Оценка чувствительности и специфичности диагностических тестов
Еще одна сфера
применения таблицы сопряженности —
сравнение двух диагностических тестов.
На их основе можно оценить специфичность
и чувствительность нового метода.
Чувствительность
(Se)
—
это доля действительно болеющих людей
в обследованной популяции,
которые по результатам теста выявляются
как больные. Чувствительность — это мера
вероятности того, что любой случай
болезни (состояния) будет идентифицирован
с помощью теста. В клинике тест с высокой
чувствительностью полезен для исключения
диагноза, если результат отрицателен.
Специфичность
(Sp)
—
это доля тех, у которых тест отрицателен,
среди всех людей, не имеющих болезни
(состояния). Это мера вероятности
правильной идентификации людей, не
имеющих болезни, с помощью теста. В
клинике тест с высокой специфичностью
полезен для включения диагноза в число
возможных в случае положительного
результата.
Чувствительность
и специфичность нового метода определяется
относительно другого, общепринятого,
который обладает высокой точностью, но
имеет другие недостатки – побочные
эффекты, дороговизну, недоступность и
т.д. Этот другой метод называют «золотым
стандартом».
Таблица 45. Оценка
нового диагностического теста
|
Результат |
Результаты |
|
|
положительный |
отрицательный |
|
|
положительный |
ИП число |
ЛП число |
|
отрицательный |
ЛО число |
ИО число |
Чувствительность
(36)
Специфичность
(37)
Специфичность
и чувствительность теста являются
выборочными характеристиками, не
являются абсолютными и неизменными и
зависят от объема выборки. Поэтому
полезно определять стандартную ошибку
и доверительный интервал для этих
величин.
Оценка прогностического значения диагностических тестов
Аналогичные
таблицы возникают и при
оценке прогностического значения теста.
Предположим нам необходимо оценить
способность некоторого теста прогнозировать
заболевание.
После
этого определим на основании этого
показателя:
число
истинно-положительных прогнозов (ИП) —
число больных, у которых согласно
значению данного теста могло быть
предсказано заболевание и которые
действительно болеют;
число
ложноположительных (ЛП) прогнозов
(согласно значению данного показателя
предсказывается болезнь, но пациент
оказался здоров);
число
ложноотрицательных (ЛО) прогнозов
(согласно значению данного показателя
предсказывается, что пациент здоров,
но на самом деле он болеет);
число
истинно отрицательных (ИО) прогнозов
(больной должен был быть здоровым и он
действительно здоров).
Таблица 46.
Прогностическая способность теста
|
Прогноз |
Исход |
|
|
неблагоприятный |
благоприятный |
|
|
неблагоприятный |
ИП число |
ЛП число |
|
благоприятный |
ЛО число |
ИО число |
Для
прогностического тетста можно определить
чувствительность и специфичность, а
также распространенность
(prevalence), которая определяется как
отношение числа лиц с наличием заболевания
(или любого другого состояния) ко всей
исследуемой популяции:
(38)
Прогностическая
ценность положительного результата
(positive predictive value) — вероятность наличия
заболевания при положительном
(патологическом) результате теста:
(39)
Отношение
правдоподобия (likelihood
ratio)
для
положительного результата
показывает во сколько раз вероятность
положительного результата теста у
больных больше, чем у здоровых
(40)
Отношение
правдоподобия для отрицательного
результата
показывает во сколько раз вероятность
отрицательного теста у больных больше,
чем у здоровых
(41)
Диагностическая
эффективность
теста выражается процентным отношением
истинных (и положительных, и отрицательных)
результатов теста к общему числу
полученных результатов.
(42)
|
Пример.
Таблица 47. Данные Клинический всего присутствует о сутствует ß-гемолитический да ИП(a) 27 ЛП(b) 35 62 нет ЛО(c) 10 ИО(d) 77 87 всего 37 112 149
т.е.
т.е.
т.е.
т.е.
т.е.
т.е.
т.е. |
Контрольное
задание 10:
В
таблице приведены данные о частоте
встречаемости лиц с избытком веса среди
лиц с нормальным и повышенным АД. По
данным из таблицы ответьте на поставленные
вопросы
|
АД |
АД |
|
|
выраж. |
88 |
120 |
|
выраж. |
363 |
1668 |
-
Во
сколько раз чаще повышенное САД
встречается у лиц с выраженным ожирением -
Во
сколько раз увеличивается риск
артериальной гипертонии у лиц, имеющих
избыток веса
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Загрузить PDF
Загрузить PDF
В любом тесте, проводимом на заданной группе населения, важно подсчитать чувствительность[1]
, специфичность[2]
, положительную прогностическую значимость[3]
и отрицательную прогностическую значимость[4]
для того, чтобы определить, насколько полезен этот тест в диагностике заболевания или особенностей данной группы населения. Если мы хотим использовать этот тест для исследования характерных особенностей у отобранной группы населения, нам необходимо знать:
- С какой вероятностью тест выявит наличие признаков у человека с характерными признаками (чувствительность)?
- С какой вероятностью тест выявит отсутствие признаков у человека без характерных признаков (специфичность)?
- С какой вероятностью у человека с положительным результатом теста на самом деле есть признаки (положительная прогностическая значимость)?
- С какой вероятностью у человека с отрицательным результатом теста на самом деле нет признаков (отрицательная прогностическая значимость)?
Очень важно подсчитать эти значения для того, чтобы определить, полезен ли тест в оценке характерных особенностей заданной группы населения. В этой статье мы покажем, как подсчитать эти значения.
-
1
Постройте выборочную совокупность населения, например, 1000 пациентов в клинике.
-
2
Определите заболевание или признаки, являющиеся объектом исследования, к примеру, сифилис.
-
3
Проведите надежный тест, соответствующий золотому стандарту для того, чтобы определить уровень распространения заболевания или признаков, к примеру, информация о наличии бактерии бледной трепонемы, полученная с помощью темнопольного микроскопа, с учетом клинической картины. Используйте тест, соответствующий золотому стандарту для того, чтобы определить, у кого есть признаки, а у кого нет. Для наглядности предположим, что у 100 испытуемых они есть, а у 900 нет.
-
4
Составьте тест по интересующим вас чувствительности, специфичности, положительной прогностической значимости и отрицательной прогностической значимости населения и протестируйте выборочную совокупность населения. Например, пусть это будет быстрый плазма реагент (RPR) тест на сифилис. Используйте его для выборочного тестирования 1000 человек.
-
5
Из тех, у кого есть признаки (как установлено золотым стандартом), выпишите количество людей с положительными и отрицательными результатами. Таким же образом протестируйте людей, у которых нет признаков (как установлено золотым стандартом). Вы получите четыре цифры. Люди с признаками И положительным результатом являются истинно положительными (ИП). Люди с признаками И отрицательным результатом являются ложноотрицательными (ЛО). Люди без признаков И с положительным результатом являются ложноположительными (ЛП). Люди без признаков И с отрицательным результатом являются истинно отрицательными (ИО). Для наглядности предположим, что вы протестировали на RPR 1000 пациентов. У 95 из 100 пациентов, больных сифилисом, был положительный результат, а у 5 – отрицательный. Из 900 пациентов, не больных сифилисом, у 90 был положительный результат, а у 810 – отрицательный. В этом случае ИП=95, ЛО=5, ЛП=90 и ИО=810.
-
6
Чтобы подсчитать чувствительность, разделите ИП на (ИП+ЛО). В вышеупомянутом случае у нас получится 95/(95+5)= 95%. Чувствительность показывает нам, с какой вероятностью тест покажет положительный результат у человека, имеющего признаки. Среди людей, имеющих признаки, какая доля получит положительный результат? Чувствительность, равная 95% — довольно неплохо.
-
7
Чтобы подсчитать специфичность, разделите ИО на (ЛП+ИО). В вышеупомянутом случае у нас получится 810/(90+810)= 90%. Специфичность показывает нам, с какой вероятностью тест покажет отрицательный результат у человека, не имеющего признаков. Среди людей, не имеющих признаков, какая доля получит отрицательный результат? Специфичность, равная 90% — довольно неплохо.
-
8
Чтобы подсчитать положительную прогностическую значимость (ППЗ), разделите ИП на (ИП+ЛП). В вышеупомянутом случае у нас получится 95/(95+90)= 51.4%. Положительная прогностическая значимость показывает нам, с какой вероятностью человек с положительным результатом будет иметь признаки. Среди людей, имеющих положительный результат, какая доля действительно имеет признаки? ППЗ, равная 51.4%, означает, что если у вас положительный результат, вероятность того, что вы на самом деле больны, равна 51.4%.
-
9
Чтобы подсчитать отрицательную прогностическую значимость (ОПЗ), разделите ИО на (ИО+ЛО). В вышеупомянутом случае у нас получится 810/(810+5)= 99.4%. Отрицательная прогностическая значимость показывает нам, с какой вероятностью человек с отрицательным результатом теста не будет иметь признаков. Среди людей, имеющих отрицательный результат, какая доля действительно не имеет признаков? ОПЗ, равная 99.4%, означает, что если у вас отрицательный результат, вероятность того, что вы не больны, равна 99.4%.
Реклама
Советы
- Хорошие скрининг-тесты имеют высокую чувствительность и помогают выявить больных, у которых есть признаки. Тесты с высокой чувствительностью полезны в дифференциальной диагностике заболеваний или признаков, если они показывают отрицательный результат. («SNOUT»: отклонение чувствительности)
- Точность или эффективность – это процентное соотношение результатов теста, точно установленных тестом, то есть (истинно положительные + истинно отрицательные)/общие результаты теста = (ИП+ИО)/(ИП+ИО+ЛП+ЛО).
- Попробуйте начертить таблицу сопряженности для того, чтобы облегчить себе задачу.
- Помните, что чувствительность и специфичность – это внутренние свойства данного теста, которые не зависят от заданной группы населения, то есть если тест проводиться на разных группах населения, эти две величины должны оставаться без изменений.
- Хорошие контрольные тесты имеют высокую специфичность, таким образом, при тестировании не будет допущено ошибок в выявлении пациентов, имеющих признаки. Тесты с высокой чувствительностью полезны в диагностике заболеваний или признаков, если они показывают положительный результат. («SPIN»: одобрение специфичности)
- С другой стороны, положительная прогностическая значимость и отрицательная прогностическая значимость зависят от уровня распространения признаков среди отобранной группы населения. Чем реже встречаются признаки, тем ниже положительная прогностическая значимость и выше отрицательная прогностическая значимость (так как распространенность ниже в случаях, когда признаки встречаются реже). И наоборот, чем чаще встречаются признаки, тем выше положительная прогностическая значимость и ниже отрицательная прогностическая значимость (так как распространенность выше в случаях, когда признаки встречаются чаще).
- Постарайтесь хорошо понять эти определения.
Реклама
Предупреждения
- Легко допустить ошибки в расчетах по невнимательности. Тщательно проверяйте свои подсчеты. В этом вам поможет таблица сопряженности.
Реклама
Источники
Об этой статье
Эту страницу просматривали 15 494 раза.
Была ли эта статья полезной?
Чувствительность тестов на беременность
Чувствительность тестов на беременность: что это такое, на что влияет, как выбрать тест для наиболее точного результата — обсудим эти вопросы. Домашние тесты — наиболее быстрый и удобный способ определения беременности без медицинской помощи. Сегодня предлагается большое разнообразие тестов, которые различаются способом проведения тестирования и уровнем чувствительности.
Что означает чувствительность теста
Чувствительность теста на беременность — это его возможность определить гормон ХГЧ на его самом низком уровне. ХГЧ — это гормон, который есть в крови и моче беременной женщины. При этом концентрация гормона в крови намного выше, чем в моче, поэтому анализ крови более точен, чем анализ мочи.
В инструкции стандартных тестов указано, что тестирование можно проводить не менее, чем через 10-15 дней после зачатия, в идеале — после задержки менструации. Чувствительные тесты позволяют делать процедуру еще до задержки.
Как определить чувствительность теста
Выбирая в аптеке тест, внимательно изучите его упаковку: чувствительность теста на беременность указана как числами 10, 20, 25, 30, что означает концентрацию гормона беременности (ХГЧ) в моче в международных единицах на мл (мМе/мл). Соответственно, чем ниже концентрация — тем более чувствительный тест.
Чувствительность 10 позволяет делать тест уже через 7-10 дней после зачатия, 25 — через 10-14 дней. Кроме того, такие высокочувствительные тесты можно делать до задержки менструации, тогда как менее чувствительные (25 мМе/мл и выше) — только с первого дня задержки.
Однако многие врачи предупреждают, что обещание производителей определять беременность на ранних сроках (менее 10 дней) — всего лишь маркетинговый ход, и для того, чтобы быть точной уверенной в беременности, рекомендуется сделать анализ крови на ХЧГ.
Форматы тестов
Помимо чувствительности, тесты различаются форматом использования. Различаются тесты-полоски (самые распространенные и доступные), тесты-кассеты и струйные тесты. Последние считаются наиболее передовыми и эффективными. Также они существенно упрощают проведение теста: не нужно собирать мочу, также не критично в какое время суток будет проводиться тест. Достаточно лишь поместить тест под струю мочи и уже через минуту узнать результат.
Также помните, что никакой даже самый чувствительный тест не поможет вам определить срок беременности.
Читайте далее
Какие проблемы с кожей помогут решить средства с гиалуроновой кислотой?
Сухость кожи, чувство стянутости — всё это и другие проблемы, которые решают средства с гиалуроновой кислотой.
Похудение с помощью бариатрической хирургии
Как удержать вес и сохранить здоровье после похудения с помощью такого хирургического вмешательства, как бариатрия?
Опубликовано 30.01.2016 11:02, обновлено 17.04.2020 19:16
Использованные источники
Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство / Под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. – 2012
Контроль качества при определении афп и хгч у беременных / Имельбаева Э.А., Гильманов А.Ж. // Клиническая лабораторная диагностика – 2010 – 9
Лабораторный мониторинг при беременности. / Фанченко Н.Д., Иванец Т.Ю., Алексеева М.Л. // Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство. – 2012 – Т.1
Читайте также
В современной учебной и научной медицинской литературе описываются различные методы диагностики, при этом рядом указывается их чувствительность и специфичность, например:
- уреазный дыхательный тест (чувствительность — 96%, специфичность — 95%) используется для диагностики инфекции Helicobacter pylori в слизистой оболочке желудка и основан на способности микроба расщеплять мочевину с образованием выдыхаемого углекислого газа. Обследуемый употребляет внутрь вместе со стаканом сока определенное количество мочевины, меченной радиоактивным изотопом 13С, а затем через полчаса у него делают повторный анализ выдыхаемого воздуха и определяют содержание меченного 13С углекислого газа.
Сегодня постараемся разобраться на примерах, что означают эти цифры с процентами.
Основными характеристиками метода диагностики являются:
- чувствительность,
- специфичность.
Вспомогательными характеристиками (используются реже) являются:
- точность,
- прогностичность положительного результата,
- прогностичность отрицательного результата.
Рассмотрим это подробнее.
Чувствительность и специфичность метода диагностики
Когда испытывается новый метод диагностики заболевания, то организуют 2 группы людей для обследования: заведомо больных (с подтвержденным диагнозом) и заведомо здоровых (с отвергнутым диагнозом).
Пусть в группе заведомо больных 100 человек. Если с помощью нового метода выявлено 90 больных (они больны = истинно положительный результат диагностики), значит, чувствительность проверяемого метода равна 90%. 10 человек осталось не выявленными (отсутствие болезни = отрицательный результат), значит, в 10% случаев метод дает ложноотрицательный результат. Итак, чувствительность метода диагностики характеризуется его вероятностью выявить заболевание у больных людей.
В группе заведомо здоровых тоже 100 человек. При их обследовании проверяемым методом у 95 человек болезнь отвергнута (они здоровы = истинно отрицательный результат диагностики), значит, специфичность метода равна 95%. У 5 заведомо здоровых людей болезнь была ошибочно выявлена, значит, метод дает 5% ложноположительных результатов. Итак, специфичность характеризуется отсутствием ошибочных (ложноположительных) результатов.
В нашем примере при чувствительности метода 90% и специфичности 95% получается так:
- истинно положительные результаты составляют 90%. Получен положительный результат у больных (тест правильно классифицирует их как больных).
- ложноотрицательные: 10%. Отрицательный результат у больных (тест ошибочно классифицирует их как здоровых).
- истинно отрицательные: 95%. Отрицательный результат у здоровых (тест правильно классифицирует их как здоровых).
- ложноположительные: 5%. Положительный результат у здоровых (тест ошибочно классифицирует их как больных).
Пример для понимания:
- омепразоловый тест [чувствительность 78%, специфичность 86%] — препарат омепразол могут назначить при подозрении на гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь (ГЭРБ), которая проявляется симптомами изжоги (у 85%), кислой отрыжкой (у 52%), нарушением глотания (у 20%). Пациент в течение 7 дней принимает 40 мг омепразола ежедневно перед завтраком и 20 мг перед обедом. Симптомы ГЭРБ существенно облегчаются или исчезают за 4-5 дней (положительный тест). Чувствительность 78% означает, что оставшиеся 22% реально больных с ГЭРБ не получат серьезного облегчения (например, при тяжелом течении заболевания). Специфичность 86% означает, что у 14% людей без ГЭРБ омепразоловый тест даст ложноположительный результат (симптомы исчезнут). Это возможно, например, из-за эффекта плацебо (веры в эффект препарата).
Примечание. Омепразол сейчас считается несколько устаревшим препаратом, его рекомендуется заменять на рабепразол в сниженной в 2 раза дозировке (20 мг утром и 10 мг днем соответственно).
В идеале все используемые методы должны иметь чувствительность 100% и специфичность 100%, но в реальности этого добиться трудно по разным причинам. Специфичность методов молекулярной диагностики (ПЦР — полимеразная цепная реакция) теоретически приближается к 100%.
Когда пишут про чувствительность и специфичность метода, в реальности имеют в виду наиболее широко применяемые тест-системы (если в тексте не указано их название). Устаревшие тесты-системы имеют низкие показатели чувствительности и специфичности, а новейшие тест-системы последнего поколения — более высокие. Показатели тест-систем одного и того же поколения могут несколько различаться в зависимости от производителя (европейские тест-системы считаются более качественными, но стоят дороже).
Наилучший (общепринятый) метод диагностики называется «золотым стандартом». Однако ни один метод нельзя считать абсолютно надежным, поэтому в последнее десятилетие на Западе отходят от этого наименования, заменяя словосочетание «золотой стандарт» на более нейтральное понятие «критериальный стандарт».
Скрининговые методы (для быстрого отбора) должны иметь высокую чувствительность, но высокая специфичность не так критична. По результатам скрининга отбирают пациентов для второго (подтверждающего) этапа диагностики.
Ранее я писал, что диагностика ВИЧ-инфекции обычно проводится в 2 этапа:
- в качестве скринингового теста используются ИФА (иммуноферментный анализ), имеющий специфичность 99,0%;
- в качестве подтверждающего метода используется иммуноблоттинг (вестерн-блоттинг) с чувствительностью (99,5%) и специфичность (99,8-99,9%).
Современные тест-системы 4-го поколения определяют не только антитела к ВИЧ, но и вирусный антиген p24. Это повышает надежность исследования.
Вспомогательные методы оценки
К вспомогательным относятся:
- точность,
- прогностичность положительного результата (прогностическая ценность положительного результата),
- прогностичность отрицательного результата (прогностическая ценность отрицательного результата).
Это более сложные понятия, которые используются только в научно-медицинской литературе:
Точность — это доля правильных результатов теста. Определяется как доля истинных результатов среди всех обследованных.
Напомню полученные ранее данные, которые будем использовать далее для расчетов. При чувствительности метода 90% и специфичности 95%:
- истинно положительные результаты составляют 90%,
- ложноотрицательные: 10%,
- истинно отрицательные: 95%,
- ложноположительные: 5%.
Точность = (истинно положительные + истинно отрицательные) / (все больные + все здоровые). Результат получается в долях от единицы, для перевода в проценты нужно умножить его на 100.
В нашем примере точность равна: (90% + 95%) / (100 + 100) = 0,925. Это 92,5%.
Положительное предсказывающее значение теста (прогностичность положительного результата, прогностическая ценность положительного результата, ПЦПР) — вероятность заболевания при положительном (патологическом) результате теста.
Считается как доля истинно положительных результатов среди всех положительных значений теста: (истинно положительные) / (истинно положительные + ложноположительные).
В нашем примере положительное предсказывающее значение теста равна: 90% / (90% + 5%) = 0,947. То есть 94,7%.
Отрицательное предсказывающее значение теста (прогностичность отрицательного результата, прогностическая ценность отрицательного результата, ПЦОР) — вероятность отсутствия заболевания при отрицательном (нормальном) результате теста.
Считается как доля истинно отрицательных результатов теста среди всех отрицательных значений: (истинно отрицательные) / (истинно отрицательные + ложноотрицательные).
В нашем примере отрицательное предсказывающее значение теста равна: 95% / (95% + 10%) = 0,905. Или 90,5%.
Здесь нужны пояснения, чем отличаются чувствительность (в нашем случае 90%) и положительное предсказывающее значение теста (94,7%). Чувствительность теста — вероятность выявления заболевания у действительно больного. Положительное предсказывающее значение теста — вероятность наличия заболевания при положительном результате теста. Предсказывающее значение сильно зависит от распространенности болезни в конкретной исследуемой группе. Для редких болезней тест даже с высокой чувствительностью и специфичностью может дать низкое предсказывающее значение за счет большого абсолютного количества ложноположительных результатов.
Например, обследовано 1000 человек тестом с чувствительностью 100% и специфичностью 97%. Поскольку болезнь редкая, выявлено только 2 больных и получено 30 (3%) ложноположительных результатов.
Считаем прогностичность положительного результата: 2 / (2 + 30) = 0,0625. Или 6,25%. Таким образом, при использовании теста с чувствительностью 100% оказалось, что вероятность оказаться больным при положительном результате теста равна всего 6,25%.
Читайте также:
- Виды клинических исследований лекарств
- Как проводятся клинические испытания лекарств
- NASBA — прогрессивная молекулярная диагностика ИППП уже в Минске