Covid: Warum testen Menschen positiv bei Lateral Flow Tests und negativ bei PCR?

Immer mehr Menschen testen positiv bei Lateral-Flow-Tests, aber negativ bei PCR-Tests (Getty)

Christian Yates, Dozent für mathematische Biologie, University of Bath< /strong>

In Großbritannien gab es in den letzten Wochen eine wachsende Zahl von Berichten über Menschen, die in einem Lateral-Flow-Test (LFT) positiv auf Covid getestet wurden, dann jedoch in einem Polymerase-Kettenreaktionstest (PCR) negativ. Dies zeichnet sich dadurch aus, dass wir glauben, dass PCR-Tests der „Goldstandard“ sind und LFTs grobe Massentestgeräte sind – dass PCRs Fälle aufdecken sollten, die LFTs verfehlen, und nicht umgekehrt.

Es wurden eine Reihe von Erklärungen vorgebracht. Einige haben vorgeschlagen, dass eine fehlerhafte Charge von LFTs dazu führen könnte, dass Menschen positiv getestet werden, wenn sie kein Covid haben. Andere haben die Hypothese aufgestellt, dass eine neue Variante im Umlauf sein könnte, die vom Standard-PCR-Test nicht erkannt wird. Es gab auch vielbeachtete Geschichten von Kindern, die ein positives LFT-Ergebnis vortäuschten, indem sie die sauren Eigenschaften von Erfrischungsgetränken nutzten. Diese Spoofer würden anschließend bei einem Folge-PCR-Test negativ ausfallen.

Der Anstieg dieser Ereignisse fällt auch in etwa mit der Rückkehr der Schulen und dem starken Anstieg der Fallzahlen bei Kindern zusammen. Diese positiven und dann negativen Testsequenzen könnten etwas mit der Art und Weise zu tun haben, wie Kinder getestet werden. Alternativ kann sich die Impfung dort geändert haben, wo genau im Körper das Virus am besten wächst, was bedeutet, dass unterschiedliche Tupfertechniken, die für verschiedene Testtypen verwendet werden, mehr oder weniger des Virus einfangen.

Aber es gibt auch eine potenzielle mathematische Erklärung, da keiner der Tests zu 100 Prozent zuverlässig ist. Es hängt alles davon ab, wie oft diese Tests falsch positive und negative Ergebnisse liefern.

Spezifität und Sensitivität

Trotz ihres Rufs für Ungenauigkeit besteht die überwältigende Wahrscheinlichkeit, dass Sie Covid haben, wenn Sie bei einem LFT positiv testen. Wie das Diagramm unten zeigt, sind derzeit mehr als 96 Prozent (7.000/7.297) der Personen, die auf LFT positiv getestet wurden, richtig positiv.

Dies liegt vor allem daran, dass LFTs sehr „spezifisch“ sind – sie geben nicht viele falsch positive Ergebnisse. Public Health England (jetzt die britische Gesundheitssicherheitsbehörde) hat geschätzt, dass auf 10.000 LFTs, die von wirklich Covid-negativen Personen eingenommen werden, weniger als drei falsch positive Ergebnisse vorliegen (eine Spezifität von 99,97 Prozent).

Diese können sich jedoch summieren. In einer Bevölkerung von einer Million Menschen, von denen ein Prozent Covid hat, werden 297 Menschen LFTs haben, die ihnen sagen, dass sie das Virus haben, wenn dies nicht der Fall ist. Und weil PCR-Tests (fast) 100 Prozent spezifisch sind, werden sie, wenn sie ihrem LFT mit einem dieser Tests folgen, definitiv ein negatives Ergebnis erhalten. Dies könnte einige der kürzlich gemeldeten Berichte erklären.

Covid: Warum testen Menschen positiv bei Lateral-Flow-Tests und dann negativ bei PCR?

Mögliche Testergebnisse für 1.000.000 Menschen in der Bevölkerung unter Verwendung repräsentativer Werte für die Testspezifität und -sensitivität und eines 1%-Community-Prävalenzwerts. (Kit Yates)

Aber das ist nur die Hälfte der Genauigkeitsfrage. LFTs haben ihren schlechten Ruf aufgrund ihrer geringen „Sensibilität“ erlangt – was bedeutet, dass sie eine hohe Rate an falsch-negativen Ergebnissen haben. Schätzungen variieren, aber vielleicht in etwa 30 Prozent der Fälle, in denen jemand Covid hat, wird ein LFT dies nicht aufnehmen. PCR-Tests sind viel besser, mit einer Falsch-Negativ-Rate von nur fünf Prozent.

Aber diese falsch-negative Rate von fünf Prozent kann auch zu einer positiv-dann-negativen Testsequenz führen. Wie das obige Diagramm zeigt, werden bei der aktuellen Prävalenz von Covid 7.000 unserer eine Million Menschen von einem LFT korrekt als an Covid erkrankt gekennzeichnet. Von diesen erhalten fünf Prozent – ​​also 350 Personen – dann ein falsch falsch negatives Ergebnis bei ihrem „bestätigenden“ PCR-Test.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Sie aufgrund ihrer hohen Spezifität ziemlich sicher sein können, dass ein positives LFT-Ergebnis echt ist – in unserem obigen Modell sind von 7.000 richtigen nur 297 falsch. Und selbst wenn auf Ihr positives Ergebnis ein negativer PCR-Test folgt, ist es derzeit wahrscheinlicher, dass Sie Covid haben als nicht (350 vs. 297). Und wenn Sie symptomatisch sind, ist die Wahrscheinlichkeit einer Infektion bei einem positiven LFT gefolgt von einer negativen PCR noch höher.

Unerwartete Ergebnisse ziehen mehr Aufmerksamkeit auf sich

Hier sind noch ein paar Dinge zu beachten. Der erste ist, dass die Rate der infizierten Personen, die bei einem LFT positiv und dann bei einem PCR-Test negativ getestet werden, bei etwa 3,5 Prozent liegt (350 von 10.000). Dies ist vielleicht höher, als wir angesichts des schlechten Rufs des LFT und des „Goldstandard“-Status von PCR-Tests erwarten könnten. Dies könnte erklären, warum die Zahl der Berichte über diese positiv-negative Testsequenz zuzunehmen scheint.

Wenn uns etwas passiert, von dem wir glauben, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dann neigen wir dazu, unsere Erfahrungen zu verstehen, indem wir sie mit anderen teilen. Berichte über positive LFTs gefolgt von negativen PCR-Tests haben in den letzten Tagen Twitter überflutet und nationale Nachrichten gemacht, was wiederum dazu geführt hat, dass sich mehr Menschen melden. Es ist möglich, dass ein Teil der Zunahme der Berichte über dieses als ungewöhnlich empfundene Ereignis tatsächlich auf diese positive Feedbackschleife zurückzuführen ist.

Eine zweite zu beachtende Sache ist, dass die Leistung von LFTs und PCRs insgesamt und im Verhältnis zueinander davon abhängt, wie weit verbreitet Covid in der Community ist. Bei den obigen Berechnungen war ich konservativ und ging davon aus, dass ein Prozent der Menschen Covid haben – das Amt für nationale Statistik schätzt, dass es derzeit tatsächlich fast 1,5 Prozent der Menschen sind.

Aber fällt dieser, ändert sich alles. Der Prozentsatz der Menschen, die positiv auf LFTs getestet wurden und die wirklich positiv sind, wird sinken und gleichzeitig wird auch die Anzahl der positiven LFTs, gefolgt von negativen PCRs, sinken. Wenn die Prävalenz von Covid zunimmt, würde das Gegenteil passieren: Wir werden noch mehr dieser “überraschenden” Testsequenzen sehen als derzeit.

Es ist wichtig zu betonen, dass es für keine der in diesem Artikel aufgestellten Hypothesen noch stichhaltige Beweise gibt. Aber zu verstehen, ob wirklich etwas nicht stimmt oder ob es sich nur um ein mathematisches Artefakt handelt, hat erhebliche Auswirkungen – für Tests, Kontaktverfolgung und die Überwachung der aktuellen Covid-Situation in Großbritannien.

Die leitende medizinische Beraterin der britischen Gesundheitsbehörde (UKHSA), Susan Hopkins, hat festgestellt, dass die Organisation das Problem untersucht. Die UKHSA räumt ein, dass sie noch keine Erklärung hat, aber untersucht, weil sie dies “vorher noch nicht in einem solchen Ausmaß” erlebt hat.

Die Hoffnung ist, dass die UKHSA in der Lage sein wird um eine systematische Untersuchung durchzuführen und das Geheimnis der widersprüchlichen Ergebnisse auszuräumen.

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DITER SHELENBERG

By DITER SHELENBERG

Autor Dieter Shelenberg shelenberg@lzeitung.com Diter Shelenberg ist seit 2013 als Reporterin am News Desk tätig. Zuvor schrieb sie über junge Adoleszenz und Familiendynamik für Styles und war Korrespondentin für rechtliche Angelegenheiten für das Metro Desk. Bevor Diter Shelenberg zu Lzeitung.com kam, arbeitete er als Redakteur bei der Village Voice und als freier Mitarbeiter für Newsday tel +(41 31)352 05 21