検査後確率計算機
ベイズの定理で検査後確率を計算
事前確率、検査の感度、検査の特異度(すべて百分率)を入力すると、検査後確率、PPV、NPV、尤度比を計算できます。
検査後確率計算機
ベイズの定理で検査後確率を計算
検査後確率計算機について
検査後確率とは、診断検査の結果が分かった後に、その患者がある疾患を持つ修正後の確率を指します。これはベイズの定理を用いて計算され、新しい証拠に基づいて既存の判断を形式的に更新します。この計算機は、エビデンスに基づく医療、臨床意思決定支援、医学教育で用いられる診断精度の基本枠組みを実装しています。
必要な入力は 3 つです。(1)事前確率 — 検査前の疾患確率、または疾患有病率。(2)感度 — 真陽性率、すなわち疾患が存在するときに検査が陽性となる確率。(3)特異度 — 真陰性率、すなわち疾患が存在しないときに検査が陰性となる確率です。
陽性結果では、検査後確率は陽性的中率(PPV)と等しく、次式で求めます:PPV = (sensitivity × prior) / (sensitivity × prior + (1−specificity) × (1−prior))。陰性結果では、疾患確率は 1 − NPV で、NPV = (specificity × (1−prior)) / (specificity × (1−prior) + (1−sensitivity) × prior) です。
尤度比(LR)は、確率を更新する別の方法を与えます。LR+ = sensitivity / (1−specificity) は、陽性結果が疾患のオッズをどれだけ上げるかを示します。LR− = (1−sensitivity) / specificity は、陰性結果がオッズをどれだけ下げるかを示します。目安として、LR+ が 10 を超える、または LR− が 0.1 未満なら、診断的に非常に強い検査です。
医学統計で最も直感に反する結果の 1 つがベースレート効果です。非常に高精度な検査でも、疾患がまれだと PPV は低くなります。たとえば、有病率 0.1% の疾患に 99% の感度と 99% の特異度を持つ検査を適用すると、PPV は約 9% しかありません。つまり陽性結果の 91% は偽陽性であり、集団スクリーニングでは極めて重要な考慮点です。
この計算機は、診断結果を解釈する臨床医、スクリーニング設計を行う研究者、ベイズ推論を学ぶ医学生、異なる有病率で検査性能を評価する疫学者に有用です。
事前確率は、公開された有病率データ、病歴、身体診察所見、患者のリスク因子など、利用可能な最良の証拠に基づいて見積もるべきです。検査後推定の質は、事前推定の正確さと、公開されている感度・特異度の妥当性に直接左右されます。
例
これらの例は、疾患有病率と検査精度が検査後確率にどう影響するかを示します。
| 事前確率、感度、特異度 | 検査後陽性確率 | シナリオ |
|---|---|---|
| Prior=20%, Sens=85%, Spec=80% | PPV ≈ 51.5% | 一般的な疾患のスクリーニング |
| Prior=0.1%, Sens=99%, Spec=99% | PPV ≈ 9.0% | まれな疾患 — ベースレート無視 |
| Prior=5%, Sens=99.5%, Spec=85% | PPV ≈ 25.8% | 高感度スクリーニング検査 |
| Prior=15%, Sens=80%, Spec=99.8% | PPV ≈ 98.8% | 高特異度の確定検査 |
使い方
- 事前(検査前)確率を百分率で入力します。これは有病率、または検査前の疾患確率の初期推定です。
- 検査感度(真陽性率)を百分率で入力します。疾患があるときに検査が陽性になる頻度です。
- 検査特異度(真陰性率)を百分率で入力します。疾患がないときに検査が陰性になる頻度です。
- 「計算」をクリックすると、陽性・陰性結果後の検査後確率、PPV、NPV、尤度比が表示されます。
- クイックロードボタンで実際の臨床シナリオを試し、有病率が解釈にどう影響するかを確認できます。
よくある質問
検査後確率とは何ですか?
検査後確率とは、診断検査の結果を踏まえて、その疾患が存在する確率です。ベイズの定理に基づき、事前確率(有病率または検査前確率)と感度・特異度を組み合わせて求めます。陽性検査は確率を事前確率より上げ、陰性検査は下げます。
感度と特異度の違いは何ですか?
感度(真陽性率)は、疾患がある人のうち検査が陽性となる割合を表します:TP / (TP + FN)。特異度(真陰性率)は、疾患がない人のうち検査が陰性となる割合を表します:TN / (TN + FP)。感度が高いほど見逃しが減り、特異度が高いほど誤報が減ります。
PPV とは何ですか? なぜ有病率に依存するのですか?
陽性的中率(PPV)は、陽性検査を受けた人が実際に疾患を持つ確率です。これは検査精度と疾患有病率の両方に依存します。99% 正確な検査でも、まれな疾患では PPV が低くなり得ます。これは偽陽性パラドックス、またはベースレート無視と呼ばれます。だからこそ、診断医学では事前確率の理解が重要です。
尤度比とは何ですか? どう使いますか?
陽性尤度比(LR+)= sensitivity / (1−specificity) は、陽性結果が疾患のオッズをどれだけ増やすかを示します。LR− = (1−sensitivity) / specificity は、陰性結果がオッズをどれだけ減らすかを示します。目安として、LR+ > 10 または LR− < 0.1 なら、臨床的に大きな確率変化をもたらします。
なぜ高精度の検査でも検査後確率が低くなることがあるのですか?
疾患有病率(事前確率)が非常に低い場合、非常に高精度の検査でも真陽性に比べて偽陽性が多くなります。たとえば、有病率 0.1% の疾患に 99% 正確な検査を使うと、PPV は約 9% しかありません。つまり陽性の 91% は偽陽性です。まれな疾患の集団スクリーニングを慎重に設計すべき理由です。
陽性結果後の PPV と検査後確率の違いは何ですか?
単純な二値検査(陽性/陰性)では、陽性結果後の PPV と検査後確率は同じ値です。どちらも P(疾患 | 陽性検査) を表します。『検査後確率』は臨床意思決定で使うより一般的なベイズ表現で、PPV は検査検証研究で使われる疫学用語です。