8a. Propiedades de las pruebas de diagnóstico

8a. Propiedades de las 8a. Propiedades de las pruebas de diagnósticopruebas de diagnóstico

Juan José Romero Zúñiga, DMV, MSc, PhDJuan José Romero Zúñiga, DMV, MSc, PhDPrograma de Investigación en Medicina PoblacionalPrograma de Investigación en Medicina Poblacional

Escuela de Medicina VeterinariaEscuela de Medicina VeterinariaUniversidad NacionalUniversidad Nacional

CURSO DE EPIDEMIOLOGÍA BÁSICA

Centro de Capacitación – Alto de OchomogoLunes, 3 de mayo 2010

Conceptos generalesConceptos generales

Una prueba diagnóstica es el proceso mediante el cual un individuo Una prueba diagnóstica es el proceso mediante el cual un individuo o grupo de individuos es clasificado como poseedor o no de un o grupo de individuos es clasificado como poseedor o no de un determinado atributo.determinado atributo.

En general, por simplicidad, se habla de presencia o ausencia de En general, por simplicidad, se habla de presencia o ausencia de enfermedad; pero puede ser aplicado a eventos de manera general.enfermedad; pero puede ser aplicado a eventos de manera general.

Ejemplos:Ejemplos: Exámenes clínicos (físicos)Exámenes clínicos (físicos) Exámenes laboratoriales (Ac, Ag, Aislamiento, etc.)Exámenes laboratoriales (Ac, Ag, Aislamiento, etc.) ImágenesImágenes ProcedimientosProcedimientos


Se desarrollan o para Se desarrollan o para detectar una enfermedad subclínicadetectar una enfermedad subclínica o para o para reemplazarreemplazar otra técnica muy laboriosa o cara. otra técnica muy laboriosa o cara.

Debería tener una Debería tener una validez altavalidez alta lo que significa que los lo que significa que los porcentajes de resultados falsos (positivos o negativos) porcentajes de resultados falsos (positivos o negativos) deberían ser limitados.deberían ser limitados.

La validez será expresada por la La validez será expresada por la SensibilidadSensibilidad y la y la

EspecificidadEspecificidad. Para determinarlos es necesaria una prueba . Para determinarlos es necesaria una prueba patrón llamada Prueba de Oro ó Gold Standard.patrón llamada Prueba de Oro ó Gold Standard.


Según el objetivo de la prueba y el orden de uso de ellas, Según el objetivo de la prueba y el orden de uso de ellas, se ha generalizado el uso de los términos:se ha generalizado el uso de los términos:

Pruebas de tamizaje:Pruebas de tamizaje: Para detectar los individuos con alta probabilidad de Para detectar los individuos con alta probabilidad de

poseer o no una enfermedad en un individuo o grupos de poseer o no una enfermedad en un individuo o grupos de individuos aparentemente sanos.individuos aparentemente sanos.

Pruebas confirmatoriasPruebas confirmatorias

Tiene como objetivo determinar si el individuo Tiene como objetivo determinar si el individuo sospechoso (generalmente luego de una prueba tamiz) sospechoso (generalmente luego de una prueba tamiz) es clasificado definitivamente como enfermo o sano.es clasificado definitivamente como enfermo o sano.


Las pruebas diagnósticas deberían cumplir con Las pruebas diagnósticas deberían cumplir con tres premisas:tres premisas:

Todos los individuos sanos tienen un rango de valores Todos los individuos sanos tienen un rango de valores uniforme en los resultados de la prueba.uniforme en los resultados de la prueba.

Todos los individuos enfermos tienen un rango de Todos los individuos enfermos tienen un rango de valores uniforme en los resultados de la prueba, pero valores uniforme en los resultados de la prueba, pero diferente de los obtenidos en los individuos sanos.diferente de los obtenidos en los individuos sanos.

Todos los resultados de la prueba diagnóstica son Todos los resultados de la prueba diagnóstica son consistentes con la condición del individuo sano o consistentes con la condición del individuo sano o enfermo.enfermo.

Situación ideal de las Situación ideal de las pruebas de diagnóstico.pruebas de diagnóstico.

00

11

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22 44 88 1616 3232 6464 128128 256256

Individuos negativosIndividuos negativos Individuos positivosIndividuos positivos

Frecu

en

cia (

x 1

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)Fr

ecu

en

cia (

x 1

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)

Títulos de AcTítulos de Ac

Variabilidad de las pruebas Variabilidad de las pruebas diagnósticasdiagnósticas

Confiabilidad y precisiónConfiabilidad y precisión Ausencia de error aleatorio.Ausencia de error aleatorio.

ValidezValidez Ausencia de error sistemático o sesgoAusencia de error sistemático o sesgo

Por ejemplo:Por ejemplo:

Una prueba puede repetir consistentemente resultados Una prueba puede repetir consistentemente resultados falsos positivos (confiable pero no válido), o puede dar falsos positivos (confiable pero no válido), o puede dar resultados correctos pero con relativa alta variabilidad resultados correctos pero con relativa alta variabilidad (válido pero poco confiable).(válido pero poco confiable).

Evaluar una prueba = confirmar su Evaluar una prueba = confirmar su confiabilidadconfiabilidad

Validar una prueba = determinar la capacidad Validar una prueba = determinar la capacidad discriminatoria discriminatoria


Falta de validez: Falta de validez: Falla en la prueba para detectar verdaderosFalla en la prueba para detectar verdaderosposeedores o no, de una condición dada.poseedores o no, de una condición dada.


ExactitudExactitud Es el grado en que la prueba representa el verdadero Es el grado en que la prueba representa el verdadero

valor del atributo que se esta midiendo.valor del atributo que se esta midiendo.

En la práctica se estima por la concordancia En la práctica se estima por la concordancia observada entre la prueba y otra prueba de observada entre la prueba y otra prueba de referencia.referencia.

Se requiere de ausencia de desviaciones Se requiere de ausencia de desviaciones sistemáticas en los resultados.sistemáticas en los resultados.


PrecisiónPrecisión Se refiere al grado de detalle de la medición. Se refiere al grado de detalle de la medición.

Entre más preciso es la prueba diagnóstica más Entre más preciso es la prueba diagnóstica más exacta es la clasificación de un individuo como sano exacta es la clasificación de un individuo como sano o enfermo.o enfermo.

Ej. Títulos de Ac.Ej. Títulos de Ac. 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096....2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096.... 80, 160, 320, 640, 1280, 2560....80, 160, 320, 640, 1280, 2560....


ValidezValidez Se refiere al hecho de que la prueba mida lo que debe Se refiere al hecho de que la prueba mida lo que debe

medir.medir.

Por ejemplo: Si se mide presencia y niveles de Por ejemplo: Si se mide presencia y niveles de antígeno prostático, debemos estar seguro de que es antígeno prostático, debemos estar seguro de que es eso lo que está midiendo y no otra cosa (falsos eso lo que está midiendo y no otra cosa (falsos positivos). Resultados en mujeres o en hombres sanos positivos). Resultados en mujeres o en hombres sanos deben ser nulos o muy bajos.deben ser nulos o muy bajos.

La falta de validez provoca errores de medición La falta de validez provoca errores de medición sistemáticos (sesgo).sistemáticos (sesgo).


ConfiabilidadConfiabilidad Es el grado de estabilidad cuando la prueba es repetida Es el grado de estabilidad cuando la prueba es repetida

en condiciones idénticas.en condiciones idénticas.

Es el grado en el cual los resultados obtenidos en una Es el grado en el cual los resultados obtenidos en una medición pueden ser replicados.medición pueden ser replicados.

Influenciada por:Influenciada por: Variabilidad de las condiciones del paciente y el Variabilidad de las condiciones del paciente y el

laboratoriolaboratorio Variabilidad de interpretación entre observadores Variabilidad de interpretación entre observadores

(concordancia)(concordancia) Variabilidad de interpretación del mismo observador en Variabilidad de interpretación del mismo observador en

condiciones diferentescondiciones diferentes

Variabilidad en los individuos Variabilidad en los individuos sanossanos

Al aplicar una prueba a un grupo de individuos Al aplicar una prueba a un grupo de individuos sanos, se debe obtener una serie de resultados sanos, se debe obtener una serie de resultados variables.variables. Variación biológica verdaderaVariación biológica verdadera Variación por los métodos de mediciónVariación por los métodos de medición

Son este rango de resultados “normales”?Son este rango de resultados “normales”?

Determinación de normalidadDeterminación de normalidad

Se basa en el supuesto de los resultados siguen Se basa en el supuesto de los resultados siguen una curva de Gauss.una curva de Gauss.

El 95% de los valores están ±2 DE de la media, a El 95% de los valores están ±2 DE de la media, a los que se les considerará “normales”.los que se les considerará “normales”.

Problemas:Problemas: Algunas mediciones tienes distribución no normalAlgunas mediciones tienes distribución no normal Todas las enfermedades tendrían la misma frecuencia Todas las enfermedades tendrían la misma frecuencia

esperadaesperada Definición de enfermedad sin sustento biológico Definición de enfermedad sin sustento biológico

(matemático)(matemático) Cambios en un mismo individuo, dentro del rango de Cambios en un mismo individuo, dentro del rango de

normalidad podrían significas patología.normalidad podrían significas patología.

Distribución GaussianaDistribución Gaussiana


Se utiliza, de manera arbitraria un percentil Se utiliza, de manera arbitraria un percentil sobre o debajo del cual se considera como sobre o debajo del cual se considera como anormal un resultadoanormal un resultado P. ej. 5% inferior o superiorP. ej. 5% inferior o superior

Es una estimación no paramétrica pues no Es una estimación no paramétrica pues no depende de que los datos presenten una curva depende de que los datos presenten una curva Gaussiana.Gaussiana.

Se aplica a todo tipo de distribución.Se aplica a todo tipo de distribución. Si los datos presentan distribución Gaussiana, utilizar Si los datos presentan distribución Gaussiana, utilizar

este método resulta idéntico que usar el anterior.este método resulta idéntico que usar el anterior.

PercentilesPercentiles


No hay procesos estadísticos que medien en la No hay procesos estadísticos que medien en la definición del criterio de normalidad, sino la definición del criterio de normalidad, sino la subjetividad.subjetividad.

P. ej. Figura femenina, color de la piel, estatura, P. ej. Figura femenina, color de la piel, estatura, etc. etc.

Lo socialmente aceptableLo socialmente aceptable


Se basa en los valores a partir de los cuales un Se basa en los valores a partir de los cuales un sujeto requiere tratamiento médico.sujeto requiere tratamiento médico.

Anormal:Anormal: Niveles de glicemia sobre 126mg/dLNiveles de glicemia sobre 126mg/dL Tensión arterial sobre 130/85Tensión arterial sobre 130/85 IMC sobre 30IMC sobre 30 Etc. Etc.

TerapéuticoTerapéutico


Se considera normal aquel sujeto que no Se considera normal aquel sujeto que no presenta el factor de riesgo para la enfermedad.presenta el factor de riesgo para la enfermedad.

Se circunscribe a los valores de la prueba Se circunscribe a los valores de la prueba (exposición) que no adicionan riesgo de (exposición) que no adicionan riesgo de morbilidad o mortalidad.morbilidad o mortalidad.

No todos los expuestos enferman y viceversa, No todos los expuestos enferman y viceversa, por lo que el riesgo de ser “anormal” es alto por lo que el riesgo de ser “anormal” es alto respecto a la probabilidad de enfermar.respecto a la probabilidad de enfermar.

Factores de riesgoFactores de riesgo


Conocido como Valor PredictivoConocido como Valor Predictivo

Se basa en la comparación de los resultados Se basa en la comparación de los resultados respecto a una prueba patrón (estándar de oro).respecto a una prueba patrón (estándar de oro). Normal: negativo a la pruebaNormal: negativo a la prueba Anormal: positivo a la pruebaAnormal: positivo a la prueba

No importa la distribución de los resultados.No importa la distribución de los resultados.

No considera los falsos positivos ni falsos No considera los falsos positivos ni falsos negativos.negativos.

A partir del diagnósticoA partir del diagnóstico

Características deseables de las Características deseables de las pruebas diagnósticaspruebas diagnósticas

Alta capacidad discriminatoriaAlta capacidad discriminatoria Debe diferenciar muy bien los individuos sanos de Debe diferenciar muy bien los individuos sanos de

los enfermos.los enfermos.

EconomíaEconomía Uso de pequeñas cantidades de material biológico.Uso de pequeñas cantidades de material biológico. Uso de pequeñas cantidades de antígeno.Uso de pequeñas cantidades de antígeno. Equipo sencillo.Equipo sencillo. Bajo costo por muestraBajo costo por muestra


SimplicidadSimplicidad Facilidad de aprehensión y aplicación.Facilidad de aprehensión y aplicación. Entre más compleja la prueba hay más fuentes de error.Entre más compleja la prueba hay más fuentes de error.

SeguridadSeguridad Preferiblemente no debe utilizar material biológico Preferiblemente no debe utilizar material biológico

potencialmente patógeno.potencialmente patógeno.


ObjetividadObjetividad Es preferible el uso de pruebas con equipos de lectura Es preferible el uso de pruebas con equipos de lectura

automática, los cuales deben estar bien calibrados y automática, los cuales deben estar bien calibrados y estandarizados.estandarizados.

P. ej : ELISA vs. Inmunofluorescencia indirecta.P. ej : ELISA vs. Inmunofluorescencia indirecta.

Propiedades de las pruebas Propiedades de las pruebas de diagnósticode diagnóstico

Golden standard testGolden standard testó realmente enfermosó realmente enfermos

++ --Test Test ++ aa bb a+ba+balternativo -alternativo - cc dd c+dc+d

a+ca+c b+d b+d N N

aa = número de verdaderos positivos = número de verdaderos positivosbb = número de falsos positivos = número de falsos positivoscc = número de falsos negativos = número de falsos negativosdd = número de verdaderos negativos = número de verdaderos negativos

SensibilidadSensibilidad

Es la probabilidad de que un individuo realmente Es la probabilidad de que un individuo realmente enfermo (infectado) sea clasificado como enfermo enfermo (infectado) sea clasificado como enfermo utilizando una prueba diagnóstica.utilizando una prueba diagnóstica.

Se basa en el hecho que ninguna prueba diagnóstica es Se basa en el hecho que ninguna prueba diagnóstica es perfecta.perfecta.

Se =Se = aaa+a+cc

Se =Se =# de individuos enfermos clasificados positivos por la prueba# de individuos enfermos clasificados positivos por la prueba Número total de individuos enfermosNúmero total de individuos enfermos

EspecificidadEspecificidad

Es la probabilidad que un individuo verdaderamente no Es la probabilidad que un individuo verdaderamente no enfermo (no infectado) sea clasificado como negativo enfermo (no infectado) sea clasificado como negativo por la prueba diagnóstica.por la prueba diagnóstica.

Sp=Sp=# de individuos sanos* clasificados negativos por la prueba# de individuos sanos* clasificados negativos por la prueba

Número de individuos sanos*Número de individuos sanos*

Sp=Sp=dd

b+db+d

* Se puede usar los t* Se puede usar los términos no infectado, seronegativo, etc.érminos no infectado, seronegativo, etc.

Razones de obtener baja Razones de obtener baja sensibilidadsensibilidad(aumento en número de falsos negativos)(aumento en número de falsos negativos)

Tolerancia natural o inducida (no hay producción de Ac al Tolerancia natural o inducida (no hay producción de Ac al contacto con el Ag [BVDV]).contacto con el Ag [BVDV]).

Tiempo de toma de muestra inadecuado.Tiempo de toma de muestra inadecuado. Tiempo entre infección y producción de Ac.Tiempo entre infección y producción de Ac. Muestras cerca del parto.Muestras cerca del parto.

Inhibidores no específicos.Inhibidores no específicos.

Bloqueo de Ac (altas cantidades de IgGBloqueo de Ac (altas cantidades de IgG11 pueden bloquear pueden bloquear o enmascarar las cantidades de IgGo enmascarar las cantidades de IgG22).).

Errores de laboratorio.Errores de laboratorio.

Inmunosupresión.Inmunosupresión.

Reacciones cruzadas (TBC-PTBC).Reacciones cruzadas (TBC-PTBC).

Reacciones no específicas.Reacciones no específicas.

Exposiciones verdaderas pero no relacionadas con el Exposiciones verdaderas pero no relacionadas con el estado actual.estado actual.

Vacunación.Vacunación. Inmunización pasiva (Ac calostrales).Inmunización pasiva (Ac calostrales). Exposición previa (no vacunal).Exposición previa (no vacunal).

Errores de laboratorio.Errores de laboratorio.

Razones de obtener baja Razones de obtener baja especificidadespecificidad(aumento en número de falsos positivos)(aumento en número de falsos positivos)

Uso de pruebas con alta Uso de pruebas con alta sensibilidadsensibilidad

En fases tempranas de patogénesis cuando existen En fases tempranas de patogénesis cuando existen varios posibles agentes etiológicos.varios posibles agentes etiológicos.

Si la probabilidad de encontrar la enfermedad Si la probabilidad de encontrar la enfermedad (infección) es muy baja (baja prevalencia).(infección) es muy baja (baja prevalencia).

Para confirmar los resultados de otras pruebas con alta Para confirmar los resultados de otras pruebas con alta sensibilidad.sensibilidad.

Si los falsos positivos tienen un gran efecto (efectos Si los falsos positivos tienen un gran efecto (efectos sicológicos, sociológicos, etc.. en individuos falsos sicológicos, sociológicos, etc.. en individuos falsos positivos. positivos.

P. ej: VIH, Uso de drogas prohibidas en deporte).P. ej: VIH, Uso de drogas prohibidas en deporte).

Uso de pruebas con alta Uso de pruebas con alta especificidadespecificidad

Relación entre los resultados de Relación entre los resultados de las pruebas diagnósticas y el las pruebas diagnósticas y el estado de salud del individuoestado de salud del individuo



Situación ideal de las Situación ideal de las pruebas de diagnóstico.pruebas de diagnóstico.

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22 44 88 1616 3232 6464 128128 256256


Frecu

en

cia (

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)Fr

ecu

en

cia (

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)


Golden standard testGolden standard testó realmente enfermosó realmente enfermos

Test Test alternativo alternativo

Enfermos positivos

Enfermos negativos

Sanospositivos

Sanosnegativos

VerdaderosEnfermos

VerdaderosSanos

AparentementeEnfermos

AparentementeSanos

Población

+ $

+

$

Relación entre estado de salud y Relación entre estado de salud y resultado de la prueba resultado de la prueba diagnósticadiagnóstica

Tasa de falsos positivosTasa de falsos positivos

Proporción de resultados positivos a la prueba y que Proporción de resultados positivos a la prueba y que corresponden a individuos sin el evento. corresponden a individuos sin el evento.

Efecto relativo importante en enfermedades que Efecto relativo importante en enfermedades que signifiquen la muerte del individuo (animal) o de fuerte signifiquen la muerte del individuo (animal) o de fuerte efecto social o personal.efecto social o personal.

Tasa falsos positivos = 1 - SpTasa falsos positivos = 1 - Sp

VNVN FP+VNFP+VN1 -1 -

Tasa de falsos negativosTasa de falsos negativos

Proporción de resultados negativos a la prueba y que Proporción de resultados negativos a la prueba y que corresponden a individuos con el evento. corresponden a individuos con el evento.

Importante efecto relativo si se tata de enfermedades que Importante efecto relativo si se tata de enfermedades que se desea eliminar de una población, pues significaría la se desea eliminar de una población, pues significaría la persistencia del agente infeccioso en esa población.persistencia del agente infeccioso en esa población.

Tasa falsos negativos = 1 - SeTasa falsos negativos = 1 - Se

VPVP VP+FNVP+FN1 -1 -

Relación entre estado de salud y Relación entre estado de salud y resultado de la prueba resultado de la prueba diagnósticadiagnóstica

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22 44 88 1616 3232 6464 128128 256256

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)Fr

ecu

en

cia (

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)


Cut-offCut-off

FN FP

Individuos positivosIndividuos positivosIndividuos negativosIndividuos negativos

La mejor prueba es la que tiene el menor área de superposición depositivos y negativos

Relación entre sensibilidad y Relación entre sensibilidad y especificidadespecificidad

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22 44 88 1616 3232 6464 128128 256256

Frecu

en

cia (

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)Fr

ecu

en

cia (

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)


Cut-offCut-off

SensibilidadEspecificidad



Relación entre sensibilidad y Relación entre sensibilidad y especificidadespecificidad

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22 44 88 1616 3232 6464 128128 256256

Frecu

en

cia (

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)Fr

ecu

en

cia (

x 1

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)


Cut-offCut-off



El cálculo usando El cálculo usando WinEpiscopeWinEpiscope

Qué proporción de todas las muestras han dado el Qué proporción de todas las muestras han dado el resultado correcto?resultado correcto?

ExactitudExactitud

Verdaderos positivos + verdaderos negativosVerdaderos positivos + verdaderos negativosTotal de muestrasTotal de muestras

Exactitud=Exactitud=

Exactitud=Exactitud= a+b+c+da+b+c+d

a + da + d

Seguridad de las pruebas Seguridad de las pruebas diagnósticasdiagnósticas



La seguridad de las pruebas La seguridad de las pruebas diagnósticasdiagnósticas

La sensibilidad y la especificidad:

Valoran la validez de una prueba diagnóstica.

Informan de la probabilidad de obtener un resultado concreto (positivo o negativo) en función de la verdadera condición del enfermo con respecto a la enfermedad.

Carecen de utilidad en la práctica clínica.

La seguridad de las pruebas La seguridad de las pruebas diagnósticasdiagnósticas

Cuando a un paciente se le realiza una prueba:Cuando a un paciente se le realiza una prueba:

Ante un resultado (positivo o negativo) en la prueba, Ante un resultado (positivo o negativo) en la prueba, ¿cuál es la probabilidad de que el paciente esté ¿cuál es la probabilidad de que el paciente esté realmente enfermo (sano)?.realmente enfermo (sano)?.

Los valores predictivos nos brindan esa información.Los valores predictivos nos brindan esa información.

Valor predictivo positivoValor predictivo positivo

ClínicamenteClínicamente: es la probabilidad de padecer la enfermedad si : es la probabilidad de padecer la enfermedad si se obtiene un resultado positivo en el test. se obtiene un resultado positivo en el test.

CuantitativamenteCuantitativamente: es la proporción de individuos que : es la proporción de individuos que resultaron positivos a la prueba diagnóstica, y que estaban resultaron positivos a la prueba diagnóstica, y que estaban realmente enfermos, con respecto a la totalidad de realmente enfermos, con respecto a la totalidad de individuos positivos a la prueba.individuos positivos a la prueba.

VP+ = VP+ = aa

a + ba + b

Valor predictivo negativoValor predictivo negativo

ClínicamenteClínicamente: Es la probabilidad de que un sujeto con un : Es la probabilidad de que un sujeto con un resultado negativo en la prueba esté realmente sano. resultado negativo en la prueba esté realmente sano.

CuantitativamenteCuantitativamente: Es la proporción de individuos que : Es la proporción de individuos que resultaron negativos, y que estaban realmente sanos, con resultaron negativos, y que estaban realmente sanos, con respecto a la totalidad de individuos que fueron negativos a respecto a la totalidad de individuos que fueron negativos a la prueba.la prueba.

VP- = VP- = dd

c + dc + d

ResumenResumen

Sensibilidad (%) Sensibilidad (%) = 100*= 100*aa/(/(aa++cc))

Especificidad(%) Especificidad(%) = 100*= 100*dd/(/(bb++dd))

Valor predictivo + (%) Valor predictivo + (%) = 100*= 100*aa/(/(aa++bb) )

Valor predictivo - (%) Valor predictivo - (%) = 100*= 100*dd/(/(cc++dd))

Tasa de falsos positivosTasa de falsos positivos = (a/a+c) / (1- (d/b+d) )… Se/1-Sp= (a/a+c) / (1- (d/b+d) )… Se/1-Sp

Tasa de falsos negativosTasa de falsos negativos = (1- (a/a+c))/ (d/b+d) ... (1- Se)/Sp= (1- (a/a+c))/ (d/b+d) ... (1- Se)/Sp

También pueden También pueden (y deben)(y deben)establecerse los límites de confianza para establecerse los límites de confianza para la sensibilidad, especificidad, valores predictivos y prevalencias la sensibilidad, especificidad, valores predictivos y prevalencias usando una aproximación normal al error estándar para usando una aproximación normal al error estándar para pproporciones. roporciones.

Gold standard testGold standard testó realmente enfermosó realmente enfermos

++ --Test Test ++ aa bb a+ba+balternativo alternativo - - cc dd c+dc+d

a+ca+c b+db+d N N

Propiedades de las pruebas Propiedades de las pruebas de diagnóstico de diagnóstico

Cómo determinar los valores Cómo determinar los valores umbralesumbrales

Juan José Romero Zúñiga, DMV, PhDJuan José Romero Zúñiga, DMV, PhDPrograma de Investigación en Medicina PoblacionalPrograma de Investigación en Medicina Poblacional


Valor umbral (Valor umbral (cut offcut off) de una ) de una prueba diagnóticaprueba diagnótica

Es un valor límite para la positividad y negatividad deEs un valor límite para la positividad y negatividad de llaa pruebaprueba. En función de éstos se determinará la sensibilidad . En función de éstos se determinará la sensibilidad (Se), la especificidad (Sp) y los valores predictivos (VP) de (Se), la especificidad (Sp) y los valores predictivos (VP) de dicha prueba.dicha prueba.

Se puede hacer mediante (al menos) dos métodos:Se puede hacer mediante (al menos) dos métodos: Usando la distribución de las muestras controles (positivos y Usando la distribución de las muestras controles (positivos y

negativos).negativos). Mediante curvas de ROC (Receiver Operating Characteristic)Mediante curvas de ROC (Receiver Operating Characteristic)

Cambiar el punto de corte modifica la sensibilidad, Cambiar el punto de corte modifica la sensibilidad, especificidad y valores predictivos de un estudio, y por ende, especificidad y valores predictivos de un estudio, y por ende, la forma en que este se utiliza.la forma en que este se utiliza.

Método de “desviaciones Método de “desviaciones estándar”estándar”

Se requiere de al menos 100 muestras de controles Se requiere de al menos 100 muestras de controles positivos y 300 muestras de controles negativospositivos y 300 muestras de controles negativos ( (Se debe Se debe esperar una distribución normalesperar una distribución normal !!! !!!))

Se debe aplicar la prueba y medir el resultado.Se debe aplicar la prueba y medir el resultado.

Posteriormente se describen los datos para obtener la Posteriormente se describen los datos para obtener la desviación estándar de cada grupo de muestras control desviación estándar de cada grupo de muestras control (positivas y negativas). (positivas y negativas).

Se selecciona el número de desviaciones estándar en que Se selecciona el número de desviaciones estándar en que los resultados de las muestras incógnita serán los resultados de las muestras incógnita serán clasificadas como positivos o negativos.clasificadas como positivos o negativos.

0

1

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3

4

5

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8

9

2 4 8 16 32 64 128 256

Método de “desviaciones Método de “desviaciones estándar”estándar”

Controles positivos

1 2 3 1 2 3

Zona de problema

Controles negativos

Método de curvas ROCMétodo de curvas ROC

Método desarrollado en la década de los 50 para discriminar Método desarrollado en la década de los 50 para discriminar entre las señales de radar y el ruido.entre las señales de radar y el ruido.

Fue empleado por primera vez en medicina para la valoración Fue empleado por primera vez en medicina para la valoración radiológicaradiológica

Hanley J.A., McNeil B.J. (1982) The meaning and use of the area under a Hanley J.A., McNeil B.J. (1982) The meaning and use of the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve. receiver operating characteristic (ROC) curve. RadiologyRadiology. . 143143: 29-36: 29-36

Hanley J.A., McNeil B.J. (1983) A method of comparing the areas under Hanley J.A., McNeil B.J. (1983) A method of comparing the areas under receiver operating characteristic curves derived from the same cases. receiver operating characteristic curves derived from the same cases. Radiology.Radiology. 148148: 839-43: 839-43


Gráfica que representa la sensibilidad (Y) versus el complementario de la especificidad (1-espec) para todos los valores de corte posibles.

Permite obtener una valoración gráfica sobre la utilidad de una prueba diagnóstica, independientemente de la incidencia de la enfermedad en la población.


Una prueba diagnóstica perfecta se ubicaria en la esquina superior izquierda

Una prueba que no discrimina haría una curva de 45º, desde el 0 hasta la esquina superior derecha


Valor T4 Hipotiroideo

Eutiroideo

<5 18 1

5.1-7 7 17

7.1-9 4 36

>9 3 39

total 32 93

Se cuantificaron los valores de T4 de 125 pacientes, 32 de los cuales eran conocidos hipotiroideos (mediante gamma)


Se calcula la sensibilidad y Se calcula la sensibilidad y especificidad para cada especificidad para cada valor, mediante tablas de valor, mediante tablas de 2x2.2x2.

Nuestro punto de corte Nuestro punto de corte definira quién se tomará definira quién se tomará como “positivo” y como “positivo” y “negativo”“negativo”

T4 Hipotiroideo Eutiroideo

< 5 18 1

> 5 14 92

Total: 32 93

Sensibilidad: 0.56 Especificidad: 0.99

T4 Hipotiroideo Eutiroideo

< 7 25 18

> 7 7 75

Total: 32 93

Sensibilidad: 0.78 Especificidad: 0.81


Punto corte

Sensibilidad Especificidad

5 0.56 0.99

7 0.78 0.81

9 0.91 0.42

Conociendo estos valores, Conociendo estos valores, se puede elaborar la se puede elaborar la gráficagráfica


Área bajo la curvaÁrea bajo la curva El área bajo la curva se puede emplear para conocer en forma El área bajo la curva se puede emplear para conocer en forma

simple la exactitud global se una pruebasimple la exactitud global se una prueba

Area total hacia la izq= 1 (prueba perfecta)Area total hacia la izq= 1 (prueba perfecta) Area de la diagonal= 0.5Area de la diagonal= 0.5

Entre más cercana a 1, la prueba es mejorEntre más cercana a 1, la prueba es mejor

Permite hacer comparaciones entre pruebasPermite hacer comparaciones entre pruebas


0.90-1 = excelente 0.80-0.90 = bueno 0.70-0.80 = regular 0.60-0.70 = pobre 0.50-0.60 = fallida

Eficiencia de las pruebas Eficiencia de las pruebas diagnósticasdiagnósticas



Prevalencia verdaderaPrevalencia verdadera

Realmente enfermosRealmente enfermos++ --

Prueba Prueba ++ aa bb a+ba+bDiagnóstica Diagnóstica -- cc dd c+dc+d

a+ca+c b+d b+d a+b+c+da+b+c+d

Es la proporción de individuos realmente enfermos (o Es la proporción de individuos realmente enfermos (o positivos a la prueba de oro) dentro del total de la positivos a la prueba de oro) dentro del total de la población estudiadapoblación estudiada

Prevalencia verdadera=Prevalencia verdadera= a + ca + ca + b + c + da + b + c + d

Prevalencia aparentePrevalencia aparente

Realmente enfermosRealmente enfermos++ --

Prueba Prueba ++ aa bb a+ba+bDiagnóstica Diagnóstica -- cc dd c+dc+d

a+ca+c b+d b+d a+b+c+da+b+c+d

Es la proporción de individuos positivos a la prueba Es la proporción de individuos positivos a la prueba diagnóstica, dentro del total de la población estudiadadiagnóstica, dentro del total de la población estudiada

Prevalencia aparente=Prevalencia aparente= a + ba + ba + b + c + da + b + c + d

Efecto de la Se y Sp de la prueba Efecto de la Se y Sp de la prueba sobre la prevalencia aparentesobre la prevalencia aparente

La Se afecta directamente la cantidad de verdaderos positivos (a).

< efecto sobre PA

La Sp afecta directamente la cantidad de falsos positivos (b).

> efecto sobre PA

PA =Total de positivos (a+b)Total de población (N)

Efecto de la Se y Sp de la prueba Efecto de la Se y Sp de la prueba sobre la prevalencia aparentesobre la prevalencia aparente

Se y Sp definen la validez de la prueba Se y Sp definen la validez de la prueba diagnósticadiagnóstica

Ventajas: Ventajas: son son propiedades intrínsecas a la prueba diagnósticapropiedades intrínsecas a la prueba diagnóstica definen la validez independientemente de cuál sea la definen la validez independientemente de cuál sea la

prevalencia de la enfermedad en la población a la cual prevalencia de la enfermedad en la población a la cual se aplicase aplica

Desventaja de que no proporcionan información Desventaja de que no proporcionan información relevante a la hora de tomar una decisión clínica ante relevante a la hora de tomar una decisión clínica ante un determinado resultado de la prueba.un determinado resultado de la prueba.

Efecto de la prevalencia sobre Efecto de la prevalencia sobre los Valores predictivoslos Valores predictivos

Valores predictivosValores predictivos

Ventaja: Ventaja: Enorme utilidad a la hora de tomar decisiones clínicas y Enorme utilidad a la hora de tomar decisiones clínicas y

transmitir a los pacientes información sobre su diagnósticotransmitir a los pacientes información sobre su diagnóstico

DesventajaDesventaja Dependen en Dependen en gran medida de lo frecuente que sea la gran medida de lo frecuente que sea la

enfermedad enfermedad a diagnosticar en la población objeto de a diagnosticar en la población objeto de estudio.estudio.

Altamente afectados por la prevalenciaAltamente afectados por la prevalencia


Prevalencia bajaPrevalencia baja

Resultado negativoResultado negativo

Descarta enfermedadDescarta enfermedad

SeguridadSeguridad > VP negativo> VP negativo

Resultado del test

Verdadero diagnóstico

VIH+ VIH- Total

Positivo 5.970 13.970 19.940

Negativo 30 2.780.030 2.780.060

Total 6.000 2.794.000 2.800.000

Prevalencia =Prevalencia = 0,21%0,21%

VP + = VP + = 29,9 %29,9 %VP- = VP- = 99,9 %99,9 %

Se =Se = 99,5%99,5%Sp=Sp= 99,5%99,5%


Prevalencia alta

Resultado positivoResultado positivo

Asegurar enfermedadAsegurar enfermedad

Seguridad > VP positivo

Resultado del test

Verdadero diagnóstico

VIH+ VIH- Total

Positivo 796.000 10.000 806.000

Negativo 4.000 1.990.000 1.994.000

Total 800.000 2.000.000 2.800.000

Prevalencia = 28,6%

VP + = 98,7 %VP- = 99,8 %

Se = 99,5%Sp= 99,5%


Impacto de los VP sobre Impacto de los VP sobre programas de control y programas de control y erradicaciónerradicación

Utilizar para tamizaje Pruebas diagnósticas con alta Se Altos VP especialmente el VP negativo

Prevalencia bajaPrevalencia baja

Resultado negativoResultado negativo

Descarta enfermedadDescarta enfermedad

SeguridadSeguridad > VP negativo> VP negativo

EjemploEjemplo Un país centroamericano con quien Costa Rica Un país centroamericano con quien Costa Rica

tiene relaciones comerciales (importa pollo tiene relaciones comerciales (importa pollo desde nuestro país) decide, ante la alerta desde nuestro país) decide, ante la alerta sanitaria en Costa Rica por un caso de sanitaria en Costa Rica por un caso de laringotraqueitis, retener varios contenedores laringotraqueitis, retener varios contenedores con carne de esas aves y declarar el cierre de con carne de esas aves y declarar el cierre de sus fronteras comerciales de esas aves con sus fronteras comerciales de esas aves con nuestro país. nuestro país.

Se realiza una reunión entre las direcciones de Se realiza una reunión entre las direcciones de salud animal de ambos países.salud animal de ambos países.

Ejemplo (continuación)Ejemplo (continuación) Costa Rica exige igualdad de trato, por lo que pide a Costa Rica exige igualdad de trato, por lo que pide a

ese país que demuestre que está libre de esa ese país que demuestre que está libre de esa enfermedad.enfermedad.

El director de salud animal de aquel país dice que El director de salud animal de aquel país dice que ellos están libres de la enfermedad “… porque ellos están libres de la enfermedad “… porque hemos realizado, este año, varios muestreos; hemos realizado, este año, varios muestreos; llevamos muestreadas 20.000 (veinte mil) aves, les llevamos muestreadas 20.000 (veinte mil) aves, les corrimos un ELISA y todas las muestras fueron corrimos un ELISA y todas las muestras fueron negativas…”negativas…”

Ejemplo (continuación)Ejemplo (continuación) Qué opinión les merece la Qué opinión les merece la

aseveración del director de salud aseveración del director de salud animal de ese país?animal de ese país?

Por qué?Por qué?

Una herramientaUna herramienta WinEpiscope

Pasos para su instalaciónPasos para su instalación

Bajar el archivo de instalación de Bajar el archivo de instalación de internet.internet.

Guardarlo en un directorio nuevo, Guardarlo en un directorio nuevo, específico para ese archivo.específico para ese archivo.

Descomprimir el archivo.Descomprimir el archivo.

Hacer doble click sobre el archivo Hacer doble click sobre el archivo “instalar.exe”.“instalar.exe”.

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Consideraciones finales, discusión y Consideraciones finales, discusión y consultas.consultas.

8a. Propiedades de las pruebas de diagnóstico

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