検査の精度について
検査で陽性になった時に、本当に病気に罹っている確率は?
現在、新型コロナウイルス感染症や各種がんなどで、様々な検査が実施されていますが、検査結果が陽性になった場合に、本当にウイルスに感染している、あるいはがんに罹患している確率はどの程度なのでしょうか?
具体的な数値を使って、ちょっと計算してみましょう。
ここでは、とある疾患の検査精度(感度:86.3%、特異度:90.8%)をベースに考えてみます。
検査の対象となる疾患の有病率(あらかじめ罹患している人の割合)を100人に1人(1%)とし、この検査を10万人が受けたと仮定します。
- 検査が陽性で、本当に罹患している人:863人
(10万人のうち1%にあたる1,000人が患者。そのうち感度86.3%で陽性となるため:1,000 × 0.863 = 863人) - 検査は陰性だが、実は罹患している人(偽陰性):137人
(1,000人 - 863人 = 137人) - 検査が陰性で、本当に罹患していない人:89,892人
(罹患していない99,000人のうち、特異度90.8%で正しく陰性と判定されるため:99,000 × 0.908 = 89,892人) - 検査は陽性だが、実は罹患していない人(偽陽性):9,108人
(99,000人 - 89,892人 = 9,108人)
この結果、検査で「陽性」と判定される人は合計で 9,971人 となりますが、そのうち本当に罹患している人は 863人 だけです。
863 ÷ 9,971 × 100 = 8.66% となります。
思いのほか確率は高くないですね。ここまでのデータを表にまとめると以下のようになります。
| 検査の結果 | 合計 | ||
|---|---|---|---|
| 陽性 | 陰性 | ||
| 罹患している | 863 | 137 | 1,000 |
| 罹患していない | 9,108 | 89,892 | 99,000 |
| 合計 | 9,971 | 90,029 | 100,000 |
このように、ある程度「感度」や「特異度」が高くても、陽性的中率はそれほど高くなりません。陽性的中率の値に大きく影響を与えるのは、検査を受ける前の確率(事前確率)、つまり今回の場合は集団における「有病率」になります。
例えば、有病率が10%の集団だったら?
もし、症状がある人などに対象を絞り、有病率が 10% に上がった集団(10万人中1万人が罹業者)で同じ検査を行うと、結果は以下のように変わります。
| 検査の結果 | 合計 | ||
|---|---|---|---|
| 陽性 | 陰性 | ||
| 罹患している | 8,630 | 1,370 | 10,000 |
| 罹患していない | 8,280 | 81,720 | 90,000 |
| 合計 | 16,910 | 83,090 | 100,000 |
- 検査が陽性で、本当に罹患している人:8,630人(10,000人 × 0.863)
- 検査は陰性だが、実は罹患している人(偽陰性):1,370人(10,000人 - 8,630人)
- 検査が陰性で、本当に罹患していない人:81,720人(90,000人 × 0.908)
- 検査は陽性だが、実は罹患していない人(偽陽性):8,280人(90,000人 - 81,720人)
8,630 ÷ 16,910 × 100 = 51.03% となります。
有病率が1%から10%に上がるだけで、陽性の時の信頼度が約8.6%から51%へと大幅に上昇しました。
このように、検査の信頼性は「事前確率(有病率)」に強く依存しています。例えば、健康な人が広く受ける人間ドックなどのスクリーニング検査(がんマーカーなど)では、もともとがんを患っている人の割合が非常に低いため、たとえ陽性が出たとしても、それだけで「がんである」とは断定できません。だからこそ、本当に病気かどうかを確かめるための「精密検査」による再確認が必要になるのです。
