Анализ и сравнение диагностических тестов Диагностический показатель представляет собой биологический феномен, возникающий или изменяющийся при патологии, который может быть обнаружен с помощью стандартизованного диагностического метода. Под лабораторным методом понимают определенную технологию, направленную на выявление лабораторного показателя. Однако, для определения одного показателя могут быть использованы несколько методов. Например, для выявления антител к двуспиральной ДНК используется 3 методических подхода, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. В рамках каждой технологии возможны модификации, а лаборатории обычно используют реактивы разного качества. В результате разные методы имеют свои аналитические характеристики, и результаты определения одного показателя разными методами могут значительно отличаться. Как следствие, при использовании разных методов определения одного показателя отличаются как границы нормы, так и его диагностическое значение. Для того чтобы избежать путаницы в методических особенностях выявления диагностических показателей, в лабораторной медицине используется еще одно понятие – диагностический тест. Диагностический тест представляет собой определение диагностического показателя с помощью конкретного лабораторного метода, аналитические параметры которого остаются на постоянном уровне при условии контроля качества его выполнения. «Золотой» стандарт - такой диагностический тест, который максимально точно (практически безошибочно) определяет наличие или отсутствие определенной болезни у пациента. Результатом использования диагностического теста является получение данных. Вне зависимости от характера получаемых данных (качественных или количественных) результаты каждого теста могут быть условно разделены на положительные и отрицательные. Обычно в качестве такой условной границы используется одна из границ нормы, однако могут быть выделены другие границы. Последние могут быть использованы для решения других клинических задач, например определения прогностических факторов, факторов риска или контроля терапии. Хотя большинство тестов могут использоваться для решения нескольких клинических задач, аналитические характеристики лабораторного теста обычно исследуются именно при постановке диагноза. Процесс установления диагноза несовершен. Мы можем лишь предполагать, что диагноз верен, нежели утверждать это со всей определенностью. Раньше врачи выражали степень уверенности в клиническом диагнозе предваряя его словами «исключено» или «возможно». Современые клиницисты все чаще выражают свою уверенность в диагнозе через вероятности. Следовательно, врач должен понимать математическую суть диагностической ценности тестов в различных ситуациях. Как правило это помогает врачу уменьшить степень неопределенности того или иного диагностической ситуации. В ряде случаев – точнее оценить эту неопределенность, а иногда лишь осознать степень своей неуверенности в диагнозе. При оценке аналитических параметров теста он используется на двух группах обследованных: больных с заболеванием и контрольной популяции. Соотношение между результатами тестирования и верным диагнозом представлено в таблице 1. Таблица 1. Наличие болезни Диагностический тест ЕСТЬ НЕТ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ИП ЛП ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЛО ИО ИП– истинно положительный, ИО - истинно отрицательный, ЛО – ложно-отрицательный, ЛО - ложно-положительный Всего возможны четыре варианта толкования результатов теста – два истинных и два ложных. Наиболее важными параметрами любого теста являются аналитическая точность, чувствительность и специфичность. Таблица 2. ИП+ИО ИП+ИО+ЛП+ЛО ИП Чувствительность (Ч) = ИП +ЛО ИО Специфичность (С) = ИО+ЛП Ч Фактор риска = (отношение правдоподобия) (1-С) ИП Предсказание положительного результата = ИП+ЛП ИО Предсказание отрицательного результата = ИО+ЛО Для сравнения разных диагностических тестов между собой используется понятие аналитической точности, представляющей собой число истинных результатов к числу всех результатов обследования. С помощью этого показателя можно сопоставить различные методы определения одного показателя при обследовании одной популяции больных. (Какая часть всех тестов дала правильные результаты) Чувствительность представляет собой число корректных положительных результатов обследования к общему числу обследованных больных. Специфичность указывает на число корректных отрицательных результатов обследования к общему числу контрольной группы. Чувствительный тест следует выбрать, если есть риск пропустить заболевание при неясной диагностической картине или сузить рамки диагностического поиска, исключив ряд частых причин с помощью высокочувствительных тестов. В последнем случае для врача чувствительный тест наиболее информативен, когда он дает отрицательный результат. ( Насколько хорош тест для выявления пациентов имеющих данное состояние) Например если чувствительность оцениваемая 85% предполагает, только 85% из числа Ибольных будут на основании теста будут признаны таковыми, а у остальных 15% результаты будут ЛО Специфичные тесты нужны для подтверждения диагноза, предложенного на основании других данных. Высокоспецифичные тесты особенно необходимы, если ложноположительный результат может нанести пациенту вред, например, в результате ошибочно назначенного лечения. (Насколько хорош тест для правильного исключения пациентов не имеющих данное состояние) Специфичность оцениваемая 95%, означает, что 10% лиц не страдающая данным заболеванием на основании анализа, будут расценены как больные. У 10% результаты будут ЛП Для того чтобы уточнить вероятность постановки диагноза с помощью теста в стандартной клинической ситуации используется понятие предсказательной ценности (predictivevalue). Так предсказание положительного результата теста (ППР) определяется как вероятность того, что пациент болен, если получен положительный результат теста. ППР непосредственно зависит от специфичности теста. При высоких значениях этого показателя можно считать, что полученные результаты подтверждают предполагаемый диагноз. (Если у челка тест положительный какова вероятность того, что у него действительно есть данное заболевание) Предсказание отрицательного результата (ПОР) определяет вероятность того, что обследованный здоров, если получен отрицательный результат теста. Чем чувствительнее тест, тем выше его ПОР. То есть, возрастает уверенность врача в том, что отрицательные результаты теста отвергают наличие заболевания. Важно подчеркнуть, что ППР и ПОР являются вторичными показателями, так как прямо зависят от соотношения числа больных в группе с заболеванием и числа лиц контрольной группы. Чем больше было обследовано больных по сравнению с контрольной группой, тем выше ППР, и наоборот, чем меньше больных было обследовано для определения аналитических параметров теста, тем выше ПОР.(Если у чел-ка тест отрицательный, какова вероятность того, что у него действительно нет данного заболевания) Точность = Отношение правдоподобия указывает на значимость теста для повышения уверенности относительно положительного диагноза. Высокое отношение правдоподобия указывает на высокую ценность теста, но из этого не обязательно следует то, что положительный результат теста является хорошим критерием наличия болезни. (насколько вероятно то, что тест будет положительным у чел-ка с заболеванием по сравнением со здоровым) Задачи для самостоятельного решения Задача 1. В клинику обратился пациент с анемией и уровнем железа сыворотки 60ммоль/л. Доктор обнаружил систематический обзор сывороточного железа, как диагностического теста на железодефицитную анемию, с результатами, представленными в таблице ниже: Заболевание (железодефицитная анемия) Тест (железо сыворотки) Присутствует Отсутствует Положительный 731 270 (< 65ммоль/л) Отрицательный 78 1500 (>= 65ммоль/л) Насколько хорошо результат теста предсказывает заболевание? Задача 2. Определить качество диагностического теста натрийуретического гормона (Втипа) N-концевой пропептид (NT-proBNP), как показателя ранних стадий сердечной недостаточности относительного золотого стандарта. застойная сердечная недостаточность Проверяемый диагностический тест Присутствует Отсутствует Положительный результат 670 202 (>= 100 пг/мл) Отрицательный результат (<100 пг/мл) 74 640 Задача 3. В таблице представлено соотношение между результатами рентгеновского сканирования печени и правильным диагнозом, основанным на результатах вскрытия, биопсии или хирургического осмотра. Насколько полезно использование рентгеновского сканирования для диагностики патологии печени. Результат сканирования Патология Норма Наличие патологии Патология 231 27 Норма 32 54 Задача 4. В таблице представлены результаты исследования эффективности теста «Babycheck» на выявление беременности через 15 дней задержки менструального цикла. В таблице отражены результаты теста и правильные результаты, подтвержденные анализом крови. Насколько эффективно использование теста для ранней диагностики беременности. Наличие беременности Результат стрип-теста есть нет положительный 350 12 отрицательный 15 257 Задача 5. Рассчитать все параметры из таблицы 2 для теста идентификации травматического генеза хронических субдуральных гематом (СГ) по наличию интракапсулярных включений комплексов арахноидэндотелия в составе капсулы гематомы. Результаты идентификации травматического генеза хронических СГ приведены в таблице: Включения арахноидэндотелия Генез хронических СГ Травматический Самопроизвольный Обнаружены 4 3 Не обнаружены 13 9 Итого 17 12 Задача 6. У 114 женщин с нормальными результатами физикального обследования (без пальпируемых образований в молочной железе) и аномальной маммограммой была проведена тонкоигольчатая биопсия, а затем последовала хирургическая эксцизионная биопсия той же самой молочной железы. Определить аналитические параметры теста. Хирургическая биопсия Результаты тонкоигольчатой биопсии Рак присутствует Рак отсутствует Положительные 14 8 Отрицательные 1 91 Задача 7. У 317 женщин с пальпируемыми образованиями в молочной железе была проведена тонкоигольчатая биопсия, а затем последовала хирургическая эксцизионная биопсия той же самой молочной железы. Определить аналитические параметры теста. Хирургическая биопсия Результаты тонкоигольчатой биопсии Рак есть Рака нет Положительные 113 15 Отрицательные 8 181 Задача 8. Для определения диагностической эффективности различных форм ПСА были обследованы 151 мужчина в возрасте от 49 до 85 лет. Всем пациентам было проведено трансректальное ультразвуковое исследование с мультифокальной биопсией, определены концентрации общего и сводного ПСА в сыворотке крови. Оценить диагностическую эффективность теста по f-ПСА-d в выявлении РПЖ. Хирургическая биопсия Результаты f-ПСА-d Рак есть Рака нет Положительные 62 62 Отрицательные 1 26 Количественная оценка клинического эффекта 1. Провести анализ предложенных данных в пакете MedStat по схеме 1. Схема 1. Схема проведения оценки эффекта лечения в пакете MedStat. 1. Рассчитать абсолютный риск для контрольной группы и группы исследования (интервальную оценку представить графически). 2. Рассчитать показатель САР для контрольной группы и группы исследования (дать интервальную оценку). 3. Рассчитать показатель ОР для контрольной группы и группы исследования (дать интервальную оценку). 4. Рассчитать показатель ЧБНЛ для контрольной группы и группы исследования (дать интервальную оценку). 5. Сделать вывод. Дать клиническую интерпретацию полученных результатов. Пример задания. Состояние глубокой депрессии может лечиться с помощью лекарственных препаратов, с использованием психотерапии или комбинацией двух методов. M. Keller с коллегами (“A Comparison of Nefazodone, the Cognitive Behavioral-Analysis System of Psychotherapy, and Their Combination for the Treatment of Chronic Depression;' N. EngL J. Med., 342:1462-1470, 2000) провели сравнение этих подходов, проведя исследование на группе пациентов, которым был выставлен диагноз хроническая глубокая депрессия. Состояние было оценено по шкале Hamilton Rating Scale for Depression (максимум 24 балла), где более высокое значение указывает на более серьезные нарушения. Исходное состояние у всех испытуемых соответствовало не менее 20 баллам. Исследователи случайным образом разделили больных на три группы: медикаментозное лечение (nefazodone), психотерапия или сочетание двух методов, – и проводили лечение на протяжении 12 недель. Ремиссия определялась в случае, когда оценка по шкале Hamilton Rating Scale for Depression снижалась до 8 и менее баллов после 10 недель лечения. Получены следующие результаты. Группы сравнения Результат лечения Nefazodone или Комбинированное психотерапия лечение Отсутствие 263 104 ремиссии Ремиссия 77 75 Оцените результаты исследования. Алгоритм выполнения работы. Задание 1. 1) Для проведения оценки рисков выберем соответствующую таблицу в программе MedStat пункт: Данные|Новые данные|Расчет рисков – (рисунок 9.1) и введем данные. Рис. 9.1. Ввод данных для расчета рисков в программе MedStat. 2) Проведем расчет абсолютного риска неэффективности лечения (отсутствие ремиссии) для двух групп, для чего выберем соответствующий пункт: Расчет рисков, – (рисунок 9.2). Рис. 9.2. Расчет абсолютного риска в программе MedStat. 3) Проведем расчет показателя САР, для чего выберем соответствующий пункт: Снижение Абсолютного Риска, – (рисунок 9.3). Рис. 9.3. Расчет показателя САР в программе MedStat. 4) Проведем расчет показателя ОР, для чего выберем соответствующий пункт: Отношение Рисков, – (рисунок 9.4). Рис. 9.4. Расчет показателя ОР в программе MedStat. 5) Проведем расчет показателя ЧБНЛ, для чего выберем соответствующий пункт: Число Больных которых Необходимо Лечить, – (рисунок 9.5). Рис. 9.5. Расчет показателя ЧБНЛ в программе MedStat. 6) Полученные результаты представим в виде отчета к лабораторной работе. Образец отчета. 1) На рисунке представлена интервальная оценка частоты отсутствия эффекта лечения для двух групп больных. Рисунок. Интервальная оценка частоты встречаемости отсутствия эффекта лечения для группы больных, при лечении которых использовались отдельные методики и их комбинация (указано значение частоты, %, стандартная ошибка и 95% ДИ). 2) Для оценки эффективности двух методов рассчитаем показатель Снижения Абсолютного Риска. Получим: Риски неэффективности лечения в группах статистически значимо различаются, p<0,001.САР=19,3% (95% ДИ 10,8%–27,7%). 3) Для оценки эффективности двух методов рассчитаем показатель Отношения Рисков. Получим: Риски неэффективности лечения в группах статистически значимо различаются, p<0,001.ОР=1,33 (95% ДИ 1,16–1,53). 4) Для оценки эффективности двух методов рассчитаем показатель Числа Больных которых Необходимо Лечить. Получим: Риски неэффективности лечения в группах статистически значимо различаются, p<0,001. ЧБНЛ =5,2 (95% ДИ 3,6–9,2). 5) Вывод. При проведении исследования установлено, что применение комбинированного лечения позволяет снизить (p<0,001) риск недостижения ремиссии при лечении состояние глубокой депрессии по сравнению с методиками лечения с помощью медикаментозного лечения (nefazodone) или психотерапии, отдельно, ОР=1,33 (95% ДИ 1,16–1,53). Задачи для самостоятельного решения Задача 1. В таблице описываются результаты части программы профилактики тромбоэмболических осложнений с применением компрессионного трикотажа у пациентов урологических отделений, которым проводилось высокотехнологичное лечение. Оценить эффективность метода для различных видов оперативного вмешательства. Видеоэндоскопические и инновационные оперативные вмешательства Брахитерпия Фотодинамическая терапия мочевого пузыря Лапароскопическая резекция почки ТУР мочевого пузыря Число пациентов, участвующих в программе Возникновение тромбо– эмболических осложнений в послеоперационном периоде Исследуемая Контрольная группа группа 2 15 Исследуемая группа 25 Контрольная группа 21 21 18 1 12 2 1 0 0 192 187 16 52 Задача 2. В клинике проводилось исследование эффективности терапии препарата Мелаксен у пациентов с нарушениями сна и сердечно–сосудистой патологией. Оцените эффективность препарата для разных симптомов, используя данные из таблицы. Симптомы Нарушения сна Депрессия Головная боль Количество пациентов 50 45 37 Положительный результат 21 15 12 Задача 3. Оценить эффективность препарата «Панклав» в дозировке 625 мг для лечения пациентов с воспалительными заболеваниями ЛОР–органов. Количество исследуемых На 7–й день лечения с острым риносинуитом Количество пациентов с отсутствием симптомов Мужчины 14 12 Женшины 16 14 Задача 4. Сравнить эффективность и безопасность парентерального применения диклофенака натрия и метамизола натрия на догоспитальном этапе при болевых синдромах различного происхождения. Количество Повторные вызовы Уменьшение исследуемых по поводу скелетно– интенсивности боли больных мышечной боли при почечной колике Группа метамизола 240 43 144 натрия Группа диклофенака 153 14 114 натрия Задача 5. Для разных возрастных категорий рассчитать относительный, добавочный и добавочный популяционный риски при изучении связи между курением, инсультом и возрастом. Возраст 45-49 50-54 55-59 60-64 65-69 Заболеваемость Некурящие (% на Курящие (% на 1000 людей) 1000 людей) 7,4 29,7 17,2 37,0 27,9 64,7 47,4 76,9 80,2 98,4 Задача 6. Произвести расчет оценки эффекта: курение и смертность от рака легкого в населенням пункте с населеним в 1000 человек, если распространенность курения 56%. смертность некурящие 10% курящие 60%
