Resumen de Metodología de Diagnóstico y Cribado en Salud Pública

Metodología de Diagnóstico y Cribado en Salud Pública

Introducción

Las pruebas diagnósticas evalúan si un paciente tiene o no una condición de salud concreta mediante la medición de variables biológicas, imagenológicas o clínicas. Este material se centra en las propiedades operativas de las pruebas diagnósticas (sensibilidad, especificidad, valores predictivos, curvas ROC) y en los diseños de estudios que evalúan su rendimiento y su impacto clínico. Se explica con ejemplos prácticos y tablas comparativas para facilitar el aprendizaje.

Definición: Una prueba diagnóstica es un procedimiento que clasifica a un paciente como con o sin la enfermedad objetivo a partir de un resultado medible.

1. Propiedades básicas de una prueba diagnóstica

1.1 Sensibilidad y especificidad

  • Sensibilidad (S): Probabilidad de que la prueba sea positiva si el sujeto tiene la enfermedad. Matemáticamente: $P(+\mid E)$.
  • Especificidad (E): Probabilidad de que la prueba sea negativa si el sujeto no tiene la enfermedad. Matemáticamente: $P(-\mid \neg E)$.

Definición: La sensibilidad mide cuántos enfermos son detectados; la especificidad mide cuántos sanos se identifican correctamente.

Tabla comparativa: sensibilidad vs especificidad

PropiedadQué mideCuando es prioritariaEfecto clínico
Sensibilidad$P(+\mid E)$Tamizaje o pruebas inicialesMinimiza falsos negativos; útil para descartar enfermedad si es alta
Especificidad$P(-\mid \neg E)$Pruebas confirmatoriasMinimiza falsos positivos; útil para confirmar diagnóstico si es alta

1.2 Punto de corte y balance S vs E

  • Cuando el resultado es continuo, elegir un punto de corte altera la sensibilidad y la especificidad: aumentar sensibilidad suele disminuir especificidad y viceversa.
  • Ejemplo práctico: niveles de PSA (antígeno prostático específico). Al aumentar el umbral de PSA, la especificidad aumenta y la sensibilidad disminuye. Datos de ejemplo (PSA ng/ml):
PSA (ng/ml)Sensibilidad (%)Especificidad (%)
1,010021
4,09973
8,09088
10,05493
15,01197
💡 ¿Sabías que?Did you know que al elevar el punto de corte en una prueba como el PSA se reduce el número de falsos positivos, pero se aumentan los falsos negativos, lo que puede retrasar diagnósticos que necesitan tratamiento temprano?

2. Curva ROC y AUC

  • Curva ROC (Receiver Operating Characteristic): gráfica que muestra el equilibrio entre sensibilidad (eje Y) y 1-especificidad (eje X) para todos los puntos de corte posibles.
  • Área bajo la curva (AUC): medida resumen de la capacidad discriminadora de la prueba; valores próximos a 1 indican excelente capacidad, 0.5 indica incapacidad para discriminar.

Definición: La AUC es la probabilidad de que una prueba asigne un resultado mayor a un paciente enfermo que a uno sano.

Ejemplo de interpretación:

  • AUC = 0.95: prueba muy buena para distinguir enfermos de sanos.
  • AUC = 0.60: discriminación pobre; no recomendable como único criterio diagnóstico.

3. Valores predictivos y prevalencia

  • Valor predictivo positivo (VP+): Probabilidad de que un paciente tenga la enfermedad si la prueba es positiva: $P(E\mid +)$.
  • Valor predictivo negativo (VP−): Probabilidad de que un paciente NO tenga la enfermedad si la prueba es negativa: $P(\neg E\mid -)$.

Fórmulas (Bayes) en términos de sensibilidad, especificidad y prevalencia ($\pi$):

$$VP+ = P(E\mid +) = \frac{P(+\mid E),P(E)}{P(+\mid E),P(E) + P(+\mid \neg E),P(\neg E)}$$

$$VP- = P(\neg E\mid -) = \frac{P(-\mid \neg E),P(\neg E)}{P(-\mid \neg E),P(\neg E) + P(-\mid E),P(E)}$$

  • Donde $P(+\mid \neg E) = 1 - \text{especificidad}$ y $P(-\mid E) = 1 - \text{sensibilidad}$.

Puntos clave:

  • A mayor prevalencia, mayor $VP+$ y menor $VP-$.
  • A mayor sensibilidad, mayor $VP-$.
  • A mayor especificidad, mayor $VP+$.

Ejemplo numérico rápido: si una prueba mejora su especificidad de 95% a 98% a costa de caer en sensibilidad de 95% a 80%, el $VP+$ puede a

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Pruebas diagnósticas - Guía

Klíčové pojmy: Sensibilidad = $P(+\mid E)$: priorizar en tamizaje, Especificidad = $P(-\mid \neg E)$: priorizar en confirmación, Punto de corte altera sensibilidad y especificidad inversamente, Curva ROC muestra sensibilidad vs 1-especificidad; AUC resume discriminación, $VP+$ y $VP-$ dependen de sensibilidad, especificidad y prevalencia, Aumentar prevalencia eleva $VP+$ y reduce $VP-$, Fases I–IV: desde exploración hasta ensayo clínico de impacto, Concordancia evalúa si dos pruebas pueden sustituirse, Combinar prueba sensible + prueba específica es estrategia práctica, Elegir prueba según consecuencias clínicas de falsos positivos/negativos

## Introducción Las pruebas diagnósticas evalúan si un paciente tiene o no una condición de salud concreta mediante la medición de variables biológicas, imagenológicas o clínicas. Este material se centra en las propiedades operativas de las pruebas diagnósticas (sensibilidad, especificidad, valores predictivos, curvas ROC) y en los diseños de estudios que evalúan su rendimiento y su impacto clínico. Se explica con ejemplos prácticos y tablas comparativas para facilitar el aprendizaje. > Definición: Una prueba diagnóstica es un procedimiento que clasifica a un paciente como con o sin la enfermedad objetivo a partir de un resultado medible. ## 1. Propiedades básicas de una prueba diagnóstica ### 1.1 Sensibilidad y especificidad - **Sensibilidad (S)**: Probabilidad de que la prueba sea positiva si el sujeto tiene la enfermedad. Matemáticamente: $P(+\mid E)$. - **Especificidad (E)**: Probabilidad de que la prueba sea negativa si el sujeto no tiene la enfermedad. Matemáticamente: $P(-\mid \neg E)$. > Definición: La sensibilidad mide cuántos enfermos son detectados; la especificidad mide cuántos sanos se identifican correctamente. Tabla comparativa: sensibilidad vs especificidad | Propiedad | Qué mide | Cuando es prioritaria | Efecto clínico | |---|---:|---|---| | Sensibilidad | $P(+\mid E)$ | Tamizaje o pruebas iniciales | Minimiza falsos negativos; útil para descartar enfermedad si es alta | | Especificidad | $P(-\mid \neg E)$ | Pruebas confirmatorias | Minimiza falsos positivos; útil para confirmar diagnóstico si es alta | ### 1.2 Punto de corte y balance S vs E - Cuando el resultado es continuo, elegir un punto de corte altera la sensibilidad y la especificidad: aumentar sensibilidad suele disminuir especificidad y viceversa. - Ejemplo práctico: niveles de PSA (antígeno prostático específico). Al aumentar el umbral de PSA, la especificidad aumenta y la sensibilidad disminuye. Datos de ejemplo (PSA ng/ml): | PSA (ng/ml) | Sensibilidad (%) | Especificidad (%) | |---:|---:|---:| | 1,0 | 100 | 21 | | 4,0 | 99 | 73 | | 8,0 | 90 | 88 | | 10,0 | 54 | 93 | | 15,0 | 11 | 97 | Did you know que al elevar el punto de corte en una prueba como el PSA se reduce el número de falsos positivos, pero se aumentan los falsos negativos, lo que puede retrasar diagnósticos que necesitan tratamiento temprano? ## 2. Curva ROC y AUC - **Curva ROC (Receiver Operating Characteristic)**: gráfica que muestra el equilibrio entre sensibilidad (eje Y) y 1-especificidad (eje X) para todos los puntos de corte posibles. - **Área bajo la curva (AUC)**: medida resumen de la capacidad discriminadora de la prueba; valores próximos a 1 indican excelente capacidad, 0.5 indica incapacidad para discriminar. > Definición: La AUC es la probabilidad de que una prueba asigne un resultado mayor a un paciente enfermo que a uno sano. Ejemplo de interpretación: - AUC = 0.95: prueba muy buena para distinguir enfermos de sanos. - AUC = 0.60: discriminación pobre; no recomendable como único criterio diagnóstico. ## 3. Valores predictivos y prevalencia - **Valor predictivo positivo (VP+)**: Probabilidad de que un paciente tenga la enfermedad si la prueba es positiva: $P(E\mid +)$. - **Valor predictivo negativo (VP−)**: Probabilidad de que un paciente NO tenga la enfermedad si la prueba es negativa: $P(\neg E\mid -)$. Fórmulas (Bayes) en términos de sensibilidad, especificidad y prevalencia ($\pi$): $$VP+ = P(E\mid +) = \frac{P(+\mid E)\,P(E)}{P(+\mid E)\,P(E) + P(+\mid \neg E)\,P(\neg E)}$$ $$VP- = P(\neg E\mid -) = \frac{P(-\mid \neg E)\,P(\neg E)}{P(-\mid \neg E)\,P(\neg E) + P(-\mid E)\,P(E)}$$ - Donde $P(+\mid \neg E) = 1 - \text{especificidad}$ y $P(-\mid E) = 1 - \text{sensibilidad}$. Puntos clave: - A mayor prevalencia, mayor $VP+$ y menor $VP-$. - A mayor sensibilidad, mayor $VP-$. - A mayor especificidad, mayor $VP+$. Ejemplo numérico rápido: si una prueba mejora su especificidad de 95% a 98% a costa de caer en sensibilidad de 95% a 80%, el $VP+$ puede a