Mei 2021
Check je gezondheid op een slim toilet
Een slimme wc die via sensoren je hartslag, bloeddruk en vochtgehalte meet. Onderzoekers van imec Nederland experimenteerden ermee tijdens Lowlands in 2019. De anoniem verzamelde data van die eerste test zijn gebruikt om de slimme wc verder te ontwikkelen. Het uiteindelijke onderzoeksdoel is serieus: een betere gezondheidszorg en preventie van ziekten door laagdrempelige, dagelijkse monitoring tijdens het toiletbezoek.
We kennen allemaal het belang van regelmatig bewegen en gezond eten. Toch heeft volgens het CBS inmiddels de helft van de volwassen Nederlanders overgewicht. Blijkbaar is het moeilijk om goede raad op te volgen als de effecten daarvan pas op lange termijn merkbaar zijn. ‘Adviezen op basis van wat er op dit moment aan de hand is, werken daarentegen wel’, stelt Chris Van Hoof, directeur van het OnePlanet Research Center. ‘Dergelijke adviezen geven houvast en stimuleren om je streefdoelen na te volgen.’ En daar kan de slimme wc bij helpen.
Slimme badkamer
Het OnePlanet Research Center is een samenwerkingsverband tussen onderzoekers van de Wageningen Universiteit, de Radboud Universiteit en het bijbehorende ziekenhuis, en imec, onderzoekscentrum voor nano-elektronica en digitale technologie. Binnen het programma Precision Health, Nutrition & Behavior, waar Annelies Goris programma-manager is, lopen projecten waar onderzoekers werken aan nieuwe technologieën die gezondheidsproblemen helpen voorkomen. De slimme wc is daar een voorbeeld van. Goris: ‘Voor het slimme toilet hebben onderzoekers sensoren ingebouwd in de wc-bril. De sensoren kunnen de hartslag, hartslagvariatie en bloeddrukveranderingen meten via het bovenbeen. Een andere sensor hangt in de wc-pot en detecteert het zoutgehalte in de urine, wat iets kan zeggen over de hydratatie. De gemeten data worden naar de cloud gestuurd voor verdere analyse.’
Sensoren in de wc-bril meten hartslag, hartslagvariatie en bloeddrukveranderingen via het bovenbeen.
Bruikbare informatie
De gebruikte sensoren zijn op zich niet nieuw. De urinesensor is bijvoorbeeld gebaseerd op een bestaande sensor voor het meten van waterkwaliteit. Na wat aanpassingen kan daarmee nu ook de temperatuur en het zoutgehalte van urine worden berekend. De eerste tests met het slimme toilet werden gedaan tijdens muziekfestival Lowlands in 2019. Veel bezoekers vonden het wel leuk om mee te doen aan het experiment en kregen direct na hun toiletgang een menusuggestie met een knipoog, op basis van de gemeten waarden. Festivalbezoekers met een wat hoog zoutgehalte in hun urine kregen bijvoorbeeld de tip om meer te drinken, liefst geen alcohol. OnePlanet Research heeft de anoniem verzamelde data uit de Lowlands-test gebruikt om de slimme wc verder te ontwikkelen. Goris: ‘Door het grote aantal bezoekers in korte tijd hadden we veel data om te bestuderen. Het signaal van de hartslag bleek bijvoorbeeld heel goed door te komen. De stap daarna is om uit te vinden of en hoe je nauwkeurige data uit alle meetgegevens kunt halen. De meeste mensen zijn wel bekend met de hartslagmeter in slimme horloges, maar die werken in praktijk niet altijd even precies. Voor serieuze medische toepassingen moest de techniek achter onze metingen feilloos werken.’ Goris vertelt dat haar onderzoekers ook modellen ontwikkelden om gegevens om te kunnen zetten naar bruikbare informatie, zowel voor medici als voor leken. ‘In praktijk blijkt bijvoorbeeld dat eindgebruikers ongerust kunnen worden als de geboden informatie niet op de juiste manier wordt gepresenteerd. Een hartpatiënt heeft niets aan een cardiogram, maar heeft een gepersonaliseerde uitslag nodig waar hij in zijn dagelijkse leven mee verder kan. En sommige mensen hebben baat bij een vriendelijk advies, terwijl anderen meer sturing nodig hebben. Daarom werken we ook samen met gedragswetenschappers die weten hoe je een boodschap goed kunt overbrengen.’ Van Hoof benadrukt: ‘De technieken die wij ontwikkelen zijn geen doel, maar een middel om gezondheidsproblemen daadwerkelijk op te lossen. Daarom vinden wij ons overleg met eindgebruikers zo belangrijk.’
Signaleringsfunctie
Daarnaast wordt onderzocht wat artsen nog meer zouden willen weten. ‘We kunnen bijvoorbeeld een sensor gebruiken die ontstekingsstoffen kan meten’, vertelt Goris. ‘Dan zou je ontstekingen preventief kunnen opsporen, dus voordat iemand zich ziek gaat voelen. Zo’n signaleringsfunctie is belangrijk in verzorgingshuizen, waar bewoners de huidige onderzoeksmethodes vaak als lastig en vervelend ervaren. Dagelijkse metingen via een sensor zijn dan een goede oplossing. Dat geldt ook voor mensen die thuis bijvoorbeeld hun bloeddruk willen monitoren. Het systeem kan dan een waarschuwing geven als hun bloeddruk gedurende een langere periode langzaam stijgt.’ Het geoptimaliseerde prototype van het slimme toilet wordt deze zomer getest bij vrijwilligers thuis. Het systeem wordt daarna uitgebreid met sensoren voor het meten van bio-markers in urine, zodat bijvoorbeeld de genoemde ontstekingsstoffen kunnen worden opgespoord. Tegen die tijd is naar verwachting ook de software en kunstmatige intelligentie gereed die voor gepersonaliseerde informatie kan zorgen.
Tekst: Mathilde van Hulzen
Fotografie: imec