что такое специфичность скринингового теста
О точности медицинских анализов. Чувствительность и специфичность
Готовимся к лабораторным исследованиям или как правильно сдать анализы
Как сдать анализы. Подготовка к сдаче анализов. Факторы, в.
Давайте представим, что мы придумали некий клинический анализ или тест, который отвечает на простой вопрос: есть или нет заболевание Х. Пусть это будет анализ крови. Начнем проверку нашего теста.
Чувствительно диагностического теста
Проверим, насколько хорошо наш анализ выявляет заболевших. Возьмем 100 пробирок, в которых находится кровь точно больных пациентов.
Проведем наш анализ и выясним, что в 99 случаях тест показал наличие болезни, а в одном случае болезнь не подтвердилась. Еще раз акцентируем внимание, в пробирках кровь пациентов, гарантированно страдающих болезнью Х. При полученных результатах чувствительность нашего теста будет равна 99%.
Мы получили 99 истинно положительных результатов и 1 ложноотрицательный.
Идеальной чувствительностью является стопроцентная чувствительность диагностического теста. Как мы понимаем, в реальности идеал недостижим, но это не значит, что к этому не нужно стремиться.
Специфичность диагностического теста
Как правильно собрать материал для анализов мочи и кала
Сведения об общем клиническом анализе мочи Непосредстве.
Чувствительность и специфичность некоторых диагностических тестов
Ого, да мы создали замечательный тест, который имеет очень хорошую чувствительность и замечательную специфичность. Пришла пора спасать людей от опасной болезни Х.
Итак, мы имеем болезнь Х, с заболеваемостью 100 на 100000 населения. Очевидно, что в городе с населением в 1 миллион человек, 1000 человек болеют болезнью Х.
Один из жителей этого города, узнав о нашем замечательном анализе, имеющем чувствительность 99% и специфичность в 98%, решил сдать анализ. Анализ показал, что у этого жителя города есть болезнь Х.
Вопрос: какова вероятность того, что этот житель города действительно болеет болезнью Х? Попробуйте ответить на этот вопрос. Ниже мы продемонстрируем верное решение этой задачи.
Давайте предположим, что мы решили проверить все население города на зараженность болезнью Х с помощью нашего теста. Исходя из того, что 1% тестов будут иметь ложноотрицательный результат и 2% тестов будут иметь ложноположительный результат, мы получим следующее:
Из каждой сотни исследований мы получим 2 ложноположительных результата. В 1 миллионе 10 тысяч сотен, т.е. мы получим 20 000 ложноположительных результата.
т.е. 20 990 человек получат информацию о том, что по результатам теста они больны. Из них в действительности больны 990 человек, а 20 000 человек получат ложноположительный результат диагностического теста.
т.е. 10 человек из истинно больных получат ложноотрицательный результат. На самом деле они больны, но результат теста говорит об обратном.
Что из этого следует?
Врачи должны будут провести дополнительные тесты, чтобы понять, кто из 20990 человек действительно болен, а кто здоров.
Вероятность того, что человек, получивший результат исследования, говорящий о заболевании, действительно болен, составляет
Другая сторона нашей медали: мы выявили 979 010 людей, которые с очень высокой долей вероятности не больны (вспомним, что среди них есть 10 больных, которых мы не выявили из-за ложноотрицательных результатов диагностического теста).
Здесь может возникнуть вопрос: а как же врачи ставят диагнозы, если даже столь точные тесты как в нашем примере дают столь низкую вероятность того, что человек болен? Все просто и не просто:
Выводы
Введение в доказательную медицину
Читая статьи, и получая консультации на нашем сайте, вы част.
Чувствительность и специфичность математически описывают точность теста, который сообщает о наличии или отсутствии состояния, по сравнению с « золотым стандартом » или определением.
Термины «чувствительность» и «специфичность» были введены американским биостатистом Джейкобом Йерушалми в 1947 году.
СОДЕРЖАНИЕ
Заявка на отборочное исследование
Представьте себе исследование, оценивающее тест, который проверяет людей на наличие болезни. Каждый человек, проходящий тест, либо болен, либо не болен. Результат теста может быть положительным (классифицируя человека как больного) или отрицательным (классифицируя человека как не болеющего). Результаты тестирования по каждому предмету могут совпадать, а могут и не совпадать с фактическим статусом испытуемого. В этой обстановке:
После получения количества истинно-положительных, ложноположительных, истинно-отрицательных и ложноотрицательных результатов можно рассчитать чувствительность и специфичность теста. Если окажется, что чувствительность высока, то любой человек, у которого есть заболевание, скорее всего, будет классифицирован как положительный по результатам теста. С другой стороны, если специфичность высока, любой человек, у которого нет заболевания, скорее всего, будет классифицирован тестом как отрицательный. На веб-сайте NIH есть обсуждение того, как рассчитываются эти отношения.
Определение
Чувствительность
Отрицательный результат теста с высокой чувствительностью полезен для исключения болезни. Тест с высокой чувствительностью является надежным, если его результат отрицательный, поскольку он редко ставит неправильный диагноз тем, у кого есть болезнь. Тест со 100% чувствительностью распознает всех пациентов с заболеванием по положительному результату. Отрицательный результат теста окончательно исключит наличие заболевания у пациента. Однако положительный результат теста с высокой чувствительностью не обязательно полезен для определения болезни. Предположим, что «фиктивный» тестовый набор всегда дает положительный результат. При использовании на больных пациентах все пациенты дают положительный результат, что дает 100% чувствительность теста. Однако чувствительность не учитывает ложные срабатывания. Поддельный тест также дает положительный результат у всех здоровых пациентов, что дает ему 100% ложноположительный результат, что делает его бесполезным для обнаружения или «управления» заболеванием.
При расчете чувствительности не учитываются неопределенные результаты испытаний. Если тест не может быть повторен, неопределенные образцы должны быть либо исключены из анализа (количество исключений должно быть указано при цитировании чувствительности), либо могут рассматриваться как ложноотрицательные (что дает наихудшее значение чувствительности и, следовательно, может занижать его. ).
Специфичность
Положительный результат теста с высокой специфичностью полезен для определения болезни. У здоровых пациентов тест редко дает положительные результаты. Положительный результат говорит о высокой вероятности наличия заболевания. Тест со 100% специфичностью распознает всех пациентов без заболевания по отрицательному результату, поэтому положительный результат теста определенно будет иметь значение при наличии заболевания. Однако отрицательный результат теста с высокой специфичностью не обязательно полезен для исключения заболевания. Например, тест, который всегда возвращает отрицательный результат, будет иметь специфичность 100%, поскольку специфичность не учитывает ложноотрицательные результаты. Такой тест дал бы отрицательный результат для пациентов с этим заболеванием, что сделало бы его бесполезным для лечения болезни.
Тест с более высокой специфичностью имеет более низкую частоту ошибок типа I.
Графическая иллюстрация
Высокая чувствительность и низкая специфичность
Чувствительность и специфичность
Термины «чувствительность» и «специфичность» были введены американским биостатистом Джейкобом Йерушалми в 1947 году [1].
Содержание
Заявка на отборочное исследование [ править ]
Представьте себе исследование, оценивающее тест, который проверяет людей на наличие болезни. Каждый человек, проходящий тест, болеет или не болеет. Результат теста может быть положительным (классифицируя человека как больного) или отрицательным (классифицируя человека как не болеющего). Результаты теста по каждому предмету могут совпадать, а могут и не совпадать с его фактическим статусом. В этой обстановке:
После получения количества истинно-положительных, ложноположительных, истинно-отрицательных и ложноотрицательных результатов можно рассчитать чувствительность и специфичность теста. Если окажется, что специфичность высока, то любой человек, которого тест классифицирует как положительный, скорее всего, будет истинно положительным. С другой стороны, если чувствительность высока, то любой человек, которого тест классифицирует как отрицательный, скорее всего, будет истинно отрицательным. На веб-сайте NIH есть обсуждение того, как рассчитываются эти отношения. [9]
Матрица путаницы [ править ]
Чувствительность [ править ]
sensitivity = number of true positives number of true positives + number of false negatives = number of true positives total number of sick individuals in population = probability of a positive test given that the patient has the disease <\displaystyle <\begin
Отрицательный результат теста с высокой чувствительностью полезен для исключения болезни. [10] Тест с высокой чувствительностью является надежным, если его результат отрицательный, поскольку он редко ставит неправильный диагноз тем, у кого есть болезнь. Тест со 100% чувствительностью распознает всех пациентов с заболеванием по положительному результату. Отрицательный результат теста окончательно исключитналичие заболевания у пациента. Тем не менее, положительный результат теста с высокой чувствительностью не обязательно полезен для определения болезни. Предположим, что «поддельный» тестовый набор всегда дает положительный результат. При использовании на больных пациентах все пациенты дают положительный результат, что дает 100% чувствительность теста. Однако чувствительность не учитывает ложные срабатывания. Фальшивый тест также дает положительный результат у всех здоровых пациентов, что дает ему 100% ложноположительный результат, что делает его бесполезным для обнаружения или «управления» заболеванием.
При расчете чувствительности не учитываются неопределенные результаты испытаний. Если тест не может быть повторен, неопределенные образцы либо должны быть исключены из анализа (число исключений должно быть указано при цитировании чувствительности), либо их можно рассматривать как ложноотрицательные (что дает наихудшее значение чувствительности и, следовательно, может занижать его. ).
Специфика [ править ]
specificity = number of true negatives number of true negatives + number of false positives = number of true negatives total number of well individuals in population = probability of a negative test given that the patient is well <\displaystyle <\begin
Положительный результат теста с высокой специфичностью полезен для определения болезни. У здоровых пациентов тест редко дает положительные результаты. Положительный результат говорит о высокой вероятности наличия заболевания. [11] Тест со 100% специфичностью распознает всех пациентов без заболевания по отрицательному результату, поэтому положительный результат теста определенно будет иметь значение при наличии заболевания. Однако отрицательный результат теста с высокой специфичностью не обязательно полезен для исключения заболевания. Например, тест, который всегда возвращает отрицательный результат, будет иметь специфичность 100%, поскольку специфичность не учитывает ложноотрицательные результаты. Подобный тест дал бы отрицательный результат для пациентов с этим заболеванием, что сделало бы его бесполезным для лечения болезни.
Тест с более высокой специфичностью имеет более низкую частоту ошибок типа I.
Графическая иллюстрация [ править ]
Высокая чувствительность и низкая специфичность
Скрининг. Что это и для чего его надо делать?
СКРИНИНГ (SCREENING) — в 1951 г. Комиссия США по хроническим заболеваниям дала следующее определение скринингу: «Предположительная идентификация нераспознанного заболевания или дефекта путем проведения тестов, обследований или других легко используемых процедур».
Скрининговые тесты позволяют выделить из среды кажущихся здоровыми людей тех, кто, вероятно, имеет заболевание, и тех, кто, вероятно, его не имеет. Скрининговый тест не предназначен для диагностики. Лица с положительными или подозрительными результатами должны направляться к своим врачам для установления диагноза и назначения необходимого лечения». Инициатива в проведении скрининга обычно исходит от исследователя, лица или организации, которые оказывают медицинскую помощь, а не от пациента с жалобами. Обычно скрининг нацелен на хронические болезни и на выявление заболевания, в отношении которого медицинская помощь еще не оказывается. Скрининг позволяет выявлять факторы риска, генетические предрасположенности и предвестники или ранние проявления заболевания. Существуют разные типы медицинского скрининга, каждый из которых имеет собственную направленность.
Массовый скрининг (Mass S.) просто означает скрининг всего населения.
Сложный или многомерный скрининг (Multiple or multiphasic S.) подразумевает использование различных скрининговых тестов одномоментно.
Профилактический скрининг (Prescriptive S.) нацелен на раннее выявление у видимо здоровых людей болезней, контроль над которыми может быть более успешным в случае их выявления на ранней стадии. Пример: маммография для выявления рака молочной железы. Характеристики скринингового теста включают в себя правильность, предполагаемое число выявленных случаев, точность, воспроизводимость, чувствительность, специфичность и достоверность. (См. также: выявляемый доклинический период, измерения.)
Генетический скрининг (GENETIC SCREENING) — использование методов молекулярной биологии для выявления мутаций, которые присутствуют у человека и повышают риск развития заболевания, например, геновBRCA1 и BRCA2, значительно повышающих риск развития рака молочной железы и яичников у женщин. При генетическом скрининге могут возникнуть этические проблемы, например, при извещении людей о наличии у них повышенного риска болезни, эффективного лечения которой не существует. Также могут возникнуть проблемы, если результат диагностики способен привести к проблемам с трудоустройством и страхованием.
Систематический (безвыборочный) скрининг – проводится всем лицам в определенной популяции, например, ультразвуковой скрининг хромосомной патологии, который проводится в первом триместре беременности.
Популяцией для данного скрининга являются все без исключения беременные женщины.
Выборочный скрининг – проводится среди лиц подвергающихся воздействию определенных факторов риска, способных вызвать то или иное заболевание. Примером такого скрининга является исследование медицинских работников на заболеваемость гепатитами В и С, ВИЧ, сифилис, т.к. представители данных профессий контактируют с биологическими жидкостями потенциально больных людей и, соответственно, имеют повышенный риск заражения данными инфекционными болезнями.
Ниже приведены критерии скрининга, предложенные национальным комитетом по скринингу Великобритании (UK NATIONAL SCREENING COMMITTEE)
Скринируемое заболевание или состояние
Неинвазивные пренатальные тесты: новые возможности дородовой диагностики
Пренатальный скрининг — это мероприятия, которые позволяют получить данные о здоровье малыша, находящегося в утробе.
Скрининг во время беременности помогает уточнить срок беременности, а также определить нет ли хромосомных аномалий у плода или грубых, абсолютно летальных пороков развития.
Хромосомные аномалии — это изменения числа хромосом или их структуры. У человека в каждой клетке организма кроме половых, содержится 46 хромосом, 22 из них парные: одна хромосома передается от матери, другая от отца. 45 и 46 хромосомы определяют пол человека, поэтому кариотип нормального здорового мужчины — 46, XY; женщины — 46, XX.
В России пренатальный скрининг проводится трижды во время беременности: в первом, во втором и третьем триместре. Скрининг первого и второго триместра включает измерение биохимических показателей крови и выполнение ультразвукового исследования, поэтому называется комбинированный.
В третьем триместре беременным выполняют только УЗИ.
Метод комбинированного скрининга — это косвенный метод оценки количества хромосом будущего ребенка.
С 11 по 13 неделю выполняется первый пренатальный скрининг. Во время выполнения УЗИ, врач определяет точный срок беременности, размеры плода, его пропорции.
Для биохимического скрининга исследуют на два гормона крови: b-ХГЧ и PAPP-A. Данные УЗИ и лабораторные результаты оцениваются вместе с помощью программы, которая рассчитывает генетический риск.
Для каждого параметра УЗИ и биохимического показателя существуют референтные интервалы, границы нормы. В случае выявления отклонений результатов, женщина получает направление на выполнение уточняющих процедур, в том числе инвазивных тестов: амниоцентеза или биопсии ворсин хориона. Однако их назначение не всегда оправдано, поскольку при биохимическом скрининге, ложноположительные результаты встречаются с частотой 4–5%. Из 20 женщин, у которых выявлен высокий риск и которым выполнили инвазивный подтверждающий тест, только у одной патология будет подтверждена, а у 19 из 20 выполнение процедуры будет не оправдано.
Опасность инвазивных методов дородовой диагностики
Инвазивные методы дородовой диагностики — диагностические процедуры, выполнение которых происходит при наличии определенных показаний. Для генетических исследований, анализ выполняется из ткани плаценты (биопсия ворсин хориона), околоплодной жидкости (амниоцентез) или пуповинной крови (кордоцентез). В 99% анализ даст точный ответ, есть ли патология числа хромосом у плода или нет. Но инвазивные манипуляции представляют опасность для здоровья малыша и несут переживания матери. Выполнение связано с риском потери беременности в 2–10% случаев.
Перед инвазивной процедурой стоит пройти НИПТ
НИПТ представляет альтернативу биохимическому скринингу. Его назначение целесообразно после обнаружения высокого риска синдрома Дауна, синдрома Эдвардса или иного генетического нарушения по данным биохимического скрининга. При желании, НИПТ может заменить биохимический анализ. НИПТ оправдывает проведение инвазивных методов и позволяет беременной женщине сохранить свое здоровье и здоровье будущего ребенка.
НИПТ определяет присутствие дополнительной хромосомы в 21, 13, 18 парах хромосом, а также нестандартное число хромосом — 69 вместо 46 (триплоидия).
НИПТ оценивает риск патологии половых хромосом. Появление дополнительной X или Y-хромосомы приводит к развитию стойких генетических синдромов.
В исключительных случаях, НИПТ выявляет микроделеционные синдромы, при которых отсутствует небольшая часть генетической информации.
Как дополнительная опция, анализ определяет пол ребенка.
НИПТ анализирует генетическую информацию ребенка по крови матери. Предметом исследования является внеклеточная ДНК. В кровь матери попадает ДНК из трофобласта — внешнего листка зародыша, из которого формируется плацента. В процессе развития эмбриона, клетки трофобласта обновляются. Часть клеток отмирает и попадает в кровоток. По мере роста и развития плода, количество клеток плаценты увеличивается, соответственно растет процент фетальной ДНК. К 9-ой неделе развития эмбриона, количество фетально-плацентарной ДНК составляет 10% от материнской.
Этапы проведение анализа
На первом этапе кровь центрифугируют и выделяют ДНК. Вторым этапом является увеличение числа копий ДНК и создаются геномные библиотеки для каждой женщины. Происходит расшифровка генома матери и ребенка и сравнение. Третий этап — анализ данных и обработка с помощью математического алгоритма. Завершающий этап получение отчета.
Если принцип один, в чем отличия?
Основная проблема при работе с фетальной фракцией ДНК — разделение генетической информации матери и плода.
Разница в методологии анализа и обработке данных привела к существованию несколько НИПТ: Panorama, Arioza, Veracity и др.
Для анализа последовательности внеклеточной ДНК используются два биоинформационных подхода: количественный и технологии подсчета однонуклеотидных полиморфизмов (SNP).
В Количественном методе подсчета сравнивают относительное количество последовательностей интересующей хромосомы с эталонной хромосомой. В качестве сравнения может использоваться набор хромосом, для которых предполагается эуплоидность. Метод имеет недостаток — эффективен в выявлении риска анеуплоидии 21 и 18, но не 13 хромосомы.
Пренатальный тест Panorama использует метод сравнения SNP материнской и фетальной ДНК. Генотип материнской ДНК, полученной из лейкоцитов крови, «вычитается» из образца плазмы. Благодаря технологии, чувствительность метода составляет 99%.
10 причин, почему ДНКОМ выполняет НИПТ Panorama
В лаборатории ДНКОМ мы выбрали исследование «тест Panorama» по следующим причинам:
Важно помнить об ограничениях теста:
Результат теста Panorama содержит отчет с указанием индивидуальных рисков по каждой хромосоме, PPV и NPV, % фетальной ДНК и пол ребенка. Анализ выдается на двух бланках, один из которых представляет американский оригинал.
Обязательно после получения результатов проконсультироваться с Вашим акушер-гинекологом и генетиком.
Знание особенностей методологии НИПТ и достоинств поможет принять правильное решении в выборе теста для себя и своего будущего ребенка.