A székletből és a vizeletből diagnosztizálja a betegséget az ánuszfelismerő okosvécé

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Korunk egyik legnagyobb technológiai vitája, hogy mennyire lehet szabadjára engedni a mesterséges intelligenciával ellátott arcfelismerő algoritmusokat, és milyen célokra lehet felhasználni az így kapott adatokat a háztartásban, az online szolgáltatásoknál vagy a bűnüldözésben. Miközben sokakat ez a dilemma foglalkoztat, az arcfelismerés után egy újabb technológia ütötte fel a fejét: az ánuszfelismerés.

Az okosvécé-forradalom ezen aspektusának boncolgatása messzire vezet (higiénés és adatvédelmi értelemben is), úgyhogy egyelőre maradjunk annál, mit ígérnek ezek az intelligens illemhelyek. Mára ugyanis talán eljutottunk arra a pontra, hogy nem lehet csak úgy odailleszteni egy „okos-” előtagot bármi elé, ha az annyit jelent, hogy wifis hangszórót szerelnek a hűtődre, vagy érintésre melegszik a vécéülőkéd. Az okoseszközök legnagyobb reménysége a wearable tech, vagyis a viselhető technológiák területe, amelynek elsődleges célja az egészségmonitorozás, legyen szó alvást segítő okosóráról vagy menstruációs fájdalmat csökkentő ruháról.

Az okosvécék két legyet ütnének egy csapásra: míg a viselhető eszközök rendszeres használatáról, viseléséről könnyen megfeledkezhet az ember, a vécét muszáj időnként meglátogatni; ráadásul olyan elemzésre adhat lehetőséget, amire más eszközök nem képesek – az okosóra soha sem fog vérmintát küldeni az orvosnak, a jövő kórházaiban vagy gondozóintézeteiben azonban helye lehet egy székletminta-szállító rendszernek. De megint messzire szaladtunk, nézzük, hol tart ma a pooptech-piac.

A Kohler Numi 2.0 tipikus elsőgenerációs okosvécé, ülésmelegítő, a lehúzást és az illatosítást automatizáló, valamint hangvezérlési funkciókkalFotó: Kohler

Kamerák a vécében, vizelet- és székletminták a felhőben

Az elmúlt évek egyik nagy orvostudományi felfedezése a mikrobiom (az emberi testben élő mikroorganizmusok), és azon belül is a bélbaktériumok szerepe az egészség fenntartásában. A széklet- és vizeletminták elemzése régóta az orvosi eszköztár része, de a COVID-19 világjárvány előtt nem igazán találkozhatott a széles nyilvánosság olyan esetekkel, amikor a szennyvíz monitorozása alapján állapítottak meg közegészségügyi helyzeteket – a mintákból viszonylag korán ki lehet mutatni, ha egy adott közösségben megjelenik a koronavírus.

Ezt a tudást az okosvécé-piac úttörői is igyekeznek hasznosítani. Egyes kutatók az orvosok dolgát könnyítenék meg azzal, hogy a minták folyamatos monitorozásával ellenőrizni tudják azon pácienseik egészségi állapotát, akiknél nagyobb a kockázat bizonyos (főként vese- és bélrendszeri) betegségek kialakulására, míg mások közvetlenül a felhasználóknak kínálják termékeiket – egyelőre több ezer dolláros áron.

A Stanford Egyetem orvosi karán például egy olyan „precíziós egészségügyi vécé” fejlesztéséről számoltak be tavaly, amit nyomásmérővel, mozgásérzékelővel, koloriméterrel és kamerákkal is felszereltek. A stanfordi okosvécé a vizeletet a színtartomány és a vízsugár nyomásának elemzésével értékeli, míg a széklet vizsgálata során a kamera által készített felvételt veti össze a Bristol székletskálában meghatározott normalizált értékekkel.

Az okosvécét olyan, a terhességi teszthez hasonló tesztcsíkokkal is ellátták, amely a vizeletminta egyes molekuláris jellemzőit is meg tudja határozni. A fehérvérsejtek száma, a vérben visszatérően feltűnő szennyeződések, valamint bizonyos fehérjék szintje alapján a különböző fertőzések mellett olyan betegségeket is ki lehet mutatni, mint a húgyhólyagrák vagy a veseelégetlenség. Miután egy gépi tanulási algoritmus kiértékeli a mintákat, a vécé automatikusan továbbküldi az adatokat egy felhő alapú rendszerbe, amit a kutatók reményei szerint a jövőben könnyen integrálni lehet majd az egészségügyi nyilvántartás különböző rendszereivel.

Mivel a Stanford kutatói alapvetően otthoni használatra, egy vécécsészére illeszthető ülőke formájában alkották meg ezt a technológiát, fontos szempont volt, hogy az eszköz fel tudja ismerni, és meg tudja különböztetni egymástól a háztartás különböző tagjait. Ezért megalkották a kétlépcsős azonosítás fürdőszobai verzióját: a vécé lehúzására szolgáló gomb az ujjlenyomat, míg a csészében elhelyezett kamera a végbélnyílás redőzete alapján azonosítja az aktuális felhasználót. „Tudjuk, hogy furcsának tűnik, de mint kiderült, az ánusz mintázata egyedi azonosítóként szolgál” – mondta a projekt ötletgazdája, Sanjiv Gambhir, aki azt is hozzátette, hogy a kamera kizárólag azonosításra szolgáló képeit nem tárolják, így sem az orvosok, sem a felhasználók nem láthatják azokat.

A Stanford okosvécé-technológiájának egységeiForrás: Stanford Egyetem

Az egyetem az elektromos vécéülőkét és bidét gyártó koreai céggel, az Izennel állt össze annak érdekében, hogy még az év végére elkészülhessen az okosvécé prototípusa, amelyet aztán a klinikai vizsgálaton fel tudnak használni – egy vécé árát 300 és 1000 dollár közé becsülik. A kutatást vezető Seung-min Park nemrég elárulta, hogy az eszköz a kezdeti fejlesztésekhez képest már különböző vírusok (például a Covid-19-et okozó SARS-CoV-2) felismerésére is képes, valamint az IBS (irritábilis bél szindróma) és a végbélrák szűrésében is áttörést eredményezhet noninvazív módszerével.

Az okosvécét később személyre szabható beállításokkal is ellátják majd, attól függően, hogy általános monitorozásra, vagy egy konkrét betegség szűrésére tervezik használni – egy cukorbetegnél például a vizelet cukortartalmát kell vizsgálni, míg a húgyhólyag- vagy veserákra hajlamos embereknél a véres vizelet lehet árulkodó jel. „Az okosvécé a tökéletes módja annak, hogy egy általában mellőzött adatforráshoz jussunk, ráadásul úgy, hogy ez semmilyen változással nem jár a használója életében” – mondta a 2020-ban elhunyt Gambhir a projektről.

Étkezési tanácsokért is a vécére kell majd járni

Az észak-karolinai Duke Egyetemen egy hasonló technológiával rendelkező (kamerás, szenzoros, AI alapú) okosvécét álmodtak meg, amely leginkább a minták kiértékelésének módjában különbözik: amellett, hogy a székletmintát a vécé lehúzása után, a csövekben készített képek alapján elemzi, arra is képes, hogy egy fiolában elkülönített mintát közvetlenül eljuttasson egy meghatározott laborba. Erre a kórházak és gondozóintézetek specializált csőrendszerén keresztül lenne lehetőség.

A Duke-féle okosvécé továbbá a felhasználó telefonjára is továbbítaná a kiértékelt adatokat egy appon keresztül, amely személyre szabott figyelmeztetéseket és tanácsokat adhat, például több rostos élelmiszer fogyasztására, vagy bizonyos ételek kerülésére szólíthat fel. Sonia Grego, a Duke Smart Toilet Lab alapítója szerint ez egy olyan problémára is megoldást jelentene, amelyre ma még nincs hatékony módszer: könnyen megállapítható lenne, hogy a betegségekre vagy intoleranciára utaló elváltozásokat milyen élelmiszerek okozták.

A Duke kutatói szerint a technológia másik nagy előnye, hogy a rendszeresen mért adatok figyelemmel követése lehetővé teszi, hogy az orvosok teljesebb képet kapjanak a páciensek egészségi állapotáról – arról ugyanis gyakran nincs elég információjuk, hogy két vizit közben hogyan alakultak bizonyos értékek, így nem feltétlenlül tudnak elég hatékonyan, azonnal felismerni egy-egy problémát.

Ezt a véleményt osztja Austin McChord, a Casana nevű okosvécé-startup alapítója is: „Nem az a fontos, hogy milyen a vérnyomásod délután 2-kor egy csütörtöki rendelési napon. Ha viszont látjuk mögötte a valódi trendeket, máris sokkal értékesebb ez az információ.” Az idén februárban 14 millió dolláros befektetési kört záró Casana olyan vécéülőkét fejleszt, amely vérnyomást, véroxigénszintet és pulzusszámot mér, így elsősorban a viselhető diagnosztikai eszközök gyártóival versenyzik.

A Casana okosülőkéje, és egy példa az általa mért adatokraForrás: Casana

A Casana szerint az okosvécék nemcsak a vizelet- és székletminták elemzésével hozhatnak érdemi változást a felhasználók egészségének felügyeletébe, hanem azzal is, hogy egy olyan háztartási alkalmatosságon elhelyezve képes a legalapvetőbb egészségügyi adatokat mérni, amit lehetetlen elkerülni, így a monitorozás nem merül feledésbe.

Hasonló vécét fejleszt a Medic.Life nevű biotechnológiai startup is. „Ha azt akarjuk, hogy valamit használjanak az emberek, akkor azt a lehető legegyszerűbbé kell tenni nekik. Márpedig vécére mindenkinek járnia kell” – fogalmazott a céget vezető Chad Adams. A Medic.Lav névre keresztelt okosvécét, amelynek az amerikai gyógyszerfelügyelet (FDA) általi engedélyezése folyamatban van, elsőként idősotthonokban helyeznék el, ahol a lakók testsúlyának, cukor- vagy nátriumszintjének és más értékek mérését könnyítené meg az eszköz.

Miközben az okosvécé-piac a világ számos pontján terjeszkedik (többek között a japán Toto, a koreai BeeVi és a San Franciscó-i Toi Labs is ezen a vonalon tevékenykedik), és a legnagyobb szereplők közös vállalkozásban igyekeznek népszerűsíteni a technológiát, azt a kutatók is elismerik, hogy van még mit javítani rajta. A minták fizikai eljuttatásának lehetőségei a laborokba egyelőre csak elméletben léteznek, és még az sem egyértelmű, hogyan lehet egyszerűen újratölteni a vizsgálat során történő kémiai reakciókhoz szükséges anyagokat. Végül pedig arra is gondolni kell, hogyan lehet költséghatékonnyá tenni az okosvécék gyártását, hogy minél több vásárlóhoz eljuthasson a technológia.

Járvány, klímaváltozás, forradalmak – mindez csak három dermesztő arca annak a felbolydult világnak, ami ránk vár. Lesz még neki jó pár. Ha teheted, segítsd a munkánkat, mi megháláljuk a bizalmadat, és ebben a nagy zavarodottságban hitelesen, alaposan és közérthetően magyarázzuk el, hogy a legégetőbb kérdésekre milyen válaszokat adnak a sárgolyó legnagyobb elméi. Maradj velünk. Támogatom a Qubit szerkesztőségét!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: