검사 결과를 해석하는 방법

자가면역 검사 결과에는 여러 값이 포함되어 있습니다. 자가면역 진단 시 해석해야 할 가장 중요한 검사 결과 값은 다음과 같습니다.

1.  민감도 및 특이도

2.  ROC 곡선

3.  양성 및 음성 예측치

4.  양성 및 음성 가능성비

 

1. 민감도 및 특이도

민감도진양성 검사 결과의 수를 말합니다.

 

TP

 

진양성 검사 결과의 수

민감도 =

----------

=

-------------------------------------

 

TP + FN

 

질환에 이환된 총 환자 수

(TP = 진양성, FN = 허위 음성)

 

특이도해당 질환에 이환되지 않은 사람에게서 확인된 음성 결과(대조군 내 진음성 검사 결과)의 수를 말합니다.

 

TN

 

진음성 검사 결과의 수

특이도 =

----------

=

-------------------------------------

 

TN + FP

 

질환에 이환되지 않은 총 환자 수

(TN = 진음성, FP = 허위 양성)

대조군은 건강한 피검자들로 구성된 모집단일 수 있습니다. 그러나 검사의 특이도를 실제로 평가하려면 대조군 모집단은 해당 질환 환자로 구성해야 하며, 이는 감별 진단에서 중요합니다. 예를 들면, 소아지방변증 검사의 특이도는 염증성 장질환, 위장 감염 등 다른 위장병에 이환된 환자의 모집단을 대상으로 평가해야 합니다.

예:

검사에 참여한 모집단 내 류머티스 관절염(RA)의 유병률은 2%입니다. 따라서 5천 명의 피검자 중 1백 명은 류머티스 관절염에 이환되어 있을 것입니다. 나머지 4,900명은 건강하거나 류머티스 관절염 이외의 질환에 이환되어 있습니다.

이 예에서 검사를 실시하자, 100명의 RA 환자 중 73명이 양성이었습니다(진양성). 나머지 27명은 해당 질환에 이환되지 않았다는 음성 검사 결과가 나왔습니다(허위 음성). RA에 이환되지 않은 4,900명으로 구성된 대조군에서 73명은 양성이었으며(허위 양성) 4,827명은 음성이었습니다(진음성).

 양성 반응음성 반응총계
RA 73 27 100
비 RA 73 4,827 4,900
총계 146 4,854 5,000

이 검사의 민감도는 0.73 또는 73%(진양성의 수 = 73 / 환자의 수 = 100)이며 특이도는 0.985 또는 98.5%(진음성의 수 = 4,827 / 대조군의 수 = 4,900)입니다.

특이도의 타당성

위 예에서 5천 명의 피검자 중 73명은 허위 양성 결과를 받게 됩니다. 이는 73명의 피검자가 전문의의 진찰을 받거나 최악의 경우 독성 약물로 치료를 받게 된다는 뜻입니다.

예를 들어 검사의 특이도가 92% 정도로 낮은 경우에도 (매우 적정한 수준으로 보이나), 허위 양성 결과는 크게 증가합니다.

 양성 반응음성 반응총계
RA 73 27 100
비 RA 392 4,508 4,900
총계 465 4,535 5,000

특이도가 98.5%일 때보다 5배 이상 더 많은 392명의 피검자들은 잘못된 RA 진단을 받을 위험이 있습니다.

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2. ROC 곡선

낮은 절사값을 선택할수록 검사의 민감도는 더욱 높아집니다. 절사값이 낮을수록 특이도는 감소하게 됩니다. 자가면역성 검사에서 절사값은 항상 민감도와 특이도 간의 균형을 유지합니다. 이러한 두 값은 서로 역상관관계를 형성하며 모든 민감도 값에 특이도 값이 대응합니다. 이 관계는 ROC 곡선을 통해 설명할 수 있습니다.

정의:

신호 탐지 이론에서, 수용자 반응 특성(ROC) 또는 약칭 ROC 곡선은 민감도 또는 진양성 대비 (1 − 특이도) 또는 허위 양성의 그래프입니다.

예:

Bizzarro 외 공동 연구(Clin Chem 2007; 53:1527-33)에서 류머티스 관절염과 관련된 항체를 검출하는 11건의 검사를 서로 비교했습니다. 혈청반 검사에서 EliA CCP에 대한 다음 ROC 곡선이 참으로 밝혀졌습니다.

ROC CCP

민감도와 특이도가 최대한 높은 경우 검사에 대한 최적 절사값이 선택됩니다. EliA CCP의 경우, 최적 절사값은 98.5%의 특이도와 73%의 민감도를 나타냅니다.

ROC RF

동일 혈청을 검사한 동일 연구에서 고전적인 RF 검사를 비교했습니다. 권장 절사값을 적용했을 때 민감도와 특이도는 각각 54% 및 86.1%로 나타났습니다.

서로 다른 검사를 최적의 조건에서 비교하기 위해 특이도를 특정 값으로 설정하고 각각의 민감도를 ROC 곡선을 통해 계산할 수 있습니다. 이 예에서 각각의 민감도는 99%, 98% 및 97%로 정의된 특이도 조건에서 비교했습니다.

분석민감도 (권장 절사값에서)특이도 (권장 절사값에서)민감도 (특이도 99%)민감도 (특이도 98%)민감도 (특이도 97%)
EliA CCP 73% 98.5% 69% 74% 74%
RF 54% 86.1% 13% 17% 17%

 

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3. 양성 및 음성 예측치

정의:

양성 예측치(PPV)(= 정확률 = 검사 후 이환 확률)는 검사 결과에서 양성으로 진단된 이환 환자의 비율을 말합니다. 예측치는 선별 방법 또는 검사의 민감도 및 특이도와 관계있습니다.

 

TP

 

양성 환자의 수

PPV =

----------

=

-------------------------------------

 

 TP+FP

 

총 양성 결과 수

(TP = 진양성, FP = 허위 양성)

 

음성 예측치(PPV)올바르게 음성 결과로 진단된 대조군 환자의 비율을 말합니다.

 

TN

 

음성 대조군 환자의 수

NPV =

----------

=

-------------------------------------

 

 TN+FN

 

총 음성 결과 수

(TN = 진음성, FN = 허위 음성)

예:

 양성 반응음성 반응총계
RA 73 27 100
비 RA 73 4,827 4,900
총계 146 4,854 5,000

류머티스 관절염(RA) 검사에서 민감도 및 특이도(위 내용 참조)에 관한 위 단락과 동일한 예를 적용할 경우, PPV는 50%입니다(73 TP / 146 P). NPV는 99%입니다(4,827 TN / 4,854 N).

이 모집단에서 임상의는 양성 결과의 절반이 RA 비이환 피검자에서 관찰되고 있음을 알아야 합니다. 양성 결과는 해당 질환이 존재할 가능성을 50% 예측합니다. 한편, 음성 결과는 질환이 존재하지 않음을 99% 예측합니다.

검사 전 확률에 의존

예측값은 검사 전 확률에 크게 의존하는데 이 예에서 검사 전 확률은 2%로 낮습니다. 검사 전 확률이 10%(예를 들어 전문 류머티스 연구소에서 검사)였다면, 데이터는 그에 따라 다음과 같이 변동하게 됩니다.

 양성 반응음성 반응총계
RA 370 130 500
비 RA 60 3,940 4,000
총계 430 4,570 5,000

검사의 수행 또는 표지의 임상적 특징은 검사 전 확률에 따라 변하지 않습니다. 따라서 검사의 민감도와 특이도는 비교적 고정되어 있습니다. 그러나 검사 전 확률이 5배 높은 경우에 양성 예측치는 50%에서 86%(370 TP/430 P)로 증가하고 음성 예측치는 99%에서 86%(3,940 TN/4,570 N)로 감소합니다.

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4. 양성 및 음성 가능성비

정의:

가능성비는 검사의 민감도와 특이도를 모두 포함하며, 검사 결과에 따라 질환의 이환 가능성이 얼마나 변할 것인지 직접적인 추정치를 제공합니다.

양성 결과에 대한 가능성비(양성 LR)를 통해 양성 검사 결과를 얻은 경우 질환의 가능성이 얼마나 증가하는지 알 수 있습니다.

 

TP / (TP + FN)

 

민감도

양성 LR =

-----------------

=

---------------

 

FP / (FP + TN)

 

1 - 특이도

(TP = 진양성, TN = 진음성, FP = 허위 양성, FN = 허위 음성)

음성 결과에 대한 가능성비(음성 LR)를 통해 음성 검사 결과를 얻은 경우 질환의 가능성이 얼마나 감소하는지 알 수 있습니다.

 

FN / (TP + FN)

 

1 - 민감도

음성 LR =

-----------------

=

-------------------

 

TN / (FP + TN)

 

특이도

(TP = 진양성, TN = 진음성, FP = 허위 양성, FN = 허위 음성)

예:

 양성 반응음성 반응총계
RA 73 27 100
비 RA 73 4,827 4,900
총계 146 4,854 5,000

류머티스 관절염(RA) 검사에서 위 단락(위 내용 참조)과 동일한 예를 적용할 경우, 양성 LR은 (73 / 100) / (73 / 4,900) = 50으로 매우 높게 나타납니다. 환자가 양성 검사 결과를 보일 경우, RA에 이환되었을 가능성은 매우 높습니다. 음성 LR은 (27 / 100) / (4,827 / 4,900) = 0.27입니다.

가능성비의 해석:

 음성 LR양성 LR
임상적 가치 없음 = 검사가 유용하지 않음 1 1
의미 있을 수 있는 소폭의 차이 0.2-0.5 2-5
중간 수준의 상당한 차이 0.1-0.2 5-10
임상적으로 중요한 차이 = 검사가 매우 유용함 0.1 이하 10 이상

 

위 예에서 표지의 양성 LR은 50으로 매우 높습니다. 따라서 양성 결과는 질환의 발병 확률이 높음을 의미합니다. 그러나 음성 결과가 질환의 가능성을 배제하지는 않습니다. 음성 LR이 0.27인 경우, 단지 임상적 유용성이 적은 것입니다.

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