感度と特異度:ムダな検査をやらない方がいい理由【特別編第2回】

シリーズ累計52万部のベストセラー『統計学が最強の学問である』の著者、西内啓さんが、新型コロナウィルスに関しての様々な情報を、統計学の視点から考えていきます。今回は、指標となる「感度」と「特異度」をもとにPCR検査の問題点をお伝えします。


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新型コロナウィルスの騒ぎになってからやたら検査検査と騒ぐ人を見かける。読者の皆さまも「検査をしたいのに断られた」とか「政府は検査数を絞って見かけ上の感染者数を減らそうとしている」といった話を一度くらいは目にしたことがあることだろう。

現状、新型コロナウィルス診療の場ではPCR検査が使われているが、残念なことにその精度はそれほど高いものではない。自衛隊中央病院の田村格部長らも、ダイヤモンド・プリンセス号の症例について「CTスキャンでは新型コロナウィルス肺炎症例のように見えるのに、PCR検査では陽性になったり陰性になったりする患者が一定数いた」と報告しており、そのような経験から「感覚的には70%程度の感度ではないか」と考えている。

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)について - 自衛隊中央病院

またこれ以外にも「きちんとした質の検証はされていないが感度は56%~83%というところ」という学術文献も存在している。

ちなみに検査の精度、といっても少なくとも2種類の指標を考えなければいけない。ここまで言及していた感度というのがその1つで、「実際にその病気になっている人の何%を正しく陽性と判定できるのか」という指標である。「CTスキャンやその他の症状を見る限りおそらく新型コロナウィルスに感染していると考えられそう」だという方々に検査をして、体感的にはそのうち70%ほどの確率でしかPCR検査では陽性とはならなかったというのが前述の自衛隊中央病院からの報告である。

一方、感度のほかもう1つ特異度と呼ばれる指標も検査の性能を考えるうえでは重要になる。こちらは逆に「実際には病気じゃない人のうち何%で正しく陰性になるのか」という指標である。

少し話がそれるが、この感度と特異度という両面で予測精度を捉えていないと「99.9%以上の精度で異常を検知するAI」という触れ込みでしょうもないポンコツツールを買ってしまうリスクもあるかもしれない。機械の故障なり、社員の問題行動なりの「異常」が1000回に1回もないのであれば、何も考えずに「異常なし!」という結果を出力するだけで「1000回中999回以上は正しい判断をした」ことになってしまう。しかし、この場合の感度は0%である。

一方、感度だけをひたすら追求したいのであれば、何がなんでも99%の確率でランダムに「異常あり!」とアラートを挙げ続ければ、確かに「異常のある状況のうち99%にアラートが出た」ということで感度は99%になるが、特異度はわずか1%である。オオカミ少年扱いでおそらくそんなアラート誰も気にしなくなるだろう。

このような状況を避けようとした場合、現実的には「異常あり!」と出た場合と「異常なし!」と出た場合のそれぞで、「本当にこの判定が正しい確率は何%なのか」という目安が知りたくなるはずだ。もちろんそうした検査の指標もあるが、その計算のためには「そもそも全体の中での異常(感染)はどの程度の割合で生じるのか」という情報が必要になるのである。

試しに例を挙げて考えてみよう。ざっくり日本人が1億2千万人いたとして、数字が大きいので100万人単位で表すことにする。仮に前回言及した「6%」という陽性率が1億2千万人中でも当てはまるとすると、すでに720万人が感染していて、残りが非感染ということになる。

そしてこの720万人の感染者全員に対して感度70%のPCR検査をしたらどういう結果になるだろうか? 当然その70%にあたる約500万人は陽性と出るが、220万人ほどは「本当は感染しているはずなのに陰性」ということになる。

一方、PCR検査の特異度についてはまだそれほど問題が指摘されているわけではない。仮に特異度99%で非感染者を陰性と識別できるとすれば、このような結果が得られる。

最後に、陽性と判定された人と陰性と判定された人それぞれの人数を合計していこう。最終的に「感染率が6%、感度70%、特異度99%の検査をした結果」はこのように計算することができる。

さて、感度・特異度は縦方向に割合を考えていたが、今度は横方向に割合を考えていこう。

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西内 啓
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2013-01-25

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あえて断言しよう。あらゆる学問のなかで統計学が最強の学問であると。 どんな権威やロジックも吹き飛ばして正解を導き出す統計学の影響は、現代社会で強まる一方である。「ビッグデータ」などの言葉が流行ることもそうした状況の現れだが、はたして...もっと読む

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コメント

matsuneko25 もし本当に無駄な検査をやらない方が良い、と言うこの記事が本当なら、大量の検査と早期隔離をすることで、感染を収束させている国があることと整合性が取れないと思うのだが… 現実と符合しない分析って、意味あるのだろうか? https://t.co/a2IpgcCwKr 約1ヶ月前 replyretweetfavorite

echo20205 また出たよ、感度70%・特異度90% この人達は、なんで現実に目を向けないんだろう? 約1ヶ月前 replyretweetfavorite

stermelize PCRの特異度を99%としてる所でこの記事はダウトwww https://t.co/jTc6zj2Y6D 約2ヶ月前 replyretweetfavorite

gorn https://t.co/rDjwfSVwc3 デマゴギーだな。元の数字がボロボロだから、この愚劣記事には価値がないだけでなく有害無益。データ分析者として断言するけど、この記事はゴミ、有害ゴミ。データが酷い、そして、数字がダメな分… https://t.co/kOxVCLlyXc 約2ヶ月前 replyretweetfavorite