Testen auf Coronavirus wird zunehmend anerkannt als unerlässlich, um das Leben wieder normal zu machen. Kostenloser Schnelltest wird jetzt angeboten an die Familien aller Schüler in England im Rahmen des Plans der Regierung, die Schulen wieder zu öffnen. Ebenso jeder Mensch in Deutschland wird bald berechtigt sein zu einem wöchentlichen Test.
Aber wenn die Fälle zurückgehen – dank der Abriegelung und der Einführung von Impfstoffen –, gibt es solche wachsende Sorgen über die Ergebnisse des Massentests eigentlich gemein und ob die Wirkung von „falsch-positiven“ oder „falsch-negativen“ Ergebnissen macht sie unzuverlässig. Werfen wir einen Blick darauf, welche Tests verfügbar sind und wie sie erfolgreich zur Steuerung der öffentlichen Gesundheitspolitik eingesetzt werden können.
An idealer COVID-Test muss günstig, schnell, einfach zu bedienen und zuverlässig sein. Es muss sein empfindlich genug um die Infizierten zu identifizieren, auch wenn sie keine Symptome zeigen. Aber es muss auch so sein genau und nicht viele Fehlalarme auslösen, was seine Wirksamkeit untergräbt. Es gibt keinen einzigen Test, der alle diese Bedingungen perfekt erfüllt. Zur Lösung dieser Aufgabe sind unterschiedliche Ansätze erforderlich.
Der Virusspiegel kann bei einer Person bereits vor Beginn der Symptome oder wenn sie asymptomatisch ist, nachgewiesen werden. Die beiden wichtigsten Techniken gewöhnt an eine aktuelle Infektion erkennen sind der PCR-Test, der virale RNA nachweist, und Antigentests, wie z.B Seitenflusstests (LFTs), die ein Protein erkennen, das Teil der Struktur des Virus ist. Es gibt auch Antikörpertests, mit denen Personen identifiziert werden können, die bereits infiziert sind, derzeit aber nicht infiziert oder infektiös sind.
Sensitivität und Spezifität
Die Empfindlichkeit eines Tests misst, wie gut er das Virus oder die Reaktion des Körpers darauf erkennt. PCR und Antikörpertests sind hochsensibel und können 98 % oder mehr der Fälle identifizieren. Beide benötigen jedoch spezielle Labore oder medizinische Hilfe. Im Gegensatz dazu sind Antigentests schnell, kostengünstig und für jedermann einsetzbar. Allerdings ist ihre Empfindlichkeit begrenzt – von a Höchstwert von 90 %–95 % zum Tief von 40% bei Verwendung durch ungeschultes Personal oder für asymptomatische Personen.
Die Spezifität wiederum beschreibt die Fähigkeit des Tests, festzustellen, ob eine Person dies tut nicht eine Infektion haben. Tests haben normalerweise hohe Spezifität, wie 98% oder mehr Personen ohne aktuelle oder frühere Infektion werden korrekt identifiziert. Eine Analogie ist die Suche nach der Nadel im Heuhaufen: Es ist nicht einfach, die Nadel zu finden (geringe Sensitivität), aber wenn sie einmal gefunden ist, kann sie leicht identifiziert werden (hohe Spezifität).
Sensitivität und Spezifität beeinflussen das Testergebnis und seine Fähigkeit, die wahre Situation widerzuspiegeln. Zwei Fälle sind besonders besorgniserregend: falsch negative Ergebnisse, wenn eine infizierte Person ein negatives Ergebnis erhält, und Fehlalarm, wenn einer Person fälschlicherweise mitgeteilt wird, dass sie infiziert ist.
Fehlalarm
Die folgende Abbildung zeigt, was bei einer Bevölkerung von 1,000 Menschen mit einer Prävalenz des Virus von 10 % (der Anteil der derzeit infizierten Personen) passieren könnte, wenn ein Test verwendet wird, der dem ähnelt Sofia-Antigentest, mit 80 % Sensitivität und 98 % Spezifität. Wir gehen davon aus, dass von 100 Infizierten 20 fälschlicherweise Entwarnung geben (falsch-negativ) und 80 richtig identifiziert werden (richtig-positiv). Gleichzeitig wird 900 von 18 gesunden Menschen fälschlicherweise mitgeteilt, dass sie infiziert sind (falsch positive Ergebnisse).
Tabelle mit möglichen Ergebnissen aus Tests an 1,000 Personen mit 10 % Prävalenz, 80 % Sensitivität und 98 % Spezifität. Adam Kleczkowski
Da die Infektionsrate auf 2 % sinkt, gibt es unter 20 nur noch 1,000 Infizierte, von denen 16 (80 %) erfolgreich erkannt werden. Aber von 980 gesunden Menschen werden 960 (98 %) korrekt als solche identifiziert, während 20 (2 %) fälschlicherweise positive Ergebnisse erhalten. Mittlerweile liefert der Test mehr falsch-positive als richtig-positive Ergebnisse. Da die Epidemie zunehmend unter Kontrolle gebracht wird und die Die Infektionsrate sinkt weiter, könnten viel mehr gesunde als infizierte Menschen aufgefordert werden, sich selbst zu isolieren.
Tabelle mit möglichen Ergebnissen aus Tests an 1,000 Personen mit 2 % Prävalenz, 80 % Sensitivität und 98 % Spezifität. Adam Kleczkowski
Allerdings ist es nicht unbedingt ein Problem, dass es mehr falsch als richtig positive Ergebnisse gibt großes Problem. Wenn einer gesunden Person in einem falsch positiven Fall mitgeteilt wird, dass sie an COVID erkrankt ist, muss sie sich selbst isolieren – und das gilt auch für ihre Familie, Freunde und Kontakte. Dies kann zwar zu einer vorübergehenden Notlage führen, epidemiologische Folgen ergeben sich jedoch kaum. Neben, weitere genaue Tests wie PCR werden in solchen Fällen empfohlen, um die Anzahl falsch positiver Ergebnisse zu reduzieren.
Falsch negative
Es wird berichtet, dass die derzeit in Großbritannien verwendeten Lateral-Flow-Tests der Fall sind hohe Genauigkeit bei der Virenerkennung mit einer Spezifität von mindestens 99.9 %. Dies ist beruhigend, da es weniger Fehlalarme als im obigen Beispiel bedeutet. Allerdings ist ihre Sensibilität möglicherweise nur 50 %, was zu einem Problem führen könnte falsche Negative, wie unten dargestellt.
Tabelle mit möglichen Ergebnissen aus Tests an 1,000 Personen mit 2 % Prävalenz, 50 % Sensitivität und 99.9 % Spezifität. Adam Kleczkowski
Die Folgen falsch negativer Ergebnisse können schwerwiegend sein. Eine infizierte Person erhält möglicherweise ein negatives Ergebnis und kann ihren Alltag weiterführen. Die falsche Beratung könnte zu weiteren Infektionen führen und, wenn eine Person in eine verwickelt ist Super-Spreader-Event, könnte zu einem großen Ausbruch führen.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass dies auch bei LFTs oder ähnlichen Tests der Fall ist unzureichend. Sie sind kostengünstig, schnell und einfach anzuwenden und dienen der schnellen Identifizierung infektiöser, aber asymptomatischer Personen. In Kombination mit empfindlicheren und spezifischeren Tests können sie weitere Ausbrüche verhindern.
Nein einzelnes Testprogramm Das Ziel, potenzielle Infektionsquellen erfolgreich zu identifizieren, kann damit vollumfänglich erreicht werden. Daher ist es wichtig, dass die Öffentlichkeit das versteht Einschränkungen der Teststrategie, lässt sich durch mögliche Probleme nicht entmutigen und isoliert sich, wenn dies erforderlich ist.
Über den Autor
Adam Kleczkowski, Professor für Mathematik und Statistik, University of Strathclyde
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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