ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΈΣ ΔΟΚΙΜΑΣΊΕΣ Εμμανουήλ Σμυρνάκης Λέκτορας Πρωτοβάθμιας Φροντίδας Υγείας Ιατρικής Σχολής ΑΠΘ smyrnak@auth.gr
Θέματα Διαγνωστικές Δοκιμασίες Μέτρα Εγκυρότητας Ευαισθησία Ειδικότητα Θετική και αρνητική προγνωστική αξία Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 2
Στόχοι Μετά την ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος, θα πρέπει να είστε σε θέση να: Γνωρίζετε τι είναι εγκυρότητα και αξιοπιστία Γνωρίζετε τι είναι και να υπολογίζετε την ευαισθησία, την ειδικότητα και την προγνωστική αξία Περιγράφετε την επίδραση του επιπολασμού στην ευαισθησία, την ειδικότητα και στην προγνωστική αξία Κατανοήσετε τους παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή των ορίων σε μια διαγνωστική δοκιμασία Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 3
Διαγνωστικές δοκιμασίες Οι διαγνωστικές δοκιμασίες έχουν τρεις στόχους: Να δώσουν αξιόπιστες πληροφορίες για την κατάσταση ενός ασθενούς Να επηρεάσουν το πλάνο αντιμετώπισης της ασθένειας. Να γίνει κατανοητός ο μηχανισμός της ασθένειας και η φυσική της ιστορία μέσα από την έρευνα. Μία δοκιμασία μπορεί να εξυπηρετήσει αυτούς τους στόχους μόνο όταν ερμηνεύεται σωστά από τον ιατρό. Αυτό γίνεται μέσα από την αξιολόγηση της διαγνωστικής ακρίβειας της δοκιμασίας δηλ. της ικανότητας της δοκιμασίας να διαχωρίζει μεταξύ των καταστάσεων ασθένειας (ασθενής-υγιής). Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 4
Διαγνωστικές δοκιμασίες Αποτελέσματα δοκιμασίας (εργαστηριακές εξετάσεις) Ποσοτικά (π.χ.psa, χοληστερίνη) Διατακτικά (π.χ.σταδιοποίηση καρκίνου Ι-V) Διχότομα (αρνητικά/θετικά, π.χ. CRP ) Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 5
Σφάλματα διαγνωστικής δοκιμασίας Το σφάλμα μέτρησης σχετίζεται με την: Αξιοπιστία επαναληψιμότητα, ακρίβεια διαγνωστικής δοκιμασίας Εγκυρότητα μετράει πραγματικά εκείνο για το οποίο χρησιμοποιείται Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 6
Εγκυρότητα διαγνωστικής δοκιμασίας Στην ιδανική περίπτωση μετράμε την εγκυρότητα με τη σύγκριση των αποτελεσμάτων της δοκιμασίας μας με τις πραγματικές τιμές. Στην πράξη συχνά συγκρίνουμε με την καλύτερη διαθέσιμη δοκιμασία ή αλλιώς «χρυσό πρότυπο δοκιμασίας». Ανακρίβεια στη μέτρηση μπορεί να οδηγήσει σε τοποθέτηση του αποτελέσματος σε λάθος κατηγορία. Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 7
Δοκιμασία ή Έκθεση πραγματικά Θετικά Νόσος ή Σύμπτωμα Παρουσία Απουσία Σύνολο λάθος Θετικά Θετική a b a+b Αρνητική c d c+d λάθος Αρνητικά Σύνολο a+c b+d πραγματικά Αρνητικά Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 8
Επιπολασμός Ευαισθησία Ειδικότητα Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 9
Επιπολασμός ή Prevalence Δοκιμασία Νόσος ή Σύμπτωμα ή Έκθεση Παρουσία Απουσία Η αναλογία των πραγματικά θετικών στο σύνολο του πληθυσμού Σύνολο Θετική a b a+b Αρνητική c d c+d Σύνολο a+c Δηλαδή: b+d a+b+c+d Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 a+c a+b+c+d 10
Ευαισθησία ή Sensitivity Το ποσοστό των πραγματικά θετικών Δοκιμασία Νόσος ή Σύμπτωμα ή Έκθεση Παρουσία Απουσία Σύνολο Θετική a b a+b Αρνητική c d Δηλαδή: c+d Σύνολο a+c a b+d α+c a+b+c+d Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 11
Ειδικότητα ή Specificity Το ποσοστό των πραγματικά αρνητικών Δοκιμασία Νόσος ή Σύμπτωμα ή Έκθεση Σύνολο Παρουσία Απουσία Θετική a b a+b Δηλαδή: Αρνητική c d d c+d b+d Σύνολο a+c b+d a+b+c+d Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 12
Εγκυρότητα: Ευαισθησία και Ειδικότητα Είναι η ικανότητα μιας δοκιμασίας να ταξινομεί σωστά τα άτομα σε δύο κατηγορίες, θετικά και αρνητικά. Αποτελεί γνώρισμα της δοκιμασίας Οι τιμές της ευαισθησίας και της ειδικότητας δεν εξαρτώνται από τον επιπολασμό της νόσου ή κατάστασης στον πληθυσμό Ευαισθησία Ειδικότητα Ευαισθησία Ειδικότητα Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 13
Διαχωριστικά όρια Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 14
Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 Αποτέλεσμα Δοκιμασίας θετικό αρνητικό όριο Α όριο Β όριο Γ παρούσα TP FN TP+FN Νόσος απούσα FP TN Αληθώςθετικό Ψευδώςθετικό Ψευδώςαρνητικό Αληθώςαρνητικό FP+TN TP+FP FN+TN φυσιολογικοί ασθενείς Παράμετρος αύξηση ευαισθησίας ελάττωση ειδικότητας ελάττωση ευαισθησίας αύξηση ειδικότητας 15
Νόσος Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 Αποτέλεσμα Δοκιμασίας όριο θετικό αρνητικό παρούσα TP FN TP+FN απούσα FP TN Αληθώςθετικό Ψευδώςθετικό Ψευδώςαρνητικό Αληθώςαρνητικό FP+TN TP+FP FN+TN φυσιολογικοί ασθενείς Παράμετρος ειδικότητα: 100% ευαισθησία: 100% 16
Παράδειγμα Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 Χειρουργική βιοψία Kαρκίνος Όχι καρκίνος Αποτέλεσμα FNA θετικό 14 8 22 αρνητικό 1 91 92 15 99 114 Ευαισθησία = αληθώς θετικά/αληθώς θετικά +ψευδώς αρνητικά = 14/15 = 0.93 93% Ειδικότητα = αληθώς αρνητικά/ψευδώς θετικά+αληθώς αρνητικά = 91/99 = 0.92 92% Bibbo N. et al. Acta Cytol 1988 (Book: Medical Epidemiology) 17
Θετική και αρνητική προγνωστική αξία Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 18
Θετική και Αρνητική Προγνωστική Αξία Εκφράζουν την πιθανότητα που έχει ένα άτομο να πάσχει από τη νόσο όταν η δοκιμασία του είναι θετική ή να είναι υγιής όταν η δοκιμασία του είναι αρνητική Εξαρτώνται από: Τον επιπολασμό της νόσου στον πληθυσμό Την ευαισθησία της δοκιμασίας Την ειδικότητα της δοκιμασίας Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 19
Θετική Προγνωστική Αξία ή Positive Predictive Value (PPV) Δοκιμασία ή Έκθεση Νόσος ή Σύμπτωμα Παρουσία Απουσία Σύνολο Θετική a b a+b Το ποσοστό των ατόμων με θετική Αρνητική δοκιμασία c που πραγματικά d πάσχουν c+d από τη νόσο. Σύνολο a+c b+d a+b+c+d Δηλαδή: Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 a a+b 20
Αρνητική Προγνωστική Αξία ή Negative Predictive Value (NPV) Δοκιμασία Νόσος ή Σύμπτωμα ή Έκθεση Σύνολο Παρουσία Απουσία Το ποσοστό των ατόμων με αρνητική δοκιμασία που πραγματικά δεν πάσχουν Θετική από τη νόσο a b a+b Αρνητική c d c+d Δηλαδή: Σύνολο a+c d b+d c+d Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 21
Η θετική προγνωστική αξία είναι ανάλογη με τον επιπολασμό της νόσου. Με άλλα λόγια, η θετική προγνωστική αξία μιας δοκιμασίας αυξάνει όσο αυξάνει ο επιπολασμός της νόσου στον πληθυσμό. Η αρνητική προγνωστική αξία είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τον επιπολασμό της νόσου στον πληθυσμό. Με άλλα λόγια, η αρνητική προγνωστική αξία μιας δοκιμής μειώνεται καθώς αυξάνεται ο επιπολασμός της νόσου στον πληθυσμό. Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 22
Παράδειγμα Χειρουργική βιοψία Kαρκίνος Όχι καρκίνος Αποτέλεσμα FNA θετικό 14 8 22 αρνητικό 1 91 92 15 99 114 PPV = αληθώς θετικά/αληθώς θετικά + ψευδώς θετικά = 14/22 = 0.64 64% Επιπολασμός = 15/114 = 13% NPV =αληθώς αρνητικά/ψευδώς αρνητικά+αληθώς αρνητικά = 91/92=0.99 99% Bibbo N. et al. Acta Cytol 1988 Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 23
Πλεονεκτήματα Ευαισθησίας & Ειδικότητας Δεν επηρεάζονται από τον επιπολασμό της νόσου Εφαρμόζονται σε διαφορετικούς κλινικούς πληθυσμούς Μπορούν να συγκριθούν μεταξύ μελετών με διαφορετικά κριτήρια εισόδου Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύγκριση της διαγνωστικής ακρίβειας μεταξύ διαφορετικών δοκιμασιών Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 24
Μειονεκτήματα PPV & NPV Επηρεάζονται από τον επιπολασμό της νόσου Δεν μπορούν να εφαρμοστούν ή να γενικευτούν σε άλλους κλινικούς πληθυσμούς με διαφορετικά κριτήρια εισαγωγής Δεν μπορούν να συγκριθούν μεταξύ διαφορετικών διαγνωστικών δοκιμασιών Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 25
Διαχωριστικά όρια Τα αποτελέσματα δεν είναι πάντα διχότομα Τα αποτελέσματα FNA συχνά ταξινομούνται ως εξής: 1. Ανεπαρκές υλικό για την επαρκή αξιολόγηση της παρουσίας ή απουσίας κακοηθών κυττάρων 2. Καλοηθές (δεν υπάρχει παρουσία κακοηθών κυττάρων) 3. Ύποπτο (παρουσία άτυπων κυττάρων αλλά όχι οριστικά κακοηθές) 4. Παρουσία κακοηθών κυττάρων Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 26
Παράδειγμα Αποτέλεσμα Δοκιμασίας παρούσα Νόσος απούσα θετικό 113 15 128 αρνητικό 8 181 189 121 196 317 Ύποπτα+ Κακοήθη θετικά Επιπολασμός = 38% Ευαισθησία= 93% Ειδικότητα= 92% PPV = 88% NPV = 96% Αποτέλεσμα Δοκιμασίας Νόσος παρούσα απούσα θετικό 91 0 91 αρνητικό 30 196 226 121 196 317 Κακοήθη θετικά Επιπολασμός = 38% Ευαισθησία = 75% Ειδικότητα = 100% PPV = 100% NPV = 87% Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 27
Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 Διαχωριστικά όρια Ύποπτα Κακοήθη φυσιολογικοί ασθενείς Παράμετρος αύξηση ευαισθησίας ελάττωση ειδικότητας ελάττωση ευαισθησίας αύξηση ειδικότητας 28
Συμπερασματικά: Για την επιλογή των μέτρων εγκυρότητας Η δυσκολία επιλογής της κατάλληλης δοκιμασίας δεν αφορά στην στατιστική, αλλά στην ανάγκη να αποφασίσει ο ερευνητής πόσο καλή πρέπει να είναι μια δοκιμασία για να είναι κλινικά χρήσιμη και αξιόπιστη. Η επιλογή σχετίζεται με τον επιπολασμό της νόσου στον υπό εξέταση πληθυσμό τον σκοπό για τον οποίο εφαρμόζεται η δοκιμασία Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 29
Ευχαριστώ πολύ τους συνεργάτες μου στην Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Αλέξη Μπένο, Καθηγητή Κοινωνικής Ιατρικής Μπετίνα Χάιδιτς, Επίκουρη Καθηγήτρια Υγιεινής Μάγδα Γαβανά, Επιστημονική Συνεργάτης Ιατρικής Σχολής ΑΠΘ Στάθη Γιαννακόπουλο, Επιστημονικό Συνεργάτη Ιατρικής Σχολής ΑΠΘ για τη συνεργασία μας για τη δημιουργία αυτού του μαθήματος Σμυρνάκης και συν, Ιατρική Σχολή ΑΠΘ Ιούνιος 2013 30