流行病学02筛检

筛检,Screening,筛检起源于19世纪，用来预防结核病。20世纪早期，保险公司用它筛查参加保险的人。近年，筛检在疾病控制工作中的应用不断扩大，不仅用于发现人群中多种慢性病早期病人，还用来识别可能发生这些疾病的高危个体。,概述 筛检试验的评价 提高筛检收益的策略筛检的偏倚 筛检收益的评价,（一）定义 筛检（screening）指用简便、快速的试验或检查方法有组织地对人群进行检查，以发现某病的可疑患者的一种调查方法。 筛检试验（screening test）指用于筛检的检查方法。 从健康人群中早期发现可疑病人的一种措施，不是对疾病做出诊断。,一、 概 述,图71 疾病自然史与筛检示意图,易感期,临床前期,临床期,残疾、死亡,开始暴露,出现症状,疾病发生,诊断,治疗,康 复,图72 疾病自然史与筛检示意图,开始暴露,出现症状,临床前可检查期,疾病发生,诊断,治疗,如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征，如肿瘤的早期标识物（biomarkers）、血压升高、血脂升高等，则可使用一种或多种方法将其查出，并对其做进一步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后,易感期,临床前期,临床期,残疾、死亡,康 复,筛检,图7-4 筛检试验流程图,（二）筛检分类,按筛检对象的范围整群筛检(mass screening)选择性筛检(selective screening)按筛检项目的多少单项筛检(single screening)多项筛检(multiple screening),（三）筛检的目的,二级预防 ：“三早”措施一级预防：危险因素的筛检了解疾病的自然史，揭示疾病的 “冰山现象”,（四）筛检原则筛检的疾病能进一步诊断或有有效的治疗方法筛检的疾病或缺陷是一个严重的公共卫生问题筛检的疾病有合适的筛检方法 理想的筛检方法是特异、灵敏、简便、快速、安全、经济和易接受筛检对象自愿接受筛检试验筛检的成本和效益应当是合理的,（五）筛检试验与诊断试验的区别,筛检试验的评价就是将待评价的筛检试验与诊断目标疾病的标准方法即“金标准”(gold standard)进行同步盲法比较，判定该方法对疾病“诊断”的真实性和价值。,二、筛检试验的评价,确定“金标准”,“金标准”指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法，也称为标准诊断金标准,活/尸检手术发现微生物培养,特殊检查影像诊断长期随访的结果,选择研究对象,病例组 用金标准确诊有病的病例，应包含典型的、不典型病例，早、中、晚期病例，轻、中、重病例、有和无并发症的患者对照组 用金标准证实没有目标疾病的其他病例，特别是与该病容易混淆的病例正常人一般不宜纳入对照组,样本大小的计算,待评试验的灵敏度待评试验的特异度显著性检验水平，一般为0.05容许误差，一般为0.050.10 当灵敏度和特异度均接近50%时，可用近似公式,待评价筛检方法的灵敏度(病例组)或特异度（对照组）,正态分布中累积概率等于2时的值,待评价的筛检试验的估计灵敏度为75%，特异度55%，计算病例和对照组的样本量设 = 0.05， = 0.08，则：n1 = (1.96/0.08)2(1-0.75)0.75=112.5113n2 = (1.96/0.08)2(1-0.55)0.55=148.6149评价该试验，病例组为113例，对照组为149例,金标准,目标人群,病人,非病人,待评价筛查方法,评价指标,图75 筛查方法的评价与选择程序,整理评价结果,表7-1 筛检试验评价,（一）真实性(validity,效度) 指测量值与实际值相符合的程度，故又称准确性(accuracy)灵敏度(sensitivity)与假阴性率(false negative rate)特异度(specificity)与假阳性率(false positive rate)正确指数（Youdens index ）似然比（likelihood ratio , LR ）预测值（predictive value，PV） 一致性（agreement rate）,灵敏度 即实际有病而按该筛检试验的标准被正确地判为有病的百分比 反映筛检试验发现病人的能力,特异度 即实际无病按该诊断标准被正确地判为无病的百分比 反映筛检试验确定非病人的能力,假阴性率 (漏诊率) 指实际有病，根据筛检试验被确定为无病的百分比 反映的是筛检试验漏诊病人的情况 假阴性率 C/(A+ C) 100% 灵敏度假阴性率1,假阳性率 (误诊率) 即实际无病，但根据筛检被判为有病的百分比 反映的是筛检试验误诊病人的情况,假阳性率B/(B+D) 100%特异度假阳性率1,正确指数 (约登指数) 表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力 约登指数=灵敏度+特异度-1 =l(假阴性十假阳性) 范围在01之间 指数越大，其真实性越高,似然比 属于同时反映灵敏度和特异度的复合指标，是筛检试验的结果在患者中出现的概率与在非患者中出现的概率之比。 该指标全面反映了筛检试验的诊断价值，非常稳定 计算只涉及灵敏度与特异度，不受患病率的影响,阳性似然比 是筛检试验的阳性结果在患者中出现的概率（真阳性率）与在非患者中出现的概率（假阳性率）之比。 该指标反映了筛检试验正确判断阳性的可能性是错误判断阳性可能性的倍数,比值越大，试验结果阳性时为真阳性的概率越大,阴性似然比 是筛检试验的阴性结果在患者中出现的概率（假阴性率）与在非患者中出现的概率（真阴性率）之比。 该指标表示错误判断阴性的可能性是正确判 断阴性可能性的倍数,比值越小，试验结果阴性时为真阴性的可能性越大,预测值,是筛检试验结果阳性或阴性时受试对象有或无疾病的概率。阳性预测值(positive predictive value, PPV)阴性预测值(negative predictive value, NPV),PPV 即真阳性者占诊断试验阳性者总数的百分比。 NPV 即真阴性者占筛检试验阴性者总数的百分比。,预测值与受检人群目标疾病患病率的关系,阳性预测值、阴性预测值与患病率、灵敏度和特异度的关系，根据Bayes定理可用以下公式,患病率对阳性预测值的影响,患病率对预测值的影响，要比灵敏度和特异度对预测值的影响明显得多。,表22 不同患病率、灵敏度与特异度的情况下 阳性预测值与阴性预测值的变化,一致性粗一致性（总符合率）：是筛检试验判定的结果与标准诊断的结果相同的数占总受检人数的比例。 粗一致性受受试人群患病率的影响。患病率越高，粗一致性越高。,=1/4（Se+Sp+PPV+NPV）,粗一致性受受试人群患病率的影响,（二） 可靠性 (reliability),也称信度、精确度(precision)或可重复性(repeatability) 是筛检试验在完全相同的条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。 观察者变异、测量工具变异及研究对象的生物学变异,计量资料：标准差和变异系数(CV) 计数资料：符合率和Kappa指数,kappa指数（K 指数）,是评价观察符合程度的常用指标。 K 指数是实际符合率与最大可能符合率之比。实际符合率为观察符合率与机遇符合率（agreement rate by chance）之差。最大可能符合率为1-机遇符合率。 Kappa值=实际符合率/最大可能符合率,Po：观察符合率 Pc：机遇符合率 PO=（a+d）/N,Kappa值判断标准,K 指数的变化范围在-11之间，其值愈大，试验的诊断价值越高，或两试验的吻合强度越大。完全符合：0.811.00基本符合：0.610.80中等符合：0.410.60一般符合：0.210.40少许符合：0.000.20缺乏符合：0.00,例1 人群某病患病状况与筛检结果的关系,80 245 730 775 210 810 1020,灵敏度78.6,特异度90.1,假阳性率9.9,假阴性率21.4,一致率87.7,正确指数0.69,阴性似然比0.24,阳性似然比7.94,阴性预测值94.2,阳性预测值67.3,Kappa=0.65,三、提高筛检收益的策略,选择患病率高的人群 选择有特殊表现的人群 选用高灵敏度的筛检试验 采用联合试验的方法,平行（并联）试验（parallel tests） 同时作两个或几个试验，只要有一个出现阳性就判断为阳性，或全部出现阴性时才判断为阴性。 并联试验的效应是提高了灵敏度和阴性预测值，但降低了特异度和阳性预测值。 并联试验适用于以下情况：急需作出诊断现有的试验灵敏度都不高,系列（串联）试验（serial tests） 是先后作作两个或几个试验，全部出现阳性时才判断为阳性，或只要有一个出现阴性就判断为阴性，并停止试验。 串联试验的效应是提高了特异度和阳性预测值，降低了灵敏度和阴性预测值。,串联试验适用于下列情况：最后确诊时特别需要避免误诊；对某些昂贵、复杂及有危险的试验，则应先作经济、简单及安全的试验，当结果提示有问题时再做这些试验；现有的试验特异度都不高。,方 式 试验 试验B 结果 影响-并 联 灵敏度 特异度 -串 联 特异度 灵敏度 / ,表74 OB和OA联合试验筛检大肠癌结果,粪便隐血试验（OB）灵敏度61.33特异度94.44,粪便隐白蛋白试验灵敏度66.67特异度80,串联试验灵敏度36特异度97.78,并联试验灵敏度92特异度76.67,筛检试验阳性结果截断值的确定,理想的筛检试验 灵敏度、特异度均应接近100%。 但在实际工作中很难达到，往往表现为灵敏度则特异度。 两者高低的转换与确定筛检试验阳性结果的截断值(cut off point)或临界点的选择密切相关。,图77 病人与非病人观测值分布类型,表73 糖尿病血糖试验不同血糖水平的灵敏度和特异度分布,确定临界值,对严重、可治疗的疾病，以提高灵敏为主，临界点向左移，尽量发现可疑病人对不很严重的疾病，以提高特异度为主, 临界点向右移，尽量将非病人鉴别出来如果假阳性者作进一步诊断的费用太贵,为了节约经费，可将临界点向右移如果灵敏度和特异度同等重要，可将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,确定截断值的方法,统计学方法：呈正态分布时，可用1.96s,结合临床选定一侧的界限；也可以用百分位数法。两组测量值分布交叉之点 约登指数最大值对应之点 危险度确定法 受试者工作特性曲线,用真阳性率和假阳性率作图得出的曲线，可反映灵敏度和特异度的关系,受试者工作特性曲线 ( Receiver operator characteristic curve, ROC ),图78 糖尿病血糖试验的ROC曲线,横轴表示假阳性率(1-特异度),纵轴表示真阳性率(灵敏度),A点代表筛检试验的特定阳性标准值相对应的灵敏度和特异度,ROC曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验的诊断价值，从而帮助临床医师作出最佳选择,图79 CT和放射性核素脑扫描诊断脑瘤的ROC曲线,领先时间偏倚（lead time bias）领先时间（lead time）是指通过筛检试验，在慢性病自然史的早期阶段，如症状出现前，提前做出诊断，从而赢得提前治疗疾病的时间领先时间偏倚是指筛检诊断时间和临床诊断时间之差被解释为因筛检而延长的生存时间,四、常见偏倚,1992筛检诊断,1996临床诊断,2006死亡,领先时间4年,真正存活时间10年,存活时间14年,1992筛检诊断,2006死亡,存活时间14年,图7-10 领先时间偏倚示意图,病程长短偏倚（length bias）,疾病 开始,筛检查出,症状开始,死亡,O,P,Y,D,O,P,Y,D,O,P,Y,D,O,P,Y,D,O,P,Y,D,Y,O,D,P,O,P,Y,D,时间,筛检,图7-11 病程长短偏倚示意图,恶性程度高,恶性程度低,一些恶性程度低的肿瘤 病人常有较长的临床前期，而恶性程度高的同类肿瘤病人的临床前期较短。因此，前者被筛检到的机会较后者大，而前者的生存期