Corona-Tests

Was zu falschen Testergebnissen führen kann

Grundsätzlich sind PCR-Tests zuverlässig. Doch Faktoren wie Zeitpunkt, Durchführung und seltene statistische Besonderheiten können zu falschen Test-Ergebnissen führen. Anhand der folgenden Szenarien erklären wir warum:

Grafik einer Familie mit Mutter, Vater und Kind am Flughafen. Der Vater ist mit Coronaviren gekennzeichnet.
Grafik einer Familie mit Mutter, Vater und Kind am Flughafen. Der Vater ist mit Coronaviren gekennzeichnet. Eine Frau führt Coronatests durch.
Grafik einer Familie mit Mutter, Vater und Kind am Flughafen. Der Vater ist mit Coronaviren gekennzeichnet. Über ihm erscheint ein negatives Zeichen.
Grafik einer Familie mit Mutter, Vater und Kind am Flughafen. Der Vater ist mit Coronaviren gekennzeichnet. Über ihm erscheint ein negatives Zeichen.

Szenario 1: Flughafen

Eine Familie kehrt aus dem Urlaub in einem Risikogebiet zurück.

Bei Ankunft in Deutschland machen sie einen Test am Flughafen. Sollte das Ergebnis negativ sein, müssen sie nicht 14 Tage in Quarantäne*.
*Stand 25.09.2020

Alle Tests sind negativ – obwohl sich der Vater tatsächlich am Tag vor der Abreise infiziert hat.

Ursache: Der Zeitpunkt

Wird ein Test zu früh im Infektionsverlauf durchgeführt, kann es fälschlicherweise zu einer negativen Diagnose kommen.

Grafische Darstellung des Symtomverlaufs. Man sieht, dass die Viruslast am ersten Tag der Symtome am höchsten ist. Der PCR-Test schlägt erst einige Tage nach der Infektion richtig an.

Grund dafür ist, dass die Virenlast im Rachen in den ersten Tagen nach der Infektion noch gering ist.

Laut Robert-Koch-Institut ist ein Test in den ersten Tagen nach einer möglichen Ansteckung noch nicht wirklich aussagekräftig.

Eine zweimalige bzw. zeitversetzte Testung (z. B. am Tag 5 bis 7 nach Exposition [also Tag der Infektion]) erhöht die Aussagekraft und reduziert das Restrisiko relevant.
Robert-Koch-Institut | Stand 11.08.2020
Grafische Darstellung einer Party. Sechs Menschen sind zu sehen, davon ist einer mit Coronaviren markiert.
Grafische Darstellung einer Party. Sechs Menschen sind zu sehen, alle sind nun mit Coronaviren markiert. Der erste, der infiziert war, hat nun ein positives Zeichen über sich.
Grafische Darstellung einer Party. Sechs Menschen sind zu sehen, alle sind nun mit Coronaviren markiert. Alle haben nun ein positives Zeichen über sich - außer eine Person: Er hat ein negatives Zeichen über sich, obwohl er infiziert ist.
Grafische Darstellung einer Party. Sechs Menschen sind zu sehen, alle sind nun mit Coronaviren markiert. Alle haben nun ein positives Zeichen über sich - außer eine Person: Er hat ein negatives Zeichen über sich, obwohl er infiziert ist.

Szenario 2: Private Feier

Bei einer Geburtstagsfeier befindet sich eine infizierte Person im Raum, die aber noch keine Symptome hat.

Am Tag darauf bekommt die Person Symptome und lässt sich testen. Das Ergebnis ist positiv, woraufhin sich auch alle anderen Partygäste testen lassen.

Alle sind infiziert, jedoch fallen nicht alle Tests positiv aus.

Ursache: Die Durchführung

Auch hier könnte der Test bei den Partygästen zu früh durchgeführt worden sein.

Tatsächlich war in diesem Szenario eine falsche Testdurchführung für die falsche Diagnose verantwortlich:

Die Viruslast im Rachen der Gäste ist noch sehr gering. In diesem Fall ist die richtige Entnahme der Probe besonders wichtig.

Eine Grafik zeigt einen Querschnitt zweier Köpfe. Das Teststäbchen wird durch die Nase in den Rachen eingeführt. Bei einem Kopf sitzt das Stäbchen aber zu weit vorne, der markierte Rachenraum wird nicht erreicht. Beim anderen geht das Stäbchen weit genug in den Rachen.

Ein falsches Ergebnis kann in manchen Fällen durch falsche Entnahme, Lagerung oder Transport entstehen.

Was falsch-negative Tests so gefährlich macht:

Falsch-negative Testergebnisse können Menschen in falscher Sicherheit wiegen. Im schlimmsten Fall stecken sie dadurch unbewusst Risikogruppen an.

Grafische Darstellung einer Schule mit drei Etagen und mehreren Klassenzimmern und Räumen. In der 3. Etage ist ein infizierter, positiv getesteter Schüler.
Grafische Darstellung einer Schule mit drei Etagen und mehreren Klassenzimmern und Räumen. Alle Schüler im Gebäude sind nun mit Testergebnissen versehen. Um den Schüler herum sind viele richtig positive. Weiter weg werden es weniger. Ganz entfernt sind fast nur richtig-negative.
Grafische Darstellung einer Schule mit drei Etagen und mehreren Klassenzimmern und Räumen. Alle Schüler im Gebäude sind nun mit Testergebnissen versehen. Um den Schüler herum sind viele richtig positive. Weiter weg werden es weniger. Ganz entfernt sind fast nur richtig-negative. Bis auf eine Person im 1. Stock, sie ist falsch-positiv.
Grafische Darstellung einer Schule mit drei Etagen und mehreren Klassenzimmern und Räumen. Alle Schüler im Gebäude sind nun mit Testergebnissen versehen. Um den Schüler herum sind viele richtig positive. Weiter weg werden es weniger. Ganz entfernt sind fast nur richtig-negative. Bis auf eine Person im 1. Stock, sie ist falsch-positiv.

Szenario 3: Ausbruch in Schulklasse

Eine Schule mit 110 Kindern muss in Quarantäne. Der Grund: Eines der Kinder wurde positiv getestet.

Alle Kinder – auch jene, die keinen Kontakt zum infizierten Kind hatten – werden getestet. Die Testergebnisse der anderen Kinder kommen fast alle richtig zurück. Elf Kinder bekommen ein positives Ergebnis, 99 ein negatives.

Doch eines der Kinder ist fälschlicherweise positiv getestet worden.

Ursache: Der Test selbst

Es ist äußerst selten, dass der Test selbst ein falsches Ergebnis verursacht. Kommt es jedoch vor, dann kann es an einer statistischen Besonderheit liegen.

Was man dafür wissen muss

Für die Aussagekraft eines Tests spielen folgende drei Faktoren eine Rolle:

Sensitivität

Das ist die Wahrscheinlichkeit, mit der Infizierte richtig-positiv getestet werden.

Je sensitiver ein Test also ist, desto mehr Infizierte werden auch richtig-positiv getestet.

Spezifität

Das ist die Wahrscheinlichkeit, mit der Nicht-Infizierte richtig-negativ getestet werden.

Je spezifischer ein Test ist, desto mehr gesunde Menschen werden auch richtig-negativ getestet.

Prävalenz

Sie sagt aus, wie verbreitet eine Infektion in einer Gesellschaft ist.

Die statistische Besonderheit ist: Je geringer die Verbreitung in der Gesellschaft bzw. der Testgruppe, desto wahrscheinlicher werden falsch-positive Ergebnisse.

Warum war also der Test in der Schule falsch-positiv?

Wäre nur im Klassenverband getestet worden, wären wohl alle Ergebnisse korrekt. Das liegt an der hohen Verbreitung (Prävalenz) in dem Raum.

Im Szenario wurde allerdings die gesamte Schule getestet (Massentest), unabhängig davon ob Kontakt zum Infizierten bestand. Dadurch ist die Prävalenz (Verbreitung) niedrig und die Wahrscheinlichkeit für ein falsch-positives Ergebnis somit höher.

Das liegt am Zusammenspiel von Spezifität (Genauigkeit der Negativ-Ergebnisse) und Prävalenz (Verbreitung).

Grafische Darstellung vom Vergleich zwischen der gezielten Suche unter wahrscheinlich Infizierten versus der ungezielten Suche in einer breiten Masse.

Ein Rechenbeispiel:

Von den 110 Schülern wurden 100 gesunde Menschen getestet. Der Test hat eine Spezifität von 99 Prozent. Daher bekam eine gesunde Person ein falsch-positives Ergebnis.

Diese Art der statistisch falschen Ergebnisse ist laut Robert-Koch-Institut sehr selten.

Die Spezifität der PCR-Tests ist nämlich sehr hoch. Das Robert-Koch-Institut geht von mehr als 99,9 Prozent aus.

Icon Spezifität

Um falsche Ergebnisse auszuschließen, verwenden viele Labore außerdem bei unsicheren Ergebnissen mehrere PCR-Tests verschiedener Firmen.

Zusammengefasst:

Die PCR-Tests sind grundsätzlich verlässlich, doch Faktoren wie Zeitpunkt der Testung, Durchführungsfehler oder statistische Faktoren können die Richtigkeit eines Corona-Tests beeinflussen.

Alle 3 Personengruppen aus den Szenarien in einem Bild. An ihnen verorten sich die Icons: Icons für Zeitpunkt, Durchführung, Statistik

Daher gilt:

Ein einzelnes negatives Testergebnis kann falsch sein. Deswegen sollte man die Bewertung einer Infektion nicht nur von einem Test abhängig machen, sondern auch immer im Kontext sehen:

Eine Liste mit Icons: Habe ich Symptome? Komme ich gerade aus einem Risikogebiet? Hatte ich Kontakt mit einem Infizierten?

Gleichzeitig sollte man selbst bei einem negativen Ergebnis nicht darauf schließen, dass man in nächster Zeit niemanden anstecken könne, sondern sollte weiterhin die Abstands- und Hygieneregeln einhalten.

3 Icons für Abstand, Hände waschen, Alltagsmaske

ZDFheute Logo.

Quellen:
Prof. Johannes K. Knobloch, Mikrobiologe und Krankenhaushygieniker, UKE Hamburg; Auswärtiges Amt; Bundesgesundheitsministerium; Robert-Koch-Institut; Clinical Chemistry and Laboratory Medicine; Covid-19-Patienten schon zweieinhalb Tage vor Symtombeginn infektiös, Pneumo News, 3/2020; Gesellschaft zur Förderung der Qualitätssicherung in medizinischen Laboratorien

Redaktion:
Jennifer Werner
Lucas Eiler

Im Auftrag des ZDF:

Autor und Autorinnen:
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