Использование диагностических тестов. Четырехпольные таблицы

1. Г.Р. Хасанова, д.м.н., профессор

Использование диагностических тестов.
Четырехпольные таблицы.
a
b
c
d
Г.Р. Хасанова, д.м.н., профессор

2. «Для разума при восприятии окружающего возможны 4 ситуации: явление существует и воспринимается так, как оно есть; не

существует и не воспринимается;
существует, но не воспринимается;
не существует, но кажется существующим.
Правильно распознать каждый случай – задача, достойная мудреца.»
Эпиктет (греческий философ-стоик. II в.н.э.)
a
TP
b
FP
c
FN
d
TN

3. Характеристики диагностических тестов

Чувствительность
Специфичность
Прогностическая ценность положительного результата
теста
Прогностическая ценность отрицательного результата
теста
Отношение правдоподобия положительного
результата теста
Отношение правдоподобия отрицательного
результата теста

4. «Золотой» стандарт

Референтный, или эталонный метод, заслуживающий
доверия показатель истины.
Примеры?

5.

болезнь
+
a
тест
+
b
TP
c
-
FP
d
FN
TN
Распространенность
заболевания
(p) = a+c/a+b+c+d

6. Чувствительность

болезнь
+
a
b
Se = a/a+c
тест
a+b
TP
+
c
-
FP
d
FN
TN
c+d
a+c
b+d
Чувствительность (sensitivity) –
доля лиц с положительным
результатом теста в популяции с
изучаемым заболеванием (доля
истинно положительных
результатов)
β-ошибка (ошибка 2 типа, β- error)
- доля ложноотрицательных
результатов)
β- error = c/a+c
β- error = 1-Se

7. Специфичность

болезнь
+
a
b
Sp = d/b+d
тест
a+b
TP
+
c
-
FP
d
FN
a+c
TN
b+d
c+d
Специфичность (specificity) –
доля лиц с отрицательным
результатом теста в популяции
без изучаемого заболевания
(доля истинно отрицательных
результатов)
α-ошибка (ошибка 1 типа) доля ложноположительных
результатов)
α - error = b/b+d
α – error = 1-Sp

8. Задание 2

Чувствительность теста составляет 75%.
Найдите β-ошибку.
Найдите α-ошибку.

9. Характеристическая кривая. Использование определения уровня глюкозы крови в качестве диагностического теста сахарного диабета

[Public health service. Publication no.506.Washington, DC: U.S. Government printing office]

10.

Использование
диагностических
тестов

11.

Когда отдается предпочтение чувствительным
тестам? Приведите примеры.
Когда отдается предпочтение
высокоспецифичным тестам? Приведите
примеры.
Какой результат вызывает большее доверие при
использовании высокочувствительного теста?
Высокоспецифичного?

12. Чувствительные тесты

Ложноотрицательные результаты редки
Чтобы не пропустить опасную для жизни или
общества болезнь
Для сужения рамок диагностического поиска

13. Специфичные тесты

Ложноположительные результаты редки
Для подтверждения диагноза (особенно при
заболеваниях, при которых диагноз может
нанести психологический, финансовый,
физический и др. вред)

14. Использование нескольких тестов

Параллельное применение нескольких тестов
При необходимости получения быстрого ответа
Суммарная чувствительность выше,
специфичность ниже.
Используется при отсутствии
высокочувствительных тестов
Н-р, в крупных клиниках больше частота
выявления заболеваний, чем в поликлинике, т.к.
больше диагностических тестов, но больше и
гипердиагностика

15. Рак предстательной железы

Тест
Чувствительность
1)ПСА, 4,0 мкг/мл
0,67
Специфичность
0,97
2)Патология при
пальцевом
ректальном
исследовании
0,50
0,94
1)+2) параллельно
0,84
0,92

16. Использование нескольких тестов

Последовательное применение нескольких тестов
Нет необходимости получения быстрого ответа
Перед использованием дорогого или травматичного теста
(биопсия, амниоцентез)
Суммарная специфичность выше, чувствительность ниже.
Используется при отсутствии высокоспецифичного теста
Н-р, в крупных клиниках больше частота выявления
заболеваний, чем в поликлинике, т.к. больше
диагностических тестов, но больше и гипердиагностика
Все тесты должны дать положительный результат, при
получении отрицательного результата диагностический
поиск прекращается.

17. Рак предстательной железы

Тест
Чувствительность
1)ПСА, 4,0 мкг/мл
0,67
Специфичность
0,97
2)Патология при
пальцевом
ректальном
исследовании
0,50
0,94
1)+2) параллельно
0,84
0,92
1)+2) последовательно
0,34
0,995

18. Тесты для диагностики ВИЧ-инфекции

1. ELISA
Определяет суммарные
антитела к ВИЧ
Высокая чувствительность
(99,8%).
Специфичность невысокая
(т.е. возможны ложноположительные
результаты, т.е. большая αошибка )
2. Western-blot
Определеяет антитела к
разным антигенам
вируса
Высокая специфичность
(99,9%)
Чувствительность ниже,
чем у ELISA (т.е β-
ошибка больше)

19. Алгоритм лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции

Нет
антител
Нет
антител
_
ИФА
+
_
+-
???
Повторное
обследование
через 1, 3, 6 мес.
Иммуноблотинг
+
Второй забор
крови (ИФА)
+
Ds: «ВИЧинфекция»
_
Нет
антител

20. Прогностическая ценность результата теста

болезнь
+
a
b
+PV = a/a+b
тест
a+b
TP
+
c
-
Прогностическая ценность положительного
результата теста (positive predictive value,
+PV) – доля больных среди всех лиц с
положительными результатами теста (доля
истинно положительных результатов,
вероятность заболевания при
положительном тесте)
FP
d
FN
TN
a+c
b+d
c+d
Прогностическая ценность
отрицательного результата теста
(negative predictive value, -PV) – доля
здоровых среди всех лиц с
отрицательными результатами теста
(доля истинно отрицательных
результатов, вероятность отсутствия
заболевания при отрицательном тесте)
-PV = d/c+d

21. Прогностическая ценность положительного результата теста в зависимости от чувствительности, специфичности и распространенности

заболевания
Р. Флетчер, С. Флетчер, Э. Вагнер Клиническая эпидемиология. Основы
доказательной медицины. Пер. с англ.- М. Медиа Сфера, 1998.- с.81

22. Прогностическая ценность результата теста

болезнь
+
a
b
+PV = a/a+b
тест
a+b
TP
+
c
-
Прогностическая ценность положительного
результата теста (positive predictive value,
+PV) – доля больных среди всех лиц с
положительными результатами теста (доля
истинно положительных результатов,
вероятность заболевания при
положительном тесте)
FP
d
FN
TN
a+c
b+d
c+d
Прогностическая ценность
отрицательного результата теста
(negative predictive value, -PV) – доля
здоровых среди всех лиц с
отрицательными результатами теста
(доля истинно отрицательных
результатов, вероятность отсутствия
заболевания при отрицательном тесте)
-PV = d/c+d

23.

Когда распространенность заболевания
стремится к нулю, прогностическая ценность
положительного результата теста также
стремится к нулю
Когда распространенность стремится к 100%,
прогностическая ценность отрицательного
результата стремится к нулю.

24. Отношение правдоподобия

Отношение правдоподобия (likelihood ratio)–
вероятность данного результата у лиц с
заболеванием к вероятности этого же
результата у лиц без заболевания
Отношение правдоподобия положительного
результата (positive likelihood ratio) –
отношение доли истинно положительных
результатов к доле ложноположительных
результатов
болезнь
+
тест
a
b
TP
+
c
-
a+b
FP
d
FN
a+c
LR+ = a/a+c /
b/b+d
TN
b+d
c+d
LR+ = Se/α
LR+=Se/1-Sp
Отношение правдоподобия отрицательного
результата (negative likelihood ratio) –
отношение доли ложноотрицательных
результатов к доле истинно отрицательных
результатов
LR- = c/a+c /
d/b+d
LR- = β/Sp
LR-=1-Sn/Sp

25.

Беременность
по данным УЗИ
Да
Нет
Да
Уверенность
женщины в
наличии у нее
беременности Нет
109
95
204
a b
79
c d
9
118
70
165
Найти +PV
Найти – PV
Найти LR+
Найти LRДать
интерпретацию.

26.

Чувствительность = 92,4%
β-error = 7,6
Специфичность = 42,4%
α-error = 57,6
+ PV = a/a+b = 109/109+95=109/204 = 0,53
- PV = d/c+d = 70/70+9 = 70/79 = 0,88
LR+ = Se/α = 92,4/57,6 = 1,6
LR- = β/Sp = 7,6/42,4 = 0,18.

27. Интерпретация LR (отношение правдоподобия)

>10 или < 0,01 высокое
5-10 или 0,1-0,2 – умеренное
2-5 или 0,5-0,2 – низкое
1-2 или 0,5-1 – очень низкое.
LR+ = Se/α = 92,4/57,6 = 1,6
LR- = β/Sp = 7,6/42,4 = 0,18.