Bài giảng Đánh giá các xét nghiệm xác định hiện diện của bệnh trong quần thể - PGS.TS. Lê Thanh Hiền

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

36
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của bài giảng trình bày độ nhạy và độ chuyên biệt của xét nghiệm; công thức độ nhạy và độ chuyên biệt của xét nghiệm. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài giảng này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Đánh giá các xét nghiệm xác định hiện diện của bệnh trong quần thể - PGS.TS. Lê Thanh Hiền

Bệnh hay không bệnh ĐÁNH GIÁ Có hay không có trạng thái sức khỏe đang khảo sát CÁC XÉT NGHIỆM XÁC ĐỊNH HIỆN DIỆN CỦA BỆNH TRONG QUẦN THỂ PGS.TS. Lê Thanh Hiền ? Xét nghiệm -XN sàng lọc (screening test) -XN chẩn đoán (diagnostic test) Khoa Chăn Nuôi Thú Y MỘT SỐ THUẬT NGỮ Độ chính xác của xét nghiệm  Độ chính xác (accuracy) của xét nghiệm là tỷ  Độ chính xác (accuracy), mức giá trị (validity) lệ của tất cả kết quả xét nghiệm đúng (cả  Độ tin cậy (precision) dương tính lẫn âm tính) so với tổng số xét nghiệm.  Độ chính xác còn gọi là mức giá trị (validity).  Độ chính xác thường dùng để diễn đạt khả năng chung của một xét nghiệm.
Độ tin cậy  Độ tin cậy là khả năng lập lại (repeatability) cho thấy sự giống nhau của kết quả đo lường sau nhiều lần lập lại.  Đôi khi độ tin cậy được gọi là tính đúng (precision). Độ nhạy và độ chuyên biệt của Công thức độ nhạy và độ chuyên xét nghiệm biệt của xét nghiệm  Độ nhạy (Sensitivity) được định nghĩa là xác suất một con thú thật sự có bệnh có thể được Số con thú DƯƠNG tính bằng phương pháp chẩn đoán phát hiện bằng chẩn đoán. Se= Tổng số con thú thực sự CÓ bệnh  Độ chuyên biệt (Specificity) được định nghĩa Số con thú ÂM tính bằng phương pháp chẩn đoán là xác suất để một con thú không bệnh được Sp= Tổng số con thú thực sự KHÔNG có bệnh phát hiện bằng phương pháp chẩn đoán
Bệnh Không Tổng  Để xác định Se, Sp người ta so sánh kết quả chẩn Test bệnh đoán của phương pháp cần xác định với phương Dương a b a+b pháp chuẩn (được gọi là chuẩn vàng, gold standard). Âm c d c+d  Phương pháp chuẩn là phương pháp được xem a+c b+d N như độ chính xác cao (tuy nhiên không phải là hoàn toàn tuyệt đối) Se = a/(a+c) Sp = d/(b+d) Ví dụ: Phương pháp tiêu cơ Nhiễm Không Tổng  Nghiên cứu về phương pháp xác định Elisa nhiễm Trichinella spiralis bằng phương pháp tiêu cơ Dương 29 26 55 (xem như phương pháp chuẩn) và phương Âm 3 142 145 pháp ELISA. 32 168 200  Giả sử 200 con heo được lấy mẫu để làm ELISA, sau đó giết thú lấy cơ hoành để chẩn đoán bằng  Se=29/32=90.625% phương pháp tiêu cơ, kết quả nghi nhận như sau  Sp=142/168=84.524%
Se và Sp trong các xét nghiệm có kết quả số liệu dạng liên tục – chọn giá trị điểm cắt cut-off  Ví dụ về SCC (Somatic cell count)  Định nghĩa về điểm cắt (cut-off) Bệnh Không Tổng Giá trị tiên đoán (predictive value) Test bệnh Dương a b a+b  Trong lâm sàng luôn đặt ra câu hỏi Âm c d c+d  Nếu một con thú được chẩn đoán là dương tính thì xác suất để con thú thật sự có bệnh là bao nhiêu. a+c b+d N  Nếu con thú được chẩn đoán là âm tính, xác suất thật sự con thú không bệnh là bao nhiêu. Tỉ lệ dương tính giả = b/(b+d) = 1 – Sp Lưu ý Tỉ lệ âm tính giả = c/(a+c) = 1 – Se
Mối liên quan giữa Se, Sp và tỷ lệ nhiễm  Giá trị tiên đoán phụ thuộc Se, Sp, và tỉ lệ bệnh thật của quần thể  Trên thực tế chỉ căn cứ vào kết quả xét nghiệm để xác định tỷ lệ nhiễm. Điều này có thể chấp  Giá trị tiên đoán có thể được cải thiện bằng nhận khi phương pháp chẩn đoán đó được cách chọn các xét nghiệm có độ nhạy và độ công nhận. chuyên biệt cao.  AP: apparent prevalence – Tỉ lệ bệnh biểu kiến  Xét nghiệm nhạy sẽ cải thiện giá trị tiên đoán âm (ít kết quả âm tính giả).  TP: true prevalence – Tỉ lệ bệnh thật  Xét nghiệm chuyên biệt giúp cải thiện giá trị tiên đoán dương (ít kết quả dương tính giả). Bệnh Không Tổng Tình trạnh bệnh thực sự Tổng Test bệnh P hương Bệnh Dương tính Se × P Không bệnh (1 - Sp) × (1 - P) Se × P + (1 - Sp) × (1 -P) Dương a b a+b pháp chẩn Âm tính đoán cần (1 - Se) × P Sp × (1 - P) (1 - Se) × P + Sp × (1 - P) xác định Tổng P 1-P 1 Âm c d c+d a+c b+d N Se = a/(a+c) P = (a+c)/N  Từ đó có thể tính được là (AP  Sp  1) Sp = d/(b+d) AP = (a+b)/N AP = Se × P+(1-Sp)×(1-P) P= (Se  Sp  1)
 Nghiên cứu về phương pháp xác định Trichinella spiralis bằng phương pháp tiêu cơ a P  Se Phương pháp chuẩn PV (+) = = (phương pháp tiêu cơ) ab P  Se  (1  P)  (1  Sp) Dương tính Âm tính Tổng Phương pháp Dương tính 29 26 55 chẩn đoán cần Âm tính 3 142 145 xác định Tổng 32 168 200 d (1  P)  Sp (ELISA) PV (-) = = (c  d) P  (1  Se)  Sp  (1  P) Se = 29/32 = 90,625% Sp= 142/168 = 84,524% TP= 32/200 AP = 55/200 = 27,5% PV (+) = 29/55 = 52,72% PV (- )= 142/145 = 97,93% Xét nghiệm kết hợp  Kết hợp tuần tự (serial testing) là 2 xét nghiệm được  Kết hợp song song (parallel testing) là kiểu kết hợp mà 2 xét thực hiện trước sau. nghiệm đều được thực hiện trên một mẫu.  Kết luận cuối cùng là sự phối hợp kết quả của hai xét nghiệm trên.  Xét nghiệm 1 có độ nhạy cao được thực hiện trước. Bất cứ một trong 2 hay cả 2 xét nghiệm cho kết quả dương tính thì Những mẫu cho kết quả dương tính mới được tiến xem như mẫu được kết luận là dương tính. hành xét nghiệm 2 (thường có độ chuyên biệt cao).  Như vậy con thú chỉ được cho là âm tính khi cả 2 xét nghiệm đều cho âm tính. Điều này làm cho xét nghiệm kết hợp song song gia  Mục đích chung cho kiểu phối hợp này là làm tăng độ tăng độ nhậy một cách đáng kể. chuyên biệt cho xét nghiệm chung.  Công thức tính độ nhạy và độ chuyên biệt của xét nghiệm song song  Công thức tính độ chuyên biệt và độ nhạy của xét như sau nghiệm kết hợp tuần tự như sau Separ = 1 – (1-Se1)×(1-Se2) SeSer = Se1×Se2 Sppar = Sp1×Sp2 SpSer = 1 – (1-Sp1)×(1-Sp2)
Mức độ phù hợp của hai xét Ví dụ nghiệm  Trong một đàn bò sữa 200 con, tỷ lệ bệnh viêm vú  Mức độ thống nhất được gọi là trị số thống kê kappa khoảng 5%. (K).  Dùng xét nghiệm CMT có độ nhạy 86% và độ chuyên  Trị số K biến động từ -1 (hoàn toàn trái ngược) biệt 65% để chẩn đoán.   qua zero (thống nhất do ngẫu nhiên mà thôi)  Có thể dùng phương pháp phân lập vi sinh vật gây  đến +1 (thống nhất hoàn toàn). viêm nhiễm trong sữa để chẩn đoán. Phương pháp phân lập này có độ nhạy là 70% và độ chuyên biệt là  Thông thường K 89%.  từ 0 đến 0,2 là nhẹ,  Sự kết hợp 2 xét nghiệm này với nhau sẽ làm thay đổi  0,2 đến 0,4 = được, độ nhạy và độ chuyên biệt thế nào?  0,4 đến 0,6 = vừa,  0,6 đến 0,8 = nhiều,  0,8 đến 1 = hoàn toàn thống nhất Xét nghiệm 2 Ví dụ Dương tính Âm tính Tổng  Trong một bệnh xá thú y, người ta ghi nhận Xét nghiệm 1 Dương tính a b a+b 120 ca bệnh nghi ngờ viêm phổi trên mèo và Âm tính c d c+d được chẩn đoán bằng phương pháp nghe trực Tổng a+c b+d N tiếp trên lâm sàng. Kết quả ghi nhận từ 2 bác sĩ thú y như sau: bác sĩ thú y 1 cho là 31 con bị viêm phổi (chỉ có 10 con được bác sĩ thú y 2 Kappa (K) = (P o - P e)/(1 - Pe) đồng ý) và 89 con không bị viêm phổi (trong Po: Tỷ lệ quan sát 2 xét nghiệm đều cho kết quả giống nhau (cả hai cùng âm hoặc khi bác sĩ thú y 2 cho là có 6 con viêm phổi). cùng dương); Pe: Tỷ lệ phù hợp mong muốn Xác định mức độ tương đồng của 2 nhận định Po = (a + d)/n từ 2 bác sĩ thú y trên. Pe (+) = (a + b) × (a + c)/n Pe (−) = (c + d) × (b + d)/n Pe = [Pe (+) + Pe (−)]/ n
Bác sĩ thú y 2 Tổng Dịch tễ huyết thanh học Bệnh Không bệnh Bác sĩ thú y 1 Bệnh 10 21 31  Dịch tễ huyết thanh học chú trọng điều tra về Không bệnh 6 83 89 tình trạng nhiễm trùng và bệnh trong quần thể Tổng 16 104 120 bằng cách đo lường các biến số của máu.  Một trong những thành phần chính của máu Po = (a + d)/n = (10 + 83)/120 = 0,775 thường được đo lường là kháng thể đặc hiệu. Pe (+) = (a + b) × (a + c)/n = 31× 16/120 = 4,13  Sự hiện diện của kháng thể cho thấy có sự tiếp Pe (−) = (c + d) × (b + d)/n = 89 × 104/120 = 77,13 Pe = [Pe (+) + Pe (−)]/n = (4,13 + 77,13)/120 = 0,677 xúc với tác nhân gây bệnh trong quá khứ hay hiện tại. K = (Po - Pe)/(1 - Pe) = (0,775 - 0,677)/(1 - 0,677) = 0,303 Cách diễn đạt lượng kháng thể  Định tính thông qua chọn lựa cut-off  Thể hiện định lượng  hiệu giá kháng thể  Pha loãng đơn loạt  Xác định sự hiện diện của kháng thể đến nồng độ pha loãng nhất  Thường pha loãng 2 lần  1/2, 1/4, 1/8, 1/16...  Mã hoá: Log2 của nghịch đảo của độ pha loãng sẽ là 1, 2, 3, 4...
Pha loãng Mẫu 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 1/512 1/1024 Hiệu giá trung bình 1 2  Trung bình mã hoá độ pha loãng 3 4  ví dụ, 5 trị số hiệu giá 1/2, 1/4, 1/2, 1/8 và 1/4; hiệu giá mã hóa tương ứng sẽ là 1, 2, 1, 3 và 2; khi ấy trung bình Mẫu 5 mã hóa số học là (1 + 2 + 1 + 3 + 2)/5 = 1,8. 1  1/16 6 2  1/128 7 3  1/2  Hiệu giá trung bình hìnhhọc (geometric mean 4  1/32 titre, GMT) là đối log2 của trung bình mã hóa. 5  1/8  ví dụ, nếu trung bình số học của vài hiệu giá mã hóa là 6  1/32 1,8; như thế log2 GMT = 1,8 và GMT = 2 1,8 = 3,5. 7  1/256 Pha loãng Phương pháp ELISA 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 1/512 1/1024 Mẫu 1 2 3 ENZYME LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY 4  Rất phổ biến hiện nay 5  Dùng trong phòng thí nghiệm để thăm dò Ag/Ab Mẫu  Có thể định lượng 1  1/16 6  Độ nhạy/đặc hiệu cao 2  1/128 7  Chi phí vừa phải, nhanh, nhạy (ng/ml; pg/ml), đặc hiệu Hệ số mã hóa lũy thừa cơ số 2 Có thể tự động hóa 3  1/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10   Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực 4  1/32 Trung bình mã hoá = (4+7+1+5+3+5+8)/7 = 4.7 5  1/8 Nguyên tắc: Kết hợp kháng nguyên chuẩn với kháng thể Hiệu giá trung bình hình học GMT = 2 4.7 = 26 6  1/32 trong huyết thanh, kháng thể kháng huyết thanh có khả 7  1/256 năng phát quang dưới tác động của enzyme Tỷ lệ bảo hộ (%): 5/7 ~71%
ELISA phát hiện kháng nguyên p27 của (ALV) Avian Leukosis Virus  Độ chính xác của xét nghiệm: cut-off OD: Optical Density Số mẫu OD= log I 0/I = ε. C. b Quần thể CÓ kháng thể Quần thể • Giá trị tỉ số S/P = KHÔNG kháng thể Giá trị đo • Chuyển đổi giữa S/P và hiệu giá kháng thể Titer = Antilog10(hệ số góc ▪ logS/P + hằng số) • Giá trị điểm cắt – cut-off để xác định dương tính hay âm tính Dương tính giả S/P = 0.2 Âm tính giả
Được dùng rất phổ biến Đánh giá kết quả xét nghiệm huyết thanh học  Mục tiêu Giới hạn của ELISA Chẩn đoán bệnh  Chỉ đo lường IgG, không phải IgA, IgM, CMI Quản l ý sức khoẻ đàn  Khi sử dụng để chẩn đoán cần XN nhiều lần  Đánh giá hiệu quả chủng ngừa vaccine  Cần máy móc chuyên dụng  Xác định sự cần thiết của việc tái chủng trên đàn  Không quá chuyên biệt  Đánh giá kháng thể mẹ truyền Xác định thời  Không phân biệt chủng điểm tiêm phòng  Đánh giá kỹ thuật tiêm phòng  Dương tính giả & âm tính giả  Xác định nhiễm trước tiêm phòng Tóm tắt  Các xét nghiệm đánh giá sự xuất hiện bệnh đều không thể tuyệt đối chính xác  Giá trị độ nhạy và độ chuyên biệt đặc trưng cho khả năng của một xét nghiệm  Tính giá trị tỉ lệ bệnh thật từ Se, Sp  Chọn lựa Se cao hay Sp cao phụ thuộc vào mục đích cụ thể  Sự thống nhất giữa các phương pháp xét nghiệm  Các cách giúp tăng Se, Sp  Tính GMT đánh giá mức kháng thể  Sử dụng kết quả ELISA