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Falsos positivos, falsos negativos, sensibilidad, especificidad de las pruebas de COVID: ¿de qué estamos hablando?
Texto actualizado el 2020-12-04
Cuando se analiza el coronavirus responsable de la COVID-19 u otra enfermedad contagiosa, se pueden distinguir 4 tipos de personas:
- Verdadero positivo (VP): individuos infectados que dan positivo en una prueba,
- Negativos verdaderos (VN): individuos no infectados que dan negativo en una prueba,
- Falsos positivos (FP): individuos que dan positivo cuando no están infectados,
- Falsos negativos (FN): individuos que dan negativo mientras están infectados.
El objetivo de las pruebas de detección es detectar el mayor número posible de personas que puedan estar infectadas con el coronavirus del SARS-CoV-2, a fin de aislarlas y evitar que infecten a otras. Por ejemplo, uno puede imaginarse las pruebas realizadas a la entrada de un estadio para un partido de fútbol. Queremos asegurarnos de que las personas infectadas sean identificadas adecuadamente. Lo que queremos maximizar en este caso es la sensibilidad, es decir, la proporción de verdaderos positivos entre todos los individuos infectados (=VP/(VP+FN) ). Esta es la probabilidad de que una prueba de positivo en una persona infectada: cuanto más alta sea la probabilidad, más sensible es la prueba. En el caso de las pruebas para detectar la COVID-19, la sensibilidad no es el único parámetro importante que debe tenerse en cuenta en la gestión de laepidemia, sino que también es importante que la prueba sea rápida y factible de poder hacerse en un gran número de personas, como se explica a continuación.
En el caso de las pruebas de diagnóstico, el objetivo es establecer un diagnóstico, es decir, si una persona está infectada por el coronavirus del SARS-CoV-2. En ese momento es importante asegurarse de que la enfermedad sea detectada. Queremos asegurarnos de que las personas que no están infectadas sean identificadas correctamente. Lo que queremos maximizar en este caso es la especificidad, es decir, la proporción de verdaderos negativos entre todos los individuos no infectados (=NV/(VN+FP) ). Esta es la probabilidad de que una prueba sea negativa para una persona que no esté infectada: cuanto más alta sea la probabilidad, más específica es la prueba.
Para evaluar una prueba, hay que tener en cuenta tanto su especificidad como su sensibilidad. Tomados por separado, estos dos parámetros no tienen sentido. Por ejemplo, si la sensibilidad es del 100% y la especificidad del 50%, esto significa que todas las personas infectadas serán detectadas como positivas, pero también muchas personas que no están infectadas (falsos positivos). Lo ideal es elegir una prueba que optimice tanto la sensibilidad como la especificidad.
Los conceptos de sensibilidad y especificidad se utilizan para las pruebas dicotómicas (sí/no, positivo/negativo), mientras que muchas mediciones de laboratorio dan un valor continuo. El umbral deuna prueba (el valor al que se decide que una prueba se convierte en positiva) influye en su sensibilidad y especificidad. El valor de este umbral depende en gran medida del uso que se pretenda dar a la prueba. El umbral puede modificarse para que una prueba sea más sensible, pero en este caso puede ser menos específico. El aumento de la sensibilidad de una prueba suele hacerse a expensas de su especificidad, y viceversa.
En el caso de las pruebas de COVID-19, se utilizan diferentes reactivos y protocolos. No existe una norma entre los laboratorios y entre los países en lo que respecta al valor umbral a partir del cual una persona se declara positiva.
Según el uso que se le vaya a dar a la prueba, se buscará una mayor sensibilidad o especificidad. En Francia, la Haute Autorité de la Santé considera que las pruebas de diagnóstico para la COVID-19 deben tener una especificidad mínima del 99% y una sensibilidad mínima del 80%.
En el caso de la COVID-19, se pueden distinguir tres tipos de detección/monitoreo:
1) utilizaciónpara la vigilancia y prevención deepidemias. En este caso, se realizan pruebas de detección para poder desencadenar un procedimiento de alerta y un refuerzo de los procedimientos de seguridad cuando se supera un determinado umbral. No hay necesariamente un intento de rastrear a los individuos contaminados.
(2) detección de masas. Por ejemplo, pruebas regulares en comunidades de riesgo (típicamente en residencias de ancianos, campus universitarios o centros de producción de alimentos).
(3) proyección de la zona antes de un montaje. Por ejemplo, antes de una reunión familiar, o un cóctel en la Casa Blanca.
Los casos 1) y 2) se refieren a la detección a gran escala durante un período de tiempo breve. Para llegar a miles o incluso millones de personas, el mejor enfoque, en vista de los datos actuales, parece ser la agrupación de pruebas y el uso de pruebas de saliva. Vea las preguntas ¿Qué enfoques podrían acelerar la detección de la COVID-19 a gran escala? y Pruebas de agrupación ("pooling"): ¿por qué y para qué? En el caso 3), la principal preocupación es asegurar que no haya personas infectadas que participen en la reunión, aunque ello signifique excluir a las personas que den un falso positivo. En este caso, se preferirán las pruebas con alta sensibilidad.
Fuentes
Artículo en el que se explican los conceptos de especificidad y sensibilidad con diagramas.
Loong, T. W. (2003). Understanding sensitivity and specificity with the right side of the brain. Bmj, 327(7417), 716-719.Artículo de revisión que explica las pruebas de detección y los programas de detección.
Guessous, I., Cornuz, J., Gaspoz, J. M., & Paccaud, F. (2010). Dépistage: principes et méthodes: Dépistage. Revue médicale suisse, 6(256), 1390-1394.En Francia, la Alta Autoridad Francesa de la Salud emitió un dictamen a finales de septiembre de 2020 a favor del uso de pruebas antigénicas en hisopos nasofaríngeos sólo en personas que presenten síntomas de la COVID-19 (fiebre, tos seca, pérdida del olfato o del gusto, etc.) si el rendimiento de la prueba es: una sensibilidad mínima de más del 80% y una especificidad mínima de más del 99%.
Dictamen de la Alta Autoridad de Salud francesa del 9 de octubre de 2020.Artículo del New York Times explicando que se consideran diferentes valores de umbral en los diferentes estados de los Estados Unidos, y que esto influye en la estimación del número de individuos positivos de COVID-19.
Mandavilli, A. (2020). Your Coronavirus Test Is Positive. Maybe It Shouldn’t Be. New York Times. Updated 17 Sept 2020.Artículo de opinión de la Sociedad Francesa de Microbiología (SFM) de Francia, de finales de septiembre de 2020, en la que se propone un algoritmo y un valor umbral para las pruebas de diagnóstico de la COVID-19 , en un intento de homogeneizar los resultados de las pruebas.
https://www.sfm-microbiologie.org/wp-content/uploads/2020/10/Avis-SFM-valeur-Ct-excre%CC%81tion-virale-_-Version-Finale-07102020-V3.pdfLa Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos distingue tres tipos de pruebas para la COVID-19 : "vigilancia", "detección" y "pruebas de diagnóstico".
FDA Website. COVID-19 Test Uses: FAQs on Testing for SARS-CoV-2. Last accessed 1 Dec 2020.Modelización de diferentes estrategias de detección de la COVID-19 en función de la frecuencia de las pruebas (de diaria a quincenal), la rapidez del anuncio del resultado (y por tanto el tiempo que transcurre entre la prueba y el aislamiento de una persona positiva) y la sensibilidad de las pruebas (carga viral mínima para la detección). Los investigadores concluyen que las pruebas virales regulares y los resultados rápidos son más importantes para controlar la epidemia que las pruebas altamente sensibles. Sin embargo, las pruebas deben hacerse muy regularmente (el modelo prevé pruebas todos los días, cada 3 días o cada semana), lo que es costoso y requiere una buena logística.
Larremore, D. B., Wilder, B., Lester, E., Shehata, S., Burke, J. M., Hay, J. A., ... & Parker, R. (2020). Test sensitivity is secondary to frequency and turnaround time for COVID-19 surveillance. MedRxiv.En China, a mediados de octubre de 2020, más de 10 millones de personas fueron sometidas a pruebas para la COVID-19 en 5 días en 4090 sitios de prueba en Qingdao y los suburbios circundantes a dicha ciudad. Se contactó con todos los residentes para realizar la prueba. La información de registro incluía el número de la tarjeta de identificación, la dirección comercial o residencial y el número de teléfono. Se obtuvieron hisopos nasofaríngeos. A fin de reducir el tiempo de procesamiento y ahorrar recursos, se optó por un enfoque de agrupación, en el que cada grupo contenía muestras de 3 a 10 personas (3 para casos de contacto de personas infectadas, 5 para pacientes hospitalizados o cuidadores y 10 para miembros de la comunidad). Si una muestra conjunta resultaba positiva, se realizaba una prueba individual a cada persona que conformaba el grupo.
Xing, Y., Wong, G. W., Ni, W., Hu, X., & Xing, Q. (2020). Rapid Response to an Outbreak in Qingdao, China. New England Journal of Medicine, e129.Pruebas masivas y regulares de los estudiantes de la Universidad de Duke en los Estados Unidos: 10.265 estudiantes se sometieron 68.913 veces pruebas de COVID-19, y 84 dieron positivo, la mitad de los cuales eran asintomáticos. Las pruebas se realizaron en un conjunto de hisopos nasofaríngeos.
Denny, T. N., Andrews, L., Bonsignori, M., Cavanaugh, K., Datto, M. B., Deckard, A., ... & Haase, S. B. (2020). Implementation of a pooled surveillance testing program for asymptomatic SARS-CoV-2 infections on a college campus—Duke University, Durham, North Carolina, August 2–October 11, 2020.