基于計算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)的智能馬桶

英國《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志發(fā)表一項最新研究，科學(xué)家綜合了計算機(jī)視覺以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法，報告了一套可以加裝在標(biāo)準(zhǔn)馬桶上的軟硬件，通過它們可以追蹤使用者尿液和糞便中的健康與疾病生物標(biāo)志物。這種“智能馬桶”自動運行，讓使用者可以監(jiān)測自己的健康數(shù)據(jù)，為疾病篩查、診斷和患者監(jiān)控研究提供支持。

監(jiān)測健康與疾病生物標(biāo)志物的“智能馬桶”演示圖。??????圖源：《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》

伴隨醫(yī)療設(shè)備技術(shù)水平的不斷提升，以及應(yīng)用層面越來越廣泛，醫(yī)療市場也產(chǎn)生了對非侵入檢測設(shè)備的高要求——準(zhǔn)確、及時且按需實現(xiàn)患者監(jiān)測。因此，如果一項技術(shù)真能夠以非侵入的方式反復(fù)測量個體的健康狀態(tài)，且成本不高，那么將有助于預(yù)防和預(yù)測疾病，提高診療決策的精準(zhǔn)性。

但可惜的是，大部分用于監(jiān)測個體健康的技術(shù)通常都無法產(chǎn)出具有可操作性的數(shù)據(jù)，并且與臨床工作流程集成不佳，這嚴(yán)重影響了監(jiān)測設(shè)備的實用性。

此次，美國斯坦福大學(xué)研究人員薩姆·蓋姆海爾及其及同事，設(shè)計了一種模塊化馬桶系統(tǒng)，其包括：壓力及運動傳感器；用于分析尿流及其基本生物化學(xué)組分的測試條和視頻攝像頭；用于根據(jù)形狀和硬度的臨床標(biāo)準(zhǔn)來劃分糞便類型的計算機(jī)視覺及機(jī)器學(xué)習(xí)算法；用于生物特征識別的指紋掃描儀（嵌在沖水按鈕上）。

研究人員表示，現(xiàn)階段這個馬桶系統(tǒng)的潛在健康益處還需要通過大規(guī)模的臨床研究加以評估，系統(tǒng)本身也需要根據(jù)人類群體的排泄物基線數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。雖然這個概念驗證的“智能馬桶”其部分模塊是僅針對坐便和站立使用的男性受試者而構(gòu)建和測試的，但是研究團(tuán)隊認(rèn)為，未來它還能擴(kuò)大應(yīng)用范圍，將人類排泄物的其他臨床相關(guān)生物物理學(xué)和生物化學(xué)檢測包括在內(nèi)。