STORIES

Deteksi Penyakit TBC Mudah, Cepat, dan Terjangkau dengan Inovasi Teknologi Machine Learning

Konferensi Virtual Indonesia Tuberculosis International Meeting (INA-TIME) yang Ke-3

E-Nose merupakan terobosan inovasi teknologi yang berpotensi untuk mempercepat pengendalian Tuberculosis (TBC) di Indonesia. Hanya dengan hembusan nafas, TBC dapat terdeteksi dengan cepat dan terjangkau. E-Nose menjawab tantangan besar untuk mempercepat dan meningkatkan penemuan dini kasus TBC. Penemuan kasus TBC sedini mungkin menjadi kunci utama untuk membebaskan Indonesia sebagai salah satu negara dengan beban TBC tertinggi di dunia. 

TBC merupakan sebuah penyakit infeksius yang disebabkan oleh kuman Mycobacterium tuberculosis. Seringkali, penyintas TBC mengalami batuk berdahak selama 2 minggu atau lebih dan dapat diikuti dengan batuk darah, sesak nafas, kelelahan, berkeringat malam hari, penurunan nafsu makan, serta demam meriang lebih dari satu bulan[1].

Menurut Pusdatin Kemenkes RI, kasus baru TBC di Indonesia tahun 2017 sebesar 420.994 kasus[1]. Tiga tahun kemudian, kasus melonjak menjadi 845.000 kasus dengan angka kematian 98.000 kasus[2]

Peningkatan skrining TBC yang lebih agresif menjadi kunci pencegahan TBC. Menurut WHO, TBC dapat dideteksi melalui beberapa instrumen, seperti pemeriksaan gejala dan rontgen dada, dengan akurasi yang bervariasi. Pemeriksaan gejala memiliki sensitivitas 70%, sedangkan rontgen dada memiliki sensitivitas 87%. Secara mudahnya, persentase sensitivitas menggambarkan jumlah penyintas TBC yang dapat dideteksi oleh instrumen-instrumen tersebut. Melihat dari persentase sensitivitasnya, rontgen dada memang dianjurkan sebagai alat deteksi atau skrining, tetapi pemeriksaan tersebut memiliki risiko radiasi yang cukup tinggi. Selain itu, alatnya tidak praktis untuk dibawa ke daerah terpencil. 

“Oleh karena itu, alat skrining yang akurat, mudah dipakai, cepat, dan murah akan sangat bermanfaat untuk daerah terpencil Indonesia yang jauh dari fasilitas pelayanan kesehatan” jelas dr. Antonia Morita Iswari Saktiawati, Ph.D. dalam presentasinya berjudul  The Potential of an Electronic Nose (e-Nose) as a Screening Tool for Tuberculosis (TB) in Indonesia pada Virtual Conference 3rd INA-TIME – Symposium 4: TB Innovation & Translational Research tanggal 27 Agustus 2021. 

E-Nose bekerja dengan mengenali kombinasi pola dari senyawa tertentu. Senyawa tersebut dikeluarkan melalui saluran pernafasan ketika tubuh terinfeksi suatu patogen baik bakteri maupun virus. 

“Cara kerja e-Nose mirip seperti hidung. Untuk mendeteksi bau dengan akurat, hidung akan terus dilatih dan dipaparkan ke bau tertentu secara berulang. E-Nose memiliki sensor yang menghasilkan pola spesifik untuk setiap sampel. Pola tersebut selanjutnya dilatihkan ke model sistem pengenal pola berbasis machine learning. Semakin banyak sampel yang dilatihkan, maka akan semakin akurat.” imbuh dr. Morita. 

E-Nose memiliki beberapa fase dalam pengembangannya, yakni fase pelatihan, validasi, dan skrining. Fase pelatihan berlangsung pada tahun 2019, fase validasi pada tahun 2020 – sekarang, dan fase skrining direncanakan pada tahun 2022 – 2023.  

Dalam presentasinya, dr. Morita memaparkan hasil dari fase pelatihan. Fase ini bertujuan untuk menginvestigasi akurasi e-Nose dengan merekrut partisipan penyintas TBC dan non-penyintas TBC. Dari 22 penyintas TBC dan 22 non-penyintas TBC, didapatkan hasil akurasi bahwa 95% penyintas TBC dapat dideteksi oleh e-Nose dan e-Nose dapat mendeteksi 84% non-penyintas TBC. Apabila hasil deteksi positif, maka 84% kemungkinan deteksi tersebut benar. Apabila hasil deteksi negatif, kemungkinan bahwa deteksi tersebut benar adalah 95%. 

E-Nose memiliki akurasi yang tinggi sebagai alat skrining TBC. Saat ini, inovasi ini sedang berada dalam fase validasi, dimana penyintas TBC dengan hasil skrining e-Nose positif menjalani tes lanjutan yang lebih spesifik apakah ia memang terkonfirmasi TBC atau tidak. 

Referensi:

  1. Kementerian Kesehatan RI. (2018). Pusat Data dan Informasi Kementerian Kesehatan RI: Tuberkulosis [Ebook] (pp. 2-4). Kementerian Kesehatan RI. Available at: https://pusdatin.kemkes.go.id/resources/download/pusdatin/infodatin/infodatin-tuberkulosis-2018.pdf
  1. Kementerian Kesehatan RI. (2021). Jadikan Penerus Bangsa Bebas TBC, dimulai dari Diri Sendiri dan Keluarga – kemkes.go.id. [online] kemkes.go.id. Available at: https://www.kemkes.go.id/article/view/21032500001/jadikan-penerus-bangsa-bebas-tbc-dimulai-dari-diri-sendiri-dan-keluarga.html
  1. Virtual Conference 3rd INA-TIME – Symposium 4: TB Innovation & Translational Research. 2021. Link: https://youtu.be/GAPlWZBfpgY