The Reverend Thomas Bayes
dr hab. n. med. Piotr Białasiewicz
czyli:
ocena wartości testów diagnostycznych
w procesie diagnostycznym
analiza bayesowska
co to jest test diagnostyczny ?
każda  informacja która zmienia (zwiększa lub
zmniejsza) prawdopodobieństwo choroby:
objawy podmiotowe i przedmiotowe
badania laboratoryjne, testy czynnościowe,
badania morfologiczne - obrazowe
wniosek: diagnozując chorobę wybieramy takie
testy, których wynik może zmienić
prawdopodobieństwo choroby
test diagnostyczny
prawdopodobieństwo choroby przed badaniem
test diagnostyczny
prawdopodobieństwo choroby po badaniu
(mniejsze lub większe)
test diagnostyczny idealny
0 lub 1
podejrzenie anemii = hipoteza diagnostyczna = rozpoznanie wstępne
test diagnostyczny
Hb we krwi
ę!"! Hb  test ujemny
�! Hb  test dodatni
odrzucenie hipotezy diagnostycznej
rozpoznanie
przykład mniej idealny
test diagnostyczny: pytamy pacjenta czy
test diagnostyczny: pytamy pacjenta czy
podczas wysiłku fizycznego pojawia się
podczas wysiłku fizycznego pojawia się
ból za mostkiem, który ustępuje po
ból za mostkiem, który ustępuje po
odpoczynku?
odpoczynku?
jakie jest prawdopodobieństwo choroby
jakie jest prawdopodobieństwo choroby
przed pytaniem?
przed pytaniem?
jak zmieni to prawdopodobieństwo
jak zmieni to prawdopodobieństwo
odpowiedz
twierdząca, a jak przecząca?
odpowiedz
twierdząca, a jak przecząca?
przykład mniej idealny
czy jest tak?
czy jest tak?
odczuwam ból = diagnoza IHD?
odczuwam ból = diagnoza IHD?
nie odczuwam bólu = wykluczenie IHD?
nie odczuwam bólu = wykluczenie IHD?
przykład  ból za mostkiem
początkowe
początkowe
grupa diagnozowana w kierunku
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby (IHD) n=100
choroby
choroby
w grupie badanej 20%
w grupie badanej 20%
(prewalencja)
(prewalencja)
wynik testu chorzy zdrowi
diagnostycznego n = 20 n = 80
dodatni - wysiłkowy ból 15 2
za mostkiem
ujemny - brak 5 78
czułość  a \ (a + b) = 75%
czułość  a \ (a + b) = 75%
swoistość  d \ (c + d) = 98%
swoistość  d \ (c + d) = 98%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 88%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 88%
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 94%
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 94%
sedno problemu
grupa pacjentów
grupa pacjentów
diagnozowanych z
diagnozowanych z
podejrzeniem pewnej choroby
podejrzeniem pewnej choroby
wynik testu
wynik testu
diagnostycznego
diagnostycznego
chorzy zdrowi
chorzy zdrowi
dodatni a c
dodatni a c
ujemny b d
ujemny b d
wyniki fałszywie dodatnie i ujemne
wyniki fałszywie dodatnie i ujemne
przykład 1  idealny test diagnostyczny
grupa diagnozowana w kierunku
początkowe
początkowe
choroby  n=100
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby
choroby
w grupie badanej 60%
w grupie badanej 60% wynik testu chorzy zdrowi
(prewalencja)
(prewalencja) diagnostycznego n = 60 n = 40
dodatni 60 0
ujemny 0 40
czułość  a \ (a + b) = 100%
czułość  a \ (a + b) = 100%
swoistość  d \ (c + d) = 100%
swoistość  d \ (c + d) = 100%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 100%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 100%
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) =100%
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) =100%
przykład 2  spadek swoistości
grupa diagnozowana w kierunku
początkowe
początkowe
choroby  n=100
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby
choroby
w grupie badanej 60%
w grupie badanej 60% wynik testu chorzy zdrowi
(prewalencja)
(prewalencja) diagnostycznego n = 60 n = 40
dodatni 60 20
ujemny 0 20
czułość  a \ (a + b) = 100%
czułość  a \ (a + b) = 100%
swoistość  d \ (c + d) = 50%
swoistość  d \ (c + d) = 50%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 75% (z 60% wyjściowo)
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 75% (z 60% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) =100% (z 40% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) =100% (z 40% wyjściowo)
przykład 2  spadek czułości
grupa diagnozowana w kierunku
początkowe
początkowe
choroby  n=100
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby
choroby
wynik testu chorzy zdrowi
w grupie badanej 60%
w grupie badanej 60%
diagnostycznego n = 60 n = 40
(prewalencja)
(prewalencja)
dodatni 30 0
ujemny 30 40
czułość  a \ (a + b) = 50%
czułość  a \ (a + b) = 50%
swoistość  d \ (c + d) = 100%
swoistość  d \ (c + d) = 100%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 100% (z 60% wyjściowo)
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 100% (z 60% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) =57% (z 40% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) =57% (z 40% wyjściowo)
przykład 3  ból za mostkiem
grupa diagnozowana w kierunku
początkowe
początkowe
choroby (IHD)  n=100
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby niskie
choroby niskie
wynik testu chorzy zdrowi
w grupie badanej 4%
w grupie badanej 4%
diagnostycznego n = 4 n = 96
(prewalencja)
(prewalencja)
dodatni - wysiłkowy ból 3 3
za mostkiem
ujemny - brak 1 93
czułość  a \ (a + b) = 75%
czułość  a \ (a + b) = 75%
swoistość  d \ (c + d) = 97%
swoistość  d \ (c + d) = 97%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 50% (z 4% wyjściowo)
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 50% (z 4% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 99% (z 96% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 99% (z 96% wyjściowo)
przykład 4  ból za mostkiem
grupa diagnozowana w kierunku
początkowe choroby (IHD) n=100
początkowe
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby umiarkowane
choroby umiarkowane
wynik testu chorzy zdrowi
w grupie badanej 50%
w grupie badanej 50%
diagnostycznego n = 50 n = 50
(prewalencja)
(prewalencja)
dodatni - wysiłkowy ból 38 1
za mostkiem
ujemny - brak 12 49
czułość  a \ (a + b) = 75%
czułość  a \ (a + b) = 75%
swoistość  d \ (c + d) = 94%
swoistość  d \ (c + d) = 94%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 97% (z 50% wyjściowo)
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 97% (z 50% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 80% (z 50% wyjściowo)
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 80% (z 50% wyjściowo)
przykład 5  ból za mostkiem
grupa diagnozowana w kierunku
początkowe
początkowe
choroby (IHD)  n=100
prawdopodobieństwo
prawdopodobieństwo
choroby wysokie
choroby wysokie
wynik testu chorzy zdrowi
w grupie badanej 80%
w grupie badanej 80%
diagnostycznego n = 80 n = 20
(prewalencja)
(prewalencja)
dodatni - wysiłkowy ból 60 1
za mostkiem
ujemny - brak 20 19
czułość  a \ (a + b) = 75%
czułość  a \ (a + b) = 75%
swoistość  d \ (c + d) = 95%
swoistość  d \ (c + d) = 95%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 98%
wartość predykcyjna dodatnia  a \ (a + c) = 98%
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 49%
wartość predykcyjna ujemna  d \ (b + d) = 49%
wniosek
racjonalne decyzje w procesie
racjonalne decyzje w procesie
diagnostycznym wymagają znajomości:
diagnostycznym wymagają znajomości:
przydatność testu diagnostycznego
przydatność testu diagnostycznego
zależy od:
zależy od:
prewalecji (pre-test probability) w badanej
prewalecji (pre-test probability) w badanej
grupie
grupie
czułości
czułości
swoistosći
swoistosći
wniosek
kontrintuicyjne !!!
kontrintuicyjne !!!
test czuły pozwala zmniejszyć
test czuły pozwala zmniejszyć
prawdopodobieństwo choroby na podstawie
prawdopodobieństwo choroby na podstawie
wyniku ujemnego  duża wartość predykcyjna
wyniku ujemnego  duża wartość predykcyjna
ujemna
ujemna
test swoisty pozwala zwiększyć
test swoisty pozwala zwiększyć
prawdopodobieństwo choroby na podstawie
prawdopodobieństwo choroby na podstawie
wyniku dodatniego  duża wartość predykcyjna
wyniku dodatniego  duża wartość predykcyjna
dodatnia
dodatnia