Intelligente Toiletten verhindern, dass Sie Ihre Gesundheitsdaten löschen

11:39 Minuten

Sie könnten wichtige Informationen über Ihre Gesundheit direkt in die Toilette spülen – im wahrsten Sinne des Wortes. Urin und Kot können viel über Ihre Gesundheit aussagen. Was wäre also, wenn Ihr Abfall … nicht verschwendet würde? Was wäre, wenn es Ihnen stattdessen mehr über Ihre Gesundheit verraten könnte? Erstens kann man Krankheiten wie Diabetes frühzeitig erkennen. Oder zweitens: Überprüfen Sie, was in Ihrem Darmmikrobiom vor sich geht.

Das ist das Ziel der intelligenten Toilette – eines Geräts, das sich in Ihrem Unternehmen stark macht und Ihnen mehr über Ihre Gesundheit verrät. Ira spricht mit dem Erfinder der PH Smart Toilet, Dr. Seung-min Park, Dozent für Urologie an der Stanford School of Medicine in Kalifornien, über die Funktionsweise der Toilette, wie sie zur frühzeitigen Erkennung von Krankheiten eingesetzt werden kann und welche ethischen Implikationen sie hat eines solchen Gerätes.

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Dr. Seung-min Park ist Dozent für Urologie an der Stanford University School of Medicine in Stanford, Kalifornien.

IRA FLATOW: Dies ist Science Friday. Ich bin Ira Flatow.

Später in der Stunde: Herzlichen Glückwunsch zum 50. Geburtstag von CITES, dem Abkommen, das den Handel mit Wildtieren und Pflanzen regelt. Wir werden prüfen, welche Fortschritte in den letzten 50 Jahren erzielt wurden. Außerdem ein Durchbruch in der Materialwissenschaft. Holen Sie sich das – einen weichen Roboter, der sich selbst heilen kann. Wir werden darüber sprechen, was wir von diesen eher hautähnlichen Bots lernen können. Und nein, sie sind nicht so gruselig, wie sie vielleicht klingen. Vertrau mir.

Aber bevor wir darauf eingehen, möchte ich einen Gast dazu bringen, seine Pflicht im wahrsten Sinne des Wortes zu erfüllen. Er entwickelt eine Toilette, die Ihren Abfall analysiert und anhand einer Probenahme möglicherweise bei der Diagnose einer Krankheit helfen kann. Mit anderen Worten: Sie könnten wichtige Informationen über Ihre Gesundheit direkt in die Toilette spülen. Und das meine ich wörtlich.

Aber was wäre, wenn Ihr Abfall nicht verschwendet würde? Was wäre, wenn es Ihnen stattdessen mehr über Ihre Gesundheit verraten könnte? Nummer eins: Überprüfen Sie Ihre Nummer eins und erkennen Sie frühzeitig eine Krankheit wie Diabetes. Oder zweitens: Überprüfen Sie Nummer zwei, um zu sehen, was in Ihrem Bauch vorgeht. Vielleicht braucht Ihr Mikrobiom etwas Aufmerksamkeit.

Das ist das Ziel der intelligenten Toilette, eines Geräts, das in Ihrem Unternehmen aktiv wird, um Ihnen sozusagen mehr über Ihr Unternehmen zu erzählen. Erkrankungen wie Harnwegs- oder Niereninfektionen, sogar Krebs, können daran erkannt werden, was in die Toilette geworfen wird. Und so cool es auch klingen mag, es wirft Bedenken hinsichtlich Privatsphäre und Ethik auf. Die Toilette verfolgt zum Beispiel, wer sie benutzt, indem sie Fingerabdrücke von Ihren Fingern und, nun ja, von Ihrem Hintern nimmt – sogar Fotos von Ihrem Hintern.

Wie können wir also verhindern, dass diese sehr persönlichen Dinge in die falschen Hände geraten? Nur eine kurze Vorwarnung – wir werden, natürlich im Interesse der Wissenschaft, bis zum Ende etwas anschaulicher werden, wenn Sie wissen, was ich meine.

Zu mir gesellt sich der Erfinder der PH Smart Toilet, Dr. Seung-min Park, Dozent für Urologie an der Stanford University School of Medicine in Stanford, Kalifornien. Willkommen zum Wissenschaftsfreitag.

SEUNG-MIN PARK: Ja, danke, dass Sie mich heute haben.

IRA FLATOW: Wie erfährt die Toilette etwas über mich?

SEUNG-MIN PARK: Selbst wenn Sie ein Supermensch sind, können Sie die Prozesse Nummer eins und Nummer zwei nicht vermeiden, weil es sehr natürlich ist. Es wird immer der Ruf der Natur genannt. Wir versuchen also, Biomarker aus menschlichen Ausscheidungen zu gewinnen. Weil wir glauben, dass menschliche Ausscheidungen eine wertvolle Ressource für Ihren Gesundheits-Tracker sind. Wir sammeln also Daten, zum Beispiel einen digitalen Biomarker. Dabei handelt es sich um physiologische, biochemische und Verhaltensdaten, die von intelligenten Sensoren in den Toiletten erfasst werden.

IRA FLATOW: Sie haben also Sensoren und Sonden in den Toiletten. Erklären Sie mir das bitte. Ich gehe auf die Toilette. Ich mache mein Geschäft.

SEUNG-MIN PARK: Ja.

IRA FLATOW: Spüle ich es dann aus oder sammelt es es vor der Spülung? Was geschieht?

SEUNG-MIN PARK: Ja. Wir versuchen es so passiv wie möglich zu gestalten. Das bedeutet, dass Sie nichts tun müssen. Sie tun also ganz natürlich Ihr natürliches Verhalten. Dann wird der gesamte Vorgang von der intelligenten Toilette selbst durchgeführt. Sie müssen also nichts tun.

IRA FLATOW: A-ha.

SEUNG-MIN PARK: Wir haben also Sensoren, die das Sitzen des Benutzers erkennen, Sensoren, die das Ende des Stuhlgangs oder des Urinierens des Benutzers erkennen. Wir verfügen über Sensoren, um Daten von der ausgeschiedenen Probe zu sammeln.

IRA FLATOW: Woher weiß es also, ob ich oder jemand anderes auf der Toilette bin?

SEUNG-MIN PARK: Ja, das ist eine sehr wichtige Frage. Denn Ihre Toilette wird von einem Mitbewohner oder Familienmitgliedern geteilt. Es dient auch der personalisierten Gesundheitsfürsorge. Deshalb versuchen wir, so individuell wie möglich zu sein. Also haben wir versucht, den Fingerabdruckscanner am Spülhebel anzubringen. Wenn Sie also die Spülung betätigen, versuchen wir, Ihren Fingerabdruckscan zu erfassen, damit wir das Ergebnis der intelligenten Toilette abgleichen können. Das ist also eine Möglichkeit, eine Person zu identifizieren.

Und eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass wir den menschlichen Anus als biometrischen Identifikator nutzen. Das ist ein sehr ungewöhnlicher Fall. Aber ich habe in den letzten fünf Jahren mit einem Darmchirurgen zusammengearbeitet. Und sie wussten bereits, dass es als biometrischer Identifikator verwendet werden kann, weil es für eine Person so einzigartig ist. Deshalb nutzen wir das als biometrische Kennung. Und wir haben bewiesen, dass die Identifizierung einer Person mit einer Genauigkeit von über 95 % möglich ist.

IRA FLATOW: Lassen Sie mich mal sehen, ob ich das verstehe. Wollen Sie damit sagen, dass mein Anus einzigartig ist wie ein Fingerabdruck?

SEUNG-MIN PARK: Ja, das ist richtig.

IRA FLATOW: Wow. Haben Sie diese Toilette selbst getestet?

SEUNG-MIN PARK: Ja, das habe ich. Nicht für das Anal-Print-Zeug. Aber ich habe den ersten Prototypen installiert, der in Zusammenarbeit mit dem Industriepartner erstellt wurde. Und es ist in meinem Haus installiert. Und ich habe es fast 87 Tage hintereinander getestet. Insgesamt kam es zu 800 Stuhlgang- und Wasserlassenereignissen. Es wird wörtlich „Stuhl- und Entleerungstagebuch“ genannt.

IRA FLATOW: Und die Daten, die es sammelt, wohin gehen die Daten?

SEUNG-MIN PARK: Ja, alle Daten werden im Cloud-System gespeichert. Deshalb möchten wir es mit einem örtlichen Krankenhaus oder einem örtlichen Gesundheitssystem verbinden, damit der Arzt die Daten routinemäßig analysieren oder darauf zugreifen kann. Damit sie herausfinden wollen, ob etwas passiert ist, bevor der Benutzer krank wurde oder so.

IRA FLATOW: Manchen Leuten könnte es unangenehm sein, uns beim Reden oder unserer Unterhaltung zuzuhören. Aber wie Sie sagen, jeder kackt und pinkelt. Es ist der Ruf der Natur.

SEUNG-MIN PARK: Ja.

IRA FLATOW: Wie wirkt sich das auf die Weiterentwicklung intelligenter Toiletten bei Wissenschaftlern und der Industrie aus?

SEUNG-MIN PARK: Ja, der Druck ist tatsächlich enorm. Weil es Kritik gibt, dass unser System sich zu sehr um – es hört sich an wie „Big Brother“ von 1984 an oder es ähnelt –, weil wir es fast wie ein sehr privates menschliches Ereignis verfolgen, oder?

IRA FLATOW: Richtig.

SEUNG-MIN PARK: Weil menschliche Ausscheidungen in fast jeder Kultur tabu waren. Und es gibt viele verschiedene Dinge, die mit der menschlichen Ausscheidung verbunden sind, wie zum Beispiel die Menstruation oder –

IRA FLATOW: Nun, könnte es für manche Menschen nicht bedrohlich sein, zu wissen, ob jemand schwanger ist oder nicht, vor allem in der Zeit, in der wir leben?

SEUNG-MIN PARK: Ja, das ist eine der größten Herausforderungen für uns, da unser System möglicherweise die Schwangerschaftsaufzeichnungen verfolgt. Wenn es einer anderen Behörde mitgeteilt wird, kann diese die Abtreibung verfolgen. Es ist also ein sehr sensibles Thema. Deshalb möchten wir die Daten unseres Systems so gut wie möglich schützen. Daher betrachten wir alle von unserem System generierten Daten lediglich als PHI, Patientengesundheitsinformationen.

IRA FLATOW: Was ist mit Leuten wie Astronauten?

SEUNG-MIN PARK: Ja.

IRA FLATOW: Da oben gibt es keine Ärzte. Vielleicht können Sie Dinge erkennen.

SEUNG-MIN PARK: Ja. Ich denke, eine der besten Anwendungen unseres Systems ist die Deep Space Mission. Denn die NASA versucht, in den nächsten 10 Jahren Menschen zum Mars zu schicken. Doch eines der größten Probleme bei der Entsendung von Menschen zum Mars ist die Reisezeit. Weil es mindestens sechs bis zwölf Monate dauern wird. Und das Mitglied der Raumfahrtbesatzung wird sehr feindlichen Arbeitsumgebungen ausgesetzt sein, einschließlich Strahlung, einschließlich der Eingrenzung, der Entfernung von der Erde usw. usw. Deshalb versuchen wir, den Astronauten so gut wie möglich und proaktiv zu schützen.

Deshalb versuchen wir, unser System zur Überwachung des Immunsystems zu nutzen, indem wir das Mikrobiom im Kot analysieren.

IRA FLATOW: Richtig. Ich kann mir vorstellen, dass die Wissenschaftler, als Sie auf diese Idee kamen, als Erstes fragten: „Wie kann ich das finanzieren?“

SEUNG-MIN PARK: Ja.

IRA FLATOW: Hatten Sie Schwierigkeiten, Leute zu finden, die gerne in Ihre Forschung investieren würden?

SEUNG-MIN PARK: Ja. Ehrlich gesagt habe ich diesen Vorschlag im Jahr 2021 bei der National Science Foundation eingereicht. Und ich dachte, dass er gut zu dieser Ausschreibung passt, da die Ausschreibung den Titel „Smart Connected Health“ trug. Obwohl ich alle Probleme mit der intelligenten Toilette ansprechen konnte, glauben die Rezensenten tatsächlich, dass unser Ansatz einen Fehler aufweist. Denn es wird eine Menge ethischer Überlegungen, Fragen des Datenschutzes und der Rücksichtnahme auf weibliche Teilnehmer und all diese Probleme geben.

Es ist ein bekanntes Thema auf diesem Gebiet, aber es gibt immer noch einige Hürden oder Hindernisse, dieses System als Routineüberwachungssystem zu übernehmen.

IRA FLATOW: Richtig. Nun ja, ich meine, nur aus Datenschutzgründen möchte niemand belastende Fotos von seinem Hintern beim Aussteigen haben.

SEUNG-MIN PARK: Das stimmt. Wir versuchen also, die Sensoren auszutauschen – auf etwas weniger invasive Weise. Ich denke, wir verwenden einen Sensor, den wir optischen Sensor nennen, aber im Grunde ist es eine Kamera. Deshalb versuchen wir, es so weniger invasiv wie möglich zu gestalten, indem wir beispielsweise eine IR-Kamera anstelle einer Fotokamera oder etwas anderes wie die LiDAR-Sensoren verwenden, die den Abstand zwischen den Punkten messen. Deshalb versuchen wir, es zu ersetzen, damit die Menschen kein Gefühl für die invasive Natur dieses intelligenten Toilettensystems bekommen.

IRA FLATOW: Richtig. Ein Teil Ihres Ziels besteht darin, diese wirklich detaillierten individuellen Daten zu erhalten – eine Art Informationsspeicher, wenn Sie so wollen. Das ist Teil einer wachsenden Idee von Präzisionsgesundheit und personalisierter Medizin, oder?

SEUNG-MIN PARK: Das ist richtig. Bereits vor der Geburt eines Menschen kann ein pränatales genetisches Screening durchgeführt werden. Das bedeutet, dass die Präzisionsgesundheit bereits bei der Empfängnis beginnen kann. Wir versuchen also, die Menschen zu schützen oder sie so gesund wie möglich zu erhalten, indem wir ihre Gesundheitssignaturen kontinuierlich überwachen.

IRA FLATOW: Haben Sie einen besonderen Namen für Ihre Toilette, der das Sitzen mehr Spaß machen würde als bedrohlich?

SEUNG-MIN PARK: Ja, wir nennen es eine Präzisions-Gesundheitstoilette, aber so lustig ist es überhaupt nicht.

IRA FLATOW: Nun, ich dachte eher an die Tush-Toilette oder so etwas in der Art.

SEUNG-MIN PARK: Wir haben tatsächlich ein Motto. Das Motto lautet „Don’t Waste the Waste“. Das ist das Motto, das besagt, dass es, auch wenn es sich um Abfall handelt, eine Fülle biologischer Informationen gibt, die wir sammeln können.

IRA FLATOW: Nun, Sie haben Recht, wenn Menschen die Hilfe brauchen, die ihnen die Toilette bieten könnte. Es ist eine sehr ernste Angelegenheit – wenn wir gerade von Geschäft reden.

SEUNG-MIN PARK: Ja.

IRA FLATOW: Dr. Park, vielen Dank, dass Sie sich heute die Zeit genommen haben, bei uns zu sein. Und viel Glück.

SEUNG-MIN PARK: Vielen Dank, dass ich heute bei Ihnen war. Es ist mir eine große Ehre und Freude.

IRA FLATOW: Dr. Seung-min Park, Dozent für Urologie an der Stanford School of Medicine.

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Rasha Aridi ist Produzentin für Science Friday. Sie liebt Geschichten über seltsame Tiere, wissenschaftliche Abenteuer und die Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Geschichte.

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