Smarte Toilette erkennt Krankheiten

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Die Idee klingt schräg: US-Forscher haben eine Toilette entwickelt, die Stuhl und Harn analysiert und küntig etliche Krankheiten erkennen soll. Auch die Akzeptanz eines solchen Systems prüften die Wissenschaftler.

Die Smartwatch zur Aufzeichnung medizinischer Daten erhält Konkurrenz: US-Wissenschaftler haben eine Toilette entwickelt, die automatisch verschiedene Eigenschaften von Harn und Stuhl misst. Abweichungen von Standardwerten könnten künftig nunter anderem Hinweise auf Diabetes, Erkrankungen von Leber und Niere sowie auf einige Tumorarten wie etwa Blasenkrebs geben, berichtet die Forschergruppe um Sanjiv Gambhir von der Stanford University School of Medicine in Kalifornien im Fachmagazin „Nature Biomedical Engineering“.

Zur Überwachung von Körperfunktionen gibt es bereits sogenannte Wearables, am Körper getragene Apparaturen wie Smartwatches oder spezielle Textilien, die Daten wie etwa Puls, Blutdruck und körperliche Aktivität aufzeichnen können. Anfangs hätten manche Menschen seine Idee einer smarten Toilette als seltsam empfunden, erklärt Gambhir in einer Mitteilung seiner Universität. Allerdings seien die Vorteile der Apparatur klar: „Jeder nutzt das Badezimmer, und das stärkt seinen Wert zum Erkennen von Krankheiten.“

Ausgewertet werden Aufnahmen von Teststreifen

Die smarte Toilette kann demnach Urin und Stuhl kontinuierlich auf mögliche Unregelmäßigkeiten untersuchen. Die Ergebnisse werden dann an Ärzte übermittelt. Die einzelnen Module der Toilette sind so konzipiert, dass sie in jede Sitztoilette montiert werden können. Gemessen werden Inhaltsstoffe von Urin und Stuhl sowie Merkmale des Wasserlassens, was die Forscher an insgesamt knapp zwei Dutzend Frauen und Männern testeten.

Beim Prototyp der Toilette kann ein Urin-Teststreifen mit zehn Biomarkern derzeit nur von Männern genutzt werden, die im Stehen urinieren. Die Forscher arbeiten jedoch an einer Lösung für das Wasserlassen im Sitzen. Eine Kamera macht Aufnahmen der mit Urin befeuchteten Teststreifen, und die farblichen Veränderungen werden von einer Software in Echtzeit ausgewertet.

Ein Sensor registriert zudem den Harn und aktiviert zwei Hochgeschwindigkeitskameras, die den Strahl aufnehmen. Auf diese Weise werden die Menge des Urins, die Strahlgeschwindigkeit und der Zeitraum des Wasserlassens ermittelt. Daraus lassen sich ebenso gesundheitliche Veränderungen ableiten wie aus der Konsistenz des Stuhls und der Dauer des Toilettengangs. Ein System der künstlichen Intelligenz (KI) beurteilt Aufnahmen des Stuhls auf Basis einer Skala. Solche smarten Toiletten könnten in der Zukunft von bestimmten Patientengruppen genutzt werden, schreibt das Team.

Nutzer sind unterscheidbar

Da oft mehrere Personen eine Toilette benutzen, bauten die Forscher zwei Identifizierungssysteme ein – einen Fingerabdruck-Scanner in der Spültaste und eine Kamera, die den Analbereich aufnimmt. „Wir wissen, dass es seltsam erscheint, aber wie sich herausstellt, ist Ihr Analabdruck einzigartig“, erläutert Gambhir. Damit lasse sich ein Nutzer eindeutig identifizieren.

Ihnen sei bewusst, dass die Toilette Messungen im Intimbereich des Menschen vornehme, räumt das Team ein. Deshalb führten sie an der Stanford University eine Umfrage zur Akzeptanz einer smarten Toilette zur kontinuierlichen Gesundheitsüberwachung durch. Mehr als die Hälfte der 300 Befragten (knapp 53 Prozent) beurteilten die mögliche Nutzung einer solchen Toilette als „einigermaßen bequem“ („somewhat comfortable“) oder „sehr bequem“ („very comfortable“), 30 Prozent lehnten das System ab.

Originalpublikation:

Seung-min Park, Daeyoun D. Won, et al. in Nature Biomedical Engineering (April 2020): A mountable toilet system for personalized health monitoring via the analysis of excreta.

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