偽陰偽陽偽什麼?

一個彰化衛生局的不當篩檢, 讓台灣對於武漢肺炎的防疫策略吵翻天.

政治上的風暴就先不管, 不過有些科學名詞不試著釐清, 可能會導致兩邊吵翻天都不知道在吵什麼.

其中最常見的就是所謂的"偽陰性' (False negative)和"偽陽性"(False positive)

從字面上來看, 偽陰性, 就是"本來不是陰性, 測得的結果是陰性"; 反之, 偽陽性, 就是"本來不是陽性, 測得的結果是陽性". 簡單明瞭, 打完收工.

但是, 話若要講透支, 目屎就撥未離

有些普篩派認定, 怕有偽陰偽陽, 那就多做幾次, 確認後再出報告就好.

代誌不是傻人想的那麼簡單

偽陽性的產生或許可以經過多做幾次就降低發生率, 但是偽陰性的產生就不是多做幾次可以解決的了. 這在統計學上早就已經是公認的了, 因為我的生統也沒學好, 所以在這裡就先跳過數學的部分, 我們可以就實際上的篩檢方式, 來看看偽陰性和偽陽性是怎麼發生的.

先拆座壂 先講原理

目前SARS-CoV-2病毒的檢測是以RT-PCR為主, 抗體反應為輔.

RT-PCR是檢測病毒RNA的量, 針對的目標是病毒本身. 而抗體反應則是檢測人體的免疫系統在感染病毒後產生的免疫球蛋的量, 針對的是人體反應. 一般認為RT-PCR的"準確率"會比抗體反應高, 所以大多以RT-PCR做為確診的判斷依據.

RT-PCR的原理是先找到這個病毒一段具有"特異性"的序列. 然後用帶有螢光標記的"引子"(primer)去和這段序列結合並且複製這段序列, 使這段序列的數目增多, 然後用螢光的強度去定義序列的量, 等到螢光強度超過芋個"人為設定"的值之後, 就回推計算其病毒序列原始濃度. 

抗體反應則比較簡單, 利用抗原抗體的結合力高, 在抽血的樣本中, 加入帶螢光的抗原, 再計算有結合的抗原螢光強度, 就可以確認其抗體濃度.

而這兩種方法的科學原理都是基於化學上的分子-分子結合能力

而我們知道, 分子和分子的結合能力永遠不可能是 100%

在這裡就會出現造成偽陰性和偽陽性的原因

很多分子生物檢驗的操作者會以為只要RT-PCR的檢測是陽性, 那該檢體一定是陽性, 有些比較頂真的還會多做一兩次來確認. 然而, 基於化學分子特性, 分子生物檢驗的結果, 必然會有偽陽性, 而且不會因為你做的次數多而消失. 因為一個引子和一段序列在結合的時後, 其反應為一個化學平衡, 就算是完全不互補的序列, 也會因為部分分子間氫鍵或是疏水性(hydrophobicity)作用力的作用而結合, 而其中氫鍵結合也正好是引子和序列的結合方式. 這種反應和人為的操作相關性非常小, 而是和化合物本生的特性直接相關, 因此, 偽陽性雖然可以經由增加檢測次數而降低的. 但是不會消失.

偽陰性的來源從分子間作用力來解釋, 則是反應機率和閥值設定的問題. 當反應物, 例如病毒DNA, 的濃度低到一定程度, 分子碰撞機率就會減少, 因此會使得引子和序列的複製反應延遲發生, 那麼就會讓RT-PCR的delta-CT值增加, 這時候會有些撿驗機關把delta-CT的閥值提高來降低偽陰性的發生, 但是這種做法同時會增加偽陽性的機率.

偽陰性和偽陽性是不可避免的, 當你提高準確度, 減少偽陽性的時候, 就會增加偽陰性的發生; 而當你提高敏感度減少偽陰性的時候, 就會增加偽陽性的發生. 

這是科學

至於彰化衛生局的葉彥伯, 你還是回去重上生統和PCR原理吧