Oto, co się dzieje, gdy testujemy wiele osób pod kątem koronawirusa, gdy liczba przypadków spada

Testowanie na koronawirusa jest coraz bardziej rozpoznawalny jako niezbędny do przywrócenia normalnego życia. Darmowe szybkie testy jest teraz oferowana dla rodzin wszystkich uczniów w Anglii w ramach rządowego planu ponownego otwarcia szkół. Podobnie każda osoba w Niemczech wkrótce będzie uprawniony do cotygodniowego testu.

Ale w miarę jak liczba przypadków spada – dzięki zablokowaniu i wprowadzeniu szczepionek – pojawiają się rosnące obawy co do wyników testu masy właściwie znaczy i czy efekt „fałszywych pozytywów” czy „fałszywych negatywów” czyni je niewiarygodnymi unre. Przyjrzyjmy się, jakie testy są dostępne i jak można je z powodzeniem wykorzystać do kierowania polityką zdrowia publicznego.

An idealny test na COVID musi być tani, szybki, łatwy w użyciu i niezawodny. Musi być wystarczająco wrażliwy zidentyfikować zarażonych, nawet jeśli nie wykazują objawów. Ale też musi być dokładny i nie powodować wielu fałszywych alarmów, podważając jego skuteczność. Nie ma jednego testu, który idealnie spełniałby wszystkie te warunki. Do realizacji tego zadania potrzebne są różne podejścia.

Poziomy wirusa można wykryć u osoby jeszcze przed wystąpieniem objawów lub jeśli są bezobjawowe. Dwa główne Techniki przyzwyczajony zidentyfikować obecną infekcję to test PCR, który wykrywa wirusowe RNA oraz testy antygenowe, takie jak testy przepływu bocznego (LFT), które wykrywają białko będące częścią struktury wirusa. Istnieją również testy na przeciwciała, które identyfikują osoby, które zostały zakażone, ale które nie są obecnie zakażone lub zakaźne.

Wrażliwość i specyficzność

Czułość testu to sposób na zmierzenie, jak dobry jest w wykrywaniu wirusa lub reakcji organizmu na niego. PCR i testy przeciwciał są bardzo wrażliwe i mogą zidentyfikować 98% lub więcej przypadków. Jednak oba wymagają specjalistycznych laboratoriów lub pomocy medycznej. Natomiast testy antygenowe są szybkie, niedrogie i każdy może z nich skorzystać. Jednak ich czułość jest ograniczona – od a wysoki 90%-95% do niski 40% gdy jest używany przez nieprzeszkolony personel lub dla osoby bezobjawowe.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Specyficzność z kolei opisuje zdolność testu do określenia, czy dana osoba nie mieć infekcję. Testy zazwyczaj mają wysoka specyficzność, tak jak 98% lub więcej osoby bez obecnej lub przeszłej infekcji są prawidłowo identyfikowane. Analogią jest poszukiwanie igły w stogu siana: nie jest łatwo znaleźć igłę (niska czułość), ale raz znalezioną, można ją łatwo zidentyfikować (wysoka swoistość).

Czułość i swoistość wpływają na wynik testu i jego zdolność do odzwierciedlenia rzeczywistej sytuacji. Dwa przypadki są szczególnie dotyczące: wyniki fałszywie ujemne, w przypadku których zarażona osoba otrzymuje wynik ujemny, oraz fałszywe alarmy, gdzie osobie błędnie mówi się, że jest zarażona.

Fałszywie pozytywne

Poniższy rysunek pokazuje, co może się zdarzyć w populacji 1,000 osób z 10% rozpowszechnieniem wirusa (odsetek osób aktualnie zarażonych), przy użyciu testu podobnego do Test antygenu Sofia, z 80% czułością i 98% swoistością. Spodziewalibyśmy się, że na 100 zarażonych osób 20 otrzyma błędnie wynik całkowicie czysty (fałszywe wyniki negatywne), a 80 prawidłowo zidentyfikowany (prawdziwe pozytywne wyniki). Jednocześnie na 900 zdrowych osób 18 zostanie błędnie poinformowanych o zarażeniu (fałszywe wyniki).

Oto, co się dzieje, gdy testujemy wiele osób pod kątem koronawirusa, gdy liczba przypadków spadaTabela ilustrująca możliwe wyniki badań 1,000 osób z 10% częstością, 80% czułością i 98% swoistością. Adama Kleczkowskiego

Ponieważ wskaźnik infekcji spada do 2%, na 20 osób zarażonych jest tylko 1,000, z których 16 (80%) zostało pomyślnie wykrytych. Jednak na 980 zdrowych osób 960 (98%) jest prawidłowo zidentyfikowanych jako takie, podczas gdy 20 (2%) otrzymuje błędnie pozytywne wyniki. Test daje teraz więcej wyników fałszywie dodatnich niż prawdziwych. W miarę jak epidemia jest coraz bardziej kontrolowana, a wskaźnik infekcji spada dalej, wiele zdrowszych niż zarażonych ludzi może zostać poinformowanych o samoizolacji.

Oto, co się dzieje, gdy testujemy wiele osób pod kątem koronawirusa, gdy liczba przypadków spadaTabela ilustrująca możliwe wyniki badań 1,000 osób z 2% częstością, 80% czułością i 98% swoistością. Adama Kleczkowskiego

Jednak posiadanie większej liczby fałszywych niż prawdziwych pozytywów niekoniecznie jest wielki problem. Jeśli zdrowa osoba zostanie poinformowana, że ​​ma COVID w przypadku fałszywie pozytywnego wyniku, będzie musiała się izolować – podobnie jak ich rodzina, przyjaciele i kontakty. Chociaż może to prowadzić do przejściowych trudności, nie ma prawie żadnych konsekwencji epidemiologicznych. Oprócz, dalsze dokładne testy, takie jak PCR zaleca się w takich przypadkach zmniejszenie liczby fałszywych alarmów.

Fałszywe negatywy

Testy przepływu bocznego obecnie stosowane w Wielkiej Brytanii są zgłaszane jako bardzo dokładny w wykrywaniu wirusów o swoistości co najmniej 99.9%. Jest to uspokajające, ponieważ oznacza mniej fałszywych alarmów niż w powyższym przykładzie. Jednak ich wrażliwość jest potencjalnie nawet 50%, co może stwarzać problemy z fałszywe negatywy, jak pokazano poniżej.

Oto, co się dzieje, gdy testujemy wiele osób pod kątem koronawirusa, gdy liczba przypadków spadaTabela ilustrująca możliwe wyniki badań 1,000 osób z 2% częstością, 50% czułością i 99.9% swoistością. Adama Kleczkowskiego

Konsekwencje fałszywych negatywów są potencjalnie poważne. Osoba zarażona może uzyskać wynik negatywny i kontynuować codzienne życie. Niewłaściwa rada może prowadzić do dalszych infekcji, a jeśli dana osoba jest zaangażowana w: wydarzenie super-spreadera, może spowodować dużą epidemię.

Nie oznacza to jednak, że LFT lub podobne testy są niewystarczający. Są tanie, szybkie i łatwe do zastosowania, dlatego służą do szybkiej identyfikacji osób zakaźnych, ale bezobjawowych. W połączeniu z bardziej czułymi i specyficznymi testami mogą zapobiec dalszym epidemiom.

Nie pojedynczy program testowy może w pełni osiągnąć cel, jakim jest pomyślna identyfikacja potencjalnych źródeł infekcji. Dlatego ważne jest, aby opinia publiczna rozumiała ograniczenia strategii testowania, nie zniechęca się możliwymi problemami i izoluje się, jeśli jest to wymagane.Konwersacje

O autorze

Adam Kleczkowski, profesor matematyki i statystyki, University of Strathclyde

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce

przez Jamesa Nestora

Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała

przez Stevena R. Gundry'ego

Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się

autorstwa Joela Greene'a

Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony

autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a

Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

który