Querschnittsbereich Epidemiologie, Med. Biometrie und Med. Informatik Diagnose und Prognose WS 06/07 Übung 5

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1 Informationsblatt zum Gestationsdiabetes (Schwangerschaftsdiabetes) Gruppe B Der Schwangerschafts- oder Gestationsdiabetes () ist eine spezielle Form der Zuckerkrankheit, die sich während einer Schwangerschaft entwickeln kann. Meistens tritt sie im letzten Schwangerschaftsdrittel auf und verschwindet unmittelbar nach der Geburt wieder. Neun Prozent der Frauen, die während einer Schwangerschaft an dieser Form des Diabetes leiden, entwickeln in den folgenden Jahren einen Typ-2 Diabetes. Der Gestationsdiabetes betrifft meist übergewichtige Frauen sowie Frauen, in deren Familien bereits einmal ein Typ-2 oder sogar Gestationsdiabetes aufgetreten ist. Häufigkeit des Gestationsdiabetes Der Schwangerschaftsdiabetes zählt zu den häufigsten Schwangerschaftskomplikationen. International schwanken die Angaben zur Häufigkeit des zwischen 1% und 20%. Symptome des Der verläuft oft ohne Beschwerden und wird deshalb meist erst durch einen Suchtests (Screening) gefunden oder durch Folgeerscheinungen auffällig. Folgeerscheinungen können eine starke Zunahme der Fruchtwassermenge oder abnormales Größenwachstum des Kindes (fetale Makrosomie) sein. Diagnose des Gestationsdiabetes lässt sich durch die Bestimmung des aktuellen Blutzuckers oder durch einen Glukosetoleranztest feststellen. Heute empfiehlt man, bei jeder Schwangeren zwischen der 24. und 28. Schwangerschaftswoche einen Zuckerbelastungstest durchzuführen. Beim Zuckerbelastungstest unterscheidet man den einfachen Suchtest, bei dem eine Stunde nach Verabreichung von 50g Glukoselösung der Blutzuckerwert bestimmt wird (50g glucose challenge test). Liegt dieser über 140 mg/dl, so besteht der Verdacht auf Vorliegen von. Die endgültige Klärung kann durch einen anschließenden Zuckerbelastungstest erfolgen, bei dem nüchtern (fasting) sowie eine und zwei Stunden nach Verabreichung von 75g (oder 100g) Glukose der Blutzuckerwert bestimmt wird (75g/100g oral glucose tolerance test). Risiken des Gestationsdiabetes Die Diagnose erfolgt durch die Beurteilung der Beschwerden, Krankheitszeichen und Krankengeschichte des Patienten in Kombination mit den Ergebnissen von Laborbefunden. Bei der Laboruntersuchung gibt es vor allem 2 Möglichkeiten: Probleme während der Geburt verursacht durch die Makrosomie Verzögerte Ausreifung des ungeborenen Kindes (insbesondere der kindlichen Lungen) Stoffwechselstörungen und Verschiebungen im Salzhaushalt des Kindes Mangelversorgung des Kindes durch gestörte Entwicklung des Mutterkuchens (Plazenta)

2 Arbeitsblatt 1 (Gruppe B) zum Gestationsdiabetes Materialien: Vorlesungskurzfassung, Taschenrechner Perucchini et al. (1999). Using fasting plasma glucose concentrations to screen for gestational diabetes mellitus: prospective population based study. BMJ, 319, Als Suchtest für wird typischerweise der 50g Glukosebelastungstest durchgeführt. In ihrer Publikation schlagen die Autoren Perucchini et al. vor, anstelle des allgemein üblichen Schwellenwerts (Cutpoints) von 7.8mmol/l einen Wert von 7.0 mmol/l zu verwenden. Zudem diskutieren sie u.a. die alternative Verwendung einer sogenannten Nüchternplasmaglukose Messung (NPG) und eine sequentielle Vorgehensweise, bei der nach einem positiven NPG ein Belastungstest durchgeführt wird. Im ersten Schritt möchten Sie verschiedene Cutpoints für den 50g Glukosebelastungstest anhand von Sensitivität und Spezifität beurteilen. 1. Überlegen Sie sich gemeinsam, wie man anhand einer 4-Felder-Tafel die Sensitivität und Spezifität eines diagnostischen Tests berechnet. 2. Teilen Sie die 5 Tafeln zu den Ergebnissen des Belastungstests untereinander auf und berechnen Sie Sensitivität und Spezifität für den jeweiligen Cutpoint. Diskutieren Sie die Ergebnisse in der Gruppe. 3. Zeichnen Sie die Ergebnisse für Sensitivität und 1 - Spezifität in ein gemeinsames Schaubild ein und verbinden Sie die Punkte zu einer ROC-Kurve. 4. Diskutieren Sie, welcher Cutpoint als öptimalänzusehen ist. Lesen Sie dazu auch die Diskussion des optimalen Cutpoints in dieser Situation der Autoren Perucchini et al. (im Kapitel Results ).

3 Gruppe B 4-Felder-Tafeln zum 50g Glukosebelastungstest für verschiedene Cutpoints > Cutpoint a b a+b < Cutpoint c d c+d a+c b+d > 6.0 mmol/l mmol/l Sensitiviät =... Spezitivität =... > 7.0mmol/l mmol/l > 7.5 mmol/l mmol/l > 7.8mmol/l mmol/l > 8.6 mmol/l mmol/l Zeichnen Sie in das folgende Schaubild die ROC-Kurve für den 50g Glukosebelastungstest ein.

4 Sens Spez

5 Die folgende Abbildung zeigt die ROC-Kurve für die NPG-Messung. Zeichnen Sie zum Vergleich auch hier die ROC-Kurve für den 50g Glukosebelastungstest ein. ROC curves Sensitivity mmol/l 5 mmol/l 4.4 mmol/l 4.6 mmol/l 4.8 mmol/l Fasting plasma glucose concentrations Specifity

6 Arbeitsblatt 2 Gruppe B zum Gestationsdiabetes Materialien: Arbeitsblatt 1B, Vorlesungskurzfassung, Taschenrechner Die 4-Felder-Tafeln vom vorhergehenden Arbeitsblatt zeigen alle die Ergebnisse ein und derselben Untersuchung. Es wurde nur jeweils ein anderer Cutpoint zu Grunde gelegt. Man kann die Daten auch übersichtlich in einer Tafel zusammen fassen. Auf diese Weise wird nicht nur erhoben, ob eine Patientin einen Wert unter- oder oberhalb des Schwellenwerts hat, sondern es wird die Kategorie festgehalten, in die der Wert fällt. Die Güte diagnostischer Tests, die Ergebnisse in mehr als zwei Kategorien liefern, können mit Hilfe von Likelihood-Ratios beschrieben werden. Prädiktive Werte lassen sich für jede Kategorie anhand von Prävalenz und Likelihood-Ratio berechnen. Dazu werden in Zwischenschritten Vortest-Odds und Nachtest-Odds berechnet. 1. Fassen Sie die Daten aus den 4-Felder-Tafeln in einer gemeinsamen Tabelle zusammen. 2. Berechnen Sie zunächst für die an Erkrankten die Häufigkeiten, einen Messwert in einer bestimmten Kategorie zu erzielen. Führen Sie nun die Berechnungen auch für die Gruppe der Gesunden aus. Tragen Sie die Ergebnisse in die Tafel ein. 3. Berechnen Sie für jede Kategorie den Likelihood-Ratio. Interpretieren Sie das Ergebnis für die Kategorie Blutzuckerwert zwischen 7.8 und 8.6mmol/l. Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem für die Kategorie Blutzuckerwert zwischen 6.0 und 7.0mmol/l. Was bedeutet ein LR < 1 bzw. LR > 1? 4. Berechnen Sie die prädiktiven Werte für die vorgegebene Prävalenz von 10% für die einzelnen Kategorien. Berechnen Sie zum Vergleich den positiven prädiktiven Wert und 1 - negativen prädiktiven Wert für den diagnostischen Test, bei dem man nur unterscheidet, ob das Ergebnis über - oder unterhalb des Schwellenwerts von 7.0mmol/l liegt (s. Arbeitsblatt 1B). 5. Bereiten Sie eine ca. 5 minütige Präsentation der wichtigsten Ergebnisse vor. 6. (optional) Sie erhalten für eine Patientin einen Blutzuckerwert von 7.1mmol/l l und für eine weitere Patientin einen Wert von 6.5mmol/l. Mit welcher Wahrscheinlichkeit sind sie tatsächlich an erkrankt? Vergleichen Sie dazu für jede der Patientinnen die prädiktiven Werte, die Ihnen die beiden Tests aus Teilaufgabe 4 liefern. Wie erklären sie sich die Unterschiede? 7. (optional)mit welcher Wahrscheinlichkeit ist die Patientin mit dem Blutzuckerwert von 6.5mmol/l nicht erkrankt? Bestimmen Sie diese Wahrscheinlichkeit ebenfalls auf der Basis der beiden betrachteten Tests.

7 Zusammengefasste Ergebnisse des 50g Glukosebelastungstest Glukosewert kein P(Kategorie ) P(Kategorie kein ) LR in mmol/l < x < x < x < x 8.6 > Schema zur Berechnung der prädiktiven Werte Prävalenz Prätest-Odds = LR = Posttest-Odds PV = Prävalenz 1 P rävalenz P osttest Odds 1+P osttest Odds

8 Arbeitsblatt 3 zum Gestationsdiabetes optional Materialien: Arbeitsblatt 1A oder 1B, Arbeitsblatt 2A oder 2B, Vorlesungskurzfassung, Taschenrechner Der Schwangerschaftsdiabetes tritt besonders häufig bei stark übergewichtigen Frauen auf. Ein erster Schritt bei der Diagnosestellung kann deshalb auch die Bestimmung des Body-Mass-Index (BMI) sein. Der BMI berechnet sich aus der Körpergröße und dem Körpergewicht nach der folgenden Formel: BMI = Körpergewicht in kg (Körpergröße in m) 2 Eine diagnostische Studie zum Zusammenhang zwischen BMI und ergab folgende Likelihood Ratios (fiktive Werte): Kategorie des Body-Mass-Index Likelihood Ratio LR BMI < 20 (untergewichtig) LR 1 = BMI 27 (normal - leicht übergewichtig) LR 2 = 0.3 BMI > 27 (übergewichtig) LR 3 = 7.2 Können Sie die prädiktiven Werte für die Nüchternplasmaglukose (NPG) Messung durch ein Vorschalten der Bestimmung des BMI verbessern? Die Ergebnisse des NPG-Tests finden Sie in der untenstehenden Tabelle. Wir gehen wieder von einer Prävalenz (Prätestwahrscheinlichkeit) von 10% aus. Berechnen Sie die Posttest-Odds und prädiktiven Werte für die Hintereinanderanwendung von BMI Bestimmung und NPG Messung für Normal- bis leicht Übergewichtige, die einen eher niedrigen Glukosewert haben (4.4 < NPG 4.6 oder 4.6 < NPG 4.8) und für Übergewichtige, die einen hohen Glukosewert haben (5.0 < NPG 5.4 oder NPG > 5.4). Wie verändern sich die prädiktiven Werte im Vergleich zur alleinigen Anwendung der NPG- Messung? Likelihood Ratios und prädiktive Werte für die NPG Messung (Prävalenz 10%) NPG in mmol/l LR PV % 4.4 < x =2.9% 4.6 < x =8.3% 4.8 < x =12.0% 5.0 < x =20.4% > =81.4%

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