигнал о том, присутствует ли патоген в популяции и увеличивается или уменьшается передача».

Ученые считают, что наблюдение за сточными водами может иметь несколько преимуществ, в том числе: ²⁰

• Изучение динамики передачи болезней в целых сообществах
• Как избежать предвзятости эпидемиологических показателей
• Сбор данных от всех людей, включая тех, у кого нет доступа к медицинскому обслуживанию.
• Раннее диагностическое тестирование
• Предоставление информации о распространенности болезней в режиме, близком к реальному времени

Умный туалет будет умнее, чем вы думаете

Использование умных технологий для оценки ваших отходов вызывает множество вопросов, не в последнюю очередь из которых можно получить доступ к вашей частной медицинской информации. Во-первых, люди, использующие это интеллектуальное устройство у себя дома, должны иметь свои отпечатки пальцев в файлах компании, поскольку устройство использует и ваш отпечаток пальца, и отпечаток пальца, чтобы связать информацию с конкретным человеком.

Хотя первоначальная идея состоит в том, чтобы установить эти туалеты в доме, стоит учесть, что в конечном итоге они могут быть установлены в общественных местах, позволяя другим отслеживать ваши движения каждый раз, когда вы пользуетесь туалетом, и идентифицировать их по вашему анальному отпечатку или отпечатку пальца.

Кроме того, информация о вашем здоровье будет храниться в облаке, что повысит риск доступа к ней хакеров, что приведет к краже медицинских данных. Как обсуждалось выше, компания надеется включить технологию для тестирования ДНК и РНК в вашем стуле и имеет возможность тестировать на употребление наркотиков и алкоголя, что вызывает вопрос, как можно использовать эту информацию.

Хотя компания обещает, что ваша информация останется конфиденциальной (как обсуждается ниже) и будет передана только вашему личному врачу, весьма вероятно, что компании по страхованию здоровья и страхованию жизни сочтут эту информацию заманчивой, поскольку они определяют, предлагать ли страховое покрытие и сколько брать плату. Правоохранительные органы также могут быть заинтересованы в результатах тестирования.

Это лишь некоторые из потенциальных проблем, которые могут возникнуть, если вы разрешите загрузку вашей медицинской информации в облако и доступ к ней для определения того, следует ли отправлять информацию вашему врачу.

Являются ли изображения вашего ануса медицинскими изображениями?

Это конкретное устройство также представляет очевидный риск для вашей конфиденциальности. К этому моменту исследователи привлекли только участников-мужчин, поскольку фиксированная камера снимала женские гениталии. ²¹ Исследователи надеются, что второй прототип предоставит более точные данные и технологию функций, чтобы снизить риск попадания «нетрадиционных и необычных» фотографий в чужие руки: ²²

«Мы серьезно понимаем проблемы конфиденциальности, связанные с нашим подходом с самого начала. В нашем экспериментальном исследовании используются фотоизображения ануса человека, которые могут быть нетрадиционными и необычными по сравнению с отпечатками пальцев. Мы безоговорочно обеспечиваем безопасность всех фотографий и конфиденциальная информация наших пользователей обеспечивается посредством сквозной зашифрованной передачи данных.

Мы использовали алгоритм сопоставления шаблонов для определения интересующей области (ануса), которая после полной разработки и проверки станет автономной без какого-либо вмешательства человека. Фотография ануса человека будет зашифрована хеш-функцией и сохранена на защищенном устройстве.

Таким образом, даже если ROI пользователя женского пола ошибочно расширена и включает гениталии, результирующее изображение уже зашифровано и сохраняется с помощью хэш-функции, и реконструкция таких чувствительных изображений нереалистична».

Трудно представить, как они смогут «безоговорочно обеспечить безопасность всех фотографий и частной информации», когда надежно защищенные банки, ²³ розничные торговцы ²⁴ и даже федеральное правительство ²⁵ были взломаны, а информация украдена.

Как использовать информацию в туалете

Размер, форма и цвет стула позволяют судить о состоянии вашего здоровья. Фактически, это настолько важно, что в 1997 году Стивен Льюис и Кен Хитон из британской больницы Bristol Royal Infirmary разработали то, что сейчас известно как Бристольская таблица стула. ²⁶

Цвет и запах вашей мочи также являются важными показателями вашего здоровья и благополучия. Почки фильтруют из крови лишнюю воду и водорастворимые отходы, избавляясь от токсинов и продуктов жизнедеятельности, которые в противном случае могли бы вызвать у вас заболевание. Каждый день ваши почки фильтруют около 50 галлонов воды, что составляет около 18 250 галлонов в год. ²⁷

Удивительно, но одна почка легко справляется с этой задачей. ²⁸ Цвет вашей мочи будет меняться в зависимости от вашего уровня гидратации, приема лекарств, пищи и добавок.

Источники

• ^1, 4, 10 Stanford Medicine, April 6, 2020
• ² Gerontechnology, Chapter One, Chronology
• ³ BCC Research, The Evolution of Smart Home Technology
• ⁵ Nature Biomedical Engineering, 2020;4:624
• ^6, 21 The Verge, April 9, 2020
• ^7, 22 Bioengineering, April 6, 2020
• ⁸ Stanford Medicine July 22, 2020
• ⁹ Business Insider, April 9, 2020, para 9
• ¹¹ CNS News, December 28, 2020
• ¹² The Festivus Report, 2020
• ¹³ Vice, January 23, 2017
• ¹⁴ Scientific Reports, 2020;10(4885)
• ^15, 18 Center for Infectious Disease, Research and Policy, May 19, 2020
• ¹⁶ New England Journal of Medicine, 2004;350:1731 Sewage/Discussion
• ¹⁷ Centers for Disease Control and Prevention, 2020;26(9)
• ^19, 20 Nature Biotechnology, 2020;38:1151
• ²³ CSO Online, November 19, 2019
• ²⁴ CBS News, November 20, 2019
• ²⁵ The Guardian, December 19, 2020
• ²⁶ Scand J Gastroenterol. 1997;32(9):920
• ²⁷ National Kidney Foundation, How Your Kidneys Work
• ²⁸ National Kidney Foundation