Epidemiologia - Allevamento di Fossombrone

Indici di valutazione di un Test
diagnostico
I risultati di qualsiasi test diagnostico possono essere riassunti in una
tabella di contingenza 2x2 dove si mettono a confronto i risultati del
test con i casi d’infezione (o malattia) realmente presenti nella
popolazione saggiata
1
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
n = n. soggetti esaminati (a+b+c+d)
a+b = soggetti positivi al test
(a+b)/n = Prevalenza apparente dell’infezione (PA)
c+d = n. soggetti negativi al test
a+c= n. soggetti realmente infetti
(a+c)/n = Prevalenza reale dell’infezione (PR)
b+d = n. soggetti realmente sani
a = n. di soggetti positivi al test e realmente infetti (veri positivi)
b = n. soggetti positivi al test ma sani falsi positivi)
c = falsi negativi
2
d = veri negativi
• Sensibilità
–
capacità di identificare gli animali ammalati
• Specificità
– capacità di identificare gli animali sani
• Valore predittivo
3
Definizione di Sensibilità
• La sensibilità è la capacità di identificare correttamente gli animali
ammalati. In termini di probabilità, la sensibilità è la probabilità che
un animale ammalato risulti positivo al test; si può anche dire che essa
è la proporzione degli animali ammalati che risultano positivi al test
4
Definizione di Specificità
• La specificità è la capacità di identificare correttamente gli
animali sani. In termini di probabilità, la specificità è la probabilità
che un animale sano risulti negativo al test; si può anche dire che essa
è la proporzione degli animali sani che risultano negativi al test
5
I valori di Se e Sp rispondono ai
seguenti quesiti:
• Valore di Se: qual è la probabilità di un
soggetto realmente infetto di risultare
positivo al test?
• Valore di Sp: qual è la probabilità di un
soggetto realmente sano di risultare
negativo al test?
6
Dalle definizioni precedenti e dalle
formule indicate si può capire:
1) La Se esprime la probabilità di un test di identificare tutti i
soggetti infetti, evitando i falsi negativi
2) La Sp esprime la probabilità del test di identificare solo i
soggetti sani, evitando i falsi positivi
3) Con un test altamente sensibile e poco specifico aumentano
le probabilità di avere falsi positivi
4) Con un test altamente specifico e poco sensibile aumentano
le probabilità di avere falsi negativi
7
Possibili valori di Se e Sp
• 1) Se = 1 e Sp = 1
– situazione inesistente
– non si hanno falsi + né falsi -
– piena concordanza tra situazione sanitaria e risultati del test
• 2) Se < 1 e Sp < 1
– situazione attuale
– risultato del test = probabilistico = afferma o nega la presenza
dell’infezione con maggiore o minore grado di probabilità
– probabilità di avere falsi negativi e falsi positivi
8
Possibili valori di Se e Sp
• 3) Se < 1 e Sp = 1
– indica con sicurezza la presenza dell’infezione
– ma il risultato negativo non permette di affermare con
certezza la sua assenza
– probabilità di falsi negativi
• 4) Se = 1 e Sp < 1
– indica con sicurezza l’assenza dell’infefzione
– ma il risultato positivo non permette di affermare con
certezza la sua presenza
9
– probabilità di falsi positivi
Esercizio: calcolo della Se e Sp di un
test
Infetti
Sani
Totale
Test +
20 (a)
5 (b)
25 (a+b)
Test -
1 (c)
125 (d)
126 (c+d)
Totale
21 (a+c)
130 (b+d)
151 (n)
Calcolare:
Se
Sp
PA
PR
10
Risultati:
Se = a/ (a+c) = 20/21 = 0,952
Sp = d/(b+d) = 125/130 = 0,962
PA = a + b/n = 0,166
PR = a + c/n = 0,140
Esempio di calcolo della PR, conoscendo Se e Sp:
PR = PA + SP - 1
Sp + Se - 1
Dall’esempio precedente: PR = (0, 166 + 0,962 - 1) = 0,128/0,914 = 0,14
(0,962 + 0,952 - 1)
11
Valore predittivo di un test
• Può essere
– Valore predittivo positivo
– Valore predittivo negativo
• VP+: indica quanti soggetti , tra quelli positivi al
test, sono realmente infetti. Cioè la probabilità di
avere infezione per soggetto risultato positivo al
test.
VP+= a/a+b
• VP-: indica la probabilità di essere sano per un
soggetto negativo al test. Cioè quanti soggetti fra
quelli negativi al test sono effettivamente sani
VP- = d/c+d
12
La prevalenza di una condizione non influisce sui valori di Se e Sp
Il VP(+) dipende da quanto è presente la malattia in studio
A parità di Se e Sp il VP(+) sarà tanto più elevato quanto > sarà la
prevalenza della condizione
se Se e Sp rimangono costanti il VP(+) diminuisce se la prevalenza è bassa
Il valore predittivo positivo oltre che dalla Se e Sp del test
dipende anche dalla prevalenza.
• Quando la prevalenza della malattia nella popolazione è elevata la
performance di tutti i test è buona
• Per valori di prevalenza molto bassi il VP di tutti i test si avvicina a
zero.
• VP(+) dipende dalla prevalenza, si sconsiglia di effettuare screeening
per malattie rare:
– pochi soggetti ne trarranno benefici
13
– molti soggetti (falsi positivi ) ne trarranno un danno
Conoscere i valori predittivi
Metodi diagnostici
• più precisi
• più precoci
Da applicare a soggetti
risultati positivi
14
Indice di concordanza fra due test accuratezza
In realtà gli animali sono
Esito test
Malati (D+)
Sani (D-)
+
Positivi veri a
b
-
c
d negativi veri
• Indice di concordanza = a+d/a+b+c+d
Questa definizione presuppone che uno dei due test sia infallibile
Indice di concordanza
efficienza
accuratezza
15
• Nell’impiego di tests
• diagnostici
• screening
– si presenta l’esigenza di raffrontare
• la concordanza di 2 test
• Indice di concordanza: la proporzione di individui
identificati correttamente come infetti/non infetti da
un test diagnostico
16
• Nella pratica, molto spesso il vero stato sanitario
(infetti/non infetti) degli animali o delle unità in studio
non è noto
QUINDI
l’indice di concordanza è usato per quantificare il grado di
concordanza tra
– un test di riferimento ben noto (golden test*)
– ed un altro test
* Non sono infallibili: ma si ritengono tali attribuendo a Se e Sp il
valore = 1
Test di Riferimento
Esito test
+
+
a
b
c
d
Indice di concordanza = a+d/a+b+c+d
17
Sensibilità e specificità: influenza
del valore soglia
• I test con risultati del tipo
• pos/neg,
• sano/malato
• si/no
– danno un tipo di misurazione nominale dicotomico = test
qualitativi
• i test
risultati numerici (continui)
test quantitativi
necessario stabilire
valore critico o soglia (cut off)
18
valore oltre il quale considerare positivo un soggetto sottoposto al test
P.es. al di sopra di quale titoloanticorpale un
animale è da ritenere infetto?
Distribuzione dei titoli anticorpali nei confronti di un virus in popolazioni di animali infetti e non
infetti
Curva dei
Curva degli
infetti
non infetti
Positivi veri
- +
Negativi
veri
0
2
Falsi negativi
4
8
16
32
64
128
256
Titolo (reciproco
Falsi positivi Questi inconvenienti
Titolo critico
derivano dalla
inevitabile, parziale
sovrapposizione dei valori della variabile
misurata dal test nelle 2 curve di distribuzione
19
(sani e infetti)
Pertanto la sensibilità può essere aumentata ma solo a spese della specificità e
viceversa
se si aumenta la Sp
aumentano i falsi negativi
se si aumenta la Se
aumentano i falsi positivi
• Il punto ove collocare il valore soglia viene scelto in base ad una serie
di considerazioni
– deve essere ben nota la storia naturale della malattia
– le conseguenze sanitarie ed economiche dei falsi neg e dei falsi pos
– talvolta anche un solo animale falso neg può risultare particolarmente pericoloso
in quanto escretore dell’agente di malattia e quindi disseminatore del contagio
– malattie rare conviene utilizzare un test ad alta sensibilità altrimenti si rischia di
non individuare i pochi casi presenti
– al contrario se la prevalenza è elevata è generalmente più utile un test altamente
specifico
evitare
falsi positivi
controllare
20
le richieste diagnostiche terapeutiche (di tutti i positivi)
Test sensibili e specifici in epidemiologia clinica
Nella scelta di un test diagnostico, i clinici dovrebbbvero considerare le
caratteristiche di sensibilità e specificità
un test sensibile
utile
quando le conseguenze di una
mancata diagnosi sono particolarmente
gravi (es. malattia mortale ma curabile)
i test sensibili
utili anche durante il processo diagnostico iniziale
al fine di ridurre la necessità
Diagnosi Differenziale
in tal caso il test sensiblile viene applicato soprattutto allo scopo di
21
escludere una o più malattie
un test specifico
utile per confermare una diagnosi già
effettuata con altri mezzi
un test specifico raramente è positivo senza motivo
i test altamente specifici
molto utili quando un
risultato falso positivo
risulta particolarmente dannosi
• l’aspetto organico
• per il propietario
• finanziario
22