Epidemiologia weterynaryjna

Transkrypt

1 Jarosław Kaba Epidemiologia weterynaryjna Testy diagnostyczne I i II i III Zadania 04, 05, 06 Warszawa 2009

2 Testy diagnostyczne Wzory Parametry testów diagnostycznych Rzeczywisty stan zdrowia chore zdrowe Razem Wyniki testu + a b a+b - c d c+d Razem a+c b+d n = a+b+c+d SE = a / (a+c) SE - czułość testu a - liczba zwierząt chorych trafnie zdiagnozowanych przez test a+c - ogólna liczba zwierząt chorych SP = d / (b+d) SP - swoistość testu d - liczba zwierząt zdrowych trafnie zdiagnozowanych przez test b+d - ogólna liczba zwierząt zdrowych WP+ = a / (a+b) WP+ - wartość predykcyjna dodatnia a - liczba zwierząt chorych trafnie zdiagnozowanych przez test a+b - liczba zwierząt zakwalifikowanych przez test jako chore WP- = d / (c+d) WP- - wartość predykcyjna ujemna d - liczba zwierząt zdrowych trafnie zdiagnozowanych przez test c+d - liczba zwierząt zakwalifikowanych przez test jako zdrowe AP = (a+b)/n AP - obliczona prewalencja (chorobowość) a+b - liczba zwierząt zakwalifikowanych przez test jako chore TP = (a+c)/n TP - rzeczywista prewalencja (chorobowość) a+c - ogólna liczba zwierząt chorych 2

3 Porównanie zgodności wyników testów Statystyka kappa Wyniki testu Y Wyniki testu X + - Razem + a b a+b - c d c+d Razem A+c b+d n = a+b+c+d kappa = 2x (a x d - b x c) / [(a+c) x (c+d) + (a+b) x (b+d)] Interpretacja wyników Wartość statystyki kappa Stopień zgodności testów < 0,10 brak 0,11 0,20 bardzo niski 0,21 0,40 niski 0,41 0,60 średnia 0,61 0,80 wysoki 0,81 1,00 bardzo wysoki Badania diagnostyczne seryjne SE s =SE 1 x SE 2 SP s =1-(1-SP 1 ) x (1-SP 2 ) SE s - czułość badań diagnostycznych seryjnych SE 1, SE 2 - czułość pojedynczych badań diagnostycznych SP s - swoistość badań diagnostycznych seryjnych SP 1, SP 2 - swoistość pojedynczych badań diagnostycznych Badania diagnostyczne równoległe SE r =1-(1-SE 1 ) x (1-SE 2 ) SP r =SP 1 x SP 2 SE r - czułość badań diagnostycznych równoległych SE 1, SE 2 - czułość pojedynczych badań diagnostycznych SP r - swoistość badań diagnostycznych równoległych SP 1, SP 2 - swoistość pojedynczych badań diagnostycznych 3

4 Testy diagnostyczne Zadania Zadanie 1 Diagnostykę parazytologiczną w kierunku zarażenia pewnym nicieniem żołądkowo - jelitowym wykonuje się zwykle metodą koproskopową. Opracowano nową metodę serologiczną. Jest on szybka, daje się zautomatyzować i przez to jest łatwa w zastosowaniu w przypadku dużej liczby próbek. Jak obliczyć czułość i swoistość nowej metody? Zadanie 2 Jedną z metod serologicznych wykorzystywanych w badaniach brucelozy jest aglutynacja próbówkowa. Przeprowadzono ocenę tej metody diagnostycznej w populacji krów. Wiadomo, że w populacji tej było 300 zwierząt zakażonych, z których test wykrył jedynie 186. Test dał ogółem 234 wyniki dodatnie. Oblicz czułość i swoistość testu. Zadanie 3 Właściciel stada owiec kupił od sąsiada maciorkę o wysokiej wartości hodowlanej. Przed dołączeniem do stada zbadał ją serologicznie w kierunku choroby maedi-visna. Okazało się, że maciorka jest serododatnia. Właściciel chce wiedzieć jakie jest prawdopodobieństwo, że jest ona rzeczywiście zakażona wirusem maedi-visna. O interpretację zwrócił się do lekarza opiekującego się jego stadem. Czy lekarz może mu na to pytanie odpowiedzieć? Jakie obliczenia należy wykonać i jakie dane będą do tego potrzebne? Zadanie 4 W mieście istnieje kilka hodowli kotów syjamskich. Laboratorium diagnostyczne w ciągu pięciu ostatnich lat przebadało serologicznie 327 kotów pochodzących z tych hodowli i w 38 przypadkach stwierdzono zakażenie wirusem białaczki kotów. W diagnostyce laboratorium wykorzystuje test ELISA o czułości 81% i swoistości 89%. Hodowca z innego miasta przed zakupem dorosłego kocura dostarczył próbkę surowicy do laboratorium. Uzyskano wynik ujemny. Jakie jest prawdopodobieństwo, że zwierzę to rzeczywiście nie jest zakażone wirusem białaczki kotów? Zadanie 5 4

5 Do diagnostyki serologicznej wirusowego zapalenia stawów i mózgu kóz wykorzystuje się często metodę ELISA. Jest to metoda wysoce czuła (90%) i wysoce swoista (90%). Testy te zastaną zastosowane w rutynowej diagnostyce w trzech laboratoriach. Każde laboratorium będzie diagnozowało 1000 zwierząt A Laboratorium diagnostyczne A działa na terenie gdzie choroba występuje rzadko (1 koza zakażona na 100). Oblicz wartości predykcyjne dodatnią i ujemną testu. B Laboratorium diagnostyczne B działa na terenie gdzie choroba występuje stosunkowo często (30 kóz zakażonych na 100). Oblicz wartości predykcyjne dodatnią i ujemną testu. C Laboratorium diagnostyczne C działa na terenie gdzie choroba występuje bardzo często (90 kóz zakażonych na 100). Oblicz wartości predykcyjne dodatnią i ujemną testu. Zadanie 6 Firma opracowuje nowy test ELISA. Przeprowadzając standaryzację zbadano nim surowice pochodzące od zwierząt, których stan zdrowia był znany. Wyniki zebrano w tabeli: wyniki testu ELISA liczba zwierząt rzeczywiście EU zakażonych niezakażonych Test został opracowany z myślą o rutynowej diagnostyce i będzie sprzedawany w postaci gotowych zestawów. a. Jakie podstawowe wielkości charakteryzujące test muszą się znaleźć w pisemnej instrukcji dołączonej do każdego zestawu? b. Czy powyższe dane są wystarczające do ich obliczenia? 5

6 Zadanie 7 Oblicz czułość i swoistość testu, o którym mowa w zadaniu 6. dla wartości granicznych: a. 5 EU b. 10 EU c. 50 EU Zadanie 8 Test, o którym mowa zadaniu 6. jest już dostępny na rynku i cieszy się uznaniem klientów ze względu na swoją wysoką czułość i swoistość. Laboratorium A potrzebuje jednak testu o minimum 95% swoistość, a laboratorium B odwrotnie o minimum 95% czułości. a. W jaki sposób można zaspokoić wymagania laboratorium A, a w jaki laboratorium B? b. Określ parametry testu, które producent powinien umieścić w instrukcji jeśli zrezygnuje z zamieszczania krzywej ROC. Zadanie 9 Prowadząc prace badawcze firma opracowała nowy test B konkurencyjny do starego testu A, o którym mowa w poprzednich zadaniach (zad. 6, 7, 8). Wyniki standaryzacji nowego testu B zebrano w tabeli. Zdecyduj, który z opracowanych testów będzie bardziej przydatny w rutynowej diagnostyce, a w związku z tym powinien być wybrany i skierowany do produkcji. wyniki testu ELISA liczba zwierząt rzeczywiście EU zakażonych Niezakażonych

7 Zadanie 10 Lekarz wprowadza metodę USG do diagnostyki cielności u krów. Nie ma jeszcze odpowiedniego doświadczenia i postawione diagnozy potwierdza rutynowymi badaniami rektalnymi. Obiema metodami zbadał 362 krowy. Badaniem USG zdiagnozował 328 ciąż, z których 319 potwierdził badaniem rektalnym. Na podstawie obrazu USG wykluczył 34 ciąże i diagnoza te była zgodna z wynikiem badań rektalnych w 31 przypadkach. W jakim stopniu obie te metody były zgodne? Zadanie 11 W diagnostyce serologicznej białaczki u bydła stosuje się testy ELISA i immunodyfuzji w żelu agarozowym AGID. Zbadano 356 surowic i trzymano następujące wyniki: dodatnie w teście ELISA, dodatnie w teście AGID 161 dodatnie w teście ELISA, wątpliwe w teście AGID 2 dodatnie w teście ELISA, ujemne w teście AGID 24 wątpliwe w teście ELISA, dodatnie w teście AGID 8 wątpliwe w teście ELISA, wątpliwe w teście AGID 0 wątpliwe w teście ELISA, ujemne w teście AGID 6 ujemne w teście ELISA, dodatnie w teście AGID 6 ujemne w teście ELISA, wątpliwe w teście AGID 0 ujemne w teście ELISA, ujemne w teście AGID 149. Oceń zgodność obu testów. Co można powiedzieć o czułości i swoistości obu testów. Zadanie 12 Porównano dwie metody badań rentgenologicznych stosowanych w diagnostyce urazów kości udowej u psa: rentgenotelewizję i klasyczne zdjęcie na kliszy rtg. Uzyskane wyniki zebrano w tabeli: złamanie na zdjęciu, złamanie w rentgenotelewizji 83 złamanie na zdjęciu, pęknięcie w rentgenotelewizji 18 złamanie na zdjęciu, brak zmian w rentgenotelewizji 7 pęknięcie na zdjęciu, złamanie w rentgenotelewizji 24 pęknięcie na zdjęciu, pęknięcie w rentgenotelewizji 57 pęknięcie na zdjęciu, brak zmian w rentgenotelewizji 31 brak zmian na zdjęciu, złamanie w rentgenotelewizji 1 brak zmian na zdjęciu, pęknięcie w rentgenotelewizji 1 brak zmian na zdjęciu, brak zmian w rentgenotelewizji 92. Oceń zgodność obu zastosowanych metod diagnostycznych. 7

8 Zadanie 13 Diagnostyka serologiczna choroby Johnego u przeżuwaczy jest trudna. Zwykle zastosowanie znajdują odczyn wiązania dopełniacza i test ELISA. Oceń wyniki tych testów przeprowadzone w stadzie 52 kóz: dodatnie w teście ELISA, dodatnie w OWD 9 dodatnie w teście ELISA, wątpliwe w OWD 2 dodatnie w teście ELISA, ujemne w OWD 7 wątpliwe w teście ELISA, dodatnie w OWD 8 wątpliwe w teście ELISA, wątpliwe w OWD 1 wątpliwe w teście ELISA, ujemne w OWD 5 ujemne w teście ELISA, dodatnie w OWD 5 ujemne w teście ELISA, wątpliwe w OWD 0 ujemne w teście ELISA, ujemne w OWD 15. Co możesz powiedzieć o zgodności testów. Jak byś prowadził zwalczanie choroby w stadzie? Zadanie 14 W stadzie liczącym 1000 zwierząt występuje pewna choroba. Współczynnik chorobowości wynosi około 15%. Choroba przebiega przewlekle i często przez długi czas brak jest objawów klinicznych. Choroba ma jednak tendencję do szerzenia się w stadzie. Brak jest skutecznych metod leczenia. Zwierzęta zakażone usuwa się ze stada. Dysponujemy dwoma metodami diagnostycznymi. Test ELISA charakteryzuje się czułości 80% i swoistością 70%, test AGID czułością 60% i swoistością 75%. Jaka będzie czułość i swoistość badań serologicznych równoległych, a jaka seryjnych? Zaproponuj sposób przeprowadzenia badań serologicznych w tym stadzie. Zadanie 15 Ze stada o którym mowa w poprzednim zadaniu wybrano 11 zwierząt o bardzo wysokiej wartości hodowlanej. Zbadano je serologicznie testem ELISA. Otrzymano jeden wynik dodatni. Wynik ten potwierdzono badając surowicę ponownie tym razem za pomocą testu AGID. Skomentuj te wyniki. 8