Ces toilettes intelligentes pourraient transformer le suivi des données de santé. Voici comment

L’industrie du secteur de la santé cherche à réaliser le rêve d’une médecine de précision – des interventions de santé personnalisées plutôt que des solutions toutes faites. Et pour ce faire, les chercheurs se tournent vers les humbles toilettes comme prochaine frontière des données de santé.

« Beaucoup de gens ne voient leur médecin même pas une fois par an, et généralement vous ne consultez un médecin que lorsque vous avez quelque chose qui vous préoccupe. L’idée de la médecine de précision est que nous pouvons suivre une personne de façon beaucoup plus régulière et essayer de recueillir des données qui pourraient nous permettre d’être plus prévoyants dans ses soins de santé », explique Josh Coon, chercheur à l’Institut de recherche Morgridge et professeur de chimie à l’université du Wisconsin-Madison. « Je pense personnellement que si vous voulez obtenir des mesures moléculaires de routine d’un individu, vous devez trouver comment le faire d’une manière qui n’exige pas qu’il change son comportement ».

L’exemple du diabète

Et c’est là que les toilettes intelligentes entrent en jeu. En analysant les substances chimiques qui se retrouvent dans l’urine et les excréments, les scientifiques surveiller les conditions de santé des patients.

Prenez le diabète, par exemple. Une personne qui développe cette maladie peut avoir un taux élevé de glucose dans l’urine avant de présenter des symptômes. Pour ceux qui sont atteints depuis longtemps, un taux élevé de protéines dans l’urine peut suggérer que la maladie a commencé à causer des dommages aux reins. Dans les deux cas, plus vite les individus et leurs médecins sont informés du problème, plus vite ils peuvent intervenir pour empêcher l’apparition de complications plus graves.

L’utilisation de l’urine pour détecter les maladies n’est pas une nouveauté en médecine, comme vous le diront tous ceux qui ont dû donner un échantillon à leur médecin. Mais de tels contrôles ont lieu le plus souvent une fois par an, si tant est qu’ils aient lieu. Des toilettes intelligentes pourraient effectuer les mêmes tests plusieurs fois par jour, plus rapidement et sans qu’il soit nécessaire de faire appel à un médecin ou à une infirmière.

Quand les toilettes copient les moteurs d’avion

Directeur du programme d’imagerie moléculaire à Stanford, le Dr Sanjiv « Sam » Gambhir et ses chercheurs ont commencé à étudier le potentiel d’une toilette intelligente dan cette perspective. La toilette intelligente qu’ils ont construit enregistre et analyse l’état des fèces de l’utilisateur ainsi que sa composition, en recherchant des signes de molécules qui pourraient indiquer des maladies telles que le cancer. Les toilettes peuvent également étudier le débit de l’urine – des obstructions telles qu’une prostate hypertrophiée peuvent entraîner une diminution du débit – et suivre les particules qui quittent le corps dans l’urine.

Une fois que toutes les informations ont été rassemblées, elles peuvent être envoyées à un système hébergé dans le cloud pour être analysées et partagées avec le médecin.

M. Gambhir compare ce dispositif connecté à ceux de l’Internet des objets qui surveillent en permanence les moteurs à réaction des avions par exemple. Avec des capteurs qui surveillent en permanence l’état de santé de chaque moteur à réaction, « ces résultats ne sont pas transmis au pilote, mais à un expert au sol et sont constamment analysés pour détecter les faux positifs et les faux négatifs, puis le moteur à réaction est réglé en temps réel. Dans le secteur de la santé, nous avons beaucoup à apprendre sur ces outils qui fonctionnent en arrière-plan. Les toilettes intelligentes sont l’un de ces outils car tout le monde utilise les toilettes », explique M. Gambhir.

Une cuvette pour le rythme cardiaque

Plutôt que de faire envoyer au téléphone de l’utilisateur toutes les notifications sur l’état de santé captées par les toilettes – ce qui pourrait l’inquiéter avec une avalanche de messages – M. Gambhir s’attend à ce que les résultats soient suivis par des systèmes autonomes qui pourront alors contacter une personne pour qu’elle consulte son médecin s’il y a des signes d’une tendance durable et inquiétante.

Comme il est également le responsable de Project Baseline à Stanford, M. Gambhir pense que les résultats pourraient un jour être intégrés dans le logiciel de Baseline (Project Baseline est l’ambitieux projet de santé visant à cartographier la santé humaine, qui implique Verily, une société appartenant à Alphabet, la société mère de Google, et les écoles de médecine de Stanford et de Duke University). « Nous espérons un jour le relier au Project Baseline. Et cela nous évitera d’avoir à tout développer à partir de zéro. Nous avons investi de nombreuses années dans Baseline et, à terme, la vision de Baseline est de pouvoir s’insérer dans des technologies comme celle-ci, et de disposer d’un portail de santé pour suivre tout cela », dit-il.

Outre les toilettes intelligentes qui recherchent une série de biomarqueurs de diverses maladies, des travaux sont en cours pour développer des sièges de toilettes pour détecter des affections uniques. Heart Health Intelligence, qui fabrique un siège (une cuvette) destiné à détecter les problèmes cardiaques, a récemment obtenu un financement de 2,2 millions de dollars. Le siège peut mesurer le débit cardiaque, le rythme cardiaque et la pression sanguine d’une personne, ainsi que vérifier sa saturation en oxygène.

Réduire les coûts du spectromètre de masse

Certaines des technologies utilisées pour alimenter les fonctions analytiques des toilettes intelligentes seront construites à partir de zéro. L’équipe de M. Gambhir travaille sur une technologie permettant de repérer l’ADN et l’ARN dans les selles pour la détection précoce du cancer de l’intestin. Et la plupart des technologies utilisées dans les toilettes intelligentes consistent en une combinaison des technologies existantes.

Prenons l’exemple du spectromètre de masse, un matériel qui permet d’extraire la composition chimique et les différentes molécules d’une substance particulière. Les spectromètres de masse se trouvent normalement dans les laboratoires et sont utilisés pour identifier des composés inconnus, inventer de nouveaux médicaments ou détecter des toxines là où elles ne devraient pas se trouver. Comme on peut s’y attendre pour un matériel aussi complexe, ils ne sont pas bon marché.

Josh Coon estime que le prix des spectromètres de masse devra être réduit de dix à cent fois pour les mettre dans des toilettes intelligentes. Les nouvelles technologies commencent généralement par des applications innovantes pour les entreprises avant de diminuer en prix et en taille, pour finir par devenir des gadgets pour les consommateurs. L’espoir est que le prix des technologies de spectrométrie de masse n’empêche pas les toilettes de devenir un peu plus intelligentes dans les années à venir.

« Les coûts sont très élevés, mais les données sont très précieuses »

« Beaucoup de mes collègues disent qu’on ne peut pas faire baisser ce coût, et je ne pense pas que ce soit vrai. Si vous regardez une voiture, une automobile est bien plus complexe qu’un spectromètre de masse et coûte dix fois moins cher. La raison en est qu’il y a de l’échelle, il y en a tellement qui sont fabriquées. Il y a si peu de spectromètres de masse fabriqués, donc si vous pouvez créer une demande pour cela – et cela se fait à l’échelle – je pense que clairement, ces coûts devraient baisser », dit Josh Coon.

« Les coûts sont très élevés, mais les données sont très précieuses », ajoute-t-il – alors qui a besoin des données et de l’argent pour commencer à installer des toilettes intelligentes ? Les premiers acheteurs pourraient bien être les institutions médicales, pour évaluer rapidement les échantillons des patients ou pour surveiller les niveaux de médicaments chez les patients hospitalisés sans avoir à faire de prises de sang régulières. De même, les employeurs – pensez aux types de la Silicon Valley qui disposent d’un budget pour des avantages extravagants – qui pourraient vouloir offrir de nouveaux avantages médicaux à leur personnel.

Bien sûr, tout cela soulève la question de la vie privée : la promesse d’une meilleure santé suffirait-elle à persuader les gens de faire analyser leurs déchets tous les jours ?

« Les toilettes ne devraient pas être utilisées de la même manière pour tout le monde »

« Les toilettes ne devraient pas être utilisées de la même manière pour tout le monde. Vous devriez être surveillé pour ce que vous risquez. Nous pouvons personnaliser votre surveillance en fonction de vos risques individuels. Vous pouvez être à risque pour le diabète, vous pouvez être à risque pour le cancer. Nous ne devrions pas être surveillés de la même manière », dit-il.

En plus de suivre la santé des utilisateurs individuels, les informations recueillies grâce aux toilettes intelligentes pourraient même être utilisées pour surveiller la santé de populations entières. Les chercheurs pensent qu’à terme, les toilettes pourront analyser les urines pour détecter des signes de maladies infectieuses, comme les coronavirus.

« Je pense que beaucoup de gens s’accordent à dire que le fait de pouvoir effectuer ces mesures quotidiennement sur des personnes, de manière générale, serait vraiment transformateur. Et si vous pensez à la pandémie actuelle, si vous aviez ces dispositifs sur les toilettes, nous aurions probablement une bien meilleure idée de la façon de pouvoir surveiller la santé de la population », dit M. Coon.