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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. FACULTAD DE MEDICINA. DEPARTAMENTO DE SALUD PÚBLICA

EPIDEMIOLOGÍA BÁSICA / 2013-I

GUIA DE ESTUDIO TEMA: PRUEBAS DIAGNÓSTICAS Y PRUEBAS DE TAMIZAJE. CONCEPTOS

SENSIBILIDAD, ESPECIFICIDAD, VALORES PREDICTIVOS.

DOCENTE: ZULMA CONSUELO URREGO MENDOZA.MD.MgSc.PhD.

OBJETIVOS: Al finalizar el seguimiento de ésta guia, el estudiante estará en capacidad de:

1) Reflexionar   en   torno   a   los   conceptos  de   “normal”  y   “patológico”   en   el   campo  de   la  salud.

2) Identificar las diferencias y similitudes centrales entre pruebas diagnósticas y pruebas

de tamizaje.

3) Distinguir los conceptos de sensibilidad, especificidad, y valores predictivos, en una

prueba diagnóstica o de tamizaje.

4) Reconocer una buena prueba de tamizaje.

5) Poder caracterizar los procesos de detección sistemática de enfermedades o factores

predictivos de enfermedad.

INTRODUCCIÓN: Bien sea en el terreno de la clínica para establecer tratamientos con base en la identificación de

personas que sufren efectivamente de una enfermedad, o en el terreno de la salud pública para

organizar programas de detección sistemática de enfermedades y factores de riesgo/protectores,

las pruebas diagnósticas o para el tamizaje ocupan un lugar central dentro del proceso de

organización de la acción del profesional de la salud. La epidemiología encuentra allí aplicación

proporcionando herramientas para poder identificar las propiedades de las pruebas empleadas,

con el fin de facilitar la selección de aquellas que resulten las más adecuadas para un caso dado, o

permitir una interpretación apropiada de resultados obtenidos en un contexto específico, de

modo que cuente con información que apoye el trazado de intervenciones clínicas o de salud

públicas acordes con la necesidad planteada por el problema que se analiza. A continuación,

revisaremos los principales conceptos relativos a las pruebas diagnósticas o de tamizaje, y

realizaremos algunos ejercicios prácticos que faciliten la operación de los conceptos.

1. LO NORMAL Y LO PATOLÓGICO EN EL TERRENO DE LA SALUD – ENFERMEDAD De acuerdo con teóricos como Daniel Offer y Melvin Sabshin, existen cuatro perspectivas

reflejadas en la literatura científica para definir la normalidad: a) Normalidad como

ausencia de enfermedad; b) Normalidad como utopía, a modo de conjunto de atributos

que conducen a un funcionamiento óptimo; c) Normalidad como promedio, con base en el

principio matemático de la curva de distribución normal; d) Normalidad como proceso que

resulta de la interacción de sistema a través de los cuales el organismo logra adaptaciones

efectivas a lo largo del tiempo1.

Desde  el  punto  de  vista  de  las  pruebas  diagnósticas,  para  discriminar  quien  es  “normal”  de  quien  es  “anormal”  se determinan  los  “rangos  de  referencia  de  la  prueba” empleando el

criterio estadístico, basado en cómo se distribuyen las diferentes características tomadas

1 Sadock, B. Signs and syntoms in psychiatry. In: Kaplan and Sadock´s comprehensive textbook of psychiatry.7

th ed.

Philadelphia:Lippincott William and Wilkins; 2000. P. 677-8.

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en cuenta (por ejemplo, las mediciones de tensión arterial, el peso, la talla, etc.), a lo largo

de una campana de Gauss2, construida en el marco de mediciones realizadas a un numero

grande de voluntarios sanos. Se  define  como  “rango  normal”  a  aquel  comprendido  entre  2 desviaciones estándar del promedio, mostrados como +2 y -2; en dicho rango se ubica el

95%  de   la   población   analizada,   dejando  un  5%  de   valores   en   el   “rango  de   lo   anormal”,  2.5% por  encima  y  2.5%  por  debajo.  Tome  en  cuenta  que  esta  “normalidad  estadística”  no  es  equivalente  a  la  “normalidad  biológica”3.

De acuerdo con lo anterior, ¿dónde estaría ubicado el rango normal de las mediciones, por ejemplo de tensión arterial, efectuadas en una gran población de voluntarios sanos, graficadas hipotéticamente a continuación?. Indíquelo sobre el dibujo.

2. LAS PRUEBAS DIAGNÓSTICAS Y LAS PRUEBAS DE ORO Bajo el concepto de prueba diagnóstica se aglutinan todos aquellos exámenes de

laboratorio, metodologías de diagnóstico clínico, imágenes diagnósticas, pruebas

psicológicas, y otras medios, que son empleados con el fin de identificar en las personas

enfermedades o defectos no diagnosticados previamente4.

Pero, ¿cómo distinguir INEQUIVOCAMENTE mediante pruebas diagnósticas a quienes

efectivamente padecen una enfermedad de quienes no la padecen?. Para ello, desde el

campo clínico han sido definidos criterios o pruebas diagnósticas “de  oro”  (gold  standard),  a partir de cuya aplicación resulta inequívoco afirmar que alguien tiene una enfermedad.

Por  “prueba  de  oro”  debemos  entender  aquella  que  se  constituye  en  la  mejor  disponible  entre las conocidas en un momento histórico dado. De acuerdo con la patología en

cuestión, la prueba de oro puede ser el diagnóstico efectuado por un experto con base en

criterios clínicos estandarizados, una biopsia, una resonancia magnética nuclear, una

necropsia, o cualquier otro tipo de prueba reconocida5.

El uso previo de un criterio de oro para identificar, sin temor de equivocarse, a quienes

tienen una enfermedad es un requisito imprescindible para poder examinar la utilidad

diagnóstica de cualquier nueva prueba o prueba no evaluada. Con el tiempo, sería posible

incluso que la prueba nueva se convirtiera en la prueba de oro de su momento, y así

sucesivamente. “El    investigador  debe  cerciorarse  de  que  el  criterio  de  oro  utilizado  ha  sido  

2 Tamizaje y pruebas de diagnóstico: Validez y repetición; Sensibilidad y Especificidad. Department of epidemiology Johns Hopkins

University. 1996. 14 p. 3 Osorno, J; Llanos,G; Osorno, G. "Epidemiología para clínicos" En: Colombia 1999. Ed:Corporación Editora Médica del Valle ISBN: 9589530877. 4 Mazuera del Hierro, M (1999)  “Curso  Modular.  Epidemiología  Básica”.  Universidad  de  Antioquia.  528  p

5 Riegelman,R;    Hirsch,R  (1992)  “Cómo  estudiar  un  estudio  y  probar  una  prueba:  Lectura  crítica  de  la  literatura  médica”.  Publicación

científica No. 531 de la Organización Panamericana de la Salud. Segunda Edición. Washington. 268 p.

3

realmente establecido como la mejor referencia posible, antes de usarlo como base de comparación” 6.

3. CAPACIDAD DE LAS PRUEBAS PARA EFECTUAR DISCRIMINACIÓN DIAGNÓSTICA Con frecuencia sucede que es difícil interpretar los resultados de una prueba diagnóstica

para diferenciar personas sanas de enfermas, porque la distribución de los resultados

obtenidos por unas y otras puede llegar a superponerse. Del mismo modo en que la

ilustración siguiente muestra cómo algunos de quienes se consideran inocentes de un

delito resultan en realidad culpables, mientras algunos de quienes se consideran culpables

resultan en realidad inocentes, también algunos resultados de pruebas diagnósticas en

personas realmente sanas arrojan los mismos valores obtenidos por otras personas

realmente enfermas, y viceversa:

Es por ello que se  hace  necesario   establecer   “puntos  de   corte”   en   los   resultados  de   las  pruebas de diagnóstico, para poder dirimir mediante ellas a quien se considerará en

posesión  de  resultados  “normales” (luego se le dará por sano), y a quien se le considerará

en  posesión  de  resultados  “anormales”  (luego  se  asumirá  como  enfermo).  La  sensibilidad  y

especificidad de la prueba diagnóstica dependerá del punto de corte que se elija con esos

fines.

Además de lo anterior, tenga en cuenta que la EXACTITUD DE UNA PRUEBA (capacidad de

identificar el valor verdadero) puede verse afectada por factores de dos tipos:

Variaciones en la prevalencia de la enfermedad.

Variaciones en el punto de corte para la tamización.

Mientras que la PRECISIÓN DE LA PRUEBA ( Confiabilidad, capacidad de la prueba para dar

resultados invariables en mediciones repetidas) , se puede afectar en tres tipos de situaciones:

Variaciones del examinador.

Variaciones del examinado.

Variaciones del instrumento.

6 Riegelman,R;    Hirsch,R  (1992)  “Cómo  estudiar  un  estudio  y  probar  una  prueba:  Lectura  crítica  de  la  literatura  médica”.  Publicación

científica No. 531 de la Organización Panamericana de la Salud. Segunda Edición. Washington. 268 p.

Zona de superposición de resultados que genera

dificultades para la interpretación

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4. LOS CONCEPTOS DE SENSIBILIDAD, ESPECIFICIDAD, VALORES PREDICTIVOS.

La SENSIBILIDAD es una medida de la probabilidad de que la prueba de un resultado positivo cuando la enfermedad está presente: si una prueba diera un

resultado positivo (anormal) en todos los casos que tienen la enfermedad, su

sensibilidad sería del 100%; 100% de capacidad de detectar a una persona que

está enferma. Esta prueba no daría falsos negativos7. Algunas definiciones

equivalentes sobre la sensibilidad pueden ser: “Sensibilidad es la habilidad de una prueba para identificar correctamente aquellos que TIENEN la enfermedad” 8; o “Sensibilidad es la capacidad de la prueba para detectar como enfermos a los que verdaderamente lo son”.

La ESPECIFICIDAD es la medida de la probabilidad de que la prueba resulte negativa cuando la enfermedad no está presente. Un resultado negativo (normal)

en todos los pacientes que no tienen la enfermedad equivale a una especificidad

del 100%; 100% de capacidad para confirmar que una persona está sana. Esta

prueba con especificidad perfecta no daría falsos positivos9. Se han construido

varias definiciones igualmente apropiadas para la especificidad tales como:

“Especificidad es la habilidad de una prueba para identificar correctamente aquellos que NO tienen la enfermedad” 10;  o  “Especificidad es la capacidad de la prueba para detectar como sanos a los que verdaderamente lo son”.

La VALIDEZ DE UNA PRUEBA se define como la habilidad para identificar

correctamente quienes tienen una enfermedad y quienes no la tienen11.

Especificidad y Sensibilidad son los dos componentes de la validez de una prueba.

Ya hemos visto que una prueba diagnóstica proporciona datos capaces de

modificar en algún sentido las probabilidades de que se efectúe el diagnostico de

una enfermedad en un individuo; los indicadores de sensibilidad y especificidad

son los que permiten establecer el rendimiento operativo de una prueba

diagnóstica, trazando su mayor o menor calidad12. Los criterios de sensibilidad y

especificidad son igualmente aplicables a las pruebas de tamización.

VALOR PREDICTIVO POSITIVO13: es la probabilidad de que un individuo con la prueba positiva tenga la enfermedad. Indica la proporción de enfermos entre los

7 Osorno, J; Llanos,G; Osorno, G. "Epidemiología para clínicos" En: Colombia 1999. Ed:Corporación Editora Médica del Valle ISBN: 9589530877. 8 Tamizaje y pruebas de diagnóstico: Validez y repetición; Sensibilidad y Especificidad. Department of epidemiology Johns Hopkins

University. 1996. 14 p. 9 Osorno, J; Llanos,G; Osorno, G. "Epidemiología para clínicos" En: Colombia 1999. Ed:Corporación Editora Médica del Valle ISBN: 9589530877. 10

Tamizaje y pruebas de diagnóstico: Validez y repetición; Sensibilidad y Especificidad. Department of epidemiology Johns Hopkins

University. 1996. 14 p. 11

Tamizaje y pruebas de diagnóstico: Validez y repetición; Sensibilidad y Especificidad. Department of

epidemiology Johns Hopkins University. 1996. 14 p.

12 Las pruebas de tamizaje en salud pública. Vigilancia epidemiológica. No. 35, Vol. 21, Sem. 35, 2004..

Disponible en: http://www.dgepi.salud.gob.mx/boletin/2004/sem35/pdf/edit3504.pdf

13 Mazuera  del  Hierro,  M  (1999)  “Curso  Modular.  Epidemiología  Básica”.  Universidad  de  Antioquia.  528  p

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que tuvieron una prueba positiva. Entre mayor sea la prevalencia de una

enfermedad en una población mayor será su valor predictivo positivo (Teorema de Bayes). Además si la prevalencia de la enfermedad y la sensibilidad

permanecen constante, un aumento en la especificidad aumenta el valor

predictivo positivo, pues se hacen menores los falsos positivos.

VALOR PREDICTIVO NEGATIVO: es la probabilidad de que la enfermedad no esté

presente cuando el individuo obtiene una prueba negativa

PRUEBA FALSO POSITIVO: ocurre cuando la prueba es anormal, es decir da

positiva, pero la persona no padece en realidad la enfermedad. La proporción de

falsos positivos es el complemento de la especificidad de la prueba.

PRUEBA FALSO NEGATIVO: ocurre cuando el resultado de la prueba es normal (da

negativo) pero la persona si padece la enfermedad. La proporción de falso

negativos es el complemento de la sensibilidad.

Lo anterior deja planteado que al aplicar una prueba diagnóstica o de tamizaje) en una población

dada, existen cuatro grandes posibilidades de resultados:

Que la persona tenga la enfermedad y tenga la prueba positiva = VERDADEROS POSITIVOS

Que la persona no tenga la enfermedad, pero tenga la prueba positiva = FALSOS POSITIVOS

Que la persona tenga la enfermedad, y tenga la prueba negativa = FALSOS NEGATIVOS

Que la persona no tenga la enfermedad y tenga la prueba negativa = VERDADEROS NEGATIVOS

¿Cómo podremos conocer cuál es la sensibilidad y especificidad, o sus valores predictivos de una

prueba, conociendo la distribución de personas a quienes se aplicó la prueba, a lo largo de las

cuatro posibilidades que acaban de ser descritas?

5. CALCULO DE SENSIBILIDAD, ESPECIFICIDAD, VALOR PREDICTIVO POSITIVO, VALOR PREDICTIVO NEGATIVO Con base en lo anterior, organicemos los diferentes grupos de resultados posibles de

obtener cuando una prueba diagnóstica o de tamización es aplicada en una población

dada; asumamos que en éste caso se trata de una prueba de tamización.

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ESQUEMA DE ESTUDIO PARA LAS PRUEBAS DE TAMIZACIÓN ENFERMOS SANOS Total

RESULTADOS PRUEBA +

a Tienen la

enfermedad y tienen

la prueba positiva

VERDADEROS

POSITIVOS (VP)

b No tienen la

enfermedad y tienen

la prueba positiva

FALSOS POSITIVOS

(FP)

a + b

TOTAL DE PRUEBAS

POSITIVAS

(VP + FP )

RESULTADOS PRUEBA -

c Tienen la

enfermedad y tienen

la prueba negativa

FALSOS NEGATIVOS

(FN)

d No tienen la

enfermedad y tienen

la prueba negativa

VERDADEROS

NEGATIVOS

(VN)

c + d

TOTAL DE PRUEBAS

NEGATIVAS

(FN + VN)

Total a + c TOTAL DE

ENFERMOS

(VP+FN)

b + d TOTAL DE SANOS

(FP+VN)

N

A partir de allí, y con base en las definiciones anotadas atrás, los cálculos se realizarían como sigue:

SENSIBILIDAD = VP/(VP+FN) = a / (a+c) ESPECIFICIDAD = VN/ (FP + VN) = d / (b+d) VALOR PREDICTIVO POSITIVO = VP/ (VP+FP) = a / (a+b)

VALOR PREDICTIVO NEGATIVO = VN/ (FN+VN)= d/ (c+d)

PROPORCIÓN DE FALSOS NEGATIVOS = 1 – Sensibilidad.

PROPORCIÓN DE FALSOS POSITIVO = 1 – Especificidad.

Para practicar lo anterior, a partir de los resultados de una serie de pruebas para sífilis realizadas a

12.011 sueros, empleando el FTA – ABS  como  “Prueba  de  Oro”,  y  comparando  tales  resultados  con  los obtenidos con las pruebas SERODIA y DETERMINE, CALCULE para cada una de esas dos

pruebas en comparación con   el   “gold   estándar”:     SENSIBILIDAD,   ESPECIFICIDAD,   VALORES  PREDICTIVOS POSITIVO Y NEGATIVO. Con base en lo anterior, complete el Cuadro No. 1. A

continuación, escriba una interpretación narrativa para cada uno de los resultados obtenidos,

basada en las definiciones presentadas en la guía.

7

Fuente: García, S; et al (2008) Sensibilidad y especificidad de dos pruebas treponémicas para el diagnóstico

serológico de la sífilis. ENF INF MICROBIOL 2008 (28) 2 : 46 – 50.

CUADRO No. 1

SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD DE SERODIA Y DETERMINE

FTA – ABS Prueba de referencia SERODIA (%) DETERMINE (%)

Sensibilidad = a/(a+c)

Especificidad = d/(b+d)

Valor predictivo positivo = a/(a+b)

Valor predictivo negativo = d / (c+d)

Donde:

a = prueba desarrollada positiva y estándar de oro positivo.

b = prueba desarrollada positiva y estándar de oro negativo.

c= prueba desarrollada negativa y estándar de oro positivo.

d=prueba desarrollada negativa y estándar de oro negativo.

6. PRUEBAS DE TAMIZAJE Y PROGRAMAS DE TAMIZACIÓN

Se les llama pruebas de tamizaje a aquellas pruebas diagnósticas que poseen una sensibilidad muy

alta, con lo cual resultan útiles para filtrar a los individuos enfermos de los sanos, pues si salen

negativas,   “descartan   virtualmente   la   enfermedad”14. Serían deseables las pruebas de tamizaje

muy sensibles y muy especificas, pero esta condición es infrecuente en una prueba15.

14

Las pruebas de tamizaje en salud pública. Vigilancia epidemiológica. No. 35, Vol. 21, Sem. 35, 2004.. Disponible en:

http://www.dgepi.salud.gob.mx/boletin/2004/sem35/pdf/edit3504.pdf 15

Bonita, R; et al (2008)Epidemiología básica. Segunda edición. Washington, OPS. 269 p.

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El propósito central de los programas de tamización, también llamados programas de detección

sistemática de la enfermedad, es la detección precoz de la enfermedad con el fin de poder

mejorar el pronóstico mediante la implementación de medidas de intervención desde la fase

asintomática de la misma, a través de la aplicación de pruebas rápidas y a gran escala para

evidenciar enfermedades en personas aparentemente sanas . También se incluye bajo éste

concepto la identificación e intervención de factores de riesgo, en especial los que sean

modificables16,17.

Los requisitos que ha de cumplir un programa de detección sistemática son los siguientes18:

El costo debe valorarse en función del número de casos detectados y las consecuencias de

no llevar a cabo la detección. La prevalencia del periodo preclínico de la enfermedad debe

ser alta en la población a estudiar.

El período de adelanto diagnóstico (intervalo entre el momento en que la enfermedad

puede determinarse mediante una prueba de detección y el momento en que suele

diagnosticarse en los pacientes con síntomas) debe ser prolongado.

El tratamiento precoz debe ser más eficaz que el instaurado luego del desarrollo clínico

evidente de la enfermedad (sesgo de duración).

Una prueba de detección sistemática debe ser de bajo costo, fácil de aplicar, aceptable por

el público, confiable y válida, con una apropiada sensibilidad y especificidad para las

funciones de tamizaje.

Con base en lo anterior, discuta con su grupo:

¿Cuál  de  las  pruebas  contrastadas  con  la  “prueba  reina”  en  el  ejemplo  sobre  detección  de  sífilis en suero le impresiona como con mejores condiciones para desempeñarse como una

prueba de tamizaje?. Justifique su respuesta.

De ejemplos de programas de prevención primaria, basados en la detección sistemática,

que conozcan los miembros de su grupo, mencionando la mayor cantidad de

características sobre ellos, inclusive las pruebas de tamizaje que utilizan.

Actualmente  en  el  país  la  llamada  “Ley  de  Víctimas”  establece  prioridades  para  la  atención  integral en salud mental, en perspectiva reparadora, de las personas víctimas de violencia

en el marco del conflicto armado interno colombiano. ¿considera Ud. que serían útiles y

aplicables los programas de tamización aplicados a ésta población?. En caso de

considerarlos aplicables, ¿cuáles serían sus argumentos, y cuáles las posibles pruebas de

tamizaje seleccionadas (seleccione con su grupo, entre las que conozcan)?. En caso de que

los considere inaplicables, ¿cuáles serían sus argumentos, y cuales las posibilidades

alternativas para facilitar la detección y el acceso de las víctimas a los servicios de salud

mental ordenados por norma para ellos?.

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16

Mazuera  del  Hierro,  M  (1999)  “Curso  Modular.  Epidemiología  Básica”.  Universidad  de  Antioquia.  528 17

Bonita, R; et al (2008)Epidemiología básica. Segunda edición. Washington, OPS. 269 p.

18 Bonita, R; et al (2008)Epidemiología básica. Segunda edición. Washington, OPS. 269 p.