第七章 筛检南京医科大学公共卫生学院流行病学课件

单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 第七章 筛检 Screening 主要内容 n 概述 n 筛检试验的评价 n 筛检效果的评价 n 筛检试验中常见偏倚及控制 Date2第七章 筛检 疾病自然史 超前期示意图 结 局 疾病 开始 筛 检 出现 症状 诊 断 超前期 Date3第七章 筛检 第一节 概 述 一、概念 筛检 screening 运用快速、简便的试验、检 查或其他方法，将健康人群 中那些可能有病或缺陷、但 表面健康的个体，同那些可 能无病者鉴别开来。 Date4第七章 筛检 Example of Screening Date5第七章 筛检 筛检的分类 n 根据筛检对象的范围不同 整群筛检(mass screening) 选择性筛检(selective screening) n 根据所用的筛检方法的数量多少 单项筛检(single screening) 多项筛选(multiple screening) Date7第七章 筛检 诊断试验 Diagnostic Test n 根据各种实验室检查，病史 体检所获得的临床资料、X 线、超声诊断等各种公认的 诊断标准，并利用这些资料 和技术标准对疾病和健康状 况做出确切的结论。 Date8第七章 筛检 Apparently Well Population to be Tested Screening Test Diagnostic Test Disease or Risk Factor Present Disease or Risk Factor Absent Negatives (Normal) (Persons presumed to be free of disease) Negative on screening Positive on screen, no disease Positive on screen, disease present Positives (abnormal) presumed to have disease Treatment Intervention Screening Test and Diagnostic Test Date9第七章 筛检 筛检试验仅是一种初步检查，是从健康人群中早期发 现可疑病人的一种措施，不同于诊断。 筛检阳性者需就医，以便得到进一步的诊断和治疗。 筛检Screening 诊断Diagnosis 治疗Therapy 筛检试验阴性（ 真正无病） 筛检试验阳性, 经诊断无病 （可疑有病） 筛检试验阳性, 确诊为患者（ 真正有病） 筛检与诊断的关系 Date10第七章 筛检 区别筛检试验诊断试验 对象健康人或无症状的病人病人或筛检阳性者 目的 病人及可疑病人与无病者区 分开来 病人与可疑有病但实际无病的人区 分 要求 快速、简便，有高灵敏度， 最好能发现所有病人 诊断试验要求有科学性和准确性， 特异度高，能排除所有非病人 费用应是简单、廉价的方法 多运用实验室、医疗器械等手段， 一般花费较贵 处理 阳性须进一步作诊断试验以 便确诊 结果阳性者要随之以治疗 筛检试验与诊断试验的区别 Date11第七章 筛检 二、筛检的目的和意义 n 发现某病可疑患者，并进一步确诊，达到早期 治疗的目的，实现二级预防。 n 发现高危人群，筛检疾病的危险因素，采取措 施，预防或延缓疾病发生，实现一级预防。 n 识别疾病的早期阶段，帮助了解疾病的自然史 。 Date12第七章 筛检 三、应用筛检的原则 筛检的疾病是当地一个重大的公共卫生问题 有进一步确诊的方法与条件 具备有效的治疗或预防方法 该病的自然史明确 该病具有较长的潜伏期或领先时间 预期有良好的筛检效益 最基本的条件是：适当的筛检方法、确诊方法 和有效的治疗手段，三者缺一不可。 社会学方面 科学方面 伦理学方面 Date13第七章 筛检 n所筛查疾病或状态应是该地区当前重大的公共卫生问题 n所筛查疾病或状态应有可识别的早期临床症状和体征 n所筛查疾病或状态经确诊后有可行的治疗方法 n对所筛检疾病的自然史，从潜伏期到临床期的全部过程有 比较清楚地了解 n用于筛检的试验必须具备快速、经济、有效的特点 n所用筛检技术应易于被群众接受、安全可靠 n对筛检试验阳性者，保证能提供相应的诊断和治疗方法， 或可行的预防措施 n对发现的病人应有统一的治疗和处理标准与方案 n必须考虑整个筛检、诊断与治疗的成本与效益问题 n筛检计划是一连续过程，应定期进行，不是一劳永逸的事 三、应用筛检的原则 对疾病本身的要求 对筛检技术 的要求 对筛检配套措施的要求 Date14第七章 筛检 四、筛检的伦理学问题 n尊重个人意愿 n有益无害 n公正 Date15第七章 筛检 第二节 筛检试验的评价 一、筛检试验的评价方法 确定金标准 选择受试对象 样本量的估计 整理评价结果 Date16第七章 筛检 1、确定金标准 n 所谓“金标准”是指当前临床医学界公认的诊断 疾病的最可靠方法。 n 使用金标准的目的就是准确区分受试对象是否 为某病患者。 n 较为常用的金标准有活检、手术发现、微生物 培养、尸检、特殊检查和影像诊断，以及长期 随访的结果等。 Date17第七章 筛检 一种被广泛接受或认可的具有高度灵敏度 和特异度的诊断方法或标准。 Gold Standard nThe test that is used to determine if a disease is truly present or not . nOther tests are compared to it to determine their accuracy . 金标准： Date18第七章 筛检 2、选择研究对象 n 病例组选择 应考虑各型病人：典型、不典型；严重程度（轻中 重）；病程阶段（早中晚）；并发症；治疗史 n 对照组选择 最好选择需要与研究疾病鉴别（金标准证实没有目 标疾病）的其他病人，即所选择的对照组与病例组 具有许多相似的条件（在年龄、性别及某些重要的 生理状态等方面具有可比性）。 受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群！ Date19第七章 筛检 3、样本量的估计 n 影响样本量的因素： 待评价筛检试验的灵敏度 待评价筛检试验的特异度 显著性检验水平 容许误差 Date20第七章 筛检 3、样本量的估计 n当待评价筛检试验的灵敏度和特异度均接近50 n当待评价筛检试验的灵敏度或特异度小于20%或 大于80%，样本率的分布呈偏态，需要对率进行 平方根反正旋转换 Date21第七章 筛检 4、整理评价结果 本来有病，被筛检为阳性 本来有病，被筛检为阴性 本来无病，被筛检为阳性 本来无病，被筛检为阴性 Date22第七章 筛检 4、整理评价结果 筛检试验 金标准 合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N Date23第七章 筛检 二、筛检试验的评价指标 n 真实性（validity）：试验结果和真实结果的符合程度 灵敏度、特异度、假阴性率、假阳性率、似然比、正 确诊断指数、符合率 n 可靠性（reliability） ：精确性、可重复性、一致性 标准差、变异系数、符合率、Kappa值 n 预测值（predictive value） 阳性预测值、阴性预测值 理想的筛检试验应是对人体安全无害、操作简便 、出结果迅速并可靠、易为被筛检对象所接受。 Date24第七章 筛检 n 灵敏度（sensitivity）：真阳性率 n 假阴性率（false negative rate）：漏诊率 筛检试验金标准合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 真实性（validity） Date25第七章 筛检 n 特异度（specificity）：真阴性率 n 假阳性率（false positive rate）：误诊率 筛检试验金标准合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 真实性（validity） Date26第七章 筛检 n正确指数（Youdens index），约登指数 （特异度灵敏度）1 1（假阳性率假阴性率） 筛检试验金标准合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 真实性（validity） Date27第七章 筛检 似然比（likelihood ratio，LR） 指病人中出现某种试验结果的概率与非病人 中出现相应结果的概率之比。 似然比是一个相对稳定的综合性评价指标， 与灵敏度、特异度一样，不受患病率的影响 。 筛检试验金标准合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 真实性（validity） Date28第七章 筛检 真实性（validity） n阳性似然比(positive likelihood ratio，LR） n阴性似然比(negative likelihood ratio，LR） 阳性似然比：表示正确判断阳性的可能性是错判 阳性可能性的倍数。此值愈大，筛检试验的价值 愈高。 阴性似然比：表示错判阴性的可能性是正确判断 阴性的可能性的倍数。此值愈小，筛检试验的价 值愈高。 筛检试验金标准合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N Date29第七章 筛检 n 标准差与变异系数 coefficient of variance，CV n 符合率（agreement rate）与Kappa值 符合率 乙医生/ 第二次 甲医生/第一次 合计 阳性阴性 阳性ABR1 阴性CDR2 合计C1C2N 可靠性（reliability） Date30第七章 筛检 筛检/乙 /第二次 金标准/甲/第一次 合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N n符合率（agreement rate），又称一致率 符合率 可靠性（reliability） Date31第七章 筛检 Kappa值判断标准 Kappa值一致性强度 0弱 00.2轻 0.210.40尚好 0.410.60中度 0.610.80高度 0.811最强 取值范围： -1和1之间 乙医生/ 第二次 甲医生/第一次 合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 可靠性（reliability） Date32第七章 筛检 nKappa值 = 实际一致性/非机遇一致性 n 观察一致性 n 机遇一致性 n 非机遇一致性 = 1-Pc n 实际一致性 = Po-Pc 乙医生/ 第二次 甲医生/第一次 合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 可靠性（reliability） Date33第七章 筛检 乙医生 甲医生 肺门淋巴结核4610 正常 1232 56 (r1) 44 (r2) 合计58(c1)42(c2)100 甲乙医生阅读同样胸部X线片的筛检一致率 肺门淋巴结核 正常 合计 例： Date34第七章 筛检 不一致 0% 观察一致性 0% 机遇一致性的期望值排除机遇后的实际一致性 78%51%=27% 100% 一致 100% 排除机遇后的最大可能一致性 （非机遇一致性） 100%51%=49% 图示： Date35第七章 筛检 灵敏度、特异度 假阴性率、假阳性率 阳性似然比、阴性似然比 正确指数 符合率 ？ 例： Date36第七章 筛检 影响可靠性的因素 n 受试对象生物学变异 n 观察变异 观察者之间 观察者自身 n 实验室条件 测量仪器、试剂、时间、温度等实验 条件和试验环境所致的变异 Date37第七章 筛检 n 阳性预测值(positive predictive value) n 阴性预测值(negative predictive value) 筛检试验金标准合计 患者非患者 阳性真阳性 A假阳性 BR1 阴性假阴性 C真阴性 DR2 合计C1C2N 预测值（predictive value） Date38第七章 筛检 灵敏度、特异度、患病率与预测值的关系 n阳性预测值、阴性预测值与患病率、 灵敏度和特异度的关系： Date39第七章 筛检 n当疾病患病率低时，阳性预测值比较低；如果筛检试验 的特异度略有下降，假阳性将上升，阳性预测值将下降 。 n当灵敏度与特异度不变时，阳性预测值随患病率的增加 而上升，对阴性预测值影响甚微。 灵敏度、特异度、患病率与预测值的关系 Date40第七章 筛检 灵敏度、特异度、患病率与预测值的关系 Date41第七章 筛检 患病率与预测值的关系 预 测 值 (% ) 患病率(%) 试验阳性 试验阴性 20406080100 20 40 60 80 100 筛检试验预测值的高低并不完全依靠试验本身，在很大 程度上依靠当地人群某病的患病率。 一般认为在患病率较高的人群中开展筛检意义较大，有 较大收益。 Date42第七章 筛检 影响预测值的因素 n 疾病的患病率 患病率下降，阳性预测值降低。 n 灵敏度 在患病率不变的情况下，随着灵敏度的升高， 阴性预测值升高，阳性预测值下降。 n 特异度 在患病率不变的情况下，随着特异度的升高， 阳性预测值升高，阴性预测值下降。 Date43第七章 筛检 非病人 病人 某项诊断标准的数值 Threshold 三、筛检试验阳性结果截断值的确定 理想情况 人 数 Date44第七章 筛检 非病人 病人 某项诊断标准的数值 Threshold 实际情况 人 数 三、筛检试验阳性结果截断值的确定 Date45第七章 筛检 真阴性 假阴性假阳性 真阳性 例如 Date46第七章 筛检 正常人和病人某项筛检标准的实际分布图 测定值 频 率 % 正常人 病人 误诊 假阳性界值 灵敏度最高 Date47第七章 筛检 测定值 频 率 % 正常人 病人 漏诊 假阴性 界值 特异度最高 正常人和病人某项筛检标准的实际分布图 Date48第七章 筛检 96% sensitive 98% specific 100% sensitive 80% specific 50% sensitive 100% specific 非病人 病人 Sensitivity vs. Specificity Date49第七章 筛检 不同血糖水平筛检糖尿病时的灵敏度和特异度 血糖水平标准（mg dl）灵敏度（）特异度（） 80100.01.2 9098.67.3 10097.125.3 11092.948.4 12088.668.2 13081.482.4 14074.391.2 15064.396.1 16055.798.6 17052.999.6 18050.099.8 19044.399.8 20037.1100.0 Date50第七章 筛检 n如果疾病的预后差，漏掉病人可能带来严重后果，且 目前又有可靠的治疗方法，则临界点可向左移，尽可 能多的发现人群中的可疑病人，但会使假阳性增多。 n如果疾病的预后不严重，而现有诊疗方法不甚理想， 临界点可右移，以降低灵敏度，提高特异度，尽可能 将非患者鉴别出来，但增加了假阴性。 n如果假阳性者作进一步诊断的费用太贵，为了考虑节 约经费，可将筛检试验阳性结果的临界点向右移 n如果灵敏度和特异度同等重要，可将筛检试验阳性结 果的临界点定在非病人的分布曲线与病人的分布曲线 的交界处。 筛检试验阳性结果的临界点的确定 Date51第七章 筛检 ROC曲线法 假阳性率（） 特异度 Date52第七章 筛检 例如 Date53第七章 筛检 ROC曲线法 特异度 血糖测定