Факторы, определяющие чувствительность и специфичность

Нередко новый диагностический тест, который поначалу вы­зывает восторг, по мере накопления опыта оказывается далеко не таким эффективным, как это казалось. Достаточно вспомнить, как угас энтузиазм по поводу клинической ценности определения сы­вороточного карциноэмбрионального антигена (КЭА).

ловлено ограниченными возможностями методов, с помощью ко­торых оценивались характеристики нового теста. В простейшем случае, характеристики диагностического теста (например, чувст­вительности и специфичности) могут быть оценены неточно по причине выбора неверного стандарта для сравнения, что обсужда­лось выше. Следует назвать еще три фактора, существенно влия­ющих на оценку как чувствительности, так и специфичности. Это разброс характеристик пациентов, которым проводился тест, сис­тематическая ошибка при оценке характеристик теста и, наконец, случайная ошибка.

Характеристики пациентов

Трудности возникают, если характеристики пациентов, отоб­ранных для участия в исследовании по оценке теста, отличаются от характеристик пациентов той группы, в которой этот тест будет применяться в клинической практике. Раньше тесты часто оцени­вались путем сравнения результатов, полученных на явно боль­ных и на заведомо здоровых людях (например, на добровольцах, отобранных из студентов-медиков). Понятно, что изучаемый тест прекрасно дифференцирует эти крайние группы.

Однако следует учитывать, что даже пациенты с заболевани­ем, для диагностики которого тест предназначен, различаются по тяжести, стадии или длительности заболевания, а чувствитель­ность теста выше у более тяжелых больных.

Пример. На рис. 3.6 показано, что эффективность теста КЭА не­одинакова при разных стадиях рака толстой кишки. Тест КЭА вы­сокоэффективен при метастазировании опухоли, но не в началь­ных стадиях заболевания. Таким образом, чувствительность теста для диагностики рака толстой кишки зависит от состава больных с различными стадиями заболевания в той группе, в которой произ­водилась оценка характеристик теста, а стабильность этой оценки повышается, если в группу вошли больные с одной и той же стади­ей болезни [6].

Точно так же, по каким-то причинам тест может оказаться по­ложительным у лиц, у которых лишь предполагается интересую­щее нас заболевание, но в действительности оно отсутствует. Это приведет к увеличению частоты ложноположительных результа­тов и снижению специфичности теста. Например, уровень КЭА повышен у многих больных язвенным колитом или циррозом пе­чени. Если при оценке эффективности теста КЭА для выявления рака толстой кишки такие больные будут включены в группу "без заболевания", то увеличится число ложноположительных заклю­чений и специфичность теста снизится.

Рис. 3.6. Характеристическая кривая теста КЭА для диагностики рака толстой кишки на разных стадиях заболевания Чувствительность и специфичность теста меняются в зависимости от стадии заболевания [Fletcher R H Ann Intern Med 1986,104 66 -73]

Теоретически чувствительность и специфичность не должны зависеть от распространенности заболевания в выборке, в которой производится оценка теста (см. рис. 3.2). Однако на практике про­исходит иначе: как уже отмечалось, чувствительность и специ­фичность теста могут быть различными, в зависимости от стадии и степени тяжести заболевания у больных, входящих в группу, по которой оценивается эффективность теста. Встречаемость же больных с разной выраженностью заболевания в выборке может быть различной. Это подтверждается при использовании скри­нинговых тестов (более подробно скрининг обсуждается в гла­ве 8). Скрининг представляет собой обследование популяции, в которой отсутствуют проявления заболевания; распространен­ность заболевания обычно низкая и у пациентов в основном на­блюдаются ранние стадии и менее тяжелые формы болезни.

Систематическая ошибка

Иногда чувствительность и специфичность теста оценивают­ся с учетом данных, которые были использованы для постановки истинного диагноза, что приводит к смещенным оценкам характе­ристик теста. Этому может быть несколько причин. Как уже ука­зывалось, если тест оценивается по данным, полученным в ходе клинического обследования пациентов с подозрением на изучае­мое заболевание, то положительный результат теста может побу­дить врача к продолжению диагностического поиска, что увеличи­вает возможность выявления заболевания. И наоборот, отрица­тельный результат может привести к отказу от дальнейшего об­следования, что увеличивает вероятность невыявления заболева­ния, если даже оно имеется.

В других случаях результат теста может стать частью инфор­мации, используемой для постановки диагноза, либо наоборот, ре­зультаты теста интерпретируются с учетом окончательного диа­гноза или других клинических данных. Такого рода систематичес­кие ошибки часто возникают при интерпретации рентгенограмм, поскольку этот процесс во многом субъективен и, вследствие это­го, подвержен влиянию дополнительной клинической информа­ции. Всем врачам знакома ситуация, когда с учетом клинических данных ошибочно выявляется патология на рентгенограмме или же когда при обращении к старым рентгенограммам на них нахо­дят то, что ранее пропустили, поскольку в отсутствие соответству­ющих клинических признаков не обратили должного внимания на определенную область снимка. Во избежание таких смещенных оценок некоторые рентгенологи предпочитают изучать снимок дважды: первый раз - не имея клинической информации, второй раз - располагая ею. Все эти смещения оценки приводят к повы­шению соответствия между исследуемым и стандартным тестами, т.е. тест кажется более информативным, чем на самом деле.

Случайная ошибка

Значения чувствительности и специфичности (или отноше­ния правдоподобия - другой характеристики диагностических те­стов, рассматриваемой ниже) обычно оцениваются путем наблю­дений в сравнительно малых группах лиц с изучаемым заболева­нием и без него. Вследствие случайных вариаций в любой выбор­ке, особенно малой, чувствительность и специфичность теста мо­гут искажаться, даже если в исследовании отсутствует системати­

ческая ошибка. Наблюдаемые значения соответствуют истинным значениям в диапазоне, обозначаемом обычно как 95% довери­тельный интервал (см. главу 9). Ширина этого диапазона опреде­ляет степень точности оценок чувствительности и специфичнос­ти. Следовательно, если обследованные группы пациентов малы, то оцененным по ним значениям чувствительности и специфично­сти не следует слишком доверять.

На рис. 3.7 показано, как возрастает точность оценки чувст­вительности с увеличением числа обследованных. В данном при­мере наблюдаемая чувствительность диагностического теста рав­на 75%, причем, если эта оценка основана на наблюдении всего 10 пациентов, то истинная чувствительность просто из-за случайно­сти может колебаться от 45 почти до 100%. Если в исследование включить больше пациентов, то 95% доверительный интервал су­жается, т.е. точность оценки возрастает.

Рис. 3.7. Точность оценки чувствительности Значения 95% доверительного интервала для чувст­вительности, равной 75%, в зависимости от размера выборки