4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf ·...

27
Міністерство освіти і науки України Сумський державний університет 4542 Методичні вказівки до практичної роботи «Визначення показників ефективності використання діагностичних досліджень при певному захворюванні» з дисципліни «Медична інформатика» для студентів спеціальності 222 «Медицина» денної форми навчання Суми Сумський державний університет 2019

Transcript of 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf ·...

Page 1: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

4542 Методичні вказівки до практичної роботи

«Визначення показників ефективності використання

діагностичних досліджень при певному захворюванні»

з дисципліни «Медична інформатика»

для студентів спеціальності 222 «Медицина»

денної форми навчання

Суми

Сумський державний університет

2019

v.koplyk
Штамп
Page 2: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Методичні вказівки до практичної роботи

«Визначення показників ефективності використання

діагностичних досліджень при певному захворюванні» з

дисципліни «Медична інформатика» / укладач У. С. Швець. –

Суми : Сумський державний університет, 2019. – 27 с.

Кафедра прикладної математики та моделювання

складних систем

Page 3: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

3

ЗМІСТ

С.

Теоретичний матеріал ............................................................ 4

Практична частина ................................................................ 13

Завдання 1 ............................................................................... 13

Завдання 2 ............................................................................... 15

Завдання 3 ............................................................................... 21

Самостійна робота ................................................................ 24

Завдання 4 ............................................................................... 24

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ ........................... 26

Page 4: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

4

Мета – набуття навичок щодо визначення операційних

характеристик методу діагностики, вміння інтерпретувати

одержані результати.

Теоретичний матеріал

Для оцінювання інформативності методу діагностики

результати його застосування для певної групи пацієнтів

заносять до таблиці, що називається матрицею рішень

діагностики (табл. 1). До категорії нехворих осіб (НХ)

відносять тих, хто не хворіє цієї хворобою або хворіє іншими

хворобами. Позитивний результат діагностичного тесту у

хворих (Х) певним захворюванням розглядається як істинно

позитивний (ІП), у нехворих – як помилково позитивний

(ПП). Негативний результат діагностичного тесту у хворих з

певним захворюванням розглядається як помилково

негативний (ПН), у нехворих – як істинно негативний (ІН).

Таблиця 1 – Розподіл результатів досліджень

Пацієнт Результат дослідження

Разом позитивний негативний

Хворі

(Х)

Істинно

(ІП)

правильний

діагноз

Помилково

(ПН)

помилка

ІП + ПН

Нехворі

(НХ)

Помилково

(ПП)

помилка

Істинно

(ІН)

правильний

діагноз

ПП + ІН

Разом ІП + ПП ПН + ІН ІП + ПН + ПП + ІН

До операційних характеристик методу діагностики

належать:

1) чутливість;

2) специфічність;

Page 5: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

5

3) точність, або ефективність, діагностики;

4) прогностичність позитивного результату;

5) прогностичність негативного результату.

Деякі зазначені вище критерії інформативності

діагностики непостійні, вони залежать від поширеності

захворювання, або преваленсу.

Преваленс (Ps) – це ймовірність певного

захворювання, тобто частота, з якою трапляється це

захворювання серед досліджуваної групи осіб (когорти) або

популяції в цілому.

Інцидент (In) – ймовірність нового захворювання в

досліджуваній групі осіб за певний проміжок часу, частіше

за один рік.

Діагностична чутливість (ДЧ) тесту при певному

захворюванні являє собою відсоткове вираження частоти

істинно позитивних результатів тесту у хворих на цю

хворобу:

(1)

Чутливість методу діагностики характеризується його

ймовірністю виявити захворювання у хворих осіб.

Чутливість апріорі показує, якою буде частка хворих, у яких це

дослідження дасть позитивний результат. Чим більша чутливість тесту,

тим частіше з його допомогою буде виявлятися захворювання, тим

він буде ефективнішим. У той самий час якщо такий високочутливий

тест виявляється негативним, то наявність захворювання малоймовірна.

Тому його необхідно застосовувати для виключення захворювання.

Виходячи з цього, високочутливі тести нерідко називають

ідентифікаторами.

Тести з високою чутливістю рекомендують застосовувати на ранніх

етапах діагностичного процесу, якщо необхідно звузити коло

передбачуваних захворювань. Потрібно також зазначити, що

Page 6: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

6

високочутливий тест дає багато «помилкових тривог», що вимагає

додаткових фінансових витрат на подальше обстеження.

Діагностична специфічність (ДС) тесту при певному

захворюванні являє собою відсоткове вираження частоти

істинно негативних результатів тесту в осіб, які не

страждають на цю хворобу:

(2)

Специфічність характеризується відсутністю помилкових

(помилково позитивних) результатів, тобто ймовірністю

одержати негативний результат у здорових осіб.

Визначивши специфічність, можна апріорі припустити, яка є частка

здорових осіб, в яких це дослідження дасть негативний результат. Чим

вища специфічність методу, тим надійніше з його допомогою

підтверджується захворювання, тим він є ефективнішим.

Високоспецифічні тести називають у діагностиці дискримінаторами.

Високоспецифічні методи ефективні на другому етапі діагностики, якщо

коло передбачуваних захворювань звужене і необхідно з великою

ймовірністю довести наявність хвороби. Негативним фактором

високоспецифічного тесту є той факт, що його використання

супроводжується досить значною кількістю пропусків захворювання.

Із зазначеного вище випливає дуже важливий практичний

висновок, який полягає в тому, що в медичній діагностиці бажаний

тест – це той, який був би апріорі як високоспецифічним, так і

високочутливим. Проте в реальності цього досягти неможливо, оскільки

підвищення чутливості тесту неминуче буде супроводжуватися втратою

його специфічності, і, навпаки, підвищення специфічності тесту пов’язане

зі зниженням його чутливості. Звідси можна зробити висновок: щоб

створити оптимальну діагностичну систему, потрібно знайти компроміс

між показниками чутливості та специфічності, за яких фінансові витрати

на обстеження будуть оптимально відображати баланс між ризиками

«помилкових тривог» і пропуску захворювань.

Діагностична ефективність тесту (ДЕ) виражається

відсотковим відношенням істинних результатів тесту до

загальної кількості одержаний результатів:

Page 7: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

7

(3)

Діагностична ефективність тесту (точність) – це частка

правильних результатів тесту.

Під час проведення тестів як для діагностики, так і під час скринінгу

неминуче одержують певну кількість псевдопозитивних і

псевдонегативних результатів. Це означає, що якщо тест не має 100 %

специфічності, позитивний результат тесту не завжди свідчить про

наявність захворювання, а за чутливості нижче ніж 100 % негативний

результат може бути одержаний і у хворої особи. Однак на практиці під

час застосування тесту для встановлення діагнозу, знаючи результат тесту

в конкретної особи, лікар повинен зробити висновок, хвора людина чи ні,

і відповідно прийняти рішення про необхідність лікування. Для цього

необхідно знати величину ймовірності того, що результат тесту

(позитивний чи негативний) дійсно свідчить про наявність або відсутність

хвороби.

Для правильного розуміння діагностичної ефективності

методів важливу роль відіграють критерії апостеріорної

ймовірності – прогностичної значущості позитивного і

негативного результатів. Саме ці критерії показують, яка

ймовірність захворювання (або його відсутності) за відомого

результату дослідження. Апостеріорні показники мають

більше значення, ніж апріорні.

Прогностична значущість позитивних результатів

(ПЗ+) виражається відсотковим співвідношенням істинно

позитивних результатів до загальної кількості позитивних

результатів:

(4)

Прогностична значущість позитивних результатів –

імовірність захворювання при позитивному результаті тесту.

Прогностична значущість негативних результатів

(ПЗ–) виражається відсотковим відношенням істинно

Page 8: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

8

негативних результатів до загальної кількості негативних

результатів:

(5)

Прогностична значущість негативних результатів –

імовірність відсутності захворювання при негативному

результаті тесту.

Чим більш чутливий тест, тим більша ПЗ– (тобто зростає впевненість

лікаря в тому, що негативні результати тесту свідчать про відсутність

захворювання). Навпаки, чим більша специфічність тесту, тим більша ПЗ+

(тобто лікар може з більшою впевненістю вважати, що позитивні

результати тесту підтверджують передбачуваний діагноз).

На прогностичну значущість тесту впливає поширеність

захворювання. Якщо такі операційні характеристики тестів,

як чутливість, специфічність і точність, істотно не залежать

від частоти захворювання, то прогностичність результатів, як

позитивного, так і негативного, безпосередньо пов’язана з

преваленсом (поширеністю).

Чим вищий преваленс захворювання, тим вища прогностичність

позитивного результату і нижча прогностичність негативного тесту.

Відомий той факт, що гіпердіагностика в лікаря, який працює в

спеціалізованому стаціонарі, завжди вища, ніж у того самого лікаря, який

працює в поліклініці загального профілю (мається на увазі, що

кваліфікація фахівців обох однакова).

Крім того, якщо позитивні результати навіть високоспецифічного

тесту, одержаний в популяції з низькою поширеністю даного

захворювання, то вони виявляться переважно псевдопозитивними. Тому

неминуче під час проведення скринінгових досліджень багато пацієнтів із

позитивними результатами тесту виявляться здоровими. Аналогічно,

багато негативних результатів високочутливого тесту, одержаних у групі з

високою поширеністю даного захворювання, швидше за все, будуть

хибними.

Таким чином, інтерпретація ПЗ+ або ПЗ– діагностичного

тесту змінюється залежно від поширеності захворювання, а

Page 9: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

9

поширеність можна розглядати як апріорну (передтестову)

ймовірність того, що пацієнт хворий.

Показники прогностичної значущості дозволяють

скоригувати (оцінити, наскільки достовірно) висновок про

наявність захворювання в пацієнтів, які вже отримали

позитивний або негативний результат. Цю оцінку також

називають апостеріорною (посттестовою) ймовірністю.

Математичні формули, що зв’язують чутливість,

специфічність тесту і поширеність захворювання з

прогностичною значущістю результатів:

( ) (( ) ( )) , (6)

( )

(( ) ) ( ( ))) , (7)

де ПЗ+ – прогностична значущість позитивного

результату; ПЗ– – прогностична значущість негативного

результату; ДЧ – діагностична чутливість; ДС – діагностична

специфічність; Ps – преваленс (поширеність).

У формулах (6), (7) чутливість, специфічність,

поширеність повинні бути виражені у відсотках.

Відомо, що в практичній роботі лікаря можливі інші

висновки, такі як, наприклад, «найбільш імовірно,

захворювання є» або «найбільш імовірно, захворювання

немає». Подібні нюанси щодо прийняття лікарських

висновків відображають інші характеристики

інформативності – відношення правдоподібності.

Відношення правдоподібності – це відношення

ймовірності одержання певного (позитивного або

негативного) результату у хворої особи до ймовірності такого

самого результату в здорової особи.

Page 10: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

10

Відношення правдоподібності позитивного

результату (ВП+) засвідчує, в скільки разів ймовірність

одержання позитивного результату вища у хворих, ніж у

здорових.

Оскільки це відношення двох ймовірностей, тоді ВП+

можна також називати шансами одержання позитивного

результату у хворої особи до одержання такого самого

результату у здорової:

, (8)

де ВП+ – відношення правдоподібності позитивного

результату; ДЧ – діагностична чутливість; ДС – діагностична

специфічність.

У формулі (8) чутливість і специфічність виражаються

в частках одиниці, а не у відсотках.

Можливе найменше значення відношення правдоподібності виникає

тоді, коли чисельник є мінімальним, тобто чутливість дорівнює нулю. У

цьому разі значення ВП+ так само стає нульовим.

Максимальне значення ВП+ виникає тоді, коли знаменник

мінімальний. Це досягається, якщо специфічність наближається до

одиниці (якби вона була виражена у відсотках, то до 100 %). Тоді ВП+

прагне до позитивної нескінченності.

У разі, якщо ВП+ = 1, діагностичний тест абсолютно

неінформативний, оскільки в цьому випадку ймовірність позитивного

результату однакова як у хворих, так і у здорових осіб.

Значення ВП+ > 1 відповідають ситуації, коли хвора особа з більшою

ймовірністю буде мати позитивний результат тесту порівняно зі здоровою

особою. Чим більше значення ВП+, тим сильніший зв’язок між

позитивним результатом тесту і захворюванням.

Значення ВП+ < 1 може означати, що ймовірність позитивного

результату вища у здорової особи, ніж у хворої.

Відношення правдоподібності негативного

результату (ВП–) засвідчує, в скільки разів імовірність

Page 11: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

11

одержання негативного результату в здорових пацієнтів вища

порівняно з хворими:

, (9)

де ВП– – відношення правдоподібності негативного

результату; ДЧ – діагностична чутливість; ДС – діагностична

специфічність.

Відношення правдоподібності можна використовувати

для одержання прямих показників того, наскільки

ймовірність наявності захворювання змінюється залежно від

результатів діагностичного тесту. Цю залежність виражають

у шансах.

Передтестові шанси наявності захворювання

розраховують як відношення ймовірності того, що пацієнт

хворий, яка оцінена до виконання діагностичного тестування,

до ймовірності того, що пацієнт здоровий.

Посттестові шанси наявності захворювання

визначають як відношення ймовірності того, що пацієнт

хворий, яка визначена після проведення діагностичного

тестування, до ймовірності того, що пацієнт здоровий.

За допомогою ВП+ можна легко розраховувати

посттестові шанси, знаючи передтестові.

Наприклад, посттестові шанси позитивного результату

можна визначити за формулою

( ) ( ). (10)

Таким чином, відношення правдоподібності як характеристики

валідності тесту, хоча й змушує користуватися шансами замість більш

звичних імовірностей, але має декілька переваг перед чутливістю і

специфічністю. Вони дозволяють виразити одержану інформацію одним

Page 12: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Теоретична частина

12

числом замість двох і полегшують розрахунок посттестових шансів на

основі передтестових.

У лікарській практиці досить часто доводиться

застосовувати декілька діагностичних методів. Наприклад,

використання декількох променевих досліджень може

виконуватися двома варіантами: паралельно і послідовно.

Паралельне використання тестів часто застосовують у

діагностиці невідкладних станів хворого, тобто в тих

випадках, коли за короткий термін необхідно провести

максимальний обсяг діагностичних процедур.

Паралельне застосування тестів забезпечує їх більшу чутливість, а

отже, й більш високу прогностичну цінність негативного результату.

Водночас знижуються специфічність і прогностична цінність позитивного

результату.

Послідовне застосування тестів виконують для уточнення

діагнозу, деталізації стану хворого і характеру патологічного

процесу.

При послідовному застосуванні діагностичних тестів знижуються

чутливість і прогностична цінність негативних результатів дослідження,

але водночас підвищуються специфічність і прогностична цінність

позитивного результату.

Таким чином, комбінація різних методик дослідження,

зміна порядку їх виконання змінюють сукупність

операційних характеристик кожного тесту окремо і загальну

прогностичність їх результатів. Можна зробити важливий

висновок доказової медицини: прогностичні характеристики

будь-якого тесту не можна автоматично, без урахування

преваленсу та ряду інших обставин, переносити на всі

лікувальні установи.

Page 13: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

13

Практична частина

Завдання 1

Нехай розробляється новий метод цифрової

флюорографії. Необхідно оцінити його інформативність у

діагностиці захворювань легень. Для цього відбирають

хворих з безумовно і точно встановленим діагнозом цього

захворювання. Припустимо, всього відібрано 100 пацієнтів

кожної групи, тобто складені дві когорти спостережень. У

першій групі хворих туберкульозом флюорографічний тест

виявився позитивним у 88 пацієнтів, а у 12 осіб він був

негативним. Із другої групи пацієнтів здоровими визнані

96 осіб, у 4 осіб виникла підозра на туберкульоз, і вони

направлені на подальше обстеження. На основі одержаних

даних складена матриця рішень (табл. 2).

Таблиця 2 – Розподіл пацієнтів за наявністю в них

захворювання і результатами тесту

Дані флюорографії Туберкульоз

Разом присутній відсутній

Позитивні 88 4 92

Негативні 12 96 108

Разом 100 100 200

Хід виконання

1 Завантажити програму Excel.

2 Створити нову робочу книжку C:\User\ЛС???\показники

ефективності.xlsх.

3 Перейменувати Аркуш1 на Завдання1.

4 Занести дані з таблиці 2 до електронної таблиці.

Оформити її у вигляді:

Page 14: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

14

5 Розрахувати діагностичну чутливість (ДЧ) тесту за

формулою (1), використовуючи таблицю 1. Для цього в

клітинку F3 записати формулу =B3/(B3+D3). Натиснути

Enter.

6 Розрахувати діагностичну специфічність (ДС) тесту за

формулою (2), використовуючи таблицю 1. Для цього в

клітинку G3 записати формулу =E3/(C3+E3). Натиснути

Enter.

7 Розрахувати прогностичну значущість позитивних

результатів (ПЗ+) за формулою (4). Для цього в клітинку H3

записати формулу =B3/(B3+C3). Натиснути Enter.

8 Розрахувати прогностичну значущість негативних

результатів (ПЗ–) за формулою (5). Для цього в клітинку I3

записати формулу =E3/(D3+E3). Натиснути Enter.

9 Розрахувати діагностичну ефективність тесту (ДЕ) за

формулою (3). Для цього в клітинку J3 записати формулу

=(B3+E3)/SUM(B3:E3). Натиснути Enter.

10 Виділити діапазон клітинок F3:J3 → вибрати вкладку

Основне → група Вирівнювання → в діалоговому вікні

Формат клітинок перейти до закладки Число → зі списку

Числові формати вибрати Відсотковий → Кількість

десяткових розрядів – 2 → ОК.

Одержимо: ДЧ = 88,0 %; ДС = 96,0 %;

ПЗ+ = 95,65 %; ПЗ– = 88,89 %; ДЕ = 92,0 %:

з імовірністю 88 % новий метод цифрової флюорографії

виявляє туберкульоз у хворих осіб;

з імовірністю 96 % новий метод цифрової флюорографії

дає негативний результат у здорових осіб;

Page 15: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

15

з імовірністю 95,65 % наявний туберкульоз у пацієнта за

позитивного результату методу цифрової флюорографії;

з імовірністю 88,89 % відсутнє захворювання за

негативного результату методу цифрової флюорографії;

новий метод цифрової флюорографії дає 92 %

правильних результатів.

11 Оформити звіт. Записати вихідні дані, результати

розрахунків. Проаналізувати одержані значення показників

ефективності.

Завдання 2

Результати серологічних тестів наведені в таблиці 3.

Таблиця 3

Дослідження Пацієнт Результат дослідження

позитивний негативний

Антиядерні антитіла Х 7 (ІП) 13 (ПН)

НХ 2 (ПП) 15 (ІН)

Антинейтрофільне

цитоплазматичне

антитіло

Х 10 (ІП) 20 (ПН)

НХ 2 (ПП) 7 (ІН)

Антитіло до

двоспіральної ДНК

Х 13 (ІП) 0 (ПН)

НХ 0 (ПП) 3 (ІН)

Шкірний тест на похідне

очищеного білка

Х 10 (ІП) 0 (ПН)

НХ 0 (ПП) 0 (ІН)

Ревматоїдні фактори Х 4 (ІП) 4 (ПН)

НХ 1 (ПП) 1 (ІН)

Кріоглобулін Х 50 (ІП) 0 (ПН)

НХ 3 (ПП) 0 (ІН)

Page 16: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

16

1 Визначити діагностичну чутливість, специфічність,

ефективність імунологічних та мікробіологічних

серологічних тестів, прогностичну значущість позитивних та

негативних результатів у хворих на лихоманку невідомого

походження.

2 Побудувати графік із маркером, що відображає вихідні

дані досліджень.

3 Побудувати графік із маркером, що демонструє

розраховані показники для цих досліджень.

Хід виконання

1 Додати Новий аркуш.

2 Перейменувати Аркуш2 на Завдання2.

3 Занести дані з таблиці 3 до електронної таблиці.

Оформить її в такому вигляді:

4 Розрахувати діагностичну чутливість (ДЧ) тесту за

формулою (1), використовуючи таблицю 1. Для цього в

клітинку F3 записати формулу =B3/(B3+D3). Натиснути

Page 17: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

17

Enter. За допомогою автозаповнення заповнити клітинки

F4:F8.

5 Розрахувати діагностичну специфічність (ДС) тесту за

формулою (2), використовуючи таблицю 1. Для цього в

клітинку G3 записати формулу =E3/(C3+E3). Натиснути

Enter. За допомогою автозаповнення заповнити клітинки

G4:G8.

6 Розрахувати прогностичну значущість позитивних

результатів (ПЗ+) за формулою (4). Для цього в клітинку H3

записати формулу =B3/(B3+C3). Натиснути Enter. За

допомогою автозаповнення заповнити клітинки H4:H8.

7 Розрахувати прогностичну значущість негативних

результатів (ПЗ–) за формулою (5). Для цього в клітинку I3

записати формулу =E3/(D3+E3). Натиснути Enter. За

допомогою автозаповнення заповнити клітинки I4:I8.

8 Розрахувати діагностичну ефективність тесту (ДЕ) за

формулою (3). Для цього в клітинку J3 записати формулу

=(B3+E3)/SUM(B3:E3). Натиснути Enter. За допомогою

автозаповнення заповнити клітинки J4:J8.

9 Виділити діапазон клітинок F3:J8 → вибрати вкладку

Основне → група Вирівнювання → в діалоговому вікні

Формат клітинок перейти до закладки Число → зі списку

Числові формати вибрати Відсотковий → Кількість

десяткових розрядів – 2 → ОК.

10 Вкладка Вставлення → група Діаграми → в діалоговому

вікні Вставлення діаграми перейти до закладки Усі

діаграми → вибрати Графік → Графік із маркерами → ОК.

11 Вкладка Знаряддя для діаграм → закладка Конструктор

→ група Дані → команда Вибрати дані. У вікні Вибір

джерела даних у полі Діапазон даних діаграми зазначити

блок клітинок В3:E8; у полі Підписи горизонтальної осі

(категорії) натиснути кнопку Редагувати. У вікні Підписи

осі в полі Діапазон підпису осі зазначити блок клітинок

A3:A8 → ОК → у полі записи легенди (ряди) вибрати

Page 18: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

18

Ряд1 → натиснути кнопку Редагувати. У вікні Редагування

ряду в полі Ім’я ряду зазначити (за допомогою мишки)

клітинку В2 → ОК → у полі записи легенди (ряди) вибрати

Ряд2 → натиснути кнопку Редагувати. У вікні Редагування

ряду в полі Ім’я ряду зазначити (за допомогою мишки)

клітинку С2 → ОК → у полі записи легенди (ряди) вибрати

Ряд3 → натиснути кнопку Редагувати. У вікні Редагування

ряду в полі Ім’я ряду зазначити (за допомогою мишки)

клітинку D2 → ОК → у полі

записи легенди (ряди) вибрати

Ряд4 → натиснути кнопку

Редагувати. У вікні Редагування

ряду в полі Ім’я ряду зазначити

(за допомогою мишки) клітинку

E2 → ОК → ОК.

12 Прибрати сполучні лінії на

залежностях.

0102030405060

Ан

тияд

ерн

і ан

титі

ла

Ан

тин

ейтр

оф

ільн

е ц

ито

пл

азм

ати

чне

анти

тіл

о

Ан

титі

ло

д

восп

ірал

ьно

ї ДН

К

Шкі

рн

ий

тес

т н

а п

охі

дн

е о

чищ

ено

го б

ілка

Рев

мат

оїд

ні

фак

тор

и

Кр

іогл

об

улін

и

Ре

зул

ьтат

и д

осл

ідж

ен

ь

Дослідження

Результати імунологічних і мікробіологічних серологічних тестів у хворих на лихоманку

невідомого походження

ІП

ПП

ПН

ІН

Page 19: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

19

13 Вкладка Знаряддя для діаграми → закладка

Конструктор → група Макети діаграм → Швидкий-

макет → Макет10:

назва діаграми – Результати імунологічних і

мікробіологічних серологічних тестів у хворих на лихоманку

невідомого походження;

назва осі (вертикальна) – Результати досліджень;

назва осі (горизонтальна) – Дослідження.

14 Вкладка Знаряддя для діаграми → закладка

Конструктор → група Розташування → команда

Перемістити діаграму. У вікні Переміщення діаграми

вибрати окремому та вписати його назву

Завдання2_Графік1 → ОК.

15 Вкладка Вставлення → група Діаграми → в діалоговому

вікні Вставлення діаграми перейти до закладки Усі

діаграми → вибрати Графік → Графік із маркерами → ОК.

16 Вкладка Знаряддя для діаграм → закладка

Конструктор → група Дані → команда Вибрати дані. У

вікні Вибір джерела даних у полі Діапазон даних діаграми

зазначити блок клітинок F3:J8; у полі Підписи

горизонтальної осі (категорії) натиснути кнопку

Редагувати. У вікні Підписи осі в полі Діапазон підпису осі

зазначити блок клітинок A3:A8 → ОК → у полі записи

легенди (ряди) вибрати Ряд1 → натиснути кнопку

Редагувати. У вікні Редагування ряду в полі Ім’я ряду

зазначити (за допомогою мишки) клітинку F2 → ОК → у полі

записи легенди (ряди) вибрати Ряд2 → натиснути кнопку

Редагувати. У вікні Редагування ряду в полі Ім’я ряду

зазначити (за допомогою мишки) клітинку G2 → ОК → у

полі записи легенди (ряди) вибрати Ряд3 → натиснути

кнопку Редагувати. У вікні Редагування ряду в полі Ім’я

ряду зазначити (за допомогою мишки) клітинку H2 → ОК →

→ у полі записи легенди (ряди) вибрати Ряд4 → натиснути

кнопку Редагувати. У вікні Редагування ряду в полі Ім’я

Page 20: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

20

ряду зазначити (за допомогою мишки) клітинку I2 → ОК → у

полі записи легенди (ряди) вибрати Ряд5 → натиснути

кнопку Редагувати. У вікні Редагування ряду в полі Ім’я

ряду зазначити (за допомогою мишки) клітинку J2 → ОК →

→ ОК.

17 Прибрати сполучні лінії на залежностях.

18 Вкладка Знаряддя для діаграми → закладка

Конструктор → група Макети діаграм → Швидкий-

макет → Макет10:

назва діаграми – Показники;

назва осі (вертикальна) – Показник;

назва осі (горизонтальна) – Дослідження.

19 Вкладка Знаряддя для діаграми → закладка

Конструктор → група Розташування → команда

Перемістити діаграму. У вікні Переміщення діаграми

вибрати окремому і вписати його назву

Завдання2_Графік2 → ОК.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Ан

тияд

ерн

і ан

титі

ла

Ан

тин

ейтр

оф

ільн

е ц

ито

пл

азм

ати

чне

анти

тіл

о

Ан

титі

ло

д

восп

ірал

ьно

ї ДН

К

Шкі

рн

ий

тес

т н

а п

охі

дн

е о

чищ

ено

го

біл

ка

Рев

мат

оїд

ні ф

акто

ри

Кр

іогл

об

улін

и

По

казн

ик

Дослідження

Показники

ДЧ

ДС

ПЗ+

ПЗ–

ДЕ

Page 21: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

21

20 Оформити звіт. Записати вихідні дані, результати

розрахунків. Проаналізувати одержані значення показників

ефективності.

Завдання 3

Результати тестування певного захворювання наведені в

таблиці 4. Знайти операційні характеристики діагностичного

методу дослідження. Оцінити прогностичну значущість

результатів тесту з однаковою валідністю за поширеності

захворюваності: 1, 10, 50 і 99 %.

Таблиця 4

Результат тесту Захворювання

Разом є немає

Позитивні 99 99 198

Негативні 1 9 801 9 802

Разом 100 9 900 10 000

Хід виконання

1 Додати Новий аркуш.

2 Перейменувати Аркуш3 на Завдання3.

3 Занести дані з таблиці 4 до електронної таблиці.

Оформить її в такому вигляді:

4 Розрахувати діагностичну чутливість (ДЧ) тесту за

формулою (1), використовуючи таблицю 1. Для цього в

клітинку F3 записати формулу =B3/(B3+D3). Натиснути

Enter.

5 Розрахувати діагностичну специфічність (ДС) тесту за

формулою (2), використовуючи таблицю 1. Для цього в

Page 22: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

22

клітинку G3 записати формулу =E3/(C3+E3). Натиснути

Enter.

6 Розрахувати прогностичну значущість позитивних

результатів (ПЗ+) за формулою (4). Для цього в клітинку H3

записати формулу =B3/(B3+C3). Натиснути Enter.

7 Розрахувати прогностичну значущість негативних

результатів (ПЗ–) за формулою (5). Для цього в клітинку I3

записати формулу =E3/(D3+E3). Натиснути Enter.

8 Розрахувати діагностичну ефективність тесту (ДЕ) за

формулою (3). Для цього в клітинку J3 записати формулу

=(B3+E3)/SUM(B3:E3). Натиснути Enter.

9 Виділити діапазон клітинок F3:J3 → вибрати вкладку

Основне → група Вирівнювання → в діалоговому вікні

Формат клітинок перейти до закладки Число → зі списку

Числові формати вибрати Відсотковий → Кількість

десяткових розрядів – 2 → ОК.

10 Одержимо:

Розрахунки показують, що при поширеності Ps = 1 %

ПЗ+ = 50 %, тобто за позитивного результату

рівноймовірно, що обстежуваний є як хворим, так і

здоровим. Це означає, що у разі позитивної відповіді

повторний тест є необхідним. Однак маємо дуже високу

прогностичну значущість негативного результату

ПЗ– = 99,99 %. Імовірність того, що пацієнт, який має

негативний результат, – хворий, становитиме лише один з

10 000.

11 У клітинку F5 записати формулу =F3*100.

Використовуючи автозаповнення, заповнити діапазон

клітинок G5:J5.

Page 23: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

23

12 Розрахувати прогностичну значущість позитивних

результатів (ПЗ+) за формулою (6). Для цього в клітинку L5

записати формулу =($F$5*K5)/(($F$5*K5)+(100–$G$5)*(100–

–K5)). Натиснути Enter. Використовуючи автозаповнення,

заповнити діапазон клітинок L6:L8.

13 Розрахувати прогностичну значущість негативних

результатів (ПЗ–) за формулою (7). Для цього у клітинку М5

записати формулу =($G$5*(100–K5)/((100–$F$5)*K5+

+($G$5*(100–K5)))). Натиснути Enter. Використовуючи

автозаповнення, заповнити діапазон клітинок М6:М8.

14 Виділити діапазон клітинок L5:M8 → вибрати вкладку

Основне → група Вирівнювання → в діалоговому вікні

Формат клітинок перейти до закладки Число → зі списку

Числові формати вибрати Відсотковий → Кількість

десяткових розрядів – 2 → ОК.

15 Одержимо:

Прогностичні значущості результатів тесту

однакової валідності за поширеності 10, 50 і 99 %.

Якщо поширеність хвороби буде 10 %, то

ПЗ+ = 91,67 %, а ПЗ– = 99,89 %. Цінність негативного

результату залишається досить високою, але при

позитивному тесті є підстава для сумнівів в однозначності

результату, і може бути призначено повторне тестування.

За поширеності 50 % ПЗ+ = 99,0 % і ПЗ– = 99,0 %,

тобто прогностична значущість як позитивного, так і

негативного результату буде високою, хоча в окремих

Page 24: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Практична частина

24

випадках може знадобитися підтвердження результату

тесту.

Однак якщо поширеність хвороби (або стану здоров’я)

буде дуже високою (90 % і більше), тоді під час

застосування тесту з цією валідністю негативний

результат буде мати низьку прогностичну значущість.

16 Оформити звіт. Записати вихідні дані, результати

розрахунків. Проаналізувати одержані значення показників

ефективності.

Самостійна робота

Завдання 4

Результати застосування полімеразної ланцюгової реакції

для виявлення Chlamydia trachomatis у групах пацієнтів із

низькою і високою поширеністю хламідійної інфекції

наведені в таблиці 5.

Таблиця 5 – Результати застосування полімеразної

ланцюгової реакції для виявлення Chlamydia trachomatis у

двох групах

Результат

тесту

полімеразної

ланцюгової

реакції

Пацієнт шкірно-

венерологічної клініки

(поширеність 30 %)

Пацієнт загальної

практики

(поширеність 3 %)

Хламідійна інфекція Хламідійна інфекція

є немає разом є немає разом

Позитивний 291 21 312 29 29 58

Негативний 9 679 688 1 941 942

Разом 300 700 1 000 30 970 1 000

1 Визначити показники діагностичної чутливості,

діагностичної специфічності, діагностичної ефективності,

прогностичної значущості позитивних і негативних

результатів.

Page 25: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Частина для самостійної роботи студента

25

2 Оформити звіт. Записати вихідні дані, результати

розрахунків. Проаналізувати одержані значення показників

ефективності.

Зберегти файл.

Завершити роботу з Microsoft Excel.

Page 26: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Список використаної літератури

26

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Королюк И. П. Медицинская информатика : учебник /

И. П. Королюк. – 2 изд., перераб. и доп. – Самара :

ООО «Офорт» : ГБОУ ВПО «СамГМУ», 2012. – 244 с.

2. Анализ данных лучевых методов исследования на основе

принципов доказательной медицины : учебное пособие /

А. Ю. Васильев, А. Ю. Малый, Н. С. Серов. – Москва :

ГЄОТАР-Медиа, 2008. – 32 с.

3. Общая эпидемиология с основами доказательной

медицины. Руководство к практическим занятиям : учебное

пособие / А. Ю. Бражников, Н. И. Брико, Е. В. Кирьянова

и др. – Москва : ГЄОТАР-Медиа, 2010. – 400 с.

4. Омельченко В. П. Практикум по медицинской

информатике / В. П. Омельченко, А. А. Демидова. – Ростов-

на-Дону : Феникс, 2001. – 304 с.

Page 27: 4542 Методичні вказівкиlib.sumdu.edu.ua/library/docs/rio/2019/m4542.pdf · необхідно знати величину ймовірності того, що результат

Навчальне видання

Методичні вказівки до практичної роботи

«Визначення показників ефективності використання

діагностичних досліджень при певному захворюванні»

з дисципліни «Медична інформатика»

для студентів спеціальності 222 «Медицина»

денної форми навчання

Відповідальний за випуск О. В. Лисенко

Редактор Н. З. Клочко

Комп’ютерне верстання У. С. Швець

Підписано до друку 06.03.2019, поз. 43.

Формат 60×84/16. Ум. друк. арк. 1,63. Обл.-вид. арк. 1,32. Тираж 25 пр. Зам. №

Собівартість видання грн к.

Видавець і виготовлювач

Сумський державний університет,

вул. Римського-Корсакова, 2, м. Суми, 40007 Свідоцтво суб’єкта видавничої справи ДК № 3062 від 17.12.2007.