Validitatea testelor de screening

VALIDITATEA TESTELOR DE SCREENING

Rezumat

Obiectiv Diagnosticul starii de sanatate a unei populatii cercetate, folosind testul de screening.

Definirea testului de screening,aspecte generale

Parametrii validitatii

Valoarea predictiva a testului

Reproductibilitatea testului

Cuvinte cheie:test de screening, validitate, sensibilitate, specificitate, valoare globala, valoare predictiva, reproductivitate.

Introducere
O ancheta epidemiologica transversala, cu caracter observational, prin care se urmareste identificarea prezumptiei bolilor sau altor caracetristici biologice, ori comportamentale, prevalente intr-o populatie, constituie un screening. Screening-ul are un scop predominant administrativ, adica permite diagnosticul starii de sanatate a populatiei studiate, serveste in procesele de planificare si programare sanitara, permite evaluarea unor actiuni sau programe. Poate fi urmat si de o faza diagnostica, in scopuri clinice, devenind astfel examen de prevalenta.
Testul de screening se aplica intr-o populatie sau intr-un esantion, si impart persoanele examinate in probabil bolnavi si probabil sanatosi. Testul trebuie sa fie in masura sa detecteze cat mai multi real-bolnavi din populatia examinata. Alegerea probelor de screening se face pe baza unor criterii, care trebuie respectate:

        sa nu faca rau;

        sa fie simpla (posibil a fi aplicata de cadre medii sanitare) ;

        sa se poata efectua repede;

        sa fie acceptata de populatie;

        sa aiba o validitate corespunzatoare;

        sa aiba o buna reproductibilitate;

        sa aiba o buna valoare predictiva;

        sa aiba un mare randament medical;

        sa aiba un cost redus s. a.

Deoarece la finele unui sreening se cunosc doar probabil bolnavii si probabil sanalosii, se impune evaluarea probelor de screening comparativ cu probe care pot stabili diagnosticul de certitudine. In acest scop, inainte de efectuarea probei de screening, se masoara validitatea, valoarea predictiva si reproductibilitatca probelor care se doresc a fi utilizate . Practic, se ia un lot de persoane sigur bolnave (B) si un lot de sigur non-bolnave (NB) de afectiunea care urmeaza a fi decelata prin screening; tuturor li se aplica proba de screening, consemnandu-se rezultatele acesteia, care pot fi: real- pozitivi (RP) (testul pozitiv la bolnavi) ; fals-pozitivi (FP) (testul pozitiv la non-bolnavi) ; real-negativi (RN) (testul negativ la non-bolnavi) si fals-negativi (FN) (testul negativ la bolnavi).

Validitatea reprezinta frecventa cu care rezultatele probei (pozitive sau negative) sunt confirmate, prin procedee diagnostice riguroase, si se masoara prin urmatorii 3 parametrii:

-         Sensibilitatea (SB) este capacitatea probei de a identifica pe cei care au boala si rezulta din raportul:

-         Specificitatea (SP) este capacitatea probei de a identifica corect non-bolnavii, si rezulta din raportul:

Sensibilitatea si specificitatea sunt competitive, dar nu complementare (cand una creste, cealalta scade, desi nu in aceeasi masura). Ambele sunt probabilitati conditionate, ele exprimand probabilitatea rezultatului pozitiv cu conditia de a fi bolnav, respectiv, probabilitatea rezultatului negativ cu conditia ca persoanele sa fie non-bolnave:

SB = Pr [ T (+) / B (+) ] si SP = Pr [ T (-) / B (-) ]

unde T = testul de screening

-         Valoarea globala (VG) sau eficacitatea testului reprezinta proportia rezultatelor corecte in totalitatea probelor efectuate (TG) si rezulta din raportul:

In alegerea probei de screening, orientarea se face dupa scopul propus pentru examinare. Astfel, daca boala este grava, pentru a nu se pierde bolnavi, se alege o proba cu sensibilitate mare; daca se intentioneaza examinarea ulterioara a probabil-bolnavilor, in vederea stabilirii diagnosticului de certitudine, pentru ca faza diagnostica sa nu fie incarcata, se va utiliza o proba cu specificitate mare.

Observatie: Schimbarea pragului de semnificatie pentru o proba de screening determina modificarea sensibilitatii si specificitatii.

Valoarea predictiva a probei de screening este importanta pentru clinician, care este interesat sa utilizeze o proba care sa aiba sansa cea mai mare de a identifica boala. Astfel:

-         Valoarea predictiva pozitiva [ VP (+) ], (valoarea predictiva a testului pozitiv) evidentiaza proportia real-pozitivilor (RP) in randul persoanelor cu testul pozitiv (P) :

-         Valoarea predictiva negativa [ VP (-) ] (valoarea predictiva a testului negativ) masoara proportia real-negativilor (RN) in randul persoanelor cu testul negativ (N) :

Valorile predictive nu depind de pragul ales pentru proba, dar depind de prevalenta bolii in populatie. Din cele expuse, reiese ca numarul de pozitivi stabiliti de testele de screening este mai mare decat numarul de bolnavi (aceste valori ar fi egale doar la probe cu SB si SP de 100%). Pentru a se aproxima cu mai mare exactitate probabilitatea de a fi bolnavi in masa pozitivilor [Pr (B / P], se utilizeaza teorema lui Bayes, care ia in considerare sensibilitatea si specificitatea testului de screening, cat si prevalenta estimata a bolii in populatie [ Pr (B) ], cu notiunea ei complementara - probabilitatea non-bolnavilor [ Pr (NB) ]:

Masurarea sensibilitatii, specificitatii si valorilor predictive ale unui test se utilizeaza si in practica clinica curenta, pentru aprecierea calitatilor unor probe diagnostice, prin compararea lor cu probe foarte sigure (de exemplu, compararea calitatii examenului radiologic al stomacului, cu gastroscopia, pentru diagnosticul cancerului gastric) (fig. 8). Reproductibilitatea (consistenta) unei probe este gradul de stabilitate care poate fi dovedit atunci cand o masuratoare se repeta, in conditii identice, la aceeasi populatie. Reproductibilitatea difera de acuratetea (exactitatea) probei, care este gradul in care masuratoarea prezinta valoarea reala a caracteristicii masurate, fiind importanta pentru clinician. .

Figura 8:

Exemplul de masurare a validitatii si valorilor predictive ale examenului radiologic gastric, comparativ cu gastroscopia, in decelarea cancerului gastric. Au fost examinati 145 de pacienti cu simptomatologie gastrica, la care examenul radiologic a decelat 18 cazuri probabile de cancer gastric. Gastroscopia a confirmat diagnosticul de cancer gastric in 14 cazuri din cei 18 suspecti. Se doreste maurarea validitatii examenului radiologic.

Aplicand teorema lui Bayes (cu procentele transformate in proportii, prin impartire la 100) , se obtine:

Se estimeaza ca doar 0, 607 (adica 60, 7%) din pacienti cu examen radiologic pozitiv au in realitate cancer gastric.

Intre reproductibilitate si validitate exista o dubla relatie: o validitate buna determina si o reproductibilitate buna, dar, invers, o reproductibilitate buna nu garanteaza si o validitate buna.
Reproductibilitatea poate masura performantele aparatului cu care se efectueaza determinarile, ori ale medicilor care citesc rezultatele diferitelor investigatii.
Masurarea reproductibilitatii se efectueaza prin calculul indicelui de concordanta (indice global care masoara concordanta) si/sau al coeficientului de concordanta K (kappa).Astfel, pentru calculul celor doi indici, datele obtinute din doua masuratori, efectuate in aceleasi conditii si in aceeasi populatie, se introduc intr-o tabela incrucisata cu notatii de tip n_ij (fig. b).

In acest mod de exprimare, sunt notate cu n_ij numarul de persoane care au calitatea i si j in fiecare caseta cu coordonatele respective, iar cu n_i totalul randului i, cu n _j totalul coloanei j (adica totalurile marginale), si cu n totalul general.

In fig. b s-a considerat ca masuratorile 'A' si 'B' au furnizat doar 3 dimensiuni, care urmau a fi luate in considerare pentru evaluarea reproductibilitatii probei. Pentru calculul indicelui de concordanta, se face raportul intre suma valorilor concordante (in tabelul dat, sunt concordante valorile lui n care au ambii indici, i si j, egali) si numarul total al persoanelor examinate (n ). Avem:

Figura b

Reproductibilitatea este cu atat mai ridicata, cu cat indicele de concordanta este mai apropiat de 100% si invers, cu atat mai scazuta, cu cat este mai aproape de 0%. Coeficientul de concordanta K (kappa) este un coeficient de corelatie intragrup si se calculeaza cu formula:

unde: reprezinta proportia observata;

reprezinta proportia asteptata;

Valoarea coeficientului de concordanta K este cuprinsa intre -1 si +1, reproductibilitatea fiind cu atat mai mare cu cat K se apropie de +1 si cu atat mai mica cu cat K se apropie de -1.

Prezentam un exemplu de masurare a reproductibilitatii rezultatelor citirii de catre doi medici a acelorasi 50 de radiografii pulmonare.

Exemplu privind reproductibilitatea: aceleasi 50 de radiografii pulmonare au fost citite de catre doi medici radiologi, denumiti 'A' si 'B', in vederea depistarii tuberculozei pulmonare. Rezultatele au fost notate astfel: cu '0' pentru absenta bolii, cu '+/-' pentru suspiciune de TBC si cu '+' pentru TBC certa, rezultatele fiind inscrise intr-un tabel incrucisat de tipul celui anterior:

Rezultate: intre rezultatele citirii celor 50 de radiografii de catre cei 2 medici, exista un indice de concordanta mediu (50%) , apropiat de valoarea 0, adica de mijlocul intervalului posibil pentru coeficientul K.

Discutii

In urma efectuarii testului de screening, randamentul citirii celor 50 de radiografii de catre cei 2 medici,poate fi de doua tipuri:unul medical si altul economic.

Randamentul medical   este raportul dintre numarul cazurilor depistate si numarul de subiecti investigati. Acest raport este de dorit sa fie cat mai mare posibil.

Randamentul economic poate fi apreciat prin constul unui caz depistat si se calculeaza prin raportul dintre suma costurilor tuturor probelor efectuate (costul probei, inmultit cu numarul de determinari) si numarul de cazuri depistate.

Cunoscand calitatile probelor de screening posibil a fi utilizate, cercetatorul poate alege acea sau acele probe care corespund cel mai bine scopului si obiectivelor examenului medical de masa care trebuie efectuat, cat si resurselor pe care le are la dispozitie.

Bibleografie Compendiul de biostatistica

Bayes and empirical bayes methods for data analysis / Bradley P. Carlin and
Thomas A. Louis

Matematici superioare , biostatistica si informatica-M.Gorunescu,F.Gorunescu, A.Prodan