[현타일보 20220108] 자가진단 키트의 정확성. 민감도? 특이도? > 과학기술

방역 시스템이 감당할 수 없을 만큼 감염자가 늘자 자가진단키트 사용이 활성화되고 있다. 자가 진단 키트를 사용하여 1차적으로 걸러내고 양성인 사람에 대해서 PCR 검사를 다시하는 방식으로 전환하여 인력도 많이 들고 결과가 나오는 시간도 느린 전수 PCR 방식을 보완하고자 하는 것이다.

문제는 이 자가진단키트가 PCR 검사만큼 정확성을 보장하지 않는다는 것이다. 그래서 양성이 나오면 이게 얼마나 믿을 수 있는 결과인지, 음성이 나오면 정말 음성인지 그 결과의 신뢰성이 얼마나 될까? 이를 수치화한 것이 민감도, 특이도 등의 계량 방법이다.

통계학에서 통계 모델의 정확도를 검증하는데 사용하는 성능 평가 지수 중 널리 쓰이는 것이 F1 스코어이다. 보통 4분면을 그리고 그 위에 네가지의 경우를 기입한다. TP 면 양성을 맞춘 경우 TN 이면 음성을 맞춘 경우이다. F가 붙으면 못 맞춘 경우이다. FP 면 양성으로 잘못 진단한 것이고 FN 이면 음성으로 잘못 진단한 것이다. 양성 음성으로 분류되는 진단은 이 4개의 범주에 포함될 수 있다. 각각의 케이스가 발생한 숫자를 기재하고 이를 분석하는 방법이다.

F1 스코어는 정밀도와 재현율의 평균이다. 하지만 F1이 중요한 것이 아니고 정밀도 재현율 등의 의미를 이해하는 것이 중요하다. 여기서 재현율(Recall) 을 민감도라고도 부르기도 한다. 이는 실제 양성인 사람 중에 제대로 판정한 사람의 비율로 이해하면 좋을 것이다. TP/(TP+FN) 이라는 식을 쓰는데 FN 즉 음성이라고 잘못 판정한 사람이 적을수록 값이 높아진다.

특이도는 그 반대라고 생각하면 된다. TN/(TN+FP) 이라는 수식을 사용하며 FP 즉 양성으로 잘못 판정한 사람이 적을 수록 특이도는 올라간다.

시중의 자가 진단키트는 민감도가 80% 중반에서 90% 초반 정도이다. 즉 양성이라고 판정했는데 실제로는 음성인 사람이 10% 가량 된다는 것이다. 그러면 너무 정확도가 떨어지지 않을까? 실제로 이러한 우려 때문에 방역당국은 자가진단키트 사용을 권장하지 않았다. 진단 결과에 대한 신뢰가 떨어지고 혼란을 야기할 수 있기 때문이다. 그러면 자가진단키트는 현상황에서 무의미한 것일까? 그렇지는 않다. 자가진단키트의 특이도가 99%~100% 로 높기 때문이다.

특이도가 1에 가깝다는 것은 무슨 뜻일까? 진단 결과 음성 판정이 나온 사람은 거의 음성이 맞다는 뜻이다. 의심나는 사람은 자가진단키트를 통해 검사해보고 음성이면 거의 음성으로 믿어도 된다는 것이다. 양성으로 나온 사람만 PCR 검사를 다시 받으면 된다. 이 과정을 통해 전수 PCR 의 부담을 방역당국이 덜 수 있게 되는 것이다.


- 현타일보 제 4호 2022년 1월 8일