Capacitat d una prova diagnòstica per

Transcripción

1 10 febrer Exactitud Sensibilitat i especificitat 2. Proves basades en variables contínues Corbes ROC 3. Valor predictiu 4. Combinació de proves 5. Quocients de probabilitat Dr. Lluís Armadans Hospital Universitari Vall d Hebron. Facultat de Medicina. UAB

2 Capacitat d una prova diagnòstica per a classificar correctament els pacients Els resultats de la prova que s avalua es comparen amb els d un diagnòstic de referència o Gold standard S estima tant per als resultats positius de la prova com per als negatius

3 Avaluació de proves diagnòstiques Mostra d individus Prova que s avalua Prova de referència Gold standard Comparació Resultat: Positiu / Negatiu Malaltia: Present / Absent

4 Avaluació de proves diagnòstiques Resultat de la prova avaluada Positiu Negatiu Malaltia (segons Gold standard ) Present Absent Vertader Fals Positiu (VP) Positiu (FP) Fals Vertader Negatiu (FN) Negatiu (VN) Total malalts Total sans

5 Exactitud Resultat de la prova avaluada Malaltia (segons Gold standard ) Present Absent Positiva VP FP VP+FP Negativa FN VN FN+VN VP+FN FP+VN (Total malalts) (Total sans) Sensibilitat = VP VP + FN Especificitat = VN VN + FP

6 Sensibilitat i Especificitat Sensibilitat. Probabilitat que, en individus malalts, el resultat de la prova sigui positiu Especificitat. Probabilitat que, en no malalts, el resultat de la prova sigui negatiu

7 Exactitud Resultat de la prova estudiada Malaltia Present Absent Positiva VP FP VP+FP Negativa FN VN FN+VN VP+FN FP+VN (Total malalts) (Total sans) VP = Sensibilitat Total malalts VN = Especificitat Total sans

8 Exactitud del perímetre de la cintura per al diagnòstic de resistència a la insulina Resistència a la insulina Perímetre cintura Sí No 100 cm < 100 cm Sens = = 95,4% Esp = = 63,1% VP = Sens Total malalts = 0, = 665 VN = Esp Total sans = 0, = 1232 Font: Wahrenberg H, Hertel K, Leijonhufvud B-M, et al. BMJ. 2005; 330(7504):

9 Evaluación de la tira reactiva para el diagnóstico de infección urinaria en niños y adultos Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116: FUNDAMENTO: La tira reactiva se utiliza como primera prueba en la determinación de infección urinaria. MATERIAL Y MÉTODO: Se procesaron orinas de pacientes pediátricos y adultos, realizándose en todas ellas tira reactiva, observación microscópica del sedimento en fresco y con tinción de Gram y urocultivo; este último se consideró como método de referencia para valorar las otras pruebas. RESULTADO: La sensibilidad de la tira reactiva y del Gram fue superior en las orinas obtenidas de adultos que en las de niños, pero el examen en fresco del sedimento urinario tuvo mejor sensibilidad en pediatría. La especificidad de las tres pruebas de cribado previas al urocultivo presentó pocas variaciones en los dos grupos de edad. El valor predictivo positivo de la tira reactiva y del fresco del sedimento fue algo superior en orinas de niños que en las de adultos, al contrario de lo que ocurrió con la tinción de Gram. El valor predictivo negativo fue similar para los tres parámetros. CONCLUSIONES: La tira reactiva es un buen método para descartar la infección urinaria en niños y adultos, aunque su positividad obliga a un seguimiento bacteriológico posterior para llegar al diagnóstico de certeza. En niños menores de 2 años; recomendamos, sin embargo, el urocultivo universal.

10 Exactitud de la tira reactiva per al diagnòstic de la infecció urinària Urocultiu Tira reactiva Positiu Negatiu Positiva Negativa Sens = = 81,13% Esp = = 55,86% VP = Sens Total malalts = 0, = 86 VN = Esp Total sans = 0, = 548 Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

11 Exactitud del Gram del sediment per al diagnòstic de la infecció urinària Urocultiu Tinció de Gram Positiu Negatiu Positiva Negativa Sens = = 86,79% Esp = = 96,13% VP = Sens Total malalts = 0, = 92 VN = Esp Total sans = 0, = 943 Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

12 Interval de confiança Sensibilitat sensibilitat ± 1,96 * S * (1- S) VP + FN Especificitat especificitat ± 1,96 * Sp * (1- Sp) FP + VN

13 Sensibilitat i Especificitat: exemple de proves Malaltia Prova S E Referència Infart de miocardi CK 80 ui 93% 88% ECG, curs clínic Càncer de próstata Fosfatasa ácida 56% 94% Biopsia transrectal Càncer de pàncreas Ultrasons Trombosi profunda Pletismografia Examen rectal 69% 89% Id. Citologia aspiració 55% 91% Id. 65% 82% Cirurgia Scanner 90% 82% Id. 92% 92% Venografia Defectes neurals Colinesterasa l.a. 99% 66% Examen directe

14 Moltes proves diagnòstiques es basen en una variable contínua La distribució de la variable en pacients amb una malaltia es pot sobreposar a la dels pacients sense la malaltia En utilitzar una variable contínua, cal decidir quin valor s utilitzarà per a classificar els individus com sans o malalts (punt de tall)

15 Comparison of hemocytometer leukocyte counts and standard urinalyses for predicting urinary tract infections in febrile infants Lin DS, Huang FY, Chiu NC, et al. Pediatric Infect Dis J. 2000; 19(3): OBJECTIVES: To compare the accuracy of standard and hemocytometer white blood cell (WBC) counts and urinalyses for predicting urinary tract infection (UTI) in febrile infants. METHODS: Enrolled were 230 febrile infants < 12 months of age. All urine specimens were obtained by suprapubic bladder aspiration and microscopically analyzed by the standard urinalysis (UA) and by hemocytometer WBC counts simultaneously, and quantitative urine cultures were performed. Receiver-operating characteristic (ROC) curves were constructed for each method of UA. The optimal cutoff point of the UA test in predicting UTI was determined by ROC analysis. RESULTS: There were 37 positive urine cultures of at least 1,000 CFU/ml. Of these 37 patients, 9 females and 28 males, 1 had a positive blood culture (Escherichia coli). Thirty (81%) of the positive urine cultures had a bacterial colony count > or = 100,000 colony-forming units/ml, whereas the remaining had between 1,000 and 50,000 colony-forming units/ml. The area under the ROC curve for standard UA was , compared with for hemocytometer WBC counts (P < 0.05). For hemocytometer WBC counts, the presence of < or =10 WBC/microl appeared to be the most useful cutoff point, yielding a high sensitivity (83.8%) and specificity (89.6%). Standard UA, with a cutoff point of 5 WBC/high power field, had a lower sensitivity (64.9%) and similar specificity (88.1%). [...]. CONCLUSION: Hemocytometer WBC counts provide more valid and precise prediction of UTI in febrile infants than standard UA. The presence of > or =10 WBC/microl in suprapubic aspiration specimens is the optimum cutoff value for identifying febrile infants for whom urine culture is warranted.

16 Exactitud d un punt de tall baix No infecció urinària Nº Punt de tall Infecció urinària Molts falsos positius Sensibilitat elevada Especificitat baixa Falsos positius Leucòcits en orina

17 Exactitud d un punt de tall alt No infecció urinària Nº Punt de tall Infecció urinària Molts falsos negatius Sensibilitat baixa Especificitat elevada Falsos negatius Leucòcits en orina

18 Elecció del punt de tall Est pot calcular la sensibilitat i especificitat de cada punt de tall Exemple: perímetre de cintura i resistència a insulina: Com més baix sigui el punt de tall: Augmenta la sensibilitat Disminueix l especificitat Com més alt sigui el punt de tall: Disminueix la sensibilitat Augmenta l especificitat

19 Exactitud d un punt de tall Punt de tall No infecció Infecció urinària Nº urinària Leucòcits en orina

20 Exactitud de l anàlisi d orina al microscopi per a diagnosticar la infecció urinària Urocultiu Recompte leucòcits Positiu Negatiu 5 leucòcits/camp <5 leucòcits/camp Sens = = 64,9% Esp = = 88,1% Font: Lin DS. Pediatric Infect Dis J. 2000; 19: 223-7

21 Exactitud del recompte automàtic de leucòcits en orina per al diagnòstic de la infecció urinària Recompte de leucòcits Positiu Urocultiu Negatiu 10 leucòcits/µl <10 leucòcits/µl Sens = = 83,8% Esp = = 89,6% Font: Lin DS. Pediatric Infect Dis J. 2000; 19: 223-7

22 Ús de proves sensibles En les primeres etapes de l estudi d un malalt Quan no detectar la malaltia pot comportar problemes importants Malalties greus però tractables: tuberculosi, sífilis, malaltia de Hodgkin i certs càncers Si una prova té una sensibilitat alta, un resultat negatiu descarta el diagnòstic Quan la probabilitat de la malaltia és baixa i Quan la probabilitat de la malaltia és baixa i l objectiu és descobrir-la (cribratge)

23 Ús de proves específiques Si una prova té una especificitat alta, un resultat positiu confirma el diagnòstic Seran útils quan els possibles falsos positius puguin ocasionar danys emocionals, físics o econòmics: Abans d iniciar la quimioteràpia d un càncer cal confirmar el diagnòstic amb un examen histològic

24 Corba ROC Una corba ROC és la representació gràfica de la sensibilitat i especificitat dels diferents punts de tall d una prova diagnòstica basada en una variable contínua En abscisses es representa la proporció de falsos positius (=1-especificitat) de cada punt i, en ordenades, la seva sensibilitat

25 Comparison of hemocytometer leukocyte counts and standard urinalyses for predicting urinary tract infections in febrile infants Lin DS, Huang FY, Chiu NC, et al. Pediatric Infect Dis J. 2000; 19(3): OBJECTIVES: To compare the accuracy of standard and hemocytometer white blood cell (WBC) counts and urinalyses for predicting urinary tract infection (UTI) in febrile infants. METHODS: Enrolled were 230 febrile infants < 12 months of age. All urine specimens were obtained by suprapubic bladder aspiration and microscopically analyzed by the standard urinalysis (UA) and by hemocytometer WBC counts simultaneously, and quantitative urine cultures were performed. Receiver-operating characteristic (ROC) curves were constructed for each method of UA. The optimal cutoff point of the UA test in predicting UTI was determined by ROC analysis. RESULTS: There were 37 positive urine cultures of at least 1,000 CFU/ml. Of these 37 patients, 9 females and 28 males, 1 had a positive blood culture (Escherichia coli). Thirty (81%) of the positive urine cultures had a bacterial colony count > or = 100,000 colony-forming units/ml, whereas the remaining had between 1,000 and 50,000 colony-forming units/ml. The area under the ROC curve for standard UA was , compared with for hemocytometer WBC counts (P < 0.05). For hemocytometer WBC counts, the presence of < or =10 WBC/microl appeared to be the most useful cutoff point, yielding a high sensitivity (83.8%) and specificity (89.6%). Standard UA, with a cutoff point of 5 WBC/high power field, had a lower sensitivity (64.9%) and similar specificity (88.1%). [...]. CONCLUSION: Hemocytometer WBC counts provide more valid and precise prediction of UTI in febrile infants than standard UA. The presence of > or =10 WBC/microl in suprapubic aspiration specimens is the optimum cutoff value for identifying febrile infants for whom urine culture is warranted.

26 Comparison of hemocytometer leukocyte counts and standard urinalyses for predicting urinary tract infections in febrile infants Lin DS, Huang FY, Chiu NC, et al. Pediatric Infect Dis J. 2000; 19(3): (microscopi) (automàtic)

27 Interpretació de la corba ROC La corba ROC informa de la superposició de la variable en sans i malalts Com més s acosta al vèrtex superior esquerre, millor els discrimina Com més s acosta a la diagonal de la gràfica, pitjor els discrimina Com més elevada és l'àrea sota la corba ROC, millor els discrimina L àrea sota la corba ROC permet comparar L àrea sota la corba ROC permet comparar dues proves per al diagnòstic d una malaltia

28 Valor predictiu positiu. Probabilitat de tenir la malaltia quan el resultat de la prova diagnòstica ha estat positiu Valor predictiu negatiu. Probabilitat de no tenir la malaltia quan el resultat de la prova diagnòstica ha estat negatiu

29 Càlcul del valor predictiu Resultat de la prova estudiada Malaltia Present Absent Positiva VP FP VP+FP Negativa FN VN FN+VN VP+FN FP+VN VP Val pred + = VP + FP VN Val pred - = FN +VN

30 Valor predictiu de la tira reactiva per al diagnòstic de la infecció urinària Urocultiu Tira reactiva Positiu Negatiu Positiva Negativa VP + = = 16,57% VP - = = 96,48% Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

31 Valor predictiu del Gram del sediment per al diagnòstic de la infecció urinària Urocultiu Tinció de Gram Positiu Negatiu Positiva Negativa VP + = = 70,77% VP - = = 98,54% Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

32 Utilitat del valor predictiu Per al metge clínic, té més interès pràctic el Valor Predictiu que la Sensibilitat i la Especificitat, ja que la seva preocupació és conèixer quina és la probabilitat que un individu amb la prova positiva tingui la malaltia En canvi, conèixer amb quina probabilitat els individus malalts tenen la prova positiva, no li proporciona informació per al diagnòstic

33 Signe Patognomònic (E=VP+=100%) Signe patognomònic Prova de referència Malalt Sa Total Present Absent Total Un Signe Patognomònic es caracteritza per tenir una elevada Especificitat i un elevat Valor predictiu positiu La Sensibilitat sol ser baixa: només una petita fracció dels malalts presenten el signe Anterior taula: Especificitat = 100/100 = 1,00 ó 100% No hi ha falsos positius (FP= 0%) Valor predictiu positiu, VP+ = 10/10 = 1,00 ó 100% Sensibiltat = 10/100 = 0,10 ó 10%

34 Prevalence of red ear syndrome (RES) in juvenile primary headaches (El síndrome de l orella vermella és un signe altament específic de migranya). Raieli V et al. Cephalalgia 2010 Methods and results: A total of 226 children suffering from headache (aged 4 17 years) were enrolled. One hundred and seventy-two (76.4%) were affected by migraine, the remaining 54 (23.6%) by other primary headaches. RES was followed significantly more frequently by migraine (23.3%; p < ), and was characterized by high specificity and positive predictive value (96.3 and 95.3%, respectively). Migranya Sindrome Si No Total % RES ,6 no RES ,4 Total ,0 Especificitat = 52/54 = 96,3% Valor predictiu positiu, VP+ = 40/42 = 95,3% Sensibilitat = 40/172 = 23,3%; és baixa, ja que en els signes patognomòmics només una petita fracció dels malalts presenten el signe

35 Valor predictiu positiu El valor predictiu positiu d una prova depèn: De la prevalença de la malaltia De l especificitat de la prova En menor grau, de la sensibilitat de la prova

36 Valor predictiu positiu segons la prevalença de la malatia Pacients pediàtrics Pacients adults Tira reactiva Urocultiu + Urocultiu - Tira reactiva Urocultiu + Urocultiu Sens = 77,0% Esp = 55,4% Sens = 90,6% Esp = 56,3% VP + = 21,3% VP- = 93,9% VP + = 11,6% VP- = 99,0% Prevalença = 13,5% Prevalença = 5,9% Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

37 !"#$#%!&'("%)# $#'"*$)+"*,+-)!+$#)%'-!.+" 1 Va alor predi ictiu posi tiu 0,8 0,6 0,4 0,2 Tira Gram 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Prevalença Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

38 Valor predictiu negatiu segons la prevalença de la malaltia Va alor pred dictiu neg gatiu 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 Prevalença Sensibilitat = 0,8 Especificitat = 0,8

39 HIV. Positive Predictive Value of a single test depends on Specificity & varies with Prevalence Predictive Value, Positive Test HIV Prevalence OraQuick Reveal Uni-Gold 10% 99% 92% 97% 98% 5% 98% 85% 95% 96% 2% 95% 69% 87% 91% 1% 91% 53% 77% 83% 0.5% 83% 36% 63% 71% 0.3% 75% 25% 50% 60% 0.1% 50% 10% 25% 33% Test Specificity Single EIA 99.9% 99.1% 99.7% 99.8% CDC. Branson BM. Rapid HIV Testing Update

40 Prevalença de la malaltia 10% Efecte de la prevalença sobre el valor predictiu positiu, VP+ Per a una sensibilitat = 0,8 i una especificitat = 0,8 Resultat de la prova Malalts No malalts Totals Positiu Negatiu Totals Positiu Valor predictiu + 30,8% 20% Negatiu ,0% 50% Totals Positiu Negatiu Totals ,0%

41 Prevalença de la malaltia 10% Efecte de la prevalença sobre el valor predictiu negatiu, VP- Per a una sensibilitat = 0,8 i una especificitat = 0,8 Resultat de la prova Malalts No malalts Totals Positiu Negatiu Totals Positiu Valor predictiu - 97,3% 20% Negatiu ,1% 50% Totals Positiu Negatiu Totals ,00%

42 /0 Combinació en paral lel (simultànies) Les dues proves s apliquen a tots els pacients La malaltia es diagnostica si el resultat de qualsevol de les dues és positiu Combinació en sèrie (seqüencial) Una prova s aplica a tots els pacients. La següent només s aplica als individus amb La següent només s aplica als individus amb resultat positiu a la primera prova

43 Sensibilitat i especificitat dels paràmetres de la tira reactiva en orina Esterasa Urocultiu + Urocultiu Sens = 66,98% Esp = 75,33% Sang oculta Urocultiu + Urocultiu Sens = 52,8% Esp = 73,1% Proteïnes Urocultiu + Urocultiu Sens = 17,92% Esp = 96,43% Nitrits Urocultiu + Urocultiu Sens = 39,62% Esp = 98,98% Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

44 Exactitud de l aplicació en paral lel dels quatre paràmetres de la tira reactiva en orina Esterasa Sang Cultiu Cultiu Proteïnes Nitrits leucocitària oculta : : : : : : : : : : : : Sensibilitat = 81,3% Especificitat = 55,86%

45 Combinació de proves en paral lel Respecte a cada prova per separat, una combinació simultània de proves suposa: Una sensibilitat superior Una especificitat inferior

46 Combinació de proves diagnòstiques en sèrie Diagnòstic de la infecció urinària Tira reactiva + Gram del sediment + Urocultiu + Infecció urinària Prova més sensible Prova més específica

47 Combinació seqüencial de proves Respecte a cada prova per separat, la combinació seqüencial de proves suposa: Una sensibilitat inferior Una especificitat superior

48 Evaluación de la tira reactiva para el diagnóstico de infección urinaria en niños y adultos Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116: FUNDAMENTO: La tira reactiva se utiliza como primera prueba en la determinación de infección urinaria. MATERIAL Y MÉTODO: Se procesaron orinas de pacientes pediátricos y adultos, realizándose en todas ellas tira reactiva, observación microscópica del sedimento en fresco y con tinción de Gram y urocultivo; este último se consideró como método de referencia para valorar las otras pruebas. RESULTADO: La sensibilidad de la tira reactiva y del Gram fue superior en las orinas obtenidas de adultos que en las de niños, pero el examen en fresco del sedimento urinario tuvo mejor sensibilidad en pediatría. La especificidad de las tres pruebas de cribado previas al urocultivo presentó pocas variaciones en los dos grupos de edad. El valor predictivo positivo de la tira reactiva y del fresco del sedimento fue algo superior en orinas de niños que en las de adultos, al contrario de lo que ocurrió con la tinción de Gram. El valor predictivo negativo fue similar para los tres parámetros. CONCLUSIONES: La tira reactiva es un buen método para descartar la infección urinaria en niños y adultos, aunque su positividad obliga a un seguimiento bacteriológico posterior para llegar al diagnóstico de certeza. En niños menores de 2 años; recomendamos, sin embargo, el urocultivo universal.

49 Combinació de proves en paral lel Respecte a cada prova per separat, una combinació simultània de proves suposa: Una sensibilitat superior Una especificitat inferior

50 1 Quocient de probabilitat d un resultat positiu (Likelihood ratio +) Sensibilitat / (1 especificitat) Quocient de probabilitat d un resultat negatiu (Likelihood ratio -) (1 sensibilitat) / especificitat

51 ó à Tira Urocultiu Reactiva Positiu Negatiu Positiva ,811 LR + = = ,441 = 1,84 Negativa ,189 LR - = = = ,559 0,34 Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

52 ó à Tinció Urocultiu de Gram Positiu Negatiu Positiva Negativa ,868 LR + = = ,039 = ,132 LR - = = = ,961 22,41 0,14 Font: Latorre C, Noguero M, Mira A. Med Clin (Barc) 2001; 116:

53 Avaluació de proves diagnòstiques. Definicions Sensibilitat. Probabilitat que, en individus malalts, el resultat de la prova sigui positiu Especificitat. Probabilitat que, en no malalts, el resultat de la prova sigui negatiu Valor predictiu positiu. Probabilitat de tenir la malaltia quan el resultat de la prova diagnòstica ha estat positiu Valor predictiu negatiu. Probabilitat de no tenir la malaltia quan el resultat de la prova diagnòstica ha estat negatiu Corba ROC: representació gràfica de la sensibilitat i especificitat dels punts de tall d una prova basada en una variable contínua Quocient de probabilitat positiu: sensibilitat/(1 especificitat) Quocient de probabilitat negatiu: (1-sensibilitat)/especificitat

54 Si us plau, preguntes i dubtes