引言
近日，斯坦福大學(xué)正在開發(fā)一種新型的旋轉(zhuǎn)式馬桶，名為“智能馬桶”，這種馬桶可以使用人工智能從人類的糞便和尿液中提取重要的健康信息。該研究發(fā)表在《Science Translational Medicine》上。
1、研究背景
人類的糞便和尿液含有豐富的生物信息。尿液顏色和糞便形態(tài)，這些對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)都是非常重要的信息。但目前智能廁所發(fā)展的最大障礙之一是人們存在心理障礙。斯坦福大學(xué)的研究小組開發(fā)了一種自定義傳感器，可以讓馬桶發(fā)揮作用?，F(xiàn)在，Park和他的合作者們?cè)O(shè)想了一種額外的傳感器，可以讓智能馬桶變得更加智能，將普通的衛(wèi)生間變成一個(gè)被動(dòng)的、復(fù)雜的、可沖水的實(shí)驗(yàn)室。
2、研究概況
斯坦福大學(xué)正在開發(fā)一種新型的旋轉(zhuǎn)式馬桶，研究人員正在將這個(gè)古老的瓷制寶座改造成一個(gè)高科技篩選和監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備融合了人工智能，并與基于云的技術(shù)相連接。斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們正在測(cè)試這種智能馬桶，他們邀請(qǐng)了一些志愿者參與這項(xiàng)研究，這些志愿者在馬桶被沖走之前會(huì)檢查他們的排泄物。
“我們只是使用了第一個(gè)傳感器，這就是所謂的光學(xué)掃描儀,”Park說(shuō)，并描述了他目前樣機(jī)的內(nèi)部工作原理。通過(guò)光學(xué)掃描，尿液和糞便樣本都被錄像捕捉下來(lái)，然后通過(guò)算法進(jìn)行分析，這些算法可以區(qū)分健康的尿動(dòng)力學(xué)(尿流)和不健康的尿流。智能廁所可以分析尿流量、尿流時(shí)間和總量。糞便濃度也進(jìn)行了分析。“光學(xué)掃描儀不需要任何試劑，它唯一需要的就是電”。
（圖片源自論文）
通過(guò)流式分析，馬桶可以使用尿液分析試紙來(lái)測(cè)量大量的分子特征。白細(xì)胞計(jì)數(shù)、特異性蛋白水平以及其他指標(biāo)可以指向一系列疾病，從感染到膀胱癌和腎衰竭，未來(lái)的智能馬桶甚至可以利用內(nèi)置試紙技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)孕測(cè)試。
這個(gè)智能廁所可以利用計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)來(lái)檢測(cè)一系列健康數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些廁所可以對(duì)尿液和大便進(jìn)行分析。正在研發(fā)的是一種智能馬桶，可以檢測(cè)某些癌癥，如泌尿系統(tǒng)癌和結(jié)腸直腸癌。一個(gè)能夠進(jìn)行一系列監(jiān)測(cè)和監(jiān)視活動(dòng)的疾病檢測(cè)廁所可能很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，除了所有的健康參數(shù)是由智能廁所篩選，該設(shè)備還記錄每次一號(hào)和二號(hào)沉淀，給用戶一個(gè)完整的計(jì)數(shù)每87天。
3、研究意義
作為一個(gè)名副其實(shí)的家庭實(shí)驗(yàn)室，斯坦福大學(xué)的研究小組認(rèn)為這種智能馬桶將用于世界各地的衛(wèi)生間。Park和他的同事在科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)期刊中寫道，這種技術(shù)可以促進(jìn)日常收集大量與健康相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)造“通往家庭醫(yī)療‘數(shù)字化’的門戶”。除了個(gè)人健康之外，Park認(rèn)為智能廁所在公共衛(wèi)生方面發(fā)揮著作用，尤其是在疫情爆發(fā)時(shí)。城市廢水收集和分析已成為2019冠狀病毒疾病跟蹤的關(guān)鍵資源，隨著去年及以后在紐約出現(xiàn)脊髓灰質(zhì)炎病毒病例，對(duì)廢水檢測(cè)的依賴性有所增加。
“如果我們有一個(gè)大型的智能廁所系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，這將是一個(gè)非常有用的公共衛(wèi)生資源，因?yàn)槲覀?將)知道疫情從哪里開始，我們可以有效地控制它,”Park說(shuō)。
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