ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΝΟΣΗΛΕΥΤΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΕΠΙΔΗΜΙΟΛΟΓΙΑ ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΠΙΔΗΜΙΟΛΟΓΙΑΣ: ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΔΙΟΜΗΔΟΥΣ ΜΑΡΙΑΝΝΑ

ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ

ορισμος Η «ευαισθησία» (sensitivity = sen) αναφέρεται στην πιθανότητα ένα ασθενές άτομο να ταξινομηθεί ως ασθενές. Η «ειδικότητα» (specificity = spe) αναφέρεται στην πιθανότητα ένα υγιές άτομο να ταξινομηθεί ως υγιές. Η ευαισθησία υπολογίζει το ποσοστό των ψευδώς αρνητικών και η ειδικότητα το ποσοστό των ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων όταν ελέγχεται μεγάλος αριθμός θετικών και αρνητικών δειγμάτων. Ευαισθησία είναι δηλαδή το ποσοστό των ασθενών που ταξινομούνται ως ασθενείς Ειδικότητα είναι το ποσοστό των υγειών που ταξινομούνται ως υγιείς.

Μοντeλο για την Ευαισθησiα και την Ειδικoτητα Πληθυσμός Ταξινομηθέντες ως ασθενείς Ασθενείς Υγιείς Ταξινομηθέντες ως ασθενείς (ψευδώς θετικοί) Ασθενείς Ταξινομηθέντες ως Υγιείς (ψευδώς αρνητικοί) Ας θεωρήσουμε ότι σε έναν πληθυσμό υπάρχουν μερικά άτομα που πάσχουν από μια ορισμένη νόσο και άλλα που όχι. Ας υποθέσουμε επίσης ότι υπάρχει μια μέθοδος για την ταξινόμηση αυτών των δύο μερών του πληθυσμού, αλλά η μέθοδος ταξινομεί μερικά από τα υγιή άτομα ως ασθενή και μερικά ασθενή άτομα ως υγιή. Εδώ τα υγιή και ασθενή αναφέρονται απλά στην απουσία ή παρουσία της υπό εξέταση συγκεκριμένης νόσου. Η εικόνα 4.1 παρουσιάζει την κατάσταση. Ασθενείς Ταξινομηθέντες ως ασθενείς (

υπολογισμος Ευαισθησία = αριθμός ασθενών που ταξινομούνται ως ασθενείς ολικός αριθμός ασθενών Ειδικότητα = αριθμός υγιών που ταξινομούνται ως υγιείς ολικός αριθμός υγιών

Άσκηση Μία απλή και φθηνή μέθοδος διαλογής έχει επιλεγεί για την ταυτοποίηση ατόμων με μία συγκεκριμένη νόσο. Για να μελετηθεί η ευαισθησία και η ειδικότητα η μέθοδος δοκιμάστηκε σε 200 άτομα με μία λεπτομερή κλινική εξέταση. Υπολογίστε την ευαισθησία και ειδικότητα της μεθόδου διαλογής.

Άσκηση (συν) Παρουσία νόσου σύμφωνα με την εξέταση διαλογής Ναι Όχι ΣΥΝΟΛΟ Παρουσία νόσου σύμφωνα με την κλινική εξέταση (πραγματική κατάσταση) 60 20 80 40 120 100 200 Aristera :πραγματική κατάσταση 60=αληθώς θετικά 20 = ψευδώς αρνητικά 40=ψευδώς θετικά 80=αληθώς αρνητικά

Λυση Ευαισθησία=60/80=0,75 Ειδικότητα=80/120=0,67 Δηλ από τους 80 που βράθηκαν ασθενείς το τεστ βρήκε τους πραγματικούς 60, άρα ποσοστό 60/80 =0,75 = 75%

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΚΑΤΆ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΠΟΛΑΣΜΟΥ To ποσοστό των ατόμων που ταξινομούνται ως πάσχοντες είναι: P’= Ρ x ευαισθησία + (1 -Ρ)x(1 -ειδικότητα) =Ρ x sen + (1 -Ρ)x(1 –spe) και έτσι εξαρτάται από τον επιπολασμό (P), την ευαισθησία και την ειδικότητα. Eάν Ρ = 0.01 και ευαισθησία = ειδικότητα =· 0.99, τότε Ρ = 0.02. Αυτό σημαίνει ότι εάν ο επιπολασμός εκτιμόταν με το ποσοστό εκείνων που στο δείγμα ταξινομήθηκαν ως ασθενείς, τότε η εκτίμηση θα ήταν 0.02, όταν η αληθής τιμή είναι 0.01. Το συστηματικό σφάλμα (bias) είναι σημαντικό (υπερεκτίμηση του 100%!). Σε μελέτες όπου ο στόχος είναι να εκτιμηθεί ο επιπολασμός μιας συγκεκριμένης νόσου σε έναν πληθυσμό, ένα τυχαίο δείγμα του πληθυσμού συχνά εξετάζεται και τα άτομα του δείγματος ταξινομούνται κατά το εάν έχουν τη νόσο ή όχι. Επομένως μπορεί να φαίνεται λογικό να εκτιμηθεί ο επιπολασμός (στον πληθυσμό) με το ποσοστό εκείνων που στο δείγμα ταξινομήθηκαν σαν να είχαν τη νόσο. Ατυχώς αυτή η διαδικασία μπορεί να εμπεριέχει μια σημαντική προκατάληψη (μεροληψία, συστηματικό σφάλμα, bias)

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΠΟΛΑΣΜΟΥ Εφόσον η πιο πάνω εξίσωση μπορεί να λυθεί ως προς Ρ, μια διορθωμένη εκτίμηση μπορεί να αποκτηθεί σε εκείνες τις περιστάσεις όπου η ευαισθησία και η ειδικότητα είναι κι οι δυο γνωστές ή μπορούν να εκτιμηθούν. Ο Ρ ακολουθεί την εξίσωση: P= ( P’+ ειδικότητα-1)/ (ευαισθησία+ειδικότητα-1) = ( P’+ spe-1)/ (sen+spe-1)

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΠΟΛΑΣΜΟΥ Παράδειγμα: Μια μελέτη επιπολασμού της υπέρτασης που ορίστηκε ως διαστολική πίεση αίματος πάνω από 90 mm Hg, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δείξει αυτή τη διαδικασία (Rogan and Gladen 1978). Στον πληθυσμό που μελετήθηκε, 25% είχε πίεση αίματος πάνω από 90 mm Hg. Από προηγούμενες μελέτες ήταν γνωστό ότι η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση της πίεσης του αίματος είχε μια ευαισθησία του 93% και μια ειδικότητα του 91%. Χρησιμοποιώντας την πιο πάνω μέθοδο διόρθωσης του επιπολασμού, μπορεί να υπολογιστείμια διορθωμένη τιμή 19% : P= ( P’ + ειδικότητα-1)/ (ευαισθησία+ειδικότητα-1)= (P’ + spe-1)/ (sen+spe-1)=(0.25 + 0.91-1)/(0.93 + 0.91-1)=0.19

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΛΟΓh (screening) Οι εξετάσεις προσυμπτωματικού ελέγχου (screening examinations) σκοπεύουν να ανακαλύψουν ανθρώπους με τη νόσο σε ένα αρκετά πρώιμο στάδιο όπου δεν έχουν αναζητήσει ιατρική φροντίδα, με την ελπίδα ότι η πρώιμη θεραπεία θα είναι ωφελιμότερη. Τα άτομα για τα οποία οι εξετάσεις προσυμπτωματικού ελέγχου δίνουν ένα θετικό αποτέλεσμα εξετάζονται παραπέρα για τον καθορισμό της διάγνωσης και της πιθανής πρώιμης θεραπείας.

Διαγνωστικη αξια Από όλους εκείνους που βρέθηκαν θετικοί σε μία εξέταση προσυμπτωματικού ελέγχου, το ποσοστό εκείνων που είναι ΑΛΗΘΩΣ ΘΕΤΙΚΟΙ, ονομάζεται ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΑΞΙΑ της νόσου. Ισούται με Διαγνωστική αξία = P x ευαισθ (P x ευαισθ) + (1-P) x (1-ειδικοτ) (Αληθώς θετικά / αληθ. Θετικά + ψευδ. Θετ.)

Ασκηση Σε μία δοκιμασία διαλογής που αποσκοπούσε σε έγκαιρη διάγνωση μίας συγκεκριμένης νόσου, χρησιμοποιείται ένα ανιχνευτικό όργανο, του οποίου και οι δύο, ευαισθησία και ειδικότητα είναι 99%. Από όσους υποβλήθηκαν στη δοκιμασία διαλογής, ένας στους 1000 έχει τη νόσο. ? Τι ποσοστό από εκείνους που στη δοκιμασία διαλογής βρέθηκαν θετικοί, έχουν όντως τη νόσο;

Λυση Η άσκηση ουσιαστικά ζητάει τη διαγνωστική αξία της εξέτασης. Διαγνωστ. Αξία = P x ευαισθ / P x ευαισθ + (1-P) x (1-ειδικοτ) = = 0.001 Χ 0.99 / 0.001 Χ 0.99 +(1-0.001) Χ (1-0.99) = 0.09 (9%).

Η διαγνωστικh αξiα για μερικοyς συνδυασμοyς του επιπολασμοy, της ευαισθησiας και της ειδικoτητας. Επιπολασμός (%) Ευαισθησία (%) Ειδικότητα (%) 99 95 90 80 20 96 83 69 50 10 92 68 31 5 84 32 17 1 16 8 4 0.1 9 2 0.4 Όπως μπορεί να φανεί από τον πίνακα 4.1 η διαγνωστική αξία θα είναι χαμηλή όταν ο επιπολασμός είναι χαμηλός, ακόμα και για υψηλές τιμές της ευαισθησίας και της ειδικότητας. Η διαγνωστική αξία είναι, για παράδειγμα, μόνο 50% όταν ο επιπολασμός είναι 1% και η ευαισθησία και η ειδικότητα είναι και οι δύο 99%, ώστε από εκείνους που ταξινομούνται ως άρρωστοι με μια δοκιμασία διαλογής (screening test) μόνον ένα 50% θα είναι πράγματι άρρωστοι. Αυτός ο τύπος δυσταξινόμησης πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την αξιολόγηση της χρησιμότητας μιας δοκιμασίας διαλογής- η χρησιμότητα εξαρτάται επίσης από το κόστος και την ταλαιπωρία, για τα άτομα και την κοινωνία, των επιπρόσθετων εξετάσεων και θεραπειών που απαιτούνται και από τα οφέλη που προκύπτουν από την πρώιμη θεραπεία για εκείνους που είναι πράγματι, άρρωστοι.

aσκηση Επιπολασμός (%) Ευαισθησία (%) Ειδικότητα (%) 99 95 90 80 20 96 83 69 50 10 92 Α 31 5 84 Β 17 1 16 8 4 0.1 9 2 0.4 Με βάση τον παραπάνω πίνακα να βρεθεί η θετική προγνωστική αξία των περιπτώσεων Α και Β.

Λyση Περίπτωση Α Θετική Προγνωστική Αξία = P x ευαισθ / P x ευαισθ + (1-P) x (1-ειδικοτ) = = 10 x 95 / 10 x 95 + (100-10) x (100-95) = = 950 / 950 + 90 x 5 = 950 / 1400 = 68% Αντίστοιχα υπόλογίζουμε και την περίπτωση B

Η επίδραση της επιδημιολογίας

Διαμορφωση πολιτικης υγειας Εάν η επιδημιολογία ευελπιστεί να προάγει ουσιαστικά την πρόληψη και τον έλεγχο των ασθενειών, τα αποτελέσματα των επιδημιολογικών ερευνών πρέπει να μπορούν να επηρεάσουν την πολιτική υγείας. Σήμερα η Επιδημιολογία δεν έχει αξιοποιηθεί σε όλο το εύρος της χρησιμότητας της με αποτέλεσμα να είναι λίγες οι χρήσεις της. Παρόλα αυτά η σπουδαιότητα των εφαρμογών της επιδημιολογίας στη λήψη αποφάσεων σε θέματα που αφορούν την υγεία έχει ήδη αναγνωρισθεί πλήρως.

Διαμορφωση πολιτικης υγειας Στη διαμόρφωση της πολιτικής υγείας, η χρησιμοποίηση συγκριτικών στοιχείων όσον αφορά τη θνησιμότητα και την αναπηρία βοηθά: να υπολογιστούν με ακρίβεια τα αποτελέσματα των μη θανατηφόρων νοσημάτων και οι επιπτώσεις τους στη γενική υγεία των πληθυσμών να ενημερωθούν οι ιθύνοντες όσον αφορά τόσο τις προτεραιότητες στην παροχή υπηρεσιών και στον προγραμματισμό υγείας όσο και για την έρευνα και την ανάπτυξη του τομέα υγείας

σχεδιασμοσ υγειας Εκτίμηση του μεγέθους της ασθένειας Αναγνώριση (ταυτοποίηση) των αιτιών της ασθένειας Εκτίμηση της αποτελεσματικότητας των διαφόρων κοινωνικών παρεμβάσεων Μέτρηση της αποδοτικότητας των κοινωνικών παρεμβάσεων αναφορικά με τους χρησιμοποιηθέντες πόρους Εφαρμογή των παρεμβάσεων Έλεγχος των απαιτούμενων ενεργειών και εκτίμηση της γενομένης προόδου

ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΠΡΟΓΝΩΣΤΙΚΗ ΑΞΙΑ Η θετική προγνωστική αξία εκφράζει την πιθανότητα ένα άτομο με θετική εξέταση να νοσεί ενώ η αρνητική προγνωστική αξία εκφράζει την πιθανότητα ένα άτομο με αρνητική εξέταση να μη νοσεί. Η θετική προγνωστική αξία δεν εξαρτάται μόνο από την ακρίβεια της εξέτασης αλλά και από την συχνότητα (prevalence) της νόσου.

Επαναληπτική Άσκηση 5 Σε μία εξέταση που έγινε σε 120 αγρότες βρέθηκαν 56 περίπτώσεις με άσθμα. Η ευαισθησία της εξέτασης είναι 95% και η ειδικότητα 98%. Να βρείτε τον επιπολασμό του άσθματος μεταξύ του αγροτικού πληθυσμού. Ποιά είναι η θετική προγνωστική αξία της εξέτασης;

Λύση Επιπολασμός P= 56/120= 0,47 ή 47% Θετική προγνωστική αξία = = P x ευαισθ / P x ευαισθ + (1-P) x (1-ειδικοτ) = =0.47 x 0.95 / 0.47 x 0.95 + (1-0.47) x (1-0.98) = =0.45/0.45 + 0.53x0.02 = 0.45/0.46 = 0.98 ή 98%

Πραγματική κατάσταση Αληθές Ψευδές Αποτέλ. εξέτασης Θετική Αληθώς Θετικό 2 Ψευδώς Θετικό 18 Θετική προγν. Αξία Αληθώς θετικά / αληθώς θετικά + ψευδώς θετικά Αρνητική Ψευδώς Αρνητικό 1 Αληθώς Αρνητικό 182 Αρνητική προγν. Αξία Αληθώς αρνητικά / αληθώς αρνητ. + ψευδώς αρνητικά Ευαισθησία αληθώς θετικά + ψευδώς αρνητικά Ειδικότητα Αληθώς αρνητικά / αληθώς αρνητ. + ψευδώς θετικά Θετική προγνωστική: πιθανότητα ένας που έχει τεστ θετικό να νοσεί πραγματικά 30

Συζήτηση Η διαγνωστική αξία είναι χαμηλή όταν ο επιπολασμός είναι χαμηλός, ακόμα και για υψηλές τιμές ευαισθησίας και ειδικότητας. Η διαγνωστική αξία πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη κατά την αξιολόγηση της χρησιμότητας μίας δοκιμασίας. Η χρησιμότητα επιπλέον εξαρτάται από το κόστος, την ταλαιπωρία για άτομα και κοινωνία και από τα οφέλη που προκύπτουν από τη θεραπεία.

-Likelihood ratio (Λόγος πιθανοφάνειας) Στα πλαίσια του ελέγχου των διαγνωστικών δοκιµασιών, ο όρος εκφράζει την πιθανότητα (α) ανεύρεσης θετικής της δοκιµασίας µεταξύ των νοσούντων προς την πιθανότητα ανεύρεσής της θετικής µεταξύ των µη νοσούντων (λόγος πιθανοφάνειας για θετικό αποτέλεσµα) ή (β) ανεύρεσης αρνητικής της δοκιµασίας µεταξύ των νοσούντων προς την πιθανότητα ανεύρεσής της αρνητικής µεταξύ των µη νοσούντων (λόγος πιθανοφάνειας για αρνητικό αποτέλεσµα). Δηλαδή, στον παρακάτω τετράπτυχο πίνακα:

LR-= (1 - Sensitivity) / (Specificity) Θετικός λόγος πιθανοφάνειας: εκφράζει πόσες φορές πιο συχνά εμφανίζεται το θετικό αποτέλεσμα στους πάσχοντες σε σχέση με τους μη πάσχοντες από το νόσημα που διερευνάται Αρνητικός λόγος πιθανοφάνειας: εκφράζει πόσες φορές πιο συχνά εμφανίζεται το αρνητικό αποτέλεσμα στους μη πάσχοντες σε σχέση με τους πάσχοντες από το νόσημα που διερευνάται LR-= (1 - Sensitivity) / (Specificity)

LR+= ορθώς (+) / Ψευδώς (+)= LR-= Ψευδώς (-) / ορθώς (-)= Λόγος πιθανοφάνειας (likelihood ratio): LR+= ορθώς (+) / Ψευδώς (+)= =Ευαισθησία /1- Ειδικότητα LR-= Ψευδώς (-) / ορθώς (-)= (1 - Sensitivity) / (Specificity)= (1-Ευαισθησία) / Ειδικότητα LR-= (1 - Sensitivity) / (Specificity) Ορθώς αρνητικά +ψευδώς θετικά=1 Άρα ψευδώς θετικά = 1-ειδικότητα ψευδώς αρνητικά + ορθώς θετικά=1 Άρα ψευδώς αρνητικά = 1-ευαισθησία

(+) Προγνωστική αξία: 97/(97+6)= 94.2% ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΝΟΣΟΣ ΣΥΝΟΛΟ + - 97 6 103 3 94 100 200 Ευαισθησία: Ειδικότητα: (+) Προγνωστική αξία: (-) Προγνωστική αξία: Ευασθησία: 97/100=97% Ειδικότητα: 94/100=94% (+) Προγνωστική αξία: 97/(97+6)= 94.2% (-) Προγνωστική αξία: 94/(94+3)=96.9% 35

ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΝΟΣΟΣ ΣΥΝΟΛΟ + - α β α+β γ δ γ+δ α+γ β+δ α+β+γ+δ Λόγος πιθανοφάνειας (likelihood ratio): LR+= ορθώς (+) / Ψευδώς (+)= =Ευαισθησία /1- Ειδικότητα LR-= (1 - Sensitivity) / (Specificity) ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ (sensitivity): α/ α+γ Ορθώς θετικά ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ (specificity): δ/ β+δ= Ορθώς αρνητικά Ψευδώς θετικά= 1-ειδικότητα 36