Tieto siitä, kuka on sairastanut koronan, on arvokasta siinä vaiheessa, kun alamme purkaa rajoitteita. Olisi hyödyllistä tietää, kuinka moni ja ketkä ovat jo mahdollisesti turvassa infektiolta.
Äkillisen koronainfektion toteamiseen käytämme viruksen rakenteiden havaitsemista PCR-nimisellä tekniikalla. Jos testi havaitsee virusta, se on luotettava merkki infektiosta.
Negatiivinen tulos ei tietenkään kerro sitä, onko henkilö sairastunut koronainfektion joskus aiemmin.
Tämänhetkisen käsityksen
mukaan yli puolet sairastaa koronan täysin oireettomasti. Siten emme tiedä kuinka
moni ja ketkä ovat taudin sairastaneet ja mahdollisesti jo immuuneja
sairaudelle.
Vasta-ainetestit ovat toimivia
Vasta-aineiden määrittäminen antaa tietoa siitä, onko tauti jo sairastettu. Jos oletamme, että sairastettu tauti antaa suojan, taudin sairastanut henkilö voidaan vapauttaa rajoitteista.
Koronan vasta-ainetestejä on kehitetty ja ne ovat osoittautuneet toimiviksi. Muun muassa Yhdysvalloissa on hyväksytty ensimmäisen kaupallinen Cellex-nimisen yrityksen testi COVID-19 –virukseen. Testin herkkyydeksi on ilmoitettu 93,8 prosenttia ja tarkkuudeksi (spesifisyydeksi) 95,6 prosenttia. RayBiotech ilmoitti testinsä herkkyydeksi 95 prosenttia ja tarkkuudeksi 91 prosenttia.
Herkkyys tarkoittaa sitä kuinka suuren osan sairastuneista testi kykenee löytämään. Tarkkuus tarkoittaa sitä, kuinka moni oikeasti negatiivisista saa negatiivisen tuloksen
Muissakin laboratorioissa Euroopassa ja Suomessakin on kehitetty vastaavia testejä. Niiden herkkyys ja tarkkuus lienevät samaa luokkaa.
Mahtavaa, eikö totta. Nyt
siis testit vain laulamaan ja vapautamme ihmiset karanteenista testituloksen
perusteella?
Todellisuus on karumpi
Koska testin tarkkuus ei ole läheskään sataa prosenttia, syntyy yksilön testituloksen tulkinnassa klassinen haaste: Kun taudin esiintyvyys on väestössä matala, suurin osa positiivisista testituloksista on vääriä positiivisia.
Toisin sanoen, kun henkilö on
saanut vasta-ainetestistä positiivisen tuloksen eli hän olisi testin mukaan sairastanut
koronainfektion, tulos on todennäköisemmin väärä kuin oikea.
Siten pelkän positiivisen testituloksen perusteella ihmisen vapauttaminen rajoituksista on huomattava riski henkilölle itselleen.
Miten tämä on mahdollista? Juurihan totesin, että testin herkkyys ja tarkkuus ovat erinomaisia, jopa yli 90 prosenttia.
Taudin yleisyys vaikuttaa keskeisesti testin
toimivuuteen
Tämän ilmiön selittää universaali ilmiö, joka on tuttu kaikille diagnostisten testien kanssa toimiville: Taudin ennakkotodennäköisyys eli yleisyys vaikuttaa keskeisesti testin luotettavuuteen.
Kun tauti on testattavassa väestössä harvinainen, kuten tilanne koronan osalta tällä hetkellä on, vääriä positiivisia tuloksia tulee hurjasti enemmän kuin oikeita positiivisia, vaikka testi olisi toimiva.
Tätä havainnollistaa alla oleva käyrä. Kuvasta voi arvioida, että jos tautia on väestössä 1 prosentilla, yli 90 prosenttia positiivisista testituloksista on virheellisiä positiivisia eivätkä nämä henkilöt tietenkään ole suojassa koronainfektiolta.
Vaikka taudin esiintyvyys olisi huomattavasti suurempi, esimerkiksi 5 prosenttia, vielä puolet positiivisista tuloksista on vääriä positiivisia. Vasta kun tautia on joka kolmannella suomalaisella, positiivisista yli 90 prosentti on oikeastikin sairastanut taudin.
Tällä hetkellä emme tiedä, kuinka suuri osa väestöstä on Suomessa sairastanut koronan. Tiedämme, että testatuista 7 prosenttia on saanut positiivisen virustestituloksen. Oireettomilla ja väestössä tuo osuus on varmasti huomattavasti pienempi.
Islannissa selvitettiin hiljattain, että alle 1 prosenttia väestöstä olisi sairastanut koronan. Yksi prosentti suomalaisista tarkoittaisi 55 000 sairastanutta. Nyt diagnosoituja on reilut 2 000. Yhden prosentin arvio tuntuu uskottavalta myös Suomen osalta.
Käyrän laatija Zachary Binney
Kuinka luotettava testin pitäisi olla, että se riittäisi yksilön tartunnan
arviointiin?
Tätä on tarkasteltu alla olevassa taulukossa.
Keltaisessa taulukossa on esitetty tilanne, jossa testin
herkkyys on 99 prosenttia ja tarkkuus 95
prosenttia. Olettakaamme, että taudin esiintyvyys on 5% (eli huomattavasti
suurempi kuin se on tänään Suomessa). Tällöin testin positiivisen tuloksen
ennustearvo on 51 prosenttia. Eli positiivisista tuloksista 49 prosenttia on
vääriä positiivisia.
Alemmassa punaisessa taulukossa on laskettu, kuinka suuri tarkkuden pitäisi olla, jotta 90 prosenttia positiivisista testituloksista olisi oikeita positiivisia. Laskelma osoittaa, että tarkkuuden pitäisi olla peräti 99,42 prosenttia!
Ongelmaa voidaan osin ratkaista sillä, että valikoidaan testaukseen se osa väestöstä, jossa taudin esiintyvyys on suurempaa. Tällöin vasta-ainetestin tulos on selvästi luotettavampi. Niillä, joilla on selkeästi suurempi todennäköisyys ollut saada infektio, kuten sairastaneen perheenjäsenillä ja muilla koronalle altistuneilla vasta-ainetestin tarkkuus voi riittää.
Testaus väestön tilanteen selvittämiseksi
(lisäys 8.4.2020). Väestön tilanteen selvittämiseksi testaus on kuitenkin hyödyksi. Vaikka yksittäinen testi ei yksilön kohdalta olekaan riittävän luotettava, väestön tasolla tarkkuus riittää.
Jos esimerkiksi testaamalla todetaan, että 2%:lla väestöstä olisi vasta-aineita, voimme päätellä että esim. 0,5-3% väestöstä on koronan sairastanut. Tämä tarkkuus on riittävä sillä tuon perusteella tiedämme, että luku ei ole 10% tai vaikkapa 30%. Tämä tieto on hyödyllistä kun mietimme miten ja milloin rajoitteita voidaan purkaa.
Myös testin tarkkuutta voidaan parantaa tekemällä ensiksi pikatesti ja sitten sen jälkeen positiivisille kvantitatiivinen vasta-ainetiitterin mittaus. Vasta-ainetason raja voidaan nosta niin ylös, että tarkkuus on riittävä myös yksilön tasolla. Näin käsittääkseni juuri THL:n aloittamassa testauksessa toimitaan.
Tämän parantuneen tarkkuuden hintana on, että testauksen herkkyys huononee merkittävästi. Lopulta positiivisen testituloksen saaneiden määrä pienenee kyllä huomattavasti ja voimme todeta, että positiiviset ovat oikeastikin taudin sairastaneet. Samalla herkkyyden huonontuessa, yhä useampi taudin todellisuudessa sairastanut saa testissä negatiivisen tuloksen.
Tämä keinulautailmiö on hyvin tunnettu ja universaali. Parantamalla tarkkuutta, menetämme herkkyyttä ja parantamalla herkkyyttä, menetämme tarkkuutta.
(lisäys 9.4.2020) Viime päivinä väestön laajamittaista vasta-aineiden mittaamista on myös kritisoitu kustannusten vuoksi. Kun tartuntoja on väestössä vielä vähän, yhden vasta-ainepositiivisen löytäminen tulee maksamaan kymmeniä tuhansia euroja.
Yhteenveto
Epidemian tässä vaiheessa on ymmärrettävää, että suunnitellaan ulospääsyä rajoituksista. Vasta-ainetestit antavat kyllä tietoa siitä kuinka laajasti tauti on levinnyt väestöön, ja tämä tieto on sinänsä arvokasta.
On myös luonnollista ajatella, että vasta-ainetesteillä
voitaisiin havaita ne henkilöt, jotka ovat immuuneja ja heidät voitaisiin
vapauttaa rajoitteista. Tämä ei kuitenkaan ole epidemian tässä vaiheessa yleisesti
mahdollista, ainakaan nykyisillä testeillä.
Nähdäkseni ainoastaan seuraavat henkilöryhmät voidaan katsoa
olevan taudille immuuneja:
- Ne, joiden virustesti on ollut positiivinen ja
jotka ovat siitä toipuneet.
- Ne, joilla on ollut koronainfektion tyyppisiä
oireita ja joiden vasta-ainetesti on positiivinen.
- Ne, joilla on selkeästi suurempi todennäköisyys
ollut saada infektio, kuten sairastaneen perheenjäsenillä ja muilla koronalle
altistuneilla, kun vasta-ainetesti on positiivinen.
Oireettomien ja laajemman väestön osalta vasta-ainetesti ei kykene yksilötasolla kertomaan luotettavasti, onko sairastanut koronaa. Positiivisen testituloksen saanut henkilö ei todennäköisesti ole suojassa taudilta.
(muokattu 8.4.2020) Mahdollisesti usean, eri vasta-aineita havaitsevan testin ja kvantitaviivisen vasta-ainetiitterin mittaaminen peräkkäin voisi lisätä tarkkuutta niin, että voisimme käyttää tulosta myös yksilötasolla. Tällöin kuitenkin menetämme testauksen herkkyyttä.
(muokattu 9.4.2020) Väestön sairastavuuden mittaamiseen testit ovat riittävän luotettavia ja niillä saadaan hyödyllistä tietoa, kuinka moni on koronan jo sairastanut mutta testaamisen kustannustehokkuutta on myös kritisoitu.
juhani knuuti 