ลักษณะและประสิทธิภาพของการตรวจคัดกรอง

ประสิทธิภาพของการตรวจคัดกรองอธิบายได้ด้วยความสามารถในการแยกแยะผู้ที่มีภาวะจากผู้ที่ไม่มี ภาวะความไวและความจำเพาะแสดงถึงความแม่นยำภายในของการทดสอบ ในขณะที่ค่าพยากรณ์แสดงถึงความหมายของผลลัพธ์สำหรับแต่ละบุคคลและขึ้นอยู่กับความชุกของภาวะในประชากรที่ได้รับการคัดกรองเป็นอย่างมาก

Definition

ลักษณะของการตรวจคัดกรองคือคุณสมบัติเชิงปริมาณที่อธิบายความสามารถของการทดสอบในการจำแนกบุคคลได้อย่างถูกต้อง โดยหลักคือความไว (สัดส่วนของผู้ที่ได้รับผลกระทบจริงที่การทดสอบตรวจพบ) และความจำเพาะ (สัดส่วนของผู้ที่ไม่ได้รับผลกระทบจริงที่การทดสอบระบุว่าปกติได้อย่างถูกต้อง) พร้อมกับค่าพยากรณ์ที่แปลงผลลัพธ์เป็นความน่าจะเป็นของโรค

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมมาตรวัดหลักของประสิทธิภาพการตรวจคัดกรอง ได้แก่ ความไว ความจำเพาะ ค่าพยากรณ์บวกและลบ อัตราส่วนความน่าจะเป็น การเลือกจุดตัด และวิธีที่ความชุกของโรคกำหนดค่าพยากรณ์ โดยกำหนดให้สิ่งเหล่านี้เป็นแนวคิดทางระเบียบวิธีสำหรับการประเมินการตรวจคัดกรอง ไม่ใช่คำแนะนำสำหรับการสั่งหรือการตีความการทดสอบเฉพาะใดๆ ในผู้ป่วย

Core questions

• ความไวและความจำเพาะวัดอะไร และเหตุใดจึงถือว่าเป็นคุณสมบัติภายในของการทดสอบ?
• เหตุใดค่าพยากรณ์บวกและลบจึงเปลี่ยนแปลงไปตามความชุกของโรค แม้ว่าการทดสอบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง?
• การเลื่อนจุดตัดของการทดสอบแลกเปลี่ยนความไวกับความจำเพาะอย่างไร?
• อัตราส่วนความน่าจะเป็นคืออะไร และปรับปรุงความน่าจะเป็นของโรคได้อย่างไร?
• เหตุใดการตรวจคัดกรองจึงมักมุ่งเน้นไปที่ความไวสูง และมีค่าใช้จ่ายอะไรบ้างในการทำเช่นนั้น?

Key concepts

• ความไว (อัตราผลบวกจริง)
• ความจำเพาะ (อัตราผลลบจริง)
• ค่าพยากรณ์บวกและลบ
• ความชุกของโรคและความน่าจะเป็นก่อนการทดสอบ
• อัตราส่วนความน่าจะเป็น
• จุดตัดและการแลกเปลี่ยนระหว่างความไวและความจำเพาะ
• ผลบวกปลอมและผลลบปลอม

Mechanisms

ผลการคัดกรองจะถูกเปรียบเทียบกับมาตรฐานอ้างอิงเพื่อสร้างตารางสองคูณสองของผลบวกจริง ผลบวกปลอม ผลลบจริง และผลลบปลอม ความไวและความจำเพาะคำนวณตามคอลัมน์ของสถานะโรค ดังนั้นจึงไม่ขึ้นอยู่กับความชุก ในขณะที่ค่าพยากรณ์อ่านตามแถวของผลการทดสอบและดังนั้นจึงเปลี่ยนแปลงไปตามความชุก: เมื่อภาวะหายากขึ้น แม้แต่การทดสอบที่มีความจำเพาะสูงก็ยังให้ผลบวกปลอมในสัดส่วนที่มากขึ้น ซึ่งลดค่าพยากรณ์บวก การลดเกณฑ์การทดสอบจะเพิ่มความไวแต่ลดความจำเพาะ และอัตราส่วนความน่าจะเป็นจะรวมทั้งสองอย่างเพื่อย้ายความน่าจะเป็นก่อนการทดสอบไปสู่ความน่าจะเป็นหลังการทดสอบ

Clinical relevance

มาตรวัดเหล่านี้อธิบายว่าทำไมผลการคัดกรองที่เป็นบวกมักจะเป็นเพียงชั่วคราวและจำเป็นต้องมีการทดสอบวินิจฉัยยืนยัน และทำไมการคัดกรองประชากรที่มีความชุกต่ำจึงสร้างสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดจำนวนมาก แนวคิดเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญในการประเมินความแม่นยำของการตรวจคัดกรองที่ตีพิมพ์; พวกเขาอธิบายวิธีการตีความหลักฐานการทดสอบและไม่ใช่สิ่งทดแทนการตัดสินทางคลินิกเกี่ยวกับผลลัพธ์ของแต่ละบุคคล

Epidemiology

เนื่องจากค่าพยากรณ์ขึ้นอยู่กับความชุก การทดสอบเดียวกันจึงมีประสิทธิภาพแตกต่างกันไปในแต่ละประชากร: ในกลุ่มที่มีความเสี่ยงสูง ผลบวกมีแนวโน้มที่จะเป็นจริงมากกว่า ในขณะที่ในประชากรทั่วไปที่ไม่มีอาการ ผลบวกส่วนใหญ่อาจเป็นผลบวกปลอม นี่คือเหตุผลที่การคัดกรองมุ่งเป้าไปที่กลุ่มที่ภาวะนั้นพบบ่อยพอที่ประโยชน์ของการตรวจจับจะมากกว่าอันตรายของผลบวกปลอมและการตรวจเพิ่มเติมที่ตามมา

Evidence & guidelines

มาตรฐานสำหรับการรายงานความแม่นยำของการวินิจฉัยและการคัดกรองเน้นมาตรฐานอ้างอิงที่ชัดเจนและสเปกตรัมของผู้ป่วยที่เป็นตัวแทน เนื่องจากกรณีศึกษาและการตรวจสอบสามารถทำให้ความแม่นยำที่ปรากฏสูงเกินจริง บัญชีการศึกษาโดย Altman และ Bland (1994) ยังคงเป็นแหล่งอ้างอิงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับคำจำกัดความ และเกณฑ์ของโครงการคัดกรองกำหนดให้มีการทดสอบที่เหมาะสมและแม่นยำเพียงพอก่อนที่จะมีการเสนอการคัดกรองประชากร (Wilson & Jungner, 1968)

History

ตรรกะสองคูณสองของความไวและความจำเพาะได้รับการจัดรูปแบบสำหรับทางการแพทย์ในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบและกลายเป็นมาตรฐานพร้อมกับการเติบโตของการคัดกรองจำนวนมาก การตระหนักว่าค่าพยากรณ์ขึ้นอยู่กับความชุก และการทำให้เป็นที่นิยมในภายหลังของอัตราส่วนความน่าจะเป็นสำหรับการให้เหตุผลข้างเตียง ได้ปรับปรุงวิธีการที่แพทย์และนักระบาดวิทยาตีความผลการทดสอบ

Debates

ควรตั้งจุดตัดของการตรวจคัดกรองไว้ที่ใด?

เกณฑ์ที่ต่ำกว่าจะตรวจพบกรณีจริงได้มากขึ้น แต่จะเพิ่มผลบวกปลอมและอันตรายที่ตามมา ในขณะที่เกณฑ์ที่สูงกว่าจะพลาดกรณีต่างๆ จุดตัดที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับต้นทุนสัมพัทธ์ของข้อผิดพลาดทั้งสองและยังคงเป็นการตัดสินที่ขึ้นอยู่กับค่านิยมมากกว่าการตัดสินทางสถิติล้วนๆ

Key figures

• Douglas Altman
• J. Martin Bland
• Leon Gordis

Seminal works

• altman-bland-1994
• altman-bland-1994b

Frequently asked questions

เหตุใดการทดสอบที่แม่นยำมากจึงยังคงให้ผลบวกปลอมเป็นส่วนใหญ่ได้?

เมื่อภาวะหายาก จำนวนกรณีจริงที่น้อยจะถูกบดบังด้วยจำนวนผู้ที่ไม่ได้รับผลกระทบจำนวนมาก แม้แต่อัตราผลบวกปลอมที่ต่ำเมื่อนำไปใช้กับกลุ่มใหญ่ก็ยังสามารถให้ผลบวกปลอมได้มากกว่าผลบวกจริง ดังนั้นค่าพยากรณ์บวกจึงต่ำแม้จะมีความจำเพาะสูง

เหตุใดการตรวจคัดกรองจึงมักมุ่งเป้าไปที่ความไวสูง?

วัตถุประสงค์ของการคัดกรองคือเพื่อหลีกเลี่ยงการพลาดผู้ที่มีภาวะ ดังนั้นการทดสอบที่ไวจะลดผลลบปลอม การแลกเปลี่ยนคือผลบวกปลอมที่มากขึ้น ซึ่งจะถูกคัดแยกออกโดยการทดสอบวินิจฉัยยืนยัน