EPIDEMIOLOGIA DIAGNÓSTICA

Claudina VissioEPIDEMIOLOGIA (3082) FAV UNRC

Los tópicos que abordaremos en relación a las PRUEBAS DIAGNÓSTICAS

Tipos y propósitos

de la aplicación

CARACTERÍSTICAS• Validez:

Sensibilidad y Especificidad

• Repetibilidad

• Prevalencia real y aparente

PREDICTIBILIDAD DEL RESULTADO• Valor predictivo del

resultado positivo y negativo

• Formas de mejorar el valor predictivo

• Formas de combinación de técnicas

Una PRUEBA DIAGNÓSTICA es un proceso

simple o en etapas diseñado para detectar signos

clínicos, cambios tisulares o respuestas del

hospedero, por el cual, y a través de un valor

continuo o después de una categorización produce

un resultado: positivo o negativo.

(Greiner y Gardner, 2000)

USOS DE LAS PRUEBAS DIAGNOSTICAS

• Determinar las causas de enfermedad en enfermos clínicos

• Determinar la gravedad de la enfermedad, predecir el pronóstico y determinar la respuesta probable al tratamiento

• Las pruebas de cribado (screening) se utilizan en pacientes aparentemente sanos o sin signos clínicos para buscar una enfermedad subclínica.

Pueden aplicarse con distintos propósitos

• TRATAR: detectar un síndrome o

enfermedad para luego decidir el

tratamiento.

• SEGREGAR: identificar a los animales

enfermos para eliminarlos o separarlos de

la población

• ESTABLECER UN PRONÓSTICO: acerca

de la posibilidad de haber adquirido la

afección de forma subclínica o que un

futuro puede verse afectado por esa

enfermedad de forma clínica.

SIEMPRE ASOCIADOS A LA TOMA DE

DECISIÓN

Diagnóstico a diferentes niveles

• Diagnóstico individual: buscamos caracterizar la enfermedad o afección en el individuo

• Diagnóstico poblacional: el objetivo es saber si la población ha estado expuesta a un patógeno o tener una aproximación de los niveles de infección en el rodeo

Veamos un ejemplo…

El recuento de célulassomáticas en leche es una

prueba diagnóstica que permitemedir de manera indirecta las

infecciones intramamarias

Diagnóstico a nivel de vaca: identificación de vacas afectadas para segregar y ordeñar al final

Diagnóstico a nivel de tanque de leche: estimación del grado de infección en el rodeo y evaluación del impacto económico de la enfermedad

EL RESULTADO DE LA PRUEBA DIAGNÓSTICA COMO UNA APROXIMACIÓN AL ESTADO REAL DE INFECCIÓN O ENFERMEDAD EN UN CONJUNTO DE INDIVIDUOS

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2

Densidad Optica

Núm

ero

de a

nim

ales

No infectados Infectados

Resultado prueba diagnóstica

Estado real de infección o enfermedad

Atributos de las pruebas diagnósticas

Atributos de la pruebas diagnósticas

Los resultados son similares cuando la prueba es aplicada una y otra vez bajo las mismas condiciones

Grado en que la prueba mide lo que se

supone debe medir

REPETIBILIDAD VALIDEZ

RepetibilidadEs la capacidad de la prueba de producir similares

resultados cuando es aplicada en diferentes

situaciones sobre la misma muestra o por

diferentes personas sobre la misma muestra.

Términos utilizado en la bibliografía: Repetibilidad

Reproducibilidad Fiabilidad

Factores que influyen sobre la variación de los resultados:

INTRA-INDIVIDUAL

• El resultado de la prueba varía en el mismo individuo

• Considerar las condiciones al momento de tomar la muestra

INTRA-OBSERVADOR

• Diferentes resultados obtenidos por el mismo operador utilizando al misma muestra y bajo las mismas condiciones

• > Subjetividad < repetibilidad

INTER-OBSERVADOR

• Diferencias entre observadores

• Estimar cuantitativametneel grado de concordancia

ValidezSENSIBILIDAD

• Probabilidad de que un individuo enfermo (infectado) sea positivo a la prueba. P(T+/infectado).

• Es un atributo de la técnica respecto de los infectados o enfermos

ESPECIFICIDAD• Probabilidad de que un

individuo sano (no infectado) sea negativo a la prueba. P(T-/no infectado).

• Es un atributo de la técnica respecto de los no infectados o sanos

La validez de una técnica diagnóstica se expresa en términos de su Sensibilidad y Especificidad

ENSAYO DE VALIDACIÓN: Tabla 2x2

PRUEBA DE REFERENCIA

INFECTADO NO INFECTADO

PRUEBA A VALIDAR

POSITVO (a) VP (b) FP VP+FP

NEGATIVO (c) FN (d) VN FN+VN

VP+FN FP+VN TOTAL

La enteritis hemorrágica proliferativa porcina es una enfermedad que puede causar serios daños en la producción, por lo que el desarrollo de técnicas diagnósticas para el monitoreo de la misma ha sido motivo de

intensa búsqueda.

Inmunoperoxidasa

Infectado No infectado Total

InmunofluorescenciaPositivo 194 (a) 29 (b) 223 (a+b)

Negativo 17 (c) 1032 (d) 1049 (c+d)

Total 211 (a+c) 1061 (b+d) 1272 (a+b+c+d)

Prueba de referencia o de oro

Prueba sujeta a evaluación

A continuación se presentan datos de un ensayo de validación:

Sensibilidad = P (T+/Infectado) = a/(a+c) = 194/211 = 0,92

Especificidad = P (T-/No infectado) = d/(b+d) = 1032/1061 = 0,97

Inmunoperoxidasa

Infectado No infectado Total

InmunofluorescenciaPositivo 194 (a) 29 (b) 223 (a+b)

Negativo 17 (c) 1032 (d) 1049 (c+d)

Total 211 (a+c) 1061 (b+d) 1272 (a+b+c+d)

92 cerdos positivos a Inmunofluorescencia de cada 100 cerdos con enteritis hemorragica proliferativa por Inmunoperoxidasa

97 cerdos negativos a Inmunofluorescencia de cada 100 cerdos sin enteritis hemorragica proliferativa por Inmunoperoxidasa

Inmunoperoxidasa

Infectado No infectado Total

InmunofluorescenciaPositivo 194 (a) 29 (b) 223 (a+b)

Negativo 17 (c) 1032 (d) 1049 (c+d)

Total 211 (a+c) 1061 (b+d) 1272 (a+b+c+d)

Prevalencia real = P (Infectado/N) = (a+c)/(a+b+c+d) = 211/1272 = 0,166

Prevalencia aparente = P (T+/N) = (a+b)/(a+b+c+d) = 223/1272 = 0,175

175 cerdos positivos a Inmunofluorescencia de cada 1000 cerdos evaluados

166 cerdos infectados utilizando Inmunoperoxidasa de cada 1000 cerdos evaluados

La Sensibilidad y la Especificidad no es un parámetro constante bajo toda circunstancia

Los valores de sensibilidadpueden depender de:

• Estado de la infección• Duración de la infección• Abundancia de parásitos

• Epidemia o endemiaEs decir, de la población de referencia, los individuos

enfermos o infectados

Ya que depende de la población de animales seleccionados en el estudio de validación. Es importante leer eso en los prospectos de las pruebas diagnósticas comerciales.

Los valores de especificidad puedendepender de:

• Otros anticuerpos o reacciones cruzadas

• Factores no específicos (productos vegetales)

• Exposición a otros patógenos (Anticuerpos de Brucela Suis

similares a Yersinia enterocolítica)La población de referencia son los individuos sanos o no infectados

Validez y Repetibilidad

Muy válido

Poco válido

Muy repetible Poco repetible

Ejemplos de técnicas

Medición de la condición corporal en las vacas.• Validez: en que grado mide el balance energético• Repetibilidad: grado según el operario

Examen de vísceras en el frigorífico• Validez: identificar el tipo de lesión presente• Repetibilidad: variación entre inspectores

La báscula para pesar animales• Validez: pesa más o menos de lo que animal realmente pesa • Repetibilidad: ajuste para minimizar las oscilaciones

Ejemplos de técnicas

Sero-aglutinación en placas• Validez: si mide realmente la infección• Repetibilidad: cuando es hecha por diferentes personas de la

misma manera no se observan diferencias

Inmunofluorescencia • Validez: detecta el estatus de infección en la célula o produce

reacciones cruzadas• Repetibilidad: diferente personal de laboratorio obtiene los

mismos resultados

Considerando que no existe una prueba completa (perfecta) en términos de Se y Sp…

… se busca reducir la proporción de falsos positivos o negativos dependiendo de las consecuencias que tengan estos individuos mal clasificados en mi decisión sanitaria.

Por Ejemplo, si deseo comprar animales libres de brucelosis y defino el estatus del animal mediante una prueba serológica. ¿En qué atributo de validez enfatizaría?

Por otro lado, ¿qué tipo de técnica preferiría respecto de su Se y Sp si Ud. fuese el vendedor de esos animales?

PRUEBA DE REFERENCIA

INFECTADO NO INFECTADO

PRUEBA A VALIDAR

POSITVO (a) VPSE

(b) FP1-SP VP+FP

NEGATIVO(c) FN1- SE

(d) VNSP FN+VN

VP+FN FP+VN TOTAL

El error de clasificación que deseo minimizar depende de la decisión sanitaria a tomar

El dicho popular es “Lo que cuesta duele”, siempre existe una forma de visualizar problemas de forma económica, es decir otorgándole un valor.

¿Qué error de la técnica me resulta más caro si deseo descartar animales tuberculosos del rodeo pero los animales son de alto valor genético? ¿Qué deseo minimizar?

Quiero estar seguro de que el rodeo esta libre de la enfermedad para que me paguen más el litro de leche. ¿En qué priorizo?

Examinando el resultado del diagnóstico desde una perspectiva clínica

Resultado de la prueba

diagnóstica

PRUEBA DE REFERENCIA

INFECTADO NO INFECTADO

PRUEBA A VALIDAR

POSITVO (a) VP (b) FP VP+FP

NEGATIVO (c) FN (d) VN FN+VN

VP+FN FP+VN TOTAL

• El resultado POSITIVO O NEGATIVO, basado en la prueba que estoy aplicando, puede ser erróneo porque puede ser un Falso negativo o un Falso positivo.

• Existe una proporción de animales clasificados erróneamente en cada grupo ¿cómo se expresan esos valores?

VALORES PREDICTIVOS (VP)Inmunoperoxidasa

Infectado No infectado Total

InmunofluorescenciaPositivo 194 (a) 29 (b) 223 (a+b)

Negativo 17 (c) 1032 (d) 1049 (c+d)

Total 211 (a+c) 1061 (b+d) 1272 (a+b+c+d)

VP positivo = P (Infectado/T+) = a/(a+b) = 194/223 = 0,87

VP negativo = P (No infectado/T-) = d/(c+d) = 1032/1049 = 0,98

87 cerdos con enteritis hemorragica proliferativa porInmunoperoxidasa de cada 100 positivos a Inmunofluorescencia

98 cerdos sin enteritis hemorragica proliferativa porInmunoperoxidasa de cada 100 negativos a Inmunofluorescencia

Relación entre Prevalencia real y Valores predictivos

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

5% 15% 17% 25% 35% 45% 55% 65% 75% 85% 95% 98%

VALO

RES

PRED

ICTI

VOS

PREVALENCIA REAL

VP POSITIVO

VP NEGATIVO

Relación directa entre prevalencia y

VPP

Relación indirecta entre prevalencia y

VPN

Estos son los valores predictivos para los resultados de la prueba de inmunofuoresencia (SE=0.92 SP=0.97)

Formula Bayesiana del Valor Predictivo

Infectado No InfectadoPrueba + Se 1-SpPrueba - 1-Se Sp

P 1-P N

Valor Predictivo del resultado positivoa / ( a + b )

Se * P / (Se * P + (1-Sp) * (1-P))

Valor Predictivo del resultado negativod / ( d + c )

Sp * (1-P) / (Sp * (1-P) + (1-Se) * P)

De esta manera podemos estimar los valores predictivos a partir de conocer la Se y Sp de la técnica y la prevalencia de la enfermedad

¿Qué se puede hacer para incrementar el valor predictivo de la técnica?

Dado que el valor predictivo depende de los índices de validez (SE y

SP) y de la prevalencia real, las estrategias podrían ser:

1. Trabajar sobre grupos de alto riesgo (de mayor prevalencia)

utilizando un indicador de riesgo de ese subgrupo, por ejemplo

edad, exposición especial, incorporaciones recientes, etc.

2. Muestreo repetido sobre los mismos individuos

3. Uso de muestras combinadas (pools)

4. Uso combinado de técnicas: en paralelo o en serie.

Combinación de técnicas

EN PARALELO• Objetivo: Incrementar la

sensibilidad y el VP-

• El individuo es considerado enfermo si al menos una de las pruebas realizadas, resulta positiva

EN SERIE O CONSECUTIVAS

• Objetivo: Incrementar la especificidad y el VP+

• Se utiliza primero una prueba de tamizaje (alta sensibilidad) para posteriormente implementar una prueba confirmatoria (alta especificidad) sobre las muestras resultantes positivas

Combinación en paralelo

Enfermos SanosA o B + 4950 22325 27275A y B - 50 72675 72725

5000 95000 100000

Sensibilidad3800 + 950 + 200 / 5000 99,0%

A + B + = 3800A + B - = 950A - B + = 200

Combinación en serie

Enfermos SanosPrueba + 4750 9500 14250Prueba - 250 85500 85750

5000 95000 100000

Enfermos SanosPrueba + 3800 1425 5225Prueba - 950 8075 9025

4750 9500 14250

Ejemplos de pruebas en serie

Brucelosis (Bovinos)• Prueba de BPA como tamizaje y luego

confirmación de positivos con 2 Mercaptoetanol u otras técnicas.

Enfermedad de Aujezsky (cerdos)• Dos pruebas de ELISA, ELISA screening y el

ELISA confirmación

Las pruebas diagnósticas nos permitirán ver parte de “Iceberg”

ENFERMEDAD SUBCLÍNICA5 terneros sero-positivos por cada 100 terneros en la recría

ENFERMEDAD CLÍNICA1 terneros con tos de cada 100 terneros en la re-cría

MUERTE

ENFERMEDAD SEVERA

ENFERMEDAD MODERADA - LEVE

INFECCIÓN SIN SIGNOS CLÍNICOS DE ENFERMEDAD

EXPUESTOS SIN INFECCIÓN

Friss y Sellers, 1996