Public Health · 04

検査（スクリーニング・診断）の評価：感度・特異度・陽性的中率・陰性的中率

Evaluation of Screening (Diagnostic) Tests: sensitivity, specificity, PPV, NPV

検査値: 核酸増幅検査

🧠 全体像：感度・特異度は検査そのものが持つ固定された性質であるのに対し、陽性的中率PPV陽性的中率（PPV）PPV（陽性的中率）・陰性的中率negative predictive value, NPV陰性的中率（negative predictive value, NPV）negative predictive value, NPV（陰性的中率）は検査対象集団study population対象集団（study population）study population（対象集団）の有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）によって変動する。スクリーニングは「見逃しを避ける＝高感度」、確定診断は「見誤りを避ける＝高特異度」を優先するという使い分けが本質である。

2×2表と各指標の定義

	疾患あり（＋）	疾患なし（−）
検査陽性（＋）	TP（真陽性true positive真陽性（true positive）true positive（真陽性））	FP（偽陽性）	PPV = TP/(TP+FP)
検査陰性（−）	FN（偽陰性）	TN（真陰性true negative真陰性（true negative）true negative（真陰性））	NPV = TN/(TN+FN)
	感度 = TP/(TP+FN)	特異度 = TN/(TN+FP)	有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率） = (TP+FN)/全体

感度

疾患を持つ人のうち、検査が陽性となる割合［= TP / (TP + FN)］。言い換えれば、疾患が存在するときに検査が陽性となる確率（＝1−偽陰性率false negative rate偽陰性率（false negative rate）false negative rate（偽陰性率））。
100%に近いほど疾患を除外する（rule out）のに適しており、偽陰性率false negative rate偽陰性率（false negative rate）false negative rate（偽陰性率）が低いことを意味する。
スクリーニング検査screening testスクリーニング検査（screening test）screening test（スクリーニング検査）に用いる。

特異度

疾患を持たない人のうち、検査が陰性となる割合［= TN / (TN + FP)］。言い換えれば、疾患が存在しないときに検査が陰性となる確率（＝1−偽陽性率false positive rate偽陽性率（false positive rate）false positive rate（偽陽性率））。
100%に近いほど疾患を確定する（rule in）のに適しており、偽陽性率false positive rate偽陽性率（false positive rate）false positive rate（偽陽性率）が低いことを意味する。
スクリーニング陽性後の確定検査に用いる。

陽性的中率

検査陽性者のうち、実際に疾患を有する人の割合［= TP / (TP + FP)］。
検査前確率pretest probability検査前確率（pretest probability）pretest probability（検査前確率）（有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）などのベースラインリスク）と正の相関を示す。有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）が高いほどPPVは高くなる。

陰性的中率

検査陰性者のうち、実際に疾患を有さない人の割合［= TN / (TN + FN)］。
有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）（検査前確率pretest probability検査前確率（pretest probability）pretest probability（検査前確率））と逆の相関を示す。

💡 感度・特異度は検査自体の性能であり、対象集団study population対象集団（study population）study population（対象集団）を変えても値は変わらない。一方、PPV・NPVは検査対象集団study population対象集団（study population）study population（対象集団）の有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）に依存するため、同じ検査でも高有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）の集団ではPPVが高く、低有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）の集団ではPPVが低くなる。

カットオフ値の移動と感度・特異度のトレードオフ

検査結果の分布において、疾患なし群（TN・FP）と疾患あり群（FN・TP）は重なり合っており、陽性／陰性を判定するカットオフ値cutoff (value)カットオフ値（cutoff (value)）cutoff (value)（カットオフ値）をどこに置くかで感度と特異度がトレードオフtrade-offトレードオフ（trade-off）trade-off（トレードオフ）の関係になる。

カットオフ値cutoff (value)カットオフ値（cutoff (value)）cutoff (value)（カットオフ値）の移動	変化	用途
カットオフ値cutoff (value)カットオフ値（cutoff (value)）cutoff (value)（カットオフ値）を下げる（感度寄りへ）	感度↑・NPV↑、特異度↓・PPV↓	スクリーニング検査screening testスクリーニング検査（screening test）screening test（スクリーニング検査）：真の陽性者を見逃さないことを優先（偽陰性率false negative rate偽陰性率（false negative rate）false negative rate（偽陰性率）を下げたい）
カットオフ値cutoff (value)カットオフ値（cutoff (value)）cutoff (value)（カットオフ値）を上げる（特異度寄りへ）	特異度↑・PPV↑、感度↓・NPV↓	確定（確認）検査：偽陽性者を含めないことを優先（偽陽性率false positive rate偽陽性率（false positive rate）false positive rate（偽陽性率）を下げたい）

⚠️ 感度100%のカットオフcut-offカットオフ（cut-off）cut-off（カットオフ）（すべての疾患ありを陽性と判定）では偽陽性が最大になり、特異度100%のカットオフcut-offカットオフ（cut-off）cut-off（カットオフ）（すべての疾患なしを陰性と判定）では偽陰性が最大になる。実務上は、両者の臨床的に妥当な妥協点にカットオフcut-offカットオフ（cut-off）cut-off（カットオフ）を設定する。

まとめ

感度は「疾患があるときに陽性になる確率」、特異度は「疾患がないときに陰性になる確率」であり、いずれも検査固有の性質である。
PPV・NPVは検査結果から疾患の有無を予測する指標であり、対象集団study population対象集団（study population）study population（対象集団）の有病率prevalence有病率（prevalence）prevalence（有病率）（検査前確率pretest probability検査前確率（pretest probability）pretest probability（検査前確率））に依存して変動する。
スクリーニングでは高感度（見逃しを避ける）、確定診断では高特異度（見誤りを避ける）を優先し、カットオフ値cutoff (value)カットオフ値（cutoff (value)）cutoff (value)（カットオフ値）の設定でこのバランスを調整する。