Evidence Based Laboratory Medicine Hoe Diagnostische Performantie van (Laboratorium) Tests...

Evidence Based Evidence Based Laboratory Laboratory MedicineMedicine

Hoe Hoe Diagnostische PerformantieDiagnostische Performantievan (Laboratorium) Tests van (Laboratorium) Tests

BeoordelenBeoordelen

Cfr. www.uzleuven.be/lag/Cfr. www.uzleuven.be/lag/onder ‘Opleiding’onder ‘Opleiding’

Klinische Biologie = ?Klinische Biologie = ?

• ‘‘laboratoriumgeneeskunde’, laboratoriumgeneeskunde’, ‘in vitro diagnostiek’‘in vitro diagnostiek’

• ‘‘laboratory medicine’, ‘clinical pathology’, laboratory medicine’, ‘clinical pathology’, ‘medical biopathology’‘medical biopathology’

• Medisch Specialisme:Medisch Specialisme:– opleidingsduur = 5 j.opleidingsduur = 5 j.– truncus communis =2 j., hogere opleiding =3 truncus communis =2 j., hogere opleiding =3

j.j.– omvat hematologie, chemie, microbiologieomvat hematologie, chemie, microbiologie

Klinische Biologie = ?Klinische Biologie = ?• volgens Belgisch Staatsblad dd. 7-9-volgens Belgisch Staatsblad dd. 7-9-

19841984::– het geheel van de kennis van laboratorium het geheel van de kennis van laboratorium

technieken die ter beschikking van de technieken die ter beschikking van de geneesheer staan,geneesheer staan,

– zowel op het gebied van de zowel op het gebied van de profylaxeprofylaxe,,als op dat van de als op dat van de pathologie, ompathologie, om•de diagnose te stellen,de diagnose te stellen,

•een balans op te maken van de werking van een een balans op te maken van de werking van een orgaanorgaan

•of de uitslag van een behandeling te beoordelenof de uitslag van een behandeling te beoordelen

Ontwikkeling van Ontwikkeling van LaboratoriumgeneeskundeLaboratoriumgeneeskunde• Positief, nl. onmisbaar in medische praktijk Positief, nl. onmisbaar in medische praktijk

voor:voor:– ziekte (predispositie) opsporingziekte (predispositie) opsporing– voor diagnose, differentiele diagnosevoor diagnose, differentiele diagnose– voor patient opvolgingvoor patient opvolging

• Negatief:Negatief:– neiging voorbijgaan aan klinisch onderzoek, neiging voorbijgaan aan klinisch onderzoek,

reeds bestaande gegevensreeds bestaande gegevens– onoordeelkundig gebruik leidt tot irrelevante onoordeelkundig gebruik leidt tot irrelevante

test aanvragen, onnodig verhoogde kosten, data test aanvragen, onnodig verhoogde kosten, data overload, nutteloze en zelfs mogelijks overload, nutteloze en zelfs mogelijks schadelijke bijkomende onderzoeken en schadelijke bijkomende onderzoeken en verontrusten van de patientverontrusten van de patient

RATIONEEL GEBRUIK,RATIONEEL GEBRUIK,KOSTENBEHEERSINGKOSTENBEHEERSING

BERUSTEN PRIMAIR OPBERUSTEN PRIMAIR OPAANVRAGERSAANVRAGERS VAN LABTESTS VAN LABTESTS

Evidence-Based MedicineEvidence-Based Medicine

Vereist KWANTITATIEVE gegevens Vereist KWANTITATIEVE gegevens omtrent:omtrent:

1.1. Ziekte frequentie (ziekte prevalentie)Ziekte frequentie (ziekte prevalentie)2.2. Diagnostische (on)zekerheidDiagnostische (on)zekerheid

(pre-test en post-test probabiliteit of odds)(pre-test en post-test probabiliteit of odds)3.3. Performantie van diagnostische testsPerformantie van diagnostische tests

(LR, gevoeligheid, specificiteit, (LR, gevoeligheid, specificiteit, voorspellende waarde, ROC)voorspellende waarde, ROC)

4.4. Effect van behandelingEffect van behandeling5.5. Effect op patient ‘outcome’Effect op patient ‘outcome’

LEER DOELENLEER DOELEN• Diagnose = ?Diagnose = ?

– onzekerheid uitgedrukt in probabiliteit of oddsonzekerheid uitgedrukt in probabiliteit of odds– pre-test probabiliteit, odds -> post-test probabiliteit, pre-test probabiliteit, odds -> post-test probabiliteit,

oddsodds– diagnostische test performantiediagnostische test performantie

• Test resultaten vertonen spreiding: Test resultaten vertonen spreiding: frequentieverdeling curvenfrequentieverdeling curven– cfr. analytische bron van spreidingcfr. analytische bron van spreiding– cfr. biologische bron van spreidingcfr. biologische bron van spreiding

• Het concept referentiewaardenHet concept referentiewaarden (‘normale waarden) (‘normale waarden) voor test resultatenvoor test resultaten

• Het concept Likelihood RatioHet concept Likelihood Ratio• Diagnostische gevoeligheid en specificiteit;Diagnostische gevoeligheid en specificiteit;

ROC curvenROC curven• Het concept predictieve waardeHet concept predictieve waarde• Gewenste test eigenschappen voor opsporing, voor Gewenste test eigenschappen voor opsporing, voor

confirmatieconfirmatie

DiagnoseDiagnose= verminderen van = verminderen van onzekerheidonzekerheid

patient, patient, nana anamnese, KOanamnese, KO

individuindividu

bijkomende bijkomende onderzoekenonderzoekenlablab anderander

ee

gerichtgericht screeningscreening

test test resultatenresultaten

pre-test ppre-test p

post-test ppost-test p

revisie van previsie van p

Hoe onzekerheid Hoe onzekerheid kwantitatief weergeven?kwantitatief weergeven?

• probabiliteitprobabiliteit (kans, waarschijnlijkheid) (kans, waarschijnlijkheid)

uitgedrukt als fractie van totaal aantal uitgedrukt als fractie van totaal aantal mogelijkheden: “de kansen voor een mogelijkheden: “de kansen voor een bepaalde uitkomst gedeeld door het totaal bepaalde uitkomst gedeeld door het totaal aantal kansen”aantal kansen”

• odds:odds:

uitgedrukt als verhouding van 1 uitgedrukt als verhouding van 1 welbepaald type overwelbepaald type overalle andere, resterende mogelijkhedenalle andere, resterende mogelijkheden

Hoe onzekerheid Hoe onzekerheid kwantitatief weergeven?kwantitatief weergeven?

• probabiliteit (p):probabiliteit (p): 1/10 = 0,1 1/10 = 0,1

• odds: 1/9odds: 1/9

• odds = p/(1-p)odds = p/(1-p)

• p = p = odds/(1+odds)odds/(1+odds)

1

9

Diagnose van wat?Diagnose van wat?• ‘‘normaal’ versus ‘ziek’?normaal’ versus ‘ziek’?• differentieel diagnose: WELKE ziekte?differentieel diagnose: WELKE ziekte?

• EBM terminologie: ‘TARGET CONDITION’:EBM terminologie: ‘TARGET CONDITION’: – a particular disease, a particular disease, – a disease stage, a disease stage, – a health status, a health status, – any other identifiable condition within a patient, any other identifiable condition within a patient,

such as staging a disease already known to be such as staging a disease already known to be present,present,

– a health condition that should prompt a health condition that should prompt clinical clinical actionaction such as the initiation, modification or termination of such as the initiation, modification or termination of treatment.treatment.

Diagnose in EBM Diagnose in EBM terminologieterminologie• = Onderscheid maken tussen= Onderscheid maken tussen

– AAN-wezigheid van target conditie (T+)AAN-wezigheid van target conditie (T+)

versusversus– AF-wezigheid van target conditie (T-)AF-wezigheid van target conditie (T-)

• = Revisie, op basis van test resultaat,= Revisie, op basis van test resultaat, van pre-test p(T+) tot post-test p(T+) van pre-test p(T+) tot post-test p(T+)

Diagnostische performantieDiagnostische performantievan een (lab) testvan een (lab) test

test test resultaatresultaat

pre-test ppre-test p

post-test ppost-test p

revisierevisie

mate waarin test mate waarin test resultaat toelaat resultaat toelaat probabiliteit/odds probabiliteit/odds voor target conditie voor target conditie te wijzigen te wijzigen

Hoe op basis van test resultaat de Hoe op basis van test resultaat de pre-test probabiliteit/odds pre-test probabiliteit/odds wijzigen? (1)wijzigen? (1)Basis: test resultaat gevonden ingeval van T+ Basis: test resultaat gevonden ingeval van T+

verschiltverschilt van test resultaat gevonden ingeval van T- van test resultaat gevonden ingeval van T-

test test resultaaresultaatt

aantal aantal T+T+personepersonenn

aantal aantal T-T-personepersonenn

Spreiding in de test resultaten Spreiding in de test resultaten bij zowel T+ als T- personen!! bij zowel T+ als T- personen!! (1)(1)




frequentieverdeling frequentieverdeling curven!curven!

spreidinspreidingg

spreidinspreidingg

Spreiding in de test resultaten Spreiding in de test resultaten bij zowel T+ als T- personen!! bij zowel T+ als T- personen!! (2)(2)




Overlap!!Overlap!!

Hoe op basis van test resultaat de Hoe op basis van test resultaat de pre-test probabiliteit/odds pre-test probabiliteit/odds wijzigen? (2)wijzigen? (2)Basis:Basis:test resultaat gevonden ingeval van T+ verschilt test resultaat gevonden ingeval van T+ verschilt

van test resultaat gevonden ingeval van T-van test resultaat gevonden ingeval van T-

Basis:Basis:frequentie waarmede een welbepaald test resultaat frequentie waarmede een welbepaald test resultaat

gevonden wordt ingeval van T+ verschilt vangevonden wordt ingeval van T+ verschilt van frequentie waarmede ditzelfde test resultaat frequentie waarmede ditzelfde test resultaat gevonden wordt ingeval van T-gevonden wordt ingeval van T-

LEER DOELENLEER DOELEN• Diagnose = ?Diagnose = ?

– onzekerheid reducerenonzekerheid reduceren– diagnostische test performantiediagnostische test performantie

•Test resultaten vertonen Test resultaten vertonen spreiding:spreiding:frequentieverdeling frequentieverdeling curvencurven– cfr. analytische bron van spreidingcfr. analytische bron van spreiding– cfr. biologische bron van spreidingcfr. biologische bron van spreiding

Bronnen van SPREIDING in de Bronnen van SPREIDING in de test resultatentest resultaten

• Meerdere metingen Meerdere metingen op EENZELFDE op EENZELFDE monster leveren monster leveren verschillende verschillende resultaten op:resultaten op:

ANALYTISCHE ANALYTISCHE bron van spreiding bron van spreiding

Analytische variatie

• Cfr. Belang van meetmethode standardizatie!Cfr. Belang van meetmethode standardizatie!

• Cfr. Begrippen analytische juistheid en imprecisieCfr. Begrippen analytische juistheid en imprecisie

Analytische bronnen van Analytische bronnen van spreidingspreiding

• Precisie: mate van reproduceerbaarheid van Precisie: mate van reproduceerbaarheid van meetresultaat ingeval van herhaalde meetresultaat ingeval van herhaalde metingen op eenzelfde monstermetingen op eenzelfde monster

• Juistheid: mate waarin het gemiddelde van Juistheid: mate waarin het gemiddelde van herhaalde metingen de juiste waarde herhaalde metingen de juiste waarde benadertbenadert

• Nauwkeurigheid: mate waarin het resultaat Nauwkeurigheid: mate waarin het resultaat van een enkelvoudige meting de juiste van een enkelvoudige meting de juiste waarde benadertwaarde benadert

Analytische variatieAnalytische variatie

niet juistniet juistwel meer wel meer preciesprecies

niet preciesniet precieswel juist(er)wel juist(er)

Bronnen van spreiding in de Bronnen van spreiding in de test resultatentest resultaten• Analytische spreidingAnalytische spreiding

• Biologische spreidingsbronnenBiologische spreidingsbronnen– INTRA-individuele spreiding:INTRA-individuele spreiding:

= spreiding in test resultaten bekomen bij enkelvoudige = spreiding in test resultaten bekomen bij enkelvoudige meting op meerdere individuele monsters van eenzelfde meting op meerdere individuele monsters van eenzelfde persoonpersoon

– INTER-individuele spreiding:INTER-individuele spreiding: = spreiding in test resultaten bekomen bij enkelvoudige = spreiding in test resultaten bekomen bij enkelvoudige meting op individuele monsters van verschillende personenmeting op individuele monsters van verschillende personen

• Biologische spreiding aanwezig zowel bij gezonden Biologische spreiding aanwezig zowel bij gezonden als bij ziekenals bij zieken

• Biologische spreiding includeert de analytische Biologische spreiding includeert de analytische spreidingspreiding

• Naarmate de biologische spreiding kleiner is moet Naarmate de biologische spreiding kleiner is moet ook de analytische spreiding kleiner gehouden ook de analytische spreiding kleiner gehouden worden!worden!

Biologische spreiding (1)Biologische spreiding (1)

• Oorzaken van Oorzaken van intraintra-individuele spreiding-individuele spreiding– Dag/nacht ritmeDag/nacht ritme– Seizoen variatiesSeizoen variaties– Menstruele cyclus, zwangerschapMenstruele cyclus, zwangerschap– Groei, ontwikkeling, verouderingGroei, ontwikkeling, veroudering– Effecten van voedingEffecten van voeding– Effecten van houding, immobilisatie, inspanningEffecten van houding, immobilisatie, inspanning

• Belang van pre-analytische standardizatie,Belang van pre-analytische standardizatie,keuze gepaste referentiewaardenkeuze gepaste referentiewaarden

Intra-individuele biologische, Intra-individuele biologische, fysiologische spreiding (CVi) fysiologische spreiding (CVi) voor frequent gebruikte labtestsvoor frequent gebruikte labtests

TestTest 1SD as % of 1SD as % of meanmean

TestTest 1SD as % of 1SD as % of meanmean

ALTALT 2828 osmoosmo 1,31,3

ASTAST 1313 totaal eiwittotaal eiwit 33

CKCK 2020 totaal cholesteroltotaal cholesterol 66

ALPALP 7,57,5 HDL cholesterolHDL cholesterol 8,58,5

AMYAMY 7,97,9 TriglyceridenTriglyceriden 21,321,3

GGTGGT 1515 urinezuururinezuur 8,28,2

AlbumineAlbumine 3,23,2 ureumureum 12,712,7

Totaal CaTotaal Ca 22 fosfaatfosfaat 7,97,9

KK 4,34,3 Totaal bilirubineTotaal bilirubine 2020

NaNa 0,80,8 glucoseglucose 7,67,6

ClCl 1,31,3 FeFe 2323

Intra-individueleIntra-individuelebiologische, fysiologische biologische, fysiologische spreidingspreidingvoor totaal cholesterolvoor totaal cholesterol

Homeostatisch setpoint (mean), Homeostatisch setpoint (mean), mg/dLmg/dL

95% confidentie interval (mean 95% confidentie interval (mean -/+2SD)-/+2SD)

140140 121 - 159121 - 159

160160 139 - 181139 - 181

180180 156 - 204156 - 204

200200 173 - 227173 - 227

220220 191 - 249191 - 249

240240 208 - 272208 - 272

260260 225 - 295225 - 295

280280 242 - 318242 - 318

300300 260 - 340260 - 340

CVi= 6,7% d.w.z. 1SD = 6,7 mg/dL ingeval mean = CVi= 6,7% d.w.z. 1SD = 6,7 mg/dL ingeval mean = 100 mg/dL100 mg/dL

Biologische spreiding (2)Biologische spreiding (2)

• Oorzaken van Oorzaken van interinter-individuele spreiding-individuele spreiding– geslachtgeslacht– leeftijdleeftijd– bloedgroepbloedgroep– rasras– lichaamsgrootte, spiermassalichaamsgrootte, spiermassa

• Belang van keuze gepaste referentiegroep Belang van keuze gepaste referentiegroep voor referentiewaardenvoor referentiewaarden

Testresultaat verdeling Testresultaat verdeling curve t.g.v.curve t.g.v.biologische en analytische biologische en analytische variatievariatiebij fysiologische homeostasisbij fysiologische homeostasis

Analytische variatie Inter-individu biologische variatie

Intra-individu biologische variatie

LEER DOELENLEER DOELEN

• Diagnose = ?Diagnose = ?– onzekerheid reducerenonzekerheid reduceren– diagnostische test performantiediagnostische test performantie

• Test resultaten vertonen spreiding: Test resultaten vertonen spreiding: frequentieverdeling curvenfrequentieverdeling curvenCfr. analytische en biologische bronnenCfr. analytische en biologische bronnen

• Het concept Het concept referentiewaardenreferentiewaarden

Berekening van referentie Berekening van referentie waardenwaarden1. Bepaling d.m.v. parametrische statistiek1. Bepaling d.m.v. parametrische statistiek

• ‘‘Parametrisch’: berust op veronderstelling dat de Parametrisch’: berust op veronderstelling dat de frequentieverdeling curve een welbepaalde vorm heeft, bv. frequentieverdeling curve een welbepaalde vorm heeft, bv. een standaardnormale, zgn ‘Gaussiaanse’ vorm (al of niet een standaardnormale, zgn ‘Gaussiaanse’ vorm (al of niet na transformatie van de test resultatenna transformatie van de test resultaten

• Referentiewaarden berekend als 95% confidentie interval, Referentiewaarden berekend als 95% confidentie interval, begrensd door gemiddelde minus 2SD (genoemd LLN, begrensd door gemiddelde minus 2SD (genoemd LLN, lower Limit of Normal) en gemiddelde plus 2SD (genoemd lower Limit of Normal) en gemiddelde plus 2SD (genoemd ULN, Upper Limit of Normal).ULN, Upper Limit of Normal).De gegevens voor de berekening worden bekomen door De gegevens voor de berekening worden bekomen door een steekproef uit de referentie populatieeen steekproef uit de referentie populatie

• 5% van de personen in de referentie groep hebben 5% van de personen in de referentie groep hebben test resultaten buiten het referentie interval!!test resultaten buiten het referentie interval!!

2,5%<LLN2,5%<LLN2,5%>ULN2,5%>ULN

Testresultaat verdeling Testresultaat verdeling curve curve bij fysiologische bij fysiologische homeostasis:homeostasis:REFERENTIEWAARDEN REFERENTIEWAARDEN conceptconcept

Reference values

LLN ULN

Berekening van referentie Berekening van referentie waardenwaarden2. Bepaling d.m.v. 2. Bepaling d.m.v. nietniet-parametrische statistiek, bv -parametrische statistiek, bv

percentiel waardenpercentiel waarden

• ‘‘Niet-parametrisch’: er wordt GEEN Niet-parametrisch’: er wordt GEEN veronderstelling gemaakt over de vorm van de veronderstelling gemaakt over de vorm van de frequentieverdeling curvefrequentieverdeling curve

• Rangschik in stijgende volgorde de test Rangschik in stijgende volgorde de test resultaten bekomen in steekproef uit ‘normale’ resultaten bekomen in steekproef uit ‘normale’ populatie (referentiegroep)populatie (referentiegroep)

• Bereken voor elke testwaarde het % individuen Bereken voor elke testwaarde het % individuen met testwaarden <of = de testwaardemet testwaarden <of = de testwaarde

• Voor elke testwaarde, uitgezet in de X-as, wordt Voor elke testwaarde, uitgezet in de X-as, wordt het corresponderende % uitgezet in de Y-as: zo het corresponderende % uitgezet in de Y-as: zo bekomt men een cumulatieve frequentiecurvebekomt men een cumulatieve frequentiecurve

Percentiel methode voor Percentiel methode voor bepaling van bepaling van referentiewaardenreferentiewaarden

Referentiewaarden: Referentiewaarden: samenvattingsamenvatting• Er is spreiding in test resultaten, t.g.v. analytische Er is spreiding in test resultaten, t.g.v. analytische

en biologische bronnen, bij gezonde personen en en biologische bronnen, bij gezonde personen en zeker ook bij patientenzeker ook bij patienten-> frequentieverdeling curven-> frequentieverdeling curven

• Referentiewaarden (‘normale’ waarden)Referentiewaarden (‘normale’ waarden)– operationeel gedefinieerd als 95% referentie intervaloperationeel gedefinieerd als 95% referentie interval– Meestal berekend met parametrische methode als 95% CIMeestal berekend met parametrische methode als 95% CI

• Misleiding door ‘abnormale’ waardenMisleiding door ‘abnormale’ waarden– ‘‘normale waarden’ sluiten per definitie 5% gezonden uitnormale waarden’ sluiten per definitie 5% gezonden uit– bij tegelijk uitvoeren van meerdere (bij tegelijk uitvoeren van meerdere (nn) onafhankelijke ) onafhankelijke

tests stijgt aantal ‘abnormale’ resultaten: kans = tests stijgt aantal ‘abnormale’ resultaten: kans = 1.0 – 1.0 – 0.950.95nn

• Bij n=4, dan 19% kans op ‘abnormaal’ resultaatBij n=4, dan 19% kans op ‘abnormaal’ resultaat• Bij n=8, dan 34% kans op ‘abnormaal’ resultaatBij n=8, dan 34% kans op ‘abnormaal’ resultaat• Bij n=12, dan 46% kans op ‘abnormaal’ resultaatBij n=12, dan 46% kans op ‘abnormaal’ resultaat




• Het concept referentiewaardenHet concept referentiewaarden

•Het concept Likelihood Het concept Likelihood RatioRatio

Hoe op basis van test resultaat de Hoe op basis van test resultaat de pre-test probabiliteit/odds pre-test probabiliteit/odds wijzigen?wijzigen?Basis:Basis:test resultaat gevonden ingeval van T+ verschilt test resultaat gevonden ingeval van T+ verschilt

van test resultaat gevonden ingeval van T-van test resultaat gevonden ingeval van T-

Basis:Basis:frequentie waarmede een welbepaald test resultaat frequentie waarmede een welbepaald test resultaat

gevonden wordt ingeval van T+ verschilt vangevonden wordt ingeval van T+ verschilt van frequentie waarmede ditzelfde test resultaat frequentie waarmede ditzelfde test resultaat gevonden wordt ingeval van T-gevonden wordt ingeval van T-

Likelihood Ratio Likelihood Ratio (LR)(LR)• Is een directe maatstaf van de diagnostische test Is een directe maatstaf van de diagnostische test

performantieperformantie

• Toont voor elke meetwaarde, of groep van Toont voor elke meetwaarde, of groep van meetwaarden, volgende verhouding:meetwaarden, volgende verhouding:

frequentie van T+ personen/frequentie van T- frequentie van T+ personen/frequentie van T- personenpersonen

• Belangrijke voorwaarde:Belangrijke voorwaarde:geteste populatie bevat evenveel T+ als T-geteste populatie bevat evenveel T+ als T-m.a.w. p(T+)=p(T-)=0,5 of odds = 1m.a.w. p(T+)=p(T-)=0,5 of odds = 1

Likelihood Ratio: LRLikelihood Ratio: LR(1) voor welbepaald (1) voor welbepaald testresultaattestresultaat • LR = LR = (gaussiaanse) hoogte target+(gaussiaanse) hoogte target+ / / (gaussiaanse) (gaussiaanse)

` hoogte target-` hoogte target- • Let erop dat beide (gaussiaanse) verdelingscurven even Let erop dat beide (gaussiaanse) verdelingscurven even

groot moeten zijn, m.a.w. pre-test odds = 1/1 !!groot moeten zijn, m.a.w. pre-test odds = 1/1 !!

Afkapwaarde

a=0,054

b=-0,054

LR = a/ b = 1,000

a= Gaussiaanse hoogte target+b= Gaussiaanse hoogte target-

- +

Likelihood Ratio: LRLikelihood Ratio: LRvoor een welbepaald voor een welbepaald testresultaattestresultaat

Afkapwaarde

a=0,066

b=-0,044

LR = a/ b = 1,492

a= Gaussiaanse hoogte target+b= Gaussiaanse hoogte target-

- +

Likelihood Ratio: LRLikelihood Ratio: LR(2) voor een welbepaald (2) voor een welbepaald intervalinterval

Afkapwaarde 1

Afkapwaarde 2

a

b

LR = a/ b = 0,684- +

- +

Likelihood Ratio: LRLikelihood Ratio: LR(3) voor meerdere (3) voor meerdere intervallenintervallenLR = a/ b = 18,900

LR = a'/ b' = 2,664

LR = a''/ b'' = 0,375

a

a'

a''

bb'

b''

LR curve ingeval van LR curve ingeval van meerdere testresultaat meerdere testresultaat intervallenintervallen

Dichotome test resultatenDichotome test resultaten

• In sommige gevallen wordt de test In sommige gevallen wordt de test ‘dichotoom’ gerapporteerd:‘dichotoom’ gerapporteerd:het resultaat is ‘positief’ of ‘negatief’het resultaat is ‘positief’ of ‘negatief’

• Test resultaten gerapporteerd als Test resultaten gerapporteerd als continue variabele worden dikwijls continue variabele worden dikwijls ‘dichotoom’ geinterpreteerd:‘dichotoom’ geinterpreteerd:nl. transformatie naar ‘positief’ of nl. transformatie naar ‘positief’ of ‘negatief’ d.m.v. een afkap-waarde‘negatief’ d.m.v. een afkap-waarde

Transformatie naar dichotome Transformatie naar dichotome test resultatentest resultaten

FNFN TPTP

FPFPTNTN

Samenvatting van dichotome Samenvatting van dichotome test resultaten in ‘2x2 tabel’test resultaten in ‘2x2 tabel’

Testresultaat

totaal R+=TP+FP

totaal R-=FN+TN

Target condition

positief (R+)

negatief (R-)

Aanwezig, (T+) Afwezig, (T-)

totaal T-=FP+TN

totaal T+=TP+FN

FPTP

FN TN

LR voor LR voor dichotomedichotome test test resultatenresultaten• LRLR++ = T = TPP rate/F rate/FPP rate rate (steeds >= 1)(steeds >= 1)

beter naarmate dichter bij oneindig!beter naarmate dichter bij oneindig!

Afkapwaarde

TP

FP

LR+ = TP/ FP = 42,956- +

Likelihood Ratios: LRLikelihood Ratios: LR++

15514312

5011

1 93

61

94

BNP

LVSD

>=18.7 (R+)

<18.7 (R-)

present, T+ absent, T-

6.2143/50

12/11

)|(

)|(

TRp

TRpLR

LR voor LR voor dichotomedichotome test test resultatenresultaten• LRLR- - = F= FNN rate / T rate / TNN rate rate (steeds <= 1)(steeds <= 1)

beter naarmate dichter bij zero!beter naarmate dichter bij zero!

Afkapwaarde

FN

TN

LR- = FN/ TN = 0,036- +

Likelihood Ratios: LRLikelihood Ratios: LR--

13.0143/93

12/1

)|(

)|(

TRp

TRpLR

15514312

5011

1 93 94

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present Absent

61

The easy way: bereken LRs The easy way: bereken LRs uit kolom uit kolom percenten!percenten!

LR

0,13

BNP

LVSD

>=18.7

<18.7

Present Absent

2,62

100%100%

34,97%91,67%

8,33% 65,03%




• Het concept referentiewaardenHet concept referentiewaarden• Het concept Likelihood RatioHet concept Likelihood Ratio

• Diagnostische gevoeligheid en Diagnostische gevoeligheid en specificiteit;specificiteit;ROC curvenROC curven

Diagnostische (klinische)Diagnostische (klinische)Gevoeligheid/Sensitiviteit Gevoeligheid/Sensitiviteit (Sn)(Sn)• Sensitiviteit = TP rate = TP/(TP + FN)Sensitiviteit = TP rate = TP/(TP + FN)

Afkapwaarde -2,00 SD

FN TP

Sensitiviteit = TP/ (TP+FN) = 0,977

- +

Diagnostische (klinische)Diagnostische (klinische)Specificiteit (Sp)Specificiteit (Sp)

• Specificiteit = TN rate = TN/(TN + FP)Specificiteit = TN rate = TN/(TN + FP)Afkapwaarde -2,50 SD

TN FP

Specificiteit = TN/ (TN+FP) = 0,933

- +

Inverse relatie tussenInverse relatie tussenSensitiviteit en SpecificiteitSensitiviteit en Specificiteit







Receiver Operating Receiver Operating Characteristic:Characteristic:ROC curve (1)ROC curve (1)

AfkapwaardeROC

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

FP

TP

- +

ROC curve (2)ROC curve (2)Verschuiving

ROC

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

FP

TP

- +

0

-6,00 SD

ROC curve voor ROC curve voor verschillende testsverschillende tests

ROC

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

FP

TP

Hoe van pre-test Hoe van pre-test probabiliteitprobabiliteit

naar post-test probabiliteitnaar post-test probabiliteitd.m.v. LR?d.m.v. LR?

Van pre-test naar post-test Van pre-test naar post-test probabiliteit, via odds en probabiliteit, via odds en LR (1)LR (1)

Odds = 1 / 11

1

Odds = 1 / 5

1

5

Van pre-test naar post-test Van pre-test naar post-test probabiliteit, via odds en probabiliteit, via odds en LR (2)LR (2)

Afkapwaarde

Odds = 1/ 1

b=0,079

a=0,194LR = a/ b =2,460

c=0,039

d=0,079

Post-test odds = c/ d = 1 / 5,00 x LR = Pre-test odds x LR

Post-test odds = c/ d =0,492

Odds = 1 / 5,00

- +

- +

Post-test odds = pre-test Post-test odds = pre-test odds x LRodds x LRbij testresultaat dichotomiebij testresultaat dichotomie• Post-test odds Post-test odds = c/d = c/d = 1/5 = 1/5

x LR+ x LR+ = pre-test odds = pre-test odds x x

LR+LR+Afkapwaarde

Odds = 1/ 1

c

d

LR+ = c/ d =6,020


a

b

LR+ = a/ b =30,099

- +

- +

Odds = 1 / 5,00

Post-test odds = pre-test Post-test odds = pre-test odds x LRodds x LRbij testresultaat dichotomiebij testresultaat dichotomie• Post-test odds Post-test odds = c/d = c/d = 1/5 = 1/5

x LR- x LR- = pre-test odds = pre-test odds x x

LR-LR-Afkapwaarde

Odds = 1/ 1

c

d

LR- = c/ d =0,037


a

b

LR- = a/ b =0,187

- +

Odds = 1 / 5,00

- +

Odds: ‘too odd’ voor de Odds: ‘too odd’ voor de praktijk!!??praktijk!!??Hoe van pre-test p naar Hoe van pre-test p naar post-test p?post-test p?• Hoe van pre-test p Hoe van pre-test p

naar pre-test odds?naar pre-test odds? odds = p/(1-p) odds = p/(1-p)

• Hoe van post-test Hoe van post-test odds naar post-test odds naar post-test p?p? p = odds/(1+odds) p = odds/(1+odds)

• Ter hulp:Ter hulp:het het Fagan nomogramFagan nomogram

Interpretatie Likelihood Interpretatie Likelihood RatiosRatios• LR=1 wijst op afwezigheid diagnostische LR=1 wijst op afwezigheid diagnostische

krachtkracht

• LR+ >10 beschouwd als test resultaat met LR+ >10 beschouwd als test resultaat met ‘sterke’ diagnostische kracht voor aantonen ‘sterke’ diagnostische kracht voor aantonen van AAN-wezigheid van T+ conditievan AAN-wezigheid van T+ conditie

• LR- <0.1 beschouwd als test resultaat met LR- <0.1 beschouwd als test resultaat met ‘sterke’ diagnostische kracht voor aantonen ‘sterke’ diagnostische kracht voor aantonen van AF-wezigheid van T+ conditievan AF-wezigheid van T+ conditie

50%

92%LR+ = 10

10%55%

0.05 0.1 0.5 1 2 3 10 20

D-Dimer assay

Helical CT

Tachycardia

LR of anegative result

Ruling out Ruling in

LR of a positive test

Paired forest plots of likelihood ratios: tests of pulmonary embolism




• Het concept referentiewaardenHet concept referentiewaarden• Het concept Likelihood RatioHet concept Likelihood Ratio• Diagnostische gevoeligheid en specificiteit;Diagnostische gevoeligheid en specificiteit;

ROC curvenROC curven

•Het concept predictieve waardeHet concept predictieve waarde•Gewenste test eigenschappen Gewenste test eigenschappen

voor opsporing, voor voor opsporing, voor confirmatieconfirmatie

‘‘Predictive value’ (PV) Predictive value’ (PV) conceptconcept bij testresultaat bij testresultaat dichotomiedichotomie• PPV = TP/(TP+FP)PPV = TP/(TP+FP)

TP

FP

PPV = TP/ (TP+FP) =0,901

- +

Positie afkapwaarde:

Odds = 1 / 5,00

- +

‘‘Predictive value’ (PV) Predictive value’ (PV) conceptconcept bij testresultaat bij testresultaat dichotomiedichotomie• NPV = TN/(TN+FN)NPV = TN/(TN+FN)

FN

TN

NPV = TN/ (TN+FN) =0,964

- +

Positie afkapwaarde:

Odds = 1 / 5,00

- +

En nog meer termen ….En nog meer termen ….

• Diagnostic Odds Ratio (DOR)Diagnostic Odds Ratio (DOR)= LR+/LR- = LR+/LR- = (TPxTN)/(FPxFN)= (TPxTN)/(FPxFN)

• Number Needed To DiagnoseNumber Needed To Diagnose= 1/{sensitivity – (1- specificity)}= 1/{sensitivity – (1- specificity)}= 1/{TP rate – FP rate)}= 1/{TP rate – FP rate)}

Diagnostic performance Diagnostic performance measures:measures:practical applicationspractical applications(BMJ, vol 329, 17 July 2004, p. 168-9)(BMJ, vol 329, 17 July 2004, p. 168-9)

• For discussion about tests, threshold For discussion about tests, threshold decisions: sensitivity, specificitydecisions: sensitivity, specificity– Screening: hoge sensitiviteit vereistScreening: hoge sensitiviteit vereist– Confirmatie: hoge specificiteit vereistConfirmatie: hoge specificiteit vereist

• For interpretation of specific result: LR For interpretation of specific result: LR and PPV, NPVand PPV, NPV

• As summary measure: DOR, ROCAs summary measure: DOR, ROCAUCAUC

http://www.clinchem.org/info_ar/http://www.clinchem.org/info_ar/info_authors.shtml#stardinfo_authors.shtml#stard

http://www.cche.net/usersguides/http://www.cche.net/usersguides/diagnosis.aspdiagnosis.asp

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=hstat1b.section.65247rid=hstat1b.section.65247

Date post:	08-Jun-2015
Category:	Documents
Upload:	joachim-christiaens
View:	219 times
Download:	0 times

Evidence Based Laboratory Medicine Hoe Diagnostische Performantie van (Laboratorium) Tests...

Documents