ΕιΣαγωγη ΣτιΣ ΒιοϊατρικεΣ ΕπιΣτημεΣ- ΑΣφαλεια Βιοϊατρικων ΕργαΣτηριων ΕιΣαγωγη ΣτιΣ ΒιοϊατρικεΣ ΕπιΣτημεΣ- ΑΣφαλεια Βιοϊατρικων ΕργαΣτηριων Ενότητα 1η Εισαγωγή στην Εργαστηριακή Διαγνωστική Επιστήμη

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Χρησιμότητα Διαγνωστικών Ελέγχων Πρόληψη ασθενειών (εντοπισμός παραγόντων κινδύνου, ανίχνευση ασθένειας σε ασυμπτωματικούς ασθενείς) Διάγνωση ασθενειών (επιβεβαίωση ύπαρξης και στάδιο ασθένειας σε συμπτωματικούς ασθενείς) Θεραπεία ασθενειών (εκτίμηση σοβαρότητας ασθένειας, επιλογή φαρμακευτικής αγωγής, επιλογή και ρύθμιση θεραπευτικής αγωγής)

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Κόστος  Από τα δεδομένα του 9μήνου (Ιαν. – Σεπτ. 2015), προκύπτει πως ο ΕΟΠΥΥ έχει πληρώσει 399,75 εκατομμύρια ευρώ για περίπου 64 εκατομμύρια διαγνωστικές εξετάσεις που έκαναν οι ασφαλισμένοι του.  Λαμβάνοντας υπόψη πως η μηνιαία δαπάνη είναι περίπου 40 εκατομμύρια ευρώ, η συνολική δαπάνη του ΕΟΠΥΥ για διαγνωστικές εξετάσεις θα ξεπεράσει τα 500 εκατομμύρια ευρώ έως το τέλος του έτους.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Κανόνες παραπομπής διαγνωστικών εξετάσεων.  Αριθμ. Γ3γ/40426 – ΦΕΚ B 2221 – 18.07.2016  Αριθμ. Γ3γ/οικ.56177 – ΦΕΚ B 2324 – 27.07.2016 (συμπληρωματική)

Διαγνωστικοί Έλεγχοι  Διαχωρίζονται κατά τη συνταγογράφηση ποιες εξετάσεις επιτρέπεται να γράφει ένας γιατρός προκειμένου να γίνει η διάγνωση στον ασθενή και ποιες εξετάσεις για παρακολούθηση, ανάλογα με την ειδικότητά του, ενώ τίθενται όρια και στην περιοδικότητα με την οποία γράφονται οι εξετάσεις παρακολούθησης.  Οι εξετάσεις «διάγνωσης» επιτρέπονται μόνο μία φορά τον μήνα για την ίδια νόσο και τον ίδιο ασθενή. Για τις εξετάσεις «παρακολούθησης» καθορίζεται με την υπουργική απόφαση διάστημα περιοδικότητας.  Ειδικό καθεστώς ισχύει για τα «πακέτα εξετάσεων» που αφορούν τα χρόνια νοσήματα καθώς η ένταξή τους στο σύστημα της ηλεκτρονικής συνταγογράφησης γίνεται σε διασύνδεση με θεραπευτικά πρωτόκολλα.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Κίνδυνοι  Φάρμακα που χρησιμοποιούνται κατά την εξέταση (π.χ σε αξονικές τομογραφίες).  Δυσφορία του ασθενούς, που έχει ως αποτέλεσμα να μην ολοκληρώνεται ο έλεγχος. Κίνδυνοι ψευδώς θετικού ελέγχου:  Ανάγκη διερεύνησης περισσότερων παραγόντων από τα αποτελέσματα του πρώτου ελέγχου.  Ψυχολογική κατάπτωση του ασθενούς και κίνδυνος υποβολής σε θεραπεία μη απαραίτητη.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Προετοιμασία διαγνωστικών ελέγχων Προετοιμασία ασθενούς Μέτρηση γλυκόζης και τριγλυκεριδίων  νηστεία Μέτρηση κινάσης της κρεατινίνης (kreatine kinase)  αποφυγή έντονης άσκησης Συλλογή δείγματος Δείγμα πλήρως ταυτοποιημένο. (στοιχεία ασθενούς- επισήμανση του δείγματος) Ώρα δειγματοληψίας

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Ώρα δειγματοληψίας Επίπεδα αμινογλυκοζιδίων  διαφορά πριν ή μετά τη λήψη του φαρμάκου. Επίπεδα φαρμάκων  όχι δειγματοληψία κατά τη φάση διασποράς του φαρμάκου. Ουσίες με περιοδική διακύμανση (κορτιζόλη κατά τη διάρκεια της μέρας)  γνώση της ακριβούς ώρας δειγματοληψίας.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Χαρακτηριστικά διαγνωστικών ελέγχων Ακρίβεια (Accuracy) Πιστότητα (Precision) Παρεμποδιστικοί Παράγοντες (Interfering Factors) Τιμές Αναφοράς (Reference range) Ευαισθησία (Sensitivity) Εξειδίκευση (Specificity)

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Accuracy - Precision ISO 5725-1: Accuracy consists of Trueness (proximity of measurement results to the true value) and Precision (repeatability or reproducibility of the measurement) By Pekaje at English Wikipedia - Transferred from en.wikipedia to Commons., GFDL, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1862863  BS ISO 5725-1: "Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 1: General principles and definitions.", p.1 (1994) By SV1XV - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25587770

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Accuracy - Precision Low accuracy, poor precision, good trueness  Low accuracy, good precision, poor trueness By DarkEvil - DarkEvil, based on Image:Accuracy and precision-highprecisionlowaccuracy.gif which is free., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1420117

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Accuracy - Precision Good accuracy, precision and trueness 

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Τιμές Αναφοράς (Reference Range) Εξαρτώμενες από τη μέθοδο και το εργαστήριο. Πιθανά εξαρτώμενες από ηλικία, φύλο, σωματικό βάρος διαίτα, ώρα κατά τη διάρκεια της μέρας, δραστηριότητα ή νηστεία.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Τιμές Αναφοράς (Reference Range) Εκφράζουν το μέσο όρο των αποτελεσμάτων του ελέγχου στο 95% μικρού πληθυσμού υγιών ασθενών. (5% των υγιών ασθενών μπορούν να έχουν θετικό διαγνωστικό έλεγχο)

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Παρεμποδιστικοί Παράγοντες (Interfering Factors) Εξωτερικοί παράγοντες Λήψη φαρμάκων (π.χ η λήψη διουρητικών φαρμάκων επηρεάζει τη συγκέντρωση Na+ και K+) Κάπνισμα (αυξάνει τα ηπατικά ένζυμα με αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων ενώσεων, όπως η θεοφυλλίνη, που μεταβολίζονται στο συκώτι. Εσωτερικοί παράγοντες  Λιπαιμία (ψευδώς χαμηλά επίπεδα Na+ εάν στο πρωτόκολλο ο ορός αραιώνεται πριν τη μέτρηση του Na+) After hemolysis, lipemia is the most frequent endogenous interference that can influence results of various laboratory methods by several mechanisms. The most common preanalytical cause of lipemic samples is inadequate time of blood sampling after the meal or parenteral administration of synthetic lipid emulsions. 

100% ευαισθησία του ελέγχου Διαγνωστικοί Έλεγχοι Ευαισθησία (Sensitivity)  Η πιθανότητα ασθενής πληθυσμός να έχει θετικό αποτέλεσμα ελέγχου. Όλος ο ασθενής πληθυσμός  θετικό αποτέλεσμα ελέγχου Όλος ο υγιής πληθυσμός  αρνητικό αποτέλεσμα ελέγχου 100% ευαισθησία του ελέγχου  Έλεγχος υψηλής ευαισθησίας χρησιμοποιείται ώστε να αποκλειστεί μία διάγνωση. Μικρός αριθμός αποτελεσμάτων ψευδώς αρνητικών. HIV virus  HIV antibody test.

100% εξειδίκευση του ελέγχου Διαγνωστικοί Έλεγχοι Εξειδίκευση (Specificity)  Η πιθανότητα υγιής πληθυσμός να έχει αρνητικό αποτέλεσμα ελέγχου. Όλος ο υγιής πληθυσμός  αρνητικό αποτέλεσμα ελέγχου Όλος ο ασθενής πληθυσμός  θετικό αποτέλεσμα ελέγχου 100% εξειδίκευση του ελέγχου  Έλεγχος υψηλής εξειδίκευσης χρησιμοποιείται ώστε να επιβεβαιωθεί μία διάγνωση. Μικρός αριθμός αποτελεσμάτων ψευδώς θετικών. gouty arthritis  παρουσία βελονοειδών κρυστάλλων στα λευκοκύτταρα στη μικροσκοπική εξέταση του συνδετικού υγρού.

 Απαραίτητη η σύγκριση με “gold standard”. Διαγνωστικοί Έλεγχοι Προσδιορισμός Ευαισθησίας και Εξειδίκευσης  Απαραίτητη η σύγκριση με “gold standard”. gold standard: διαδικασία που προσδιορίζει την ακριβή κατάσταση του ασθενούς  Η κλασική πνευμονική αγγειογραφία εξακολουθεί να αποτελεί την εξέταση “gold standard” για τη διάγνωση της Πνευμονικής Εμβολής.  Η ταυτοποίηση του DNA με τη χρήση STR's (Small Tandem Repeats) εξετάζει μια σειρά από πολυμορφικούς γενετικούς δείκτες (STR), που βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα. Σε αντίθεση με τους παλαιότερους δείκτες VNTR, που τείνουν πλέον να καταργηθούν, μαζί με την επίσης απαρχαιωμένη πλέον ανάλυση αντιγόνων ιστοσυμβατότητας HLA και τις ομάδες αίματος, η γενετική ταυτοποίηση με συγκεκριμένους και ειδικά πιστοποιημένους δείκτες STR αποτελεί σήμερα τη μέθοδο αναφοράς (gold standard), τόσο στη διερεύνηση πατρότητας, όσο και στις ιατροδικαστικές εγκληματολογικές εφαρμογές της μεθόδου.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Ευαισθησία vs. Εξειδίκευση Ελέγχου True positive: the patient has the disease and the test is positive. False positive: the patient does not have the disease but the test is positive. True negative: the patient does not have the disease and the test is negative. False negative: the patient has the disease but the test is negative.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι The sensitivity of a clinical test refers to the ability of the test to correctly identify those patients with the disease.  A test with 100% sensitivity correctly identifies all patients with the disease.  A test with 80% sensitivity detects 80% of patients with the disease (true positives) but 20% with the disease go undetected (false negatives). A high sensitivity is clearly important where the test is used to identify a serious but treatable disease (e.g. cervical cancer). Screening the female population by cervical smear testing is a sensitive test. However, it is not very specific and a high proportion of women with a positive cervical smear who go on to have a colposcopy are ultimately found to have no underlying pathology.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι The specificity of a clinical test refers to the ability of the test to correctly identify those patients without the disease.  a test with 100% specificity correctly identifies all patients without the disease.  a test with 80% specificity correctly reports 80% of patients without the disease as test negative (true negatives) but 20% patients without the disease are incorrectly identified as test positive (false positives).

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Θετική διαγνωστική αξία (Positive predictive value, PPV)  ‘How likely is it that this patient has the disease given that the test result is positive?’ Αρνητική διαγνωστική αξία (Negative predictive value, NPV) ‘How likely is it that this patient does not have the disease given that the test result is negative?’

Διαγνωστικοί Έλεγχοι

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Λόγος πιθανοφάνειας (Likelihood ratio) how much more likely is it that a patient who tests positive has the disease compared with one who tests negative. Λόγος πιθανοφάνειας (Likelihood ratio) Receiver operator characteristic curves a plot of (1−specificity) of a test on the x-axis against its sensitivity on the y-axis for all possible cut-off points. the false positive rate of a test is shown on the x-axis against the true positive rate on the y-axis or

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Fig 1: Receiver operator curves: (A) line of zero discrimination (AUC=0.5); (B) typical clinical test (AUC=0.5–1.0); perfect test (AUC=1.0). Clinical tests: sensitivity and specificity Abdul Ghaaliq Lalkhen, MB ChB FRCA Anthony McCluskey, BSc MB ChB FRCA Contin Educ Anaesth Crit Care Pain (2008) 8 (6): 221-223.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Ευαισθησία vs. Εξειδίκευση Ελέγχου

the higher the sensitivity, the lower the specificity, and vice versa. Διαγνωστικοί Έλεγχοι Ευαισθησία vs. Εξειδίκευση Ελέγχου the higher the sensitivity, the lower the specificity, and vice versa.

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Δείγμα 100.000 ατόμων  500 είναι ασθενείς  99.500 είναι υγιείς  Από τους 500 ασθενείς:  450 θετικό αποτέλεσμα  50 αρνητικό αποτέλεσμα  Από τους 99.500 υγιείς  9.950 θετικό αποτέλεσμα  89.550 αρνητικό αποτέλεσμα

Διαγνωστικοί Έλεγχοι Patients with bowel cancer (as confirmed on endoscopy) Condition positive Condition negative Fecal occult blood screen test outcome Test outcome positive True positive (TP) = 20 False positive (FP) = 180 Positive predictive value= TP / (TP + FP) = 20 / (20 + 180) = 10% Test outcome negative False negative (FN) = 10 True negative (TN) = 1820 Negative predictive value= TN / (FN + TN) = 1820 / (10 + 1820) ≈ 99.5% Sensitivity= TP / (TP + FN) = 20 / (20 + 10) ≈ 67% Specificity= TN / (FP + TN) = 1820 / (180 + 1820) = 91%

Διαγνωστικοί Έλεγχοι -Εφαρμογή T4 value Υποθυροειδισμός Hypothyroid ΥπερθυροειδισμόςEuthyroid 5 or less 18 1 5.1 - 7 7 17 7.1 - 9 4 36 9 or more 3 39 Totals: 32 93

Διαγνωστικοί Έλεγχοι -Εφαρμογή Suppose that patients with T4 values of 5 or less are considered to be hypothyroid: T4 value Hypothyroid Euthyroid 5 or less 18 1 > 5 14 92 Totals: 32 93 the sensivity is 0.56 and the specificity is 0.99 Consider patients with T4 values of 7 or less to be hypothyroid: T4 value Hypothyroid Euthyroid 7 or less 25 18 > 7 7 75 Totals: 32 93 the sensivity is 0.78 and the specificity is 0.81

Διαγνωστικοί Έλεγχοι -Εφαρμογή Consider patients with T4 values of 9 or less to be hypothyroid: T4 value Hypothyroid Euthyroid < 9 29 54 9 or more 3 39 Totals: 32 93 the sensivity is 0.91 and the specificity is 0.42. Cutpoint Sensitivity Specificity 5 0.56 0.99 7 0.78 0.81 9 0.91 0.42

Διαγνωστικοί Έλεγχοι -Εφαρμογή Cutpoint True Positives False Positives 5 0.56 0.01 7 0.78 0.19 9 0.91 0.58 The area under the curve is a measure of text accuracy.