Discriminatory accuracy of serological tests for detecting Trypanosoma cruzi using the ROC curve and the standard methodology / Precisión discriminatoria de pruebas serológicas para Trypanosoma cruzi aplicando metodología estándar y de curva COR

Abstract Introduction: Serological tests are used to confirm Trypanosoma cruzi infection and their discriminatory accuracy depends on the established decision threshold. Both, the standard methodology and the receiver operating characteristic (ROC) curve methodology allow obtaining such threshold. Objective: To compare the discriminatory accuracy of the standard methodology and the ROC curve methodology regarding serological tests for confirming T. cruzi infection. Materials and methods: A set of anti-T. cruzi antibodies values from subjects previously classified as healthy or as having Chagas disease were used, and computer simulations were performed under homoscedasticity and heteroscedasticity conditions. Sensitivity, specificity, 100% sensitivity, 100% specificity, and perfect-decision were calculated. Results: The discriminatory accuracy obtained with the standard methodology favored specificity (98.22% to 99.56%) over sensitivity (67.25% to 87.14%), while in the ROC curve methodology a balance between sensitivity (94.56% and 96.44%) and specificity (90.35% and 92.11%) was observed. Also, in the ROC curve methodology a greater perfect-decision ratio was observed, which, under homoscedasticity conditions, was >90%. Decisions thresholds were affected by het-eroscedasticity conditions. Conclusion: The ROC curve methodology showed better discriminatory accuracy, therefore its use for calculating decision thresholds in serological tests for detecting Chagas disease is recommended.

Resumen Introducción. Las pruebas serológicas se utilizan para detectar infección por Trypanosoma cruzi y su precisión discriminatoria depende del umbral de decisión establecido. La metodología estándar y la de curva característica operativa del receptor (COR) permiten obtener tal umbral. Objetivo. Comparar la precisión discriminatoria de la metodología estándar y la metodología de curva COR en lo que respecta a pruebas serológicas para detectar infección por T. cruzi. Materiales y métodos. Se utilizó un conjunto de valores de anticuerpos contra T. cruzi de individuos clasificados como chagásicos o sanos y se realizaron simulaciones computarizadas en condiciones homocedásticas y heterocedásticas. Se calculó sensibilidad, especificidad, sensibilidad = 100%, especificidad = 100% y decisión-perfecta. Resultados. La precisión discriminatoria de la metodología estándar favoreció la especificidad (98.22% a 99.56%) sobre la sensibilidad (67.25% a 87.14%), mientras que la de la curva COR mostró un equilibrio entre sensibilidad (94.56% y 96.44%) y especificidad (90.35% y 92.11%). Esta última metodología también evidenció una mayor proporción de decisión-perfecta, la cual llegó a ser >90% en condiciones de homocedasticidad. Los umbrales de decisión fueron afectados por las condiciones de heterocedasticidad. Conclusión. La metodología de la curva COR mostró una mejor precisión discriminatoria, por lo que se recomienda su uso para el cálculo de umbrales de decisión en pruebas serológicas para la enfermedad de Chagas.

Comparación de las pruebas de permutación y asintóticas aplicadas en tablas de contingencia de dimensión rxc no ordenadas utilizadas en estudios biomédicos / Comparison between permutation and asintotics tests applied to unordered rxc dimension contingency tables used in biomedical surveys

Se realizó un estudio comparativo entre pruebas de permutación y asintóticas, aplicadas a tablas de contingencia de dimensión R×C no ordenadas, utilizando como medida de comparación la diferencia entre el p-valor exacto y asintótico. Se analizaron cinco (05) ejemplos que presentan tablas de contingencia no ordenadas, publicados en la literatura científica internacional relacionados con estudios biomédicos, con el objeto de mostrar bajo cuales condiciones ambos enfoques difieren o convergen para las pruebas de independencia de Pearson, Razón de Verosimilitud y Freeman-Halton. Los resultados mostraron que el comportamiento de las metodologías exacta y asintótica depende del tamaño de muestra, dimensión, balanceo y dispersión de la tabla de contingencia y prueba aplicada. Para los casos estudiados se encontró que los p-valores exactos y asintóticos presentaron diferencias notables para tamaños de muestras pequeños; sobre todo en tablas de contingencia desbalanceadas y dispersas; y mostraron convergencia de los p-valores asintóticos a los exactos en la medida que el tamaño de muestra y dimensión de la tabla era mayor.

A comparative study between permutation and asymptotic tests applied to unordered R×C dimension contingency tables was carried out, using the difference between the exact p-value and the asymptotic one as comparison measurement. Five (05) biomedical research-paper results based on unordered contingency tables were examined from international scientific literature, analyzing how different or equivalent they appear using Pearson, Likelihood ratio and Freeman-Halton independency tests. Results revealed that both methodologies, exact and asymptotic, behave depending on sample size, dimensions, balance and dispersion of the contingency table, as well as on the test applied. The exact and asymptotic p-values showed striking differences for small sample sizes mainly in unbalanced and sparse contingency tables, but they converged as the sample size and table dimensions increased.