Чутливість ПЛР-тесту на ковід приблизно 70%. Як правильно розуміти результати?
Уявіть ситуацію: ви зробили ПЛР-тест на COVID-19, його результати негативні — тест не виявив вірусу. Чи означає це, що ви здорові? Ні. Особливо, якщо у вас були симптоми, чи ви впритул контактували з хворим. У цій статті пояснюємо, як трактувати результати ПЛР-тесту на COVID-19 (і медичних тестів взагалі) і що для цього потрібно знати.
Медичні тести помиляються, до того ж досить часто. Людський розум звик сприймати такі "помилки" ідеалізовано — якщо тест хибний, то він поганий і не працює. На жаль, подібну логіку не можна застосовувати до медичних тестів. Немає тестів, які не помиляються, проте навіть у цій ситуації вони дають нам багато корисної інформації.
Щоб трактувати результати тесту, треба розуміти, як вони можуть помилятись
Схильність тесту до помилок описують двома різними параметрами: чутливість і специфічність.
Чутливість — це наскільки тест точний, коли визначає тільки хворих. Чутливість ПЛР-тесту на коронавірус ~ 70% — це означає, якщо взяти 100 хворих на COVID-19 людей і змусити їх пройти тест, то він покаже позитивний результат для 70 із них. Для решти 30 хворих він покаже негативний — помилиться. Такі 30 результатів називають хибнонегативними. Цей випадок ілюструє візуалізація нижче:
Специфічність — це наскільки тест точний, коли тестує здорових людей. Специфічність ПЛР-тесту досить висока — за різними оцінками становить приблизно 99%. Це означає, що якщо взяти 100 людей, які точно не хворі на коронавірус, то 99 із них отримають негативний результат, і лише 1 людина одержить позитивний — помилковий тест. Такий результат називають хибнопозитивним. Цей випадок також ілюструє візуалізація нижче:
Звісно, в реальності ніхто не тестує людей, про яких наперед відомо, що вони хворі чи здорові. В популяції здорові і недужі існують у якомусь відсотковому співвідношенні. Від останнього і залежить остаточна схильність тесту до помилок.
На візуалізації нижче ви можете змінювати пропорцію хворих і здорових людей, щоб побачити, як це впливає на кількість помилкових результатів. Пам'ятайте, помилки тесту показані червоним та помаранчевим кольорами:
Як видно з візуалізації, що більша пропорція хворих, то більше помилкових тестів ми отримаємо. Найчастіші помилки — хибнонегативні результати, тобто коли насправді хворій людині видають негативний тест.
Висока специфічність і порівняно менша чутливість ПЛР-тесту означають, що якщо ви вже отримали позитивний результат, то ви майже точно хворі (або недавно були) на коронавірус. Проте якщо ваш результат негативний, то це ще не значить, що ви здорові. Іншими словами, позитивний тест точніше показує ваш реальний стан, ніж негативний.
Оцініть свої шанси
Вище ми завжди говорили про групу із 100 людей та різні пропорції здорових і хворих. Насправді теорія імовірності дозволяє нам використати точнісінько таку ж логіку і тоді, коли ми оцінюємо ймовірність хибних результатів для однієї людини. Для цього перетворімо групу зі 100 людей у 100 «шансів». Ви можете уявити їх, як кольорові кульки, які ви наосліп витягуєте із мішка. Роль «пропорції хворих на COVID людей» тепер буде грати дотестова ймовірність вашого інфікування. Припустімо, ви трохи дотримувалися карантину, інколи користувалися маскою, мало контактували із потенційно хворими людьми і не мали жодних симптомів перед тестуванням. Наприклад, оцінімо шанси, що ви захворіли як 10 зі 100 (або по-іншому, уявімо, що ви в групі зі 100 людей, 10 з яких хворі).
Припустімо, що за початкових шансів інфікування 10%, ви отримали негативний тест. Як видно із графіки вище, у такому разі шанси того, що ваш тест показав хибно-негативний результат дуже малий: 3 несправжніх (хибнонегативних) результати проти 89 справді негативних результатів.
Якщо ж ви багато подорожували, контактували з людьми, мали симптоми перед тестуванням, то ваші початкові шанси інфікування значно вищі. Оцінімо їх як 40 зі 100. У цьому разі ймовірність отримати хибнонегативний тест значно вища, ніж у попередньому сценарії 12 проти 59*. Ви можете впевнитись у цьому, якщо зміните початкові умови (ймовірність вашого інфікування) на візуалізації вище.
Отже, що вищі були початкові шанси інфікування, то більшою є імовірність отримати хибний негативний результат.
Як час тестування впливає на параметри тесту
Однак у реальному житті ситуація з тестами ще складніша. Річ у тому, що здатність тесту визначити наявність вірусу сильно залежить від часу, який минув із моменту зараження. Перші кілька днів, після того як вірус потрапляє до організму, ймовірність, що ПЛР його «помітить» — дуже низька. Потім вона зростає, досягає максимуму через тиждень після зараження (приблизно через день або два після початку симптомів), потім знову падає.
Якщо врахувати ще й цю особливість ПЛР-тестів, то вага справжнього негативного результату буде ще меншою (змінюйте день тестування і ймовірність початкового інфікування):
варто робити ПЛР-тестування на 5—8 день після інфікування (приблизно на другий день після появи симптомів)
Отже, тести помиляються, на це впливають чимало чинників, які важко передбачити, і можна говорити лише про ймовірності. Найчастіша помилка ПЛР-тесту — хибний негативний результат. Щоб мінімізувати її шанси, варто робити ПЛР-тестування на 5—8 день після інфікування (приблизно на другий день після появи симптомів).
Оновлення: 2020-12-28
3Blue1Brown, відомий своїми надзвичайними візуальними роз'ясненнями математичних питань, присвятив проблемі трактування результатів тестів своє свіже відео. Дуже рекомендуємо!
* Наш читач @DDen911 першим знайшов помилку, яка була у цьому місці: замість "12 до 1"(як було), має бути "12 до 59" (як зараз)
