Coeficiente Kappa promedio: un nuevo parametro para evaluar y comparar el rendimiento de tests diagnosticos binarios (2016)

La incesante evolucion de la Medicina en estos ultimos tiempos ha hecho necesario que la Estadistica desarrolle modelos para resolver los nuevos problemas que se han ido planteando en todos los ambitos de la Medicina. En este contexto, el diagnostico medico ocupa un lugar privilegiado. Desde las primeras investigaciones sobre curvas ROCen las decadas de los 50 y 60, no se ha cesado de investigar nuevos Metodos Estadisticos de estimacion y de test de hipotesis sobre parametros de test diagnosticos.La presente Tesis Doctoral pretende ser una contribucion a la investigacion de nuevos parametros que permitan evaluar y comparar el rendimiento de test diagnosticos. Esta Tesis esta centrada en el estudio de los test diagnosticos binarios, cuya evaluacioncon respecto a un gold estandar da lugar al estudio de tablas 2 2 ? cuando se trata de un unico test diagnostico, o de tablas de mayor dimension cuando se trata de dos o mas test diagnosticos. En todas las situaciones se asume que elestado de enfermedad de todos los individuos de la muestra es conocido. Esta Tesis Doctoral esta estructurada en tres Capitulos. En el Capitulo 1 se definen los principales parametros de un test diagnostico binario, la sensibilidad y especificidad, el indice de Youden, las razones de verosimilitud, los valores predictivos y el coeficiente kappa ponderado, y se realiza una aportacion, el coeficiente kappa promedio. Este nuevo parametro, que es un promedio de coeficientes kappa ponderados, pretende resolver el problema de la eleccion del valor del indice de ponderacion para el coeficiente kappa ponderado, y se define como una medida del acuerdo promedio mas alla del azar entre el test diagnostico y el gold estandar. El coeficiente kappa promedio presenta unaspropiedades que lo validan como medida para evaluar el rendimiento de un test diagnostico binario. En el Capitulo 2 se estudian las estimaciones de los parametros presentados en el Capitulo 1 cuando el muestreo es de tipo transversal. Este tipo de muestreo consiste en la aplicacion del test diagnostico binario y del gold estandar a todos los individuos de una muestra aleatoria, y es el tipo de muestreo mas utilizado en la practica clinica. La aportacion que se realiza en este Capitulo es la estimacion del coeficiente kappa promedio. Se han estudiado varios intervalos de confianza para este parametro, se han realizado experimentos de simulacion Monte Carlo para estudiar la cobertura asintotica de estos intervalos y se ha escrito un programa en R para estimar este parametro. Finalmente, los resultados obtenidos se han aplicado a dos ejemplos reales. En el Capitulo 3 se aborda el problema de la comparacion de parametros de dos (y en algunos casos de mas de dos) test diagnosticos binarios bajo un diseno apareado. El diseno apareado consiste en aplicar los dos test diagnosticos binarios y el gold estandar a todos los individuos de una muestra aleatoria, y es el muestreo mas utilizado cuando se comparan dos test diagnosticos binarios. Se explican los test de hipotesis e intervalos de confianza para comparar los parametros estudiados en el Capitulo 1. La aportacion en este Capitulo es la comparacion de los coeficientes kappa promedio de dos (y de mas de dos) test diagnosticos binarios. Se han estudiado varios test de hipotesis para comparar estos parametros y se han realizado experimentos de simulacion Monte Carlo para estudiar el error tipo I y la potencia de estos test de hipotesis. Se ha escrito un programa en Rpara resolver el problema planteado y, finalmente losresultados se han aplicado a un ejemplo real.