Métodos de Investigação aplicados ao estudo dos testes diagnósticos

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Métodos de Investigação aplicados ao estudo 
dos testes diagnósticos: princípios básicos 
 
M4 - Isabella machado pessanha alves 
Epidemiologia - Aula 3 e 4 
 PROBLEMA CLÍNICO 
- Um adulto com tosse e febre há cerca de um 
mês compareceu a um posto de saúde. O 
médico examinou o paciente e solicitou uma 
radiografia de tórax. 
- Qual é o valor da radiografia de tórax para o 
diagnóstico de tuberculose pulmonar? *Tem 
que extrair os componentes PIRD (PICO) da 
pergunta de pesquisa 
- Você fez uma busca e encontrou um estudo 
que avaliou a acurácia do RX tórax em 
comparação à cultura do escarro em adultos. 
 PARA QUE SERVE UM TESTE 
DIAGNÓSTICO? 
- O que os clínicos esperam ao solicitar um 
teste diagnostico? O que fazer diante de u 
resultado +? 
- Para informar a decisão médica -> para 
melhorar o prognostico do paciente 
- Para mudar a probabilidade de determinado 
desfecho 
- O tipo de estudo é um teste seccional ou 
longitudinal que pode acompanhar a 
evolução do paciente que testa paciente p/ 
aquele diagnostico mas no geral é um estudo 
em que tudo é coletado no mesmo dia (teste 
índice e teste de referencia) 
- O teste diagnostico delimita uma prevalecia 
previa antes daquele resultado e acrescenta 
uma probabilidade de você ter essa doença a 
partir do resultado negativo ou positivo, 
porque você vai poder confirmar ou 
descartar corretamente aquele diagnostico. 
 CONCEITO 
- Os testes diagnósticos são ferramentas 
usadas na clínica médica. O conhecimento 
do seu valor diagnostico permite a escolha 
dos mais adequados. 
 - Teste laboratoriais e de 
 imagem 
 - Sinais e sintomas na 
 anamnese 
 - Exame Físico 
 - Métodos Propedêuticos 
 - Regras de Predição Clínica 
- Os testes diagnósticos devem ter a 
propriedade de identificar indivíduos 
doentes e não doentes e seus resultados 
devem ser confiáveis. 
 PROPRIEDADES DOS TESTES 
- Validade: capacidade de reconhecer a 
verdade, característica própria dos testes, 
isto é, capacidade de produzir diagnósticos 
corretos 
- Confiabilidade: capacidade de produzir 
resultou semelhantes se o teste for aplicados 
aos mesmos indivíduos em tempos 
diferentes ou por dois entrevistados. 
VALIDADE E CONFIABILIDADE 
- Os testes diagnósticos IDEAIS produzem 
resulto válidos e confiáveis 
- Validade são medidas de acurácia, ou seja, 
sensibilidade, especificidade e razões de 
verossimilhança de um resultado positivo ou 
negativo. 
- Confiabilidade são medidas de 
concordância (ajustado para o acaso) 
entre os resultados da aplicação de um teste 
duas os mais vezes ao mesmo indivíduo 
(reprodutibilidade): 
 - Kappa: testes com reposta é 
 dicotômica (positivo/negativo), 
 não serve para testes contínuos 
 - Coeficiente de Correlação 
 Intraclasse para testes com 
 reposta quantitativa e 
 contínua. (EX. Níveis de pressão 
 arterial para o diagnostico de 
 hipertensão, glicemia de jejum 
 para o diagnóstico de diabetes 
 mellitus, ferritina sérica para o 
 diagnóstico de anemia) 
 FATORES QUE INFLUENCIAM A 
CONFIABILIDADE 
• Condições do paciente 
• Condições da técnica: pipetagem, 
mensurações, calibração, deterioração dos 
reagentes 
• Condições do observador: treinamento, 
experiência 
• Variabilidade inter-observador: o teste 
pode ter divergências na interpretação de 
dois observadores diferentes 
• Variabilidade intra-observador: o teste 
pode ter divergência na interpretação que 
realiza um observador em 2 ocasiões 
 CRITÉRIOS METODOLÓGICOS 
É sugerido para que as pessoas usem como 
itens de um guideline para avaliarem 
criticamente um determinado tipo de artigo ou 
pesquisa publicada. 
• CASP foco em: 
- Seleção dos participantes 
(=POPULAÇÃO DE INTERESSE): 
critérios de inclusão/exclusão, amostragem, 
perfil clinico, desenho do estudo 
- Testes (ÍNDICE E REFERÊNCIA): 
critérios de escolha do padrão de referência, 
método de utilização, definição de pontos de 
corte e interpretação dos resultados, 
treinamento e perfil dos examinadores, 
mascaramento (inspirado em um ensaio 
clinico, como por ex. Simples cego é quando 
o paciente não sabe a medicação que está 
recebendo e no Duplo cego, os profissionais 
de saude estão fazendo o tratamento mas 
também não sabe porque a medicação está 
codificada. Ou seja, quem executa o teste 
índice desconhece o resultado ou o status 
para aquele paciente do teste índice que 
define o status (se deu positivo ou negativo) 
do doente, e é realizado para que um 
resultado não influencie o outro, para que 
não haja um viés de classificação, um erro) 
- Avaliação dos resultados: medidas de 
acurácia (ou validade) e de confiabilidade, e 
de precisão ou significância estatística (p-
valor ou intervalo de 95% de confiança). Se 
o resultado é muito impreciso (a 
sensibilidade é 85% mas varia de 65% a 
98%, é muita variação porque um teste que 
acerta 85% dos positivos mas que pode 
acertar de 65% a 98% é quase todo certo p/ 
bastante coisa errada, próximo do 50%) 
 SELEÇÃO DOS PARTICIPANTES 
• Desenho do estudo 
 - Preferencialmente, estudo 
 prospectivos ou transversais 
 - Os estudos caso-controle devem ser 
 evitados porque 
 -> os critérios diagnósticos 
 podem mudar ao longo do 
 tempo 
 -> os métodos adotados 
 para a realização dos 
 exames e a expertise dos 
 indivíduos que realizam os 
 exames também mudam ao 
 longo do tempo 
 -> o mascaramento é mais 
 difícil 
• Amostragem 
 - Amostra aleatória 
 - Amostra consecutiva de pacientes 
• Critérios de inclusão/exclusão 
 - Devem atender a “pergunta" da 
 pesquisa e estar claramente descritos 
 Ex. Um estudo para validar um teste 
 diagnostico de dengue deve incluir 
 pacientes com suspeita clinica de 
 dengue 
 -> A seleção dos pacientes deve ser 
 independente do resultado do 
 padrão de referência e teste em 
 estudo!! 
• Perfil clínico 
 - A amostra deve incluir um espectro 
 clínico variado (condizente com a 
 prática clínica) 
 -> Caso contrário, os bons 
 resultados encontrados podem 
 ser generalizávelis apenas a um 
 perfil, p.ex. os mais graves 
 (spectrum bias) 
 TESTES 
- Padrões referência 
- Critérios: o melhor teste disponível, com 
acurácia comprovada 
A padronização das condições de 
realização e interpretação dos testes melhora 
a reprodutibilidade. 
- Padrão de referência e teste “novo” 
- Descrever detalhadamente o método 
de realização 
- Definição de pontos de corte e 
interpretação dos resultados 
- Treinamento e perfil dos 
examinadores claramente 
descritos 
- Objetivo: padronizar os 
procedimentos, isto é, ambos 
os testes devem ser 
realizados/aplicados da 
mesma forma em todos os 
pacientes 
- Mascaramento 
- O teste “novo" deve ser realizado 
sem o conhecimento do resultado 
do padrão de referência (e vice-
versa) 
- Os testes índice e de referência 
devem ser realizados 
independente de qualquer outra 
informação clínica ou laboratorial 
 MEDIDAS DE ACURÁCIA OU DE 
VALIDADE TESTE DIAGNÓSTICO 
*O + é quando está doente e o - é quando está 
saudável* 
- Quando o teste da positivo/negativo e é 
verdadeiro o padrão de referência, é dito na 
diagonal da esquerda p/ direita os 
verdadeiros positivo e negativo 
No grupo de pessoas acima, qual a 
probabilidade de: 
- Ser doente? É o a+c divido por a+b+c+d e 
pode ser denominado também de 
prevalência da doença. E de ser saudável? É 
o d+b divido por a+b+c+d 
- Ser doente e o teste ter detectado 
(acertado)? 
- Ser saudável e o teste ter descartado 
(acertado)? 
- O teste ter dado positivo e a pessoa ser 
doente? 
 
- A sensibilidade é o verdadeiro positivo sobre 
todos os pacientes que deveriam ser 
identificados quando doentes (verdadeiros 
positivos + falsos negativos) 
- A especificidade é o teste dar certo, 
identificar verdadeiro negativo sobre os 
falsos positivos + verdadeiros negativos 
- O valor preditivo positivo é a visão do 
doente, ou seja, se meu teste deu positivo, 
ele está certo, isto é verdadeiropositivo 
sobre todas as vezes que o teste deu positivo 
(verdadeiro/falso positivo). Se não for muito 
especifico vai dar muitos falsos positivo na 
bula e tem uma chance de receber o exame 
positivo e dar errado. 
- O valor preditivo negativo, é a situação que 
tem um verdadeiro negativo identificado 
corretamente, sobre a situação em que todas 
as vezes o teste deu negativo (falso negativo 
+ verdadeiro negativo). 
 VALIDADE DA RADIOGRAFIA DO 
TÓRAX (I) EM COMPARAÇÃO A 
CULTURA (R) PARA O DIAGNOSTICO 
DE TP (D) 
 
- A célula A é 90 que corresponde ao 
verdadeiro positivo, a célula B é o 30 que 
corresponde ao falso positivo (porque o teste 
está dando compatível com a tuberculose 
mas a cultura desse paciente é negativa). A 
Nos valores preditivos no 
denominador tem a situação do teste 
ter dado positivo/negativo mas o 
numerador sempre está contido no 
denominador, que é chamado de 
proporção. 
célula D é 70 que é quando o raio X deu 
normal ou não compatível com TP e a 
cultura da negativo (verdadeiro negativo). E 
a célula C é 10 porque é a situação me que o 
teste diz que está tudo normal, não 
compatível com o raio X mas a cultura vai 
dar negativa e ele tem TP (falso negativo), e 
essa situação pode atrasar o tratamento. E 
também ao contrario, propor para os 
pacientes que foram dados como radiologia 
compatível p/ aqueles 30 um esquema de 4 
remédios até a cultura dar negativa. 
- Tem a faixa de pacientes que tem um 
pequeno percentual de diagnóstico 
- A zona de incerteza, que é entre as 
duas setas verdes, é o de 10 - 90 % de 
probabilidade de ter um diagnóstico que 
ainda está no limiar de investigação, pode 
ser que precise fazer um novo exame para 
que o paciente cruze a linha B e tenha um 
diagnostico estabelecido e passa do limiar 
de tratamento. 
- Na prática clínica frequentemente temos um 
resultado de um teste, e precisamos saber 
qual a probabilidade de o paciente ter ou 
não a doença pesquisada.  
- Tratam-se probabilidades pós-
teste (positivo ou negativo) 
As perguntas de interesse clínico são: 
 • Se um teste de uma pessoa é positivo, 
qual a probabilidade dela ser um  
doente?  Valor preditivo positivo 
 • Se um teste de uma pessoa é negativo, 
qual a probabilidade dela não ser 
doente?  Valor preditivo negativo 
 • Quantas vezes é mais provável que um 
teste positivo encontre uma pessoa 
doente do que uma pessoa não 
doente? Razão de verossimilhança 
positiva 
 COMO INTERPRETAR OS 
RESULTADOS DOS TESTES NA 
PRÁTICA CLÍNICA? 
- O VPP de um teste aumenta com a 
prevalência da doença: o mesmo teste 
aplicado em situações de frequências 
diferentes da doença terá desempenho 
diferente. 
 RAZÃO DE VEROSSIMILHANÇA 
(Likelihood ratio) 
Cálculo: 
Porcentagem (probabilidade) de pessoas 
doentes com determinado resultado em um 
teste diagnostico dividido pela porcentagem de 
saudáveis com o mesmo resultado. Ou seja, 
quantas vezes é mais provável no positivo 
encontrar um doente com resultado positivo 
Calcule: 
Prevalência = 90+10 / 90+30+10+70 = 50 
(metade dessa população está doente) 
Sensibilidade = 90 / 90+10 = 90% 
Especificidade = 70 / 30+70 = 70% 
Valor preditivo += (a probabilidade de 
um exame positivo ser um resultado 
positivo), deu positivo 120 vezes mas acertou 
em 90 só e negativo 80 vezes, acertou em 70, 
ou seja, 90 / 90+30 = 0,75 = 75% (então o 
teste está correto, é verdadeiro) 
Valor preditivo - = Se o teste der negativo, 
as vezes que ele identificou corretamente 
sobre todas as vezes que ele deu negativo, 70 
/ 80 = 0,875 = 0,88 = 88% (das vezes que o 
teste der negativo ele está correto) 
do que um não doente com resultado também 
positivo. 
RV+: quantas vezes é mais provável um 
doente ter resultado positivo em comparação 
com não doente 
RV-: quantas vezes é menos provável um 
doente ter resultado negativo (normal) em 
comparação com um não doente 
 VALIDADE 
• Qual o padrão de referência utilizado na 
pesquisa? Biópsia 
• Qual a sensibilidade e a especificidade do 
novo teste? Se = 65 / 65+35 = 0,68 (ou 68%) 
• E a especificidade? Esp = 30 / 70+30 = 0,3   
(ou 30%) 
• E a razão de verossimilhança? 65% / 70% = 
menor que 1 (RV+ não é boa) e a negativa 
35% / 30% = maior que 1 porque o 
numerador é maior que o denominador e 
precisava ser um valor p/ zero, então esse 
novo teste é ruim 
• Sensibilidade dele é maior que a 
especificidade mas erra muito em classificar 
• Se uma mulher teve o teste 
positivo quantas vezes é mais provável ela 
ter câncer do que não ter? 
Razão de verossimilhança positiva -> SE 
/ 1 - E 
• Se uma mulher teve o teste negativo como 
é a probabilidade dela ter câncer comparada 
com a de  não ter? 
Razão de verossimilhança negativa -> 
1- SE/ Esp 
 RAZÕES DE VEROSSIMILHANÇA 
PODEM SER UTILIZADAS QUANDO OS 
TESTES NÃO SÃO DICOTÔMICOS 
A medida que aumenta o valor de leucocitos, 
aumenta a verossimilhança. Não tem nenhum 
falso positivo. 
 NOMOGRAMA DE FAGAN 
F e r r a m e n t a r á p i d a p a r a c a l c u l a r a 
probabi l idade pós-teste , a part i r  da 
probabilidade pré-teste (prevalência) e da 
razão de verossimilhança. 
Bons testes tem RV+ alta e RV- baixa: 
os doentes dão resultados positivo 
(anormais) e os saudáveis dão 
resultados negativo (normais). RV= 
alta >10; RV- baixa < 0,1 
Qual a prevalência de câncer de mama entre 
as participantes da pesquisa? Este valor é 
a probabilidade pré-teste de alguma 
mulher do grupo ter câncer de mama. 
- É uma régua que tem 3 linhas verticais. A 
primeira linha vertical é a probabilidade pré 
teste e representa a prevalência da doença 
daquele lugar, se é alta a probabilidade dele 
ter a doença é alta, se a prevalência é baixa a 
probabilidade dele ter a doença é baixa. 
- Por ex: a prevalência da doença é 10%, se a 
RV for 1, se a RV é +, a probabilidade pós 
teste é que representa o valor preditivo 
positivo. A probabilidade do resultado 
positivo no teste índice ser real. Se a 
prevalência for 40% e a RV for 1 vai 
continuar dando 40%. 
- Caso aumente a RV EM 10, o valor preditivo 
positivo aumentou bem, significa realizar 
esse teste ajuda a aumentar a probabilidade 
de acerto no diagnostico da doença. Quanto 
maior melhor até o limite, se a prevalência 
for alta, esse aumento do valor preditivo 
positivo vai mais alto ainda. A prevalência 
da 25%, a RV é maior que 10 e a 
probabilidade pós teste de o indivíduo ser 
doente é maior que 80%. Então esse teste 
diminuiu a incerteza, aumentou a 
probabilidade de acertar o diagnostico, 
entoa esse teste é útil. 
- Se a RV- é 0,1 a probabilidade do indivíduo 
ter a doença diminui muito, entoa significa 
que se o resultado der negativo é negativo 
mesmo 
 Qual a probabilidade do paciente ter a 
doença? 
 • Se o exame deu positivo usa-se a prob. 
pré-teste e a RV + 
 • Se o exame deu negativo usa-se a prob. 
pré-teste e a RV – 
- Um exame laboratorial (ou de imagem) só 
t e m u t i l i d a d e q u a n d o  a u m e n t a 
consideravelmente a probabilidade de 
doença no caso de  dar positivo ou se 
também a reduz de forma expressiva, se 
der negativo. 
 MEDIDAS DE ACURÁCIA - 3 TIPOS 
 • SIMPLES: sensibilidade, 
especificidade e valores preditivos positivo 
e negativo. 
 • COMBINADAS: 
 1.  Razão  de  verossimilhança positiva e 
 negativa – RV+ e RV- 
 2. Acurácia ou Eficiência = (VN+VP) / 
 (VN+FN+VP+FP) = % de acertos no 
 total 
 
 3. Índice de Youden, J = Se + Esp - 1 
 4. Odds ratio diagnóstica =  (a/c) / (b/ 
 d) ou ad / bc ou RV+/RV-  
 • MEDIDA DERIVADA DA 
ANÁLISE da Curva ROC (para 
medidas contínuas): área  abaixo da curva 
ROC (em inglês, AUC – Area Under the ROC 
Curve ) 
- Utiliza ela quando o resultado é de glicemia 
de jejum 
MEDIDAS DE ACURÁCIA: Receive-
Operating Characteristic curve (curva 
ROC) 
- Só vale ara exames que o resultado é 
contínuo. 
- O ponto de corte é o que está mais perto do 
ponto de sensibilidade 
- Se essa curva ROC está em cima dessa 
diagonal, o teste é tão bom quanto a reta.Significa que se caso pegar um endivido que 
tem o teste positivo ou negativo, a 
probabilidade de o resultado dele estar 
correto é de 50%. 
- Caso faça abaixo da curva ROC, esse teste 
não servirá p/ nada, e se ficar acima da 
curva é melhor, quanto mais próximo do 
canto superior esquerdo, melhor. 
 COMPARAÇÀO DE CURVAS ROC 
- A curva melhor é a da direita 
- A área sob a curva ROC oferece uma medida 
de acurácia que contempla a sensibilidade e 
a especificidade do teste 
 EXEMPLO: IMMUNOENSAIO D. 
CHAGAS 
 
 
 EXEMPLO: 
 • Avaliando a validade da dosagem 
de ferritina sérica, comparada com dosagem de 
ferro na medula óssea para o diagnóstico de 
anemia ferropriva. (Richardson et al, 2007) 
 a. Qual é o diagnóstico médico de 
interesse? 
 b. Qual foi o padrão de referência 
utilizado? 
 c. Qual é a relevância deste estudo? 
- Sensibilidade: Com que frequência ocorrem 
resultados de ferritina sérica <= 45 entre 
doentes? 
- Especificidade: Com que frequência 
ocorrem resultados de ferritina sérica > 45 
entre pessoas com dosagem de ferro 
normal? 
d) Razão de verossimilhança: 
O quanto é mais provável que um resultado 
positivo (ferritina sérica <= 45 ocorra) entre 
doentes comparados a não doentes? 
O quanto é menos provável que um resultado 
negativo (ferritina sérica > 45) ocorra entre 
doentes comparados a não doentes? 
- Calcule e interprete as razões de 
verossimilhança positiva e negativa 
 O USO DE MÚLTIPLOS TESTES 
- Raramente usamos um único teste 
diagnóstico para concluirmos sobre a 
presença de uma doença e iniciarmos o 
tratamento. Em geral os testes são usados 
em conglomerados. 
- Dois tipos básicos de testes múltiplos são 
usados: 
 • Testes em paralelo - Aumentam a 
sensibilidade. Indicados para o início 
da investigação diagnóstica. 
Interpretação da AUC : uma AUC 
de 0,96, por exemplo, significa que 
um indivíduo aleatoriamente selecion
ado do grupo positivo tem um valor de 
teste maior do que para um 
indivíduo escolhido aleatoriamente 
do grupo negativo em 96% das vezes.
 
 • Testes em série - Aumentam a 
especificidade. Indicados para fazer 
diagnóstico diferencial.