BITSS dan Kesehatan Usus pada 1000 Hari Pertama Kehidupan

Kesehatan usus pada 1000 hari pertama kehidupan yang merupakan periode emas (dimulai sejak masa konsepsi hingga akhir tahun kedua pascakelahiran) memiliki peran yang sangat penting dalam kemampuan absorpsi nutrien secara maksimal untuk mendukung tumbuh kembang anak.[4,5,8]

Kesehatan usus didukung oleh adanya mikrobiota (sistem mikroorganisme di dalam usus) yang berfungsi dalam meregulasi homeostasis fisiologis dari sistem gastrointestinal, memodulasi metabolisme zat nutrisi, serta regulasi pola defekasi yang teratur dan konsistensi feses yang normal. Salah satu tanda saluran cerna yang sehat dan dapat diobservasi adalah kondisi feses, baik dari segi konsistensi, warna, maupun frekuensinya.[4,5,8,13,14]

Konsistensi feses merefleksikan perbedaan kadar air dan sangat bergantung pada ekosistem mikrobiota kolon serta waktu transit (transit time). Pergeseran pola mikroorganisme pada usus dapat mempengaruhi konsistensi feses melalui peningkatan risiko infeksi gastrointestinal seperti diare yang rekuren pada bayi dan anak.[6-8]

Konsistensi feses yang keras berkorelasi dengan waktu transit yang lebih lambat, sementara itu konsistensi feses yang cair berkorelasi dengan waktu transit yang lebih cepat.[7,8]

Dalam praktik klinis, penilaian konsistensi feses yang andal merupakan kunci penting dalam menilai kesehatan usus, evaluasi pola defekasi pada bayi dan anak, serta untuk mendiagnosis adanya gangguan pada sistem gastrointestinal seperti konstipasi fungsional, diare, dan sindrom iritasi usus besar.[2,6,9,10]

Meskipun mendasar dan tampak mudah, namun penilaian konsistensi feses pada bayi dan anak yang non-toilet trained sering menjadi sumber kecemasan orang tua sehingga menyebabkan orang tua melakukan konsultasi dengan klinisi.[2,9-11]

Hal tersebut juga dibuktikan dengan adanya peningkatan penggunaan sumber daya layanan kesehatan serta terdapatnya laporan bahwa orang tua mengalami kesulitan dalam menilai konsistensi feses anak dengan benar, yang nantinya harus dilaporkan pada saat konsultasi dengan penyedia layanan kesehatan maupun klinisi.[9,11]

Pengenalan akan BITSS yang telah divalidasi sebagai instrumen yang dapat diandalkan untuk menilai feses bayi dan anak-anak non-toilet trained dapat berguna untuk membantu orang tua menggambarkan konsistensi feses anak mereka dan untuk mendapatkan wawasan tentang pola defekasi serta potensi gangguan sistem gastrointestinal yang terjadi.[2,3,11]

Instrumen Brussels Infant and Toddler Stool Scale (BITSS)

BITSS sebagai sebuah instrumen skala visual yang terdiri atas 7 foto popok yang berisi feses bayi dan anak non-toilet trained dengan konsistensi feses yang berbeda.[1,2]

BITSS mengklasifikasikan konsistensi feses menjadi 4 bentuk yaitu feses yang keras (hard stools), feses dengan konsistensi normal (formed stools), feses yang encer dengan sedikit ampas (loose stools), dan feses yang berair (watery stools).[1,2]

Studi Tinjauan Reliabilitas BITSS

Beberapa studi telah dilakukan untuk mengetahui reliabilitas dari Brussels Infant and Toddler Stool Scale (BITSS) yang dibandingkan dengan instrumen skala visual dan klasifikasi konsistensi feses lainnya.[2,3]

Studi Huysentruyt et al

Studi penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi reliabilitas interobserver yaitu orang tua, perawat, dan dokter dalam menggunakan instrumen BITSS. Penelitian ini melibatkan sebanyak 2462 observer dengan rincian 1181 observer adalah orang tua (48,0%), 624 observer adalah perawat (25,3%), dan 657 observer adalah dokter (26,7%).[2]

Pada penelitian studi cross-sectional multisenter ini, foto feses pada instrumen BITSS dinilai berdasarkan instrumen Bristol Stool Form Scale (BSFS) dengan menggunakan proporsi keseluruhan kesesuaian sempurna (perfect agreement) dan statistik κ berbobot linier.[2]

Bristol Stool Form Scale (BSFS) merupakan skala feses visual yang paling umum digunakan pada anak-anak yang mengalami gangguan defekasi, namun tidak untuk digunakan pada anak non-toilet trained. BSFS terdiri dari 7 deskripsi bentuk feses yang berbeda-beda, mulai dari feses yang keras hingga feses yang encer, yang biasanya disertai dengan gambar.[2]

Foto-foto BITSS dikategorikan sesuai dengan konsistensi feses yaitu feses keras (BSFS tipe 1 dan 2), feses berbentuk normal (BSFS tipe 3 dan 4), feses cair (BSFS tipe 5), atau feses encer (BSFS tipe 6 dan 7).[2]

Hasil penelitian ini menunjukkan foto BITSS dengan performa terbaik berhubungan dengan BSFS tipe 7 (87,5%) dan tipe 4 (87,6%), diikuti oleh foto BITSS yang mewakili BSFS tipe 6 (75,0%), BSFS tipe 5 (68,0%), BSFS tipe 1 (64,8%), dan BSFS tipe 3 (64,6%). Foto BITSS dengan performa paling rendah berhubungan dengan BSFS tipe 2 (49,7%).[2]

Nilai statistik κ berbobot linier secara keseluruhan pada hasil dari penelitian ini adalah 0,72 (95% CI 0,59-0,85; persetujuan baik atau good agreement). Sementara itu, nilai alokasi yang benar untuk setiap foto pada studi penelitian ini berkisar antara 83 hingga 96% (rata-rata 90%) dengan proporsi keseluruhan alokasi yang benar adalah 72,8%.[2]

Dari hasil penelitian Huysentruyt et al, dapat diambil kesimpulan bahwa BITSS merupakan suatu instrumen skala visual konsistensi feses untuk bayi dan anak yang non-toilet trained yang menunjukkan persetujuan yang baik dengan BSFS. Untuk itu, BITSS dapat diandalkan atau reliabilitas untuk menilai konsistensi feses bayi dan anak non-toilet trained dalam praktik dan penelitian klinis.[2]

Studi Velasco-Benitez et al

Studi penelitian ini bertujuan untuk membandingkan Brussels Infant and Toddler Stool Scale (BITSS) dengan Bristol Stool Scale (BSS) dalam clinical setting dan signifikansi klinis adanya konstipasi fungsional. Studi penelitian ini didukung oleh 666 respon yang diperoleh dari subjek penelitian yaitu anak-anak non-toilet trained dengan usia rata-rata adalah 16,6 bulan.[3]

Hasil dari studi penelitian ini menunjukkan bahwa deteksi feses dengan konsistensi normal lebih tinggi menggunakan BSS (58,6%) jika dibandingkan dengan BITSS (13,6%), dan sebaliknya untuk deteksi konsistensi feses yang abnormal lebih tinggi melalui BITSS (86,4%) dibandingkan dengan BSS (41,4%).[3]

Pada studi penelitian ini instrumen BITSS (57,4%) lebih baik daripada BSS (25,3%) dalam mengidentifikasi konsistensi feses yang keras pada konstipasi fungsional. Untuk konsistensi feses yang keras menurut klasifikasi orang tua, definisi BITSS lebih baik daripada BSS (masing-masing 75,8% vs 44%, p=0,000).[3]

Dapat disimpulkan bahwa instrumen skala visual BITSS tampak lebih sensitif untuk mendeteksi feses dengan konsistensi keras dan adanya konstipasi fungsional, bila dibandingkan dengan instrumen skala visual BSS.[3]

Keakuratan Penggunaan Artificial Intelligence pada Instrumen Skala Visual BITSS

Agar dapat lebih mudah diterapkan oleh orang tua, berbagai upaya telah dilakukan untuk mengaplikasikan skala visual BITSS menjadi alat yang mudah digunakan dengan bantuan artificial intelligence dan machine learning. Berbagai studi telah dilakukan untuk mengetahui bukti keakuratan penggunaan artificial intelligence maupun machine learning pada instrumen skala visual BITSS.[11,12]

Studi Ludwig et al

Studi penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kelayakan klasifikasi otomatis dari konsistensi feses pada foto popok menggunakan machine learning (ML). Pada studi penelitian ini terdapat 2687 foto popok dengan konsistensi feses yang berbeda dari 96 anak berusia <24 bulan.[11]

Konsistensi feses akan dinilai dari setiap foto yang disesuaikan dengan 7 foto pada instrumen skala visual BITSS secara mandiri oleh orang tua dari subjek penelitian dan 2 orang peneliti. Konsep ML pada studi penelitian akan dibuat berdasarkan database foto yang dikumpulkan, dengan bantuan convolutional neural networks (CNNs).[11]

Hasil dari studi penelitian ini menunjukkan bahwa agreement antara partisipan studi dan peneliti independen 1 sebesar 58,0% dan antara partisipan studi dan peneliti independen 2 sebesar 48,5%. Tingkat persetujuan antara kedua peneliti independen adalah 77,5%.[11]

Konsep model ML tersebut memiliki nilai agreement sebesar 60,3% untuk kesesuaian foto pada studi penelitian ini dengan 7 foto pada instrumen BITSS. Sementara itu, untuk 4 kelas klasifikasi dari 7 jenis gambar pada instrumen BITSS menunjukkan adanya kesesuaian dengan klasifikasi berbasis model dengan peneliti sebesar 77,0%.[11]

Studi penelitian ini juga menunjukkan bahwa penilaian otomatis terhadap konsistensi feses dari foto yang diambil dengan smartphone dapat dilakukan dan menghasilkan persetujuan yang cukup tinggi dengan manusia sebagai pemberi penilaian.[11]

Selain itu, studi penelitian ini juga mendeskripsikan kemungkinan penggunaan smartphone dalam menghasilkan dan memberikan anotasi secara cepat pada kumpulan data foto yang relevan untuk penggunaan klinis.[11]

Studi Xiao et al

Xiao et al melakukan studi penelitian yang bertujuan untuk mengembangkan suatu algoritma dengan bantuan convolutional neural networks (CNNs) untuk menilai konsistensi feses dari foto popok serta menguji efektivitas penggunaannya dalam kondisi klinis yang nyata.[12]

Metode dalam studi penelitian ini menggunakan foto popok dari anak-anak usia 0–36 bulan yang non-toilet trained, yang kemudian diregistrasikan melalui aplikasi ponsel. Konsistensi feses nantinya akan dinilai secara independen berdasarkan skala visual BITSS.[12]

Foto-foto tersebut akan diacak dan digunakan sebagai kumpulan data untuk pelatihan dan pengujian. Setelah pelatihan dan pengujian dilakukan, algoritma baru melalui CNN ini akan digunakan dalam kondisi dunia nyata oleh orang tua.[12]

Hasil dari studi penelitian tersebut menunjukkan bahwa analisis konsistensi feses berbasis algoritma CNN memiliki tingkat akurasi yang sangat tinggi, dengan agreement sebesar 92,9% dibandingkan dengan konsensus pediatrik untuk 7 jenis foto pada skala visual BITSS.[12]

Selain itu, dalam analisis post-hoc yang mengelompokkan 7 jenis foto tersebut menjadi 4 kategori BITSS yang telah divalidasi, persetujuan bahkan meningkat menjadi 95,4%, menunjukkan kemampuan algoritma yang sangat baik dalam mengklasifikasikan konsistensi feses.[12]

Analisis korelasi Spearman pada 7 foto dari skala visual BITSS dan validasi 4 kategori pada BITSS menunjukkan adanya korelasi yang signifikan dengan rho = 0.93 (95% CI, 0.92, 0.94; p < 0.001) dan rho = 0.92 (95% CI, 0.90, 0.93; p<0,001).[12]

Dari hasil studi penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa algoritma baru berbasis CNN mampu mengidentifikasi konsistensi feses dari foto popok dan dapat mendukung komunikasi antara orang tua dan dokter dalam konsultasi yang terkait dengan gambaran konsistensi feses bayi dan anak yang non-toilet trained.[12]

Meskipun demikian, perlu dipertimbangkan bahwa studi penelitian ini memiliki beberapa keterbatasan yaitu sejumlah besar foto feses dalam penelitian ini harus dihilangkan karena kualitas foto yang buruk secara keseluruhan, serta masih terdapat bias pada seleksi foto untuk feses dengan konsistensi keras, bentuk normal, dan encer.[12]

Kesimpulan

Brussels Infant and Toddler Stool Scale (BITSS) merupakan suatu instrumen skala visual konsistensi feses yang digunakan untuk bayi dan anak yang non-toilet trained. BITSS mengklasifikasikan konsistensi feses menjadi 4 bentuk yaitu feses yang keras (hard stools), feses dengan konsistensi normal (formed stools), feses yang encer dengan sedikit ampas (loose stools), dan feses yang berair (watery stools).

Beberapa studi penelitian melaporkan bahwa instrumen BITSS telah divalidasi dan memiliki reliabilitas yang baik dalam menentukan konsitensi feses bayi dan anak yang non-toilet trained serta dapat bermanfaat untuk untuk membantu orang tua dalam mengkomunikasikan serta menggambarkan konsistensi feses bayi atau anak kepada klinisi.

Penggunaan artificial intelligence dalam mengidentifikasi konsistensi feses dari foto popok yang disesuaikan dengan instrumen BITSS telah terbukti memiliki agreement dan korelasi yang signifikan.

Berdasarkan hal tersebut, konsep dari artificial intelligence maupun machine learning dapat mendukung komunikasi antara orang tua dan klinisi dalam konsultasi yang terkait dengan gambaran konsistensi feses bayi dan anak yang non-toilet trained.

Diperlukan lebih banyak lagi studi penelitian khususnya studi prospektif longitudinal yang melibatkan subjek penelitian yang lebih besar untuk menyelidiki reliabilitas instrumen skala visual BITSS dalam signifikansi klinis seperti gambaran kesehatan usus, observasi pola defekasi, dan deteksi dini potensi gangguan gastrointestinal, mengingat studi yang ada saat ini baru dilakukan pada anak-anak sehat, melalui konsistensi feses pada bayi dan anak non-toilet trained.