Diagnostiske tester. Friskere Geiter Gardermoen, 21. november Petter Hopp Seksjon for epidemiologi

Transkript

1 Diagnostiske tester Friskere Geiter Gardermoen, 21. november Petter Hopp Seksjon for epidemiologi

2 Temaer Hva er en diagnostisk test Variasjon - usikkerhet Egenskaper ved en test Sensitivitet Spesifisitet Prediktiv verdi Hvordan forstå analysesvar Testing ved ulike formål

3 Hva er en diagnostisk test? Test Bedre enn tilfeldig gjetning (>50:50) Diagnostisk test Redusere usikkerheten omkring en helsetilstand Metode, prosedyre for å Skille mellom syke og friske Stille en diagnose Identifisere de som gjennomgår har gjennomgått infeksjon

4 Eksempler på diagnostiske tester Anamnese, sykehistorie, klinisk tegn Patologiske forandringer Påvise respons (antistoff, biokjemisk/fysisk) Indirekte påvisning av agens (antigener, gener) Påvise et agens (dyrking)

5 Forskjellige typer tester - Forskjellige typer usikkerhet ved tolking Anamnese, sykehistorie, klinisk tegn Er anamnesen spesifikk for en spesiell sykdom? Patologiske forandringer Patognomiske forandringer? Påvise respons (antistoff, biokjemisk/fysisk) Er agens tilstede nå? Indirekte påvisning av agens (antigener, gener) Valg av test avhenger av formål Er agens levende? Påvise et agens (dyrking) Agens, men ikke nødvendigvis sykdom

6 Én god (riktig) diagnostisk test Evne til å beskrive tilstanden riktig Treffsikkerhet (finne sann verdi) Presisjon (konsistent) Repeterbar (egne gjentak) Reproduserbar (under varierte betingelser)

7 Treffsikkerhet og presisjon Presisjon Treffsikkerhet

8 Treffsikkerhet og presisjon Treffsikker og presis Lite treffsikker, men presis Lite presis Lite treffsikker og lite presis XXXX XXXX X X X X X X X X Sann verdi

9 Hvordan sikre treffsikkerhet og presisjon? Valg av leverandør Positive og negative kontroller Interne kontroller Opplæring av personell Standardisering av rutiner Ringtester med mer Kvalitetssikring XXXX XXXX X X X X X X X X Sann verdi

10 Variasjon ved en to-delt respons (Ja/Nei) Ikke Nei infisert Infisert Ja Eks: Dyrking av bakterier, virus

11 Variasjon på en kontinuerlig skala Variasjon blant ikke-infiserte Variasjon blant infiserte Eks: Antistoffrespons, forekomst av PCR-produkt

12 Variasjon på en kontinuerlig skala Individer eller besetninger med lik status gir ulike svar Responsfordelingen for de med og de uten en tilstand vil ha ulike tyngdepunkt og gjennomsnitt. X X X X X XXX X X X Variasjon blant ikke-infiserte Variasjon blant infiserte Eks: Antistoffrespons, forekomst av PCR-produkt

13 Noen årsaker til forskjellig respons Infeksjonsstadium Immunstatus Alder Kjønn Fysiologi Fôring Arv Variasjon blant ikke-infiserte Variasjon blant infiserte

14 Tolking av respons som kan skyldes både negative og positive objekter Negativ Negativ/ Positiv Positiv

15 Cut-off verdi Negativ Negativ/ Positiv Positiv

16 Falske positive og falske negative Falske negative Falske positive Negativ Positiv Falske positive Tilfeldig variasjon Kryssreaksjon Annen sykdom/stress

17 Bestemmelse av cut-off verdi Negativ Positiv Avhenger av Formålet med testing Kostnader ved falske positive og falske negative Tilgjengelighet av konfirmerende tester

18 Egenskaper ved en test i en populasjon Sensitivitet Spesifisitet Prevalens Negativ prediktiv verdi Positiv prediktiv verdi

19 Sensitivitet og spesifisitet Sanne positive Falske positive Syk Frisk Totalt Test + a b a + b Test - c d c + d Sum a + c b + d n Falske negative Sanne negative

20 Sensitivitet og spesifisitet Syk Frisk Totalt Test + a b a + b Test - c d c + d Sum a + c b + d n Sensitivitet = Antall syke med positiv Totalt antall syke test = a a + c Spesifisitet = Antall friske med negativ Totalt antall friske test = b d + d

21 Bestemmelse av cut-off, eksempel Titer Infisert Ikke-infisert <1: : : : : : : : :

22 Bestemmelse av cut-off, eksempel Ikke-infisert Infisert Frekvens <1:2 l:02 l:04 l:08 l:16 l:32 l:64 l:128 l:256 Titer

23 Sensitivitet og spesifisitet Frekvens Ikke-infisert Infisert 10 Syk Frisk Totalt Test Test Sum <1:2 l:02 l:04 l:08 l:16 l:32 l:64 l:128 l:256 Titer Se = 104/104 = 1 Sp = 75/90 = 0,83 Cut-off Se Sp >=1:4 1 0,83 >=1:8 >=1:32

24 Sensitivitet og spesifisitet Frekvens Ikke-infisert Infisert 10 Syk Frisk Totalt Test Test Sum <1:2 l:02 l:04 l:08 l:16 l:32 l:64 l:128 l:256 Titer Se = 101/104 = 0,97 Sp = 85/90 = 0,94 Cut-off Se Sp >=1:4 1 0,83 >=1:8 0,97 0,94 >=1:32

25 Sensitivitet og spesifisitet Frekvens Ikke-infisert Infisert Syk Frisk Totalt Test Test Sum <1:2 l:02 l:04 l:08 l:16 l:32 l:64 l:128 l:256 Titer Se = 85/104 = 0,81 Cut-off Se Sp Sp = 90/90 = 1 >=1:4 1 0,83 Valg av cut-off avhenger av >=1:8 0,97 0,94 Formålet med testing >=1:32 0,81 1 Kostnader ved falske positive og falske negative Tilgjengelighet av konfirmerende tester

26 Dokumentasjon av MKS-status Scenario Munn og klauvsyke i Rogaland Utbruddet stanset med nedslakting og ringvaksinering Alle vaksinerte dyr slaktet Norge vil søke om status som MKS-fri uten vaksinering Det kreves serologisk undersøkelse av alle dyr i området for å dokumentere frihet

27 Dokumentasjon av MKS-status Serologisk undersøkelse av Test spesifisitet 99,95% Resultat A 50 dyr positive for MKS, hva gjør vi? Resultat B 100 dyr positive for MKS, hva gjør vi?

28 Forventet antall falske positive Spesifisitet: 98 % Besetningsstørrelse: 100 dyr Prosent 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Antall falske positive kan øke pga Kryssreaksjoner Annen sykdom/stress Antall positive

29 Prevalens Syk Frisk Totalt Test + a b a + b Test - c d c + d Sum a + c b + d n Tilsynelatende prevalens = Antall test positive Totalt antall = a + n b Sann prevalens = Antall syke Totalt antall = a + n c

30 Positiv prediktiv verdi Syk Frisk Totalt Test + a b a + b Test - c d c + d Sum a + c b + d n Sannsynligheten for at et dyr som tester positivt, faktisk er syk Positiv prediktiv verdi = Antall syke av test positive Totalt antall test positive = b a + b

31 Negativ prediktiv verdi Syk Frisk Totalt Test + a b a + b Test - c d c + d Sum a + c b + d n Sannsynligheten for at et dyr som tester negativt, faktisk er friskt Negativ prediktiv verdi = Antall friske av test negative Totalt antall test negative = c d + d

32 Prediktiv verdi Avhenger av sykdommens prevalens i populasjonen 1 Prediktiv verdi 0,8 0,6 0,4 0,2 Positiv Negativ Se=0,90 Sp=0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Prevalens

33 Kombinasjon av flere tester Test 1 Test Parallell fortolkning Seriell fortolkning Parallell-testing: øker Se - reduserer Sp Serie-testing: (alle positive), reduserer Se øker Sp

34 Hva oppnår man ved å kombinere flere tester Kombinasjonen kan øke Se eller Sp, men forutsetter at testene er uavhengige. Parallell test dyret må bevise at det er frisk (>Se, <Sp) (utelukke sjukdom) Serietest = dyret må bevis at det er infisert (<Se, >Sp) (konfirmere sjukdom) Gjentatt testing (>Se) (utelukke sjukdom)

35 Screening - besetningsnivå Sannsynligheten for å påvise en infeksjon i en positiv besetning er større enn test-sensitiviteten på enkeltdyrnivå Spesifisiten på besetningsnivå er lavere enn på enkeltdyrnivå

36 Besetningssensitivitet Besetningssensitivitet ved økende antall dyr undersøkt og besetningsprevalens 100,00 % Sensitivitet 80,00 % 60,00 % 40,00 % 20,00 % ,00 % 3 % 5 % 10 % 15 % 20 % Prevalens i besetningen Individsensitivitet: 90 %, spesifisitet: 100 %

37 Hvordan og hvorfor teste besetning/flokk/familie Teste utvalgte enkeltindivid Se øker med antall dyr som testes Se øker med prevalensen i besetningen Se reduseres med antall positive dyr nødvendig for positiv erklæring Samleprøve Tankmelkprøver Faecesprøver

38 Hvordan velge riktig test Den ideelle test (Se=1 og Sp=1) finnes ikke. Hva er viktig - høy Se eller høy Sp Konsekvenser av feilklassifisering (båndlegging/utslakting versus import) Testkostnader Laboratorieressurser

39 Eksempler på tester og testregimer brukt i Norge Diagnostikk av klinisk kasus Helseovervåking Program for å utrydde sjukdom Overvåkings- og kontrollprogram Importkontroll

40 Diagnostikk av kliniske kasus Kombinasjon av mange tester Forventer høy prevalens av sjukdom, sensitivitet mindre kritisk Dersom positiv diagnose har store konsekvenser brukes ofte konfirmerende tester (dvs Sp ~ 1)

41 Helseovervåking Rutinemessige kontroller for å kartlegge sjukdomstilstand og tidlig avdekke sjukdom Ofte friske dyr, trenger derfor sensitive tester

42 Program for å utrydde sjukdom Dersom sjukdommen er utbredt: Krever moderat sensitivitet og spesifisitet Dersom sjukdommen er sjelden Krever høy spesifisitet for å unngå falske positive Krever høy sensitivitet for å finne alle positive Løses ofte ved å bruke en sensitiv første test og en spesifikk konfirmerende test.

43 Program for å utrydde sjukdom Utvikling i antall positive besetninger i populasjonen Etter innføring av test 1 og test Test Test 2 0

44 Overvåkings- og kontrollprogram Ofte bruk av bare en test, evt. innledende test og en konfirmerende test Krav om høy spesifisitet Sensitivitet bestemt på pragmatisk grunnlag (lav sensitivitet kan dels kompenseres ved å øke antall prøver)

45 Importkontroll Forventer lav prevalens av sjukdom, krever høy sensitivitet Mindre kostnader med falske positive, mindre krav til spesifisiteten

46 Konklusjon Valg av diagnostisk test avhenger av: Sjukdom Populasjonen Formål med undersøkelsen Tilgjengelige ressurser Tid, økonomi, arbeidskraft

47 Takk for oppmerksomheten