OCENA WARTOŚCI

OCENA WARTOŚCI

DIAGNOSTYCZNEJ BADAŃ

DIAGNOSTYCZNEJ BADAŃ

LABORATORYJNYCH

LABORATORYJNYCH

Wartość predykcyjna testu

Wartość predykcyjna testu

Zakład Diagnostyki

Zakład Diagnostyki

Katedry Biochemii Klinicznej

Katedry Biochemii Klinicznej

Collegium Medicum UJ, Kraków

Collegium Medicum UJ, Kraków

PROBLEMY NOWOCZESNEJ

DIAGNOSTYKI KLINICZNEJ



Na jakiej podstawie dokonać
wyboru testów dla
rozpoznania/monitorowania
choroby



Jak ocenić efektywność przyjętego
modelu postępowania

Badanie wartości diagnostycznej

poprzez porównanie testów



Wyniki uzyskane za pomocą
ocenianego testu porównuje się z
wynikami uzyskanymi w tej samej
grupie chorych

metodą referencyjną

(standardową)



Wartość diagnostyczną oceniamy
poprzez porównanie zgodności
pomiędzy

metodą badaną

i

metodą

referencyjną

Mierniki wartości
diagnostycznej:

Czułość

(Sensitivity)

Czułość

= PD/(PD+FU)

Czułość wyraża zdolność

potwierdzenia choroby u osób

chorych.

Mierniki wartości
diagnostycznej

: Swoistość

(Specificity)

Swoistość

=

PU/(PU+FD)



Swoistość wyraża zdolność
testu do wykluczenia
choroby

Mierniki wartości diagnostycznej:

Wartość predykcyjna (

Predictive

value

)



Wartość predykcyjna testu

(dodatnia)

jest to

stosunek liczby wyników prawdziwie dodatnich (PD) do

liczby wyników dodatnich (PD+FD)



PPV

(+)=

PD/(PD+FD)



Wartość predykcyjna wyraża zdolność

testu do

wykrywania

choroby w grupie

złożonej z chorych i nie-chorych)

Mierniki wartości diagnostycznej:

Wartość predykcyjna (

Predictive

value

)



Wartość predykcyjna testu

(ujemna)

jest to

stosunek liczby wyników prawdziwie ujemnych (PU) do
liczby wyników ujemnych (PU+FU)

NPV (-)= PU/(PU+FU)



Wartość predykcyjna wyraża zdolność
testu do

wykluczenia

choroby w grupie

złożonej z osób chorych i nie-chorych)

Problem kliniczny:

wartość

diagnostyczna oznaczeń

BNP



Czy oznaczanie

peptydu

natriuretycznego

typu B (BNP)

umożliwia rozróżnienie osób z

dysfunkcją i bez dysfunkcji lewego

przedsionka serca u osób w wieku

podeszłym?



Smith et al. BMJ 2000; 320: 906.

Warunki techniczne badania



Zdefiniowana populacja (target) :

grupa osób po 65 r. ż.



Badany test:

BNP



Cel badania (definicja):

LVSD



Ostateczne rozpoznanie (

metoda

referencyjna

):

echokardiografia – całkowita i miejscowa

ocena funkcji komór serca w tym pomiar
frakcji wyrzutu LV

Schemat postępowania w grupie o

ustalo- nych brzegowych warunkach

rekrutacji

P

P

a

a

cj

cj

en

en

ci > 65 r.ż.

ci > 65 r.ż.

Po

Po

m

m

i

i

ar

ar

stężenia

stężenia

BNP

BNP

Badanie e

Badanie e

cho

cho

k

k

ardiogra

ardiogra

ficzne

ficzne

po kątem obecności

po kątem obecności

LVSD

LVSD

Ocena porównawcza

Ocena porównawcza

Wyniki oznaczeń BNP u

pacjentów w wieku podeszłym



Grupa osób badanych …………….155



Wartość graniczna dla BNP……18.7 µg/ml



Ilość osób z potwierdzoną niewydolnością

lewokomorową serca (LSVD)…………12



Ilość osób z LSVD i BNP> 18.7…… 11



Ilość osób z LSVD i BNP < 18.7 …… ..1



Ilość osób bez LVSD i BNP< 18.7 … .93



Ilość osób bez LVSD i BNP> 18.7 ….50

Zestawienie wyników badania

BNP

(tablica czteropolowa 155 bad.

osób)

LVSD

Obecne

Nieobec

ne

BNP

>18.7

11

(TP)

50

(FN)

61

<18.7

1

(FP)

93

(TN)

94

Razem

12

143

155

Ocena wartości testu u 155

pacjentów

(

badanie BNP w rozpoznaniu LVSD

)

155

61

94

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present

Absent

143

12

50

11

1

93

czułość

11 / 12 = 92%

swoistość
93 / 143 = 65%

(

badanie BNP w rozpoznaniu

LVSD

)

155

61

94

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present

Absent

143

12

50

11

1

93

dodatnia wartość predykcyjna

11 / 61 = 18%

•ujemna wartość predykcyjna

93 / 94 = 99%

< Pr(D-|T-) >

Wartość predykcyjna jest

zależna

bezpośrednio

od

częstośći

(badanie wykonano w grupie 286

osób)

286

143

143

50

131

12

93

181

105

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present

Absent

•

D

odatnia wartość predykcyjna

131 / 181 = 72%

• Ujemna wartość predykcyjna

93 / 105 = 89%

Wartość predykcyjna jest

zależna

bezpośrednio

od

częstości występowania osób z

chorobą



Warunki brzegowe, są to warunki, jakie

muszą spełniać osoby zakwalifikowane

do badania, aby stosunek chorych do

nie-chorych był w przybliżeniu stały



Zachowanie stałych warunków

brzegowych (kryteria doboru do grupy

badanej) pozwala na utrzymanie stałej

proporcji poprawnych zaszeregowań w

stosunku do liczby badanych osób

Schemat postępowania w grupie o

ustalo- nych brzegowych

warunkach rekrutacji

P

P

a

a

cj

cj

en

en

ci > 65 r.ż.

ci > 65 r.ż.

Po

Po

m

m

i

i

ar

ar

stężenia

stężenia

BNP

BNP

E

E

cho

cho

k

k

ardiogra

ardiogra

fia na obecność

fia na obecność

LVSD

LVSD

u osób z BNP > 18.7

u osób z BNP > 18.7

Diagnostyka i leczenie

Diagnostyka i leczenie

Iloraz prawdopodobieństwa (LR) i

iloraz szans dają bardziej

wiarygodną ocenę testu w

badaniach klinicznych



Co to jest iloraz prawdopodobieństwa ?



Jest to wartość, która określa stosunek
prawdopodobieństwa rozpoznania choroby
w fazie pre-test do fazy post-test



Iloraz prawdopodobieństwa wykorzystuje
się do oceny stosowania więcej niż 2 testów

Iloraz prawdopodobieństwa dla

dodatniego wyniku testu (LR+)



Pytanie:



O ile częściej dodatni wynik
badania wystąpi u osób w grupie z
rozpoznaną chorobą w stosunku do
grupy porównawczej osób bez
badanej choroby

)

|

Pr(

)

|

Pr(













D

T

D

T

LR

Zestawienie wyników badania

BNP

(tablica czteropolowa 155 bad.

osób)

LVSD

Obecne

Nieobec

ne

BNP

>18.7

11

(TP)

50

(FN)

61

<18.7

1

(FP)

93

(TN)

94

Razem

12

143

155

Wartość informacji zawartej w

wyniku badania wyrażona jako LR



Tabela czteropolowa

(ocena oznaczeń BNP u ludzi po 65 r.

ż.)

155

61

94

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present

Absent

143

12

50

11

1

93

LR+ = czułość / (1-swoistość) =

11/12

/ (1-

93/143

)=91,6 / 35

=

2,62

Iloraz prawdopodobieństwa dla

ujemnego wyniku testu (LR-)

)

|

Pr(

)

|

Pr(













D

T

D

T

LR

O ile mniej prawdopodobne jest, że
ujemny wynik testu wystąpi u osób ze
zdefiniowaną chorobą w porównaniu
do tych, którzy są wolni od choroby

Przykład wyliczenia wartości LR-

(

Osoby po 65 r. ż. z lewokomorową

niewydolnością serca)

155

94

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present

Absent

61

143

12

50

11

1

93

LR-= (1-czułość) / swoistość = (1-

11/12

) /

93/143

= 8,4 / 65 =

0,13

Wyliczenie wartości LR na podstawie

tablicy czteropolowej (wartości

procentowe)

LR

100%

100%

34.97%

91.67%

8.33%

65.03%

0.13

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present

Absent

2.62

Interpretacja diagnostyczna

wyliczonych wartości LR



LR=1 wskazuje brak wartości

diagnostycznej



LR+ >10 jest zazwyczaj interpretowany

jako silnie dodatni wynik testu



LR- <0.1 jest zazwyczaj interpretowany

jako silnie ujemny wynik testu



Ale ostateczna ocena zależy jaka zmiana

prawdopodobieństwa konieczna jest dla

dokonania diagnozy

50%

92%

LR+ =
10

10%

55%

Prawdopodobieństwo LVSD po

oznaczeniu BNP

Prawdopodobieństwo „pre-test”

BNP

LR

5%

50%

Prawdopodobieństwo „post-test”

26.7

3.83

17%

79%

 18.7

-26.7

1.08

5%

52%

< 18.7

0.13

1%

12%

50%

79%

52%

12%

5%

17%

5%

1%

Zgodnie z teorią Bayesa...

Szansa

a

posteriori

Szansa

a priori

Iloraz

prawdopodobieńs

tw

=

x

Diagnostyczny iloraz szans

(DOR)

LR(+)

LR(+)

Diagnostic Odds Ratio

Diagnostic Odds Ratio

= ------------------

= ------------------

LR(-)

LR(-)

Swoistość Czułość

Swoistość Czułość

Diagnostic Odds Ratio

Diagnostic Odds Ratio

= ------------------ x

= ------------------ x

-----------------

-----------------

1-Czułość

1-Czułość

1

1

-

-

Swoistość

Swoistość

Pojedynczy parametr charakteryzujący

Pojedynczy parametr charakteryzujący

wartość diagnostyczną testu

wartość diagnostyczną testu

Praktyczny przykład zastosowania

reguły Bayes’a



Szansa „Pre-test”

–

Szansa wystąpienia choroby
wyrażona za pomocą ilorazu

–

przykład:

–

jeżeli 2 z 5 osób mają chorobę :
prawdopodobieństwo = 2/5 a

–

szansa = 2/3

Reguła Bayes’ a

Odds = prawdopodobieństwo/(1–

prawdopodobieństwo)



Prawdopodobieństwo = szansa /(1 +
szansa)

)

Pr(

1

)

Pr(

)

(

Odds











D

D

D

)

(

Odds

1

)

(

Odds

)

(

Pr











D

D

D

Zastosowanie reguły Bayes’

a

do pacjentów z BNP > 18.7



Pre-test probability = 0.5



Pre-test odds = 0.5 / (1-0.5) = 1



LR(BNP > 18.7)= 0.13



Szansa „post-test” (odds) = 1 x 0.13 =
0.13



Prawdpopodob post-test = 0.13 /
(1+0.13 = 0.12

Zastosowanie reguły Bayes’a do

wylicze-nia prawd. LVSD u osób z

BNP >26.7



Pre-test probability = 0.5



Pre-test odds = 0.5 / (1-0.5) = 1



LR(BNP >26.7) = 3.83



Szansa post-test (odds) = 1x3.83 =
3.83



Prawdpopodob. post-test = 3.83 /
(1+3.83)

= 0.79

Iloraz prawdopodobieństwa (LR)

jest lepiej dostosowany do

oceny testu w badaniach

klinicznych



Wielkość LR nie zależy od zakresu wartości
referencyjnych tylko od wyboru grupy
porównawczej



Wartość odcięcia przyjmuje się na
podstawie prawdopodobieństwa
wystąpienia choroby



Wielkość LR zależy (logarytmicznie) od „siły
sygnału” wyróżniając wyniki wskazujące na
bardziej zaawansowaną chorobę



LR i Odds są metodą z wyboru przy
porównywaniu różnicujących własności
testu w przypadku dwóch różnych chorób

Zadanie 1:



Proszę obliczyć chorobowość
(prewalencję) w grupie opisanej
poniżej.

Grupa badana obejmuje 126 osób,
u 40 potwierdzono echokardiograficznie

LVSD

Odpowiedzi – zadanie 1



Liczba chorych przebadanych: 126 osób



Liczba chorych z potwierdzonym
echokardiograficznie LVSD: 40



Liczba osób bez LVSD:

126-40=86

40

------------ x 100% = 32%

126

Zadanie 2:

Anemia z

niedoboru Fe

Obecne

Nieobecne

Pomiar
ferryty
ny

dodatni
<65

mmol/l

731

(a)

270

(b)

1001

(a+b)

Ujemny
>65

mmol/l

78

(c)

1500

(d)

1578

(c+d)

Razem

809

(a+c)

1770

(b+d)

2579

(a+b+c+d)

Wzory:



Czułość =

a / (a+c)



Swoistość =

d / (b+d)



PPV =

a / (a+b)



NPV =

d / (c+d)



LR+ =

czułość / (1- swoistość)



LR- =

(1-czułość) / swoistość



Chorobowość:

(a+c)/(a+b+c+d)

Odpowiedzi – zadanie 2



Czułość = 731/809 = 90%



Swoistość = 1500/1770 = 85%



LR+ = 90/15 = 6



LR- = 10/85 = 0,12



PPV = 731/1001 = 73%



NPV = 1500/1578 = 95%



Chorobowość (prewalencja)= 32%