スマートトイレは、トイレに付けたカメラとセンサーで、便の形や尿の成分を排泄のたびに自動で記録し、食事や生活習慣を見直すためのデータを残す仕組みです。スタンフォード大学の研究チームが試作機を発表していますが、21人が数か月使った試験までで、それ以上の規模の検証は確かめられていません。
しかし、便の色や形は自分の目で見れば分かるので、機器は要らないのではないかという疑問もあるでしょう。機器なら、毎日同じ基準で記録できます。記録があれば、食事や生活習慣との関係を後から見比べられます。
この記事では、腸内環境を知る手段の現状、スマートトイレの仕組み、データの使い道、課題の順に説明します。
家庭での腸内環境の確認は、便の見た目が中心
家庭で腸内環境を知る手段は、便の色・形・匂いを、見たり嗅いだりして確かめることが中心です。同じ食事をしても、体調やストレスで便の状態は変わるため、昨日食べたものの影響かどうかを切り分けにくくなります。
目で見るだけの記録では、食事と便の変化の関係を確かめにくいです。
腸内細菌は、食物繊維を発酵して短鎖脂肪酸をつくるなど消化の過程に関わり、免疫の調節にも関わると報告されています（Gut microbiota）。腸内細菌と精神状態の関係も研究されていますが、人では関連が見つかった段階で、因果は示されていません。
研究者の推定では、70kgの成人男性の体内にいる細菌は約38兆個で、大半は大腸にいます（Sender、Fuchs、Milo、2016年、PLOS Biology）。大腸の細菌の集まりが腸内細菌叢（マイクロバイオーム）です。
スマートトイレは、排泄のたびに便と尿を自動で測る
スマートトイレは、トイレに取り付けたカメラとセンサーで、排泄のたびに便と尿のデータを自動で集めます。2020年にスタンフォード大学の研究チームが、取り付け型のトイレシステムをNature Biomedical Engineeringで発表しました。
カメラとAIで便の形を記録する
カメラが便を撮影し、AIが形や色を解析します。スタンフォードの試作機は、映像の処理で正常な便と異常な便の硬さを区別するアルゴリズムを使っています。便の形の基準には、1997年にLewisとHeatonが発表したブリストル便形状スケールがあります。便の形を同じ基準で毎日残せば、便秘や下痢の傾向を食生活と照らして見られます。
センサーで便と尿の成分を調べる
スタンフォードの試作機は、尿検査用の試験紙で10項目の指標を測ります。尿に血が混じるなどの異常を見つけると、利用者が選んだ医療機関へアプリ経由で知らせる仕組みです。試験に参加したのは21人で、期間は数か月でした。
便に混じる血を調べる便潜血検査は、国立がん研究センターが大腸がん検診として推奨しています（免疫法、推奨グレードA）。便潜血、栄養の吸収状態、腸内細菌の構成比や活動を家庭用トイレで調べる技術は、人を対象にした検証が確かめられていません。
AIが、便のデータから食事の提案を出す構想がある
集めたデータをクラウド上でAIが解析し、個人に合わせた食事の提案を出す構想があります。想定される例は、短鎖脂肪酸をつくる菌の活動が下がっているので、水溶性食物繊維の多い海藻を昼食に足すという提案です。
短鎖脂肪酸は、食物繊維が大腸で発酵されるときにできる物質です。便のデータが食事の提案につながれば、食事を変えたあとの便の変化を同じ基準で見比べられます。
課題は、精度・費用・生体データの保護
実用化の課題は、分析の精度、一般家庭に広げる費用、極めて個人的な生体データの保護と利用の合意の3つです。これに加えて、スタンフォードの試作機の尿の装置は立って使う設定で、座って使う形への調整が必要です。
スタンフォードの試作機は、尿に血が混じるなどの異常を見つけると、利用者の医療機関へ通知する設計です。
診断は医師が行います。スタンフォードの研究者も、スマートトイレは診断の代わりにも医師の代わりにもならないと述べています。機器のデータは、自分の状態を理解する材料として使います。AIの提案を受け入れるかは、自分で決めます。血便や便通の変化が続くときは、機器の結果を待たずに医師へ相談してください。
まとめ
スマートトイレは、便や尿のデータを毎日自動で残し、食事の見直しと受診の判断材料にする仕組みです。発症後に対処する医療から、発症前に気づく予防医療へ移る入口になると思います。
毎日の便の状態を同じ基準で記録すると、食事や受診の判断は変わるでしょうか。一度試してみてはいかがでしょうか。
