第八章 筛检与诊断试验评价

1、共同进步共同进步哦！哦！主讲人：康姮第八章第八章 筛检与诊断筛检与诊断试验的评价试验的评价 提高效率的方法提高效率的方法授课环节授课环节教学目标教学目标知识目标知识目标u掌握筛检与诊掌握筛检与诊断试验的区别，断试验的区别，筛检与诊断试验筛检与诊断试验的评价。的评价。u熟悉筛检的概熟悉筛检的概念。念。u引导学生从现实引导学生从现实的生活体验出发，的生活体验出发，激发学习兴趣。激发学习兴趣。u培养学生的培养学生的分析分析总结总结。u培养学生分析问培养学生分析问题，解决实际问题题，解决实际问题的能力。的能力。u 培养学生运用知培养学生运用知识，理论联系实际识，理论联系实际的能力。的能力。能力目标能力

2、目标情感目标情感目标教学目标教学目标 筛检与诊断试验的区别，筛检与诊断试验的评价。筛检与诊断试验的区别，筛检与诊断试验的评价。重点重点 在医护工作中，如何准确的应用筛检和诊断在医护工作中，如何准确的应用筛检和诊断 并进行正确的评价。并进行正确的评价。难点难点 全国糖尿病研究协作组调查研究组曾于全国糖尿病研究协作组调查研究组曾于1980年在全国有代表性年在全国有代表性的的14个省市个省市30万人口中开展糖尿病调查万人口中开展糖尿病调查 (一一)调查对象调查对象 按当时人口构成比例自人群中抽取样本。按当时人口构成比例自人群中抽取样本。 (二二)筛检方法筛检方法 初筛初筛 4040岁以下者先查尿糖，

3、如阳性，再查餐后岁以下者先查尿糖，如阳性，再查餐后2 2小时血浆糖；小时血浆糖；4040岁以岁以上者同时查尿糖和早上者同时查尿糖和早( (午午) )餐后餐后2 2小时血浆糖。凡餐后小时血浆糖。凡餐后2 2小时血浆糖在小时血浆糖在140mg/dl140mg/dl以上者认为是疑似糖尿病者，需作复查。以上者认为是疑似糖尿病者，需作复查。 复查复查 作口服葡萄糖耐量试验作口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance text(oral glucose tolerance text，OGTT)OGTT)。疑似糖尿病者，按试验操作细则口服葡萄糖疑似糖尿病者，按试验操作细则口服葡萄糖10

4、0g100g，测服前及服后，测服前及服后3030、6060、120120和和180180时血糖水平。此外规定了不同时间时血糖水平。此外规定了不同时间OGTTOGTT曲线的正常曲线的正常上限值。如疑似糖尿病者的上限值。如疑似糖尿病者的OGTTOGTT曲线有三点超出正常上限，可确诊其患曲线有三点超出正常上限，可确诊其患糖尿病，而有两点超出者则为糖耐量异常。糖尿病，而有两点超出者则为糖耐量异常。 案例分析:由上例可看出查尿糖和餐后由上例可看出查尿糖和餐后2 2小时血浆糖属于筛检试验，而口服葡萄小时血浆糖属于筛检试验，而口服葡萄糖耐量试验乃是诊断试验。此例说明了筛检的定义，筛检试验与诊断糖耐量试验乃是

5、诊断试验。此例说明了筛检的定义，筛检试验与诊断试验的区别以及两者的联系。试验的区别以及两者的联系。 一、概念一、概念 筛检（筛检（screening）是运用快速、简便的是运用快速、简便的试验、检查或其他方法，将健康人群中那些试验、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。些可能无病者鉴别开来。它是从健康人群中早期发现可疑病人的一它是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。种措施，不是对疾病做出诊断。第一节第一节 概述概述 诊断试验（诊断试验（Diagnostic test）指应用物理、生

6、物化学、血清免疫学及临指应用物理、生物化学、血清免疫学及临床检查和特殊医疗器械检查，对疾病和健康床检查和特殊医疗器械检查，对疾病和健康状况作出判定的试验。状况作出判定的试验。它是把病人与可疑有病但实际无病者区别它是把病人与可疑有病但实际无病者区别开来。是对疾病做出诊断。开来。是对疾病做出诊断。筛检与诊断试验流程示意图 阴性者阴性者（即未患某（即未患某 种病的人）种病的人）阳性者（即可能阳性者（即可能患某种病或将来患某种病或将来有患病危险的人）有患病危险的人）未患病未患病或不具备危险因素或不具备危险因素治疗性干预治疗性干预患病患病或具备危险因素或具备危险因素定定期期再再筛筛检检各种诊断方法各种诊

7、断方法筛检试验筛检试验外表上健康并接受筛检试验的人群（即健康和虽患病但尚未确诊的人）外表上健康并接受筛检试验的人群（即健康和虽患病但尚未确诊的人） 定定期期再再筛筛检检筛检试验与诊断试验的区别筛检试验与诊断试验的区别筛检试验筛检试验诊断试验诊断试验对象对象目的目的要求要求费用费用处理处理筛检试验与诊断试验的区别筛检试验与诊断试验的区别筛检试验筛检试验诊断试验诊断试验对象对象健康人或无症状的病人健康人或无症状的病人病人或筛检阳性者病人或筛检阳性者 目的目的把可能患有某病的个体与把可能患有某病的个体与可能无病者区分开来可能无病者区分开来 把病人与可疑有病但实际无把病人与可疑有病但实际无病的人区分开

8、来病的人区分开来 要求要求快速、简便、安全，有高快速、简便、安全，有高灵敏度灵敏度 复杂、准确性和特异度高复杂、准确性和特异度高 费用费用经济、简单、廉价经济、简单、廉价一般花费较高一般花费较高 处理处理阳性者须进一步作诊断试阳性者须进一步作诊断试验以确诊验以确诊 阳性者要随之以严密观察和阳性者要随之以严密观察和及时治疗及时治疗 二、筛检的分类二、筛检的分类（一）按筛检对象的范围分类（一）按筛检对象的范围分类1.整群筛检：指对整个规定的人群进行筛检整群筛检：指对整个规定的人群进行筛检 2.选择性筛检：对规定群体中的一个亚群或选择性筛检：对规定群体中的一个亚群或 有某特征的人群进行的筛检。有某特

9、征的人群进行的筛检。（二）按试验的多少分类（二）按试验的多少分类1.单项筛检：用一种试验方法进行某病筛检。单项筛检：用一种试验方法进行某病筛检。2.多项筛检：同时用多中试验方法对某病进行多项筛检：同时用多中试验方法对某病进行 筛检。筛检。三、筛检的目的与意义三、筛检的目的与意义1 1、早发现、早诊断、早治疗、早发现、早诊断、早治疗2 2、筛检疾病的危险因素，保护高危人群、筛检疾病的危险因素，保护高危人群3 3、了解疾病的自然史或开展流行病学监测、了解疾病的自然史或开展流行病学监测四、筛检的应用原则四、筛检的应用原则（一）筛检的疾病是当地一个重大的公共卫生问题（一）筛检的疾病是当地一个重大的公共

10、卫生问题（二）具备有效的治疗或预防方法（二）具备有效的治疗或预防方法（三）有进一步确诊的方法与条件（三）有进一步确诊的方法与条件（四）该病的自然史明确（四）该病的自然史明确（五）该病具有较长的潜伏期或（五）该病具有较长的潜伏期或领先时间领先时间（六）预期有良好的筛检效益（六）预期有良好的筛检效益 领先时间领先时间( (lead time): lead time): 是指从筛检发现到该病是指从筛检发现到该病人因症状而去就诊的时间间人因症状而去就诊的时间间隔。领先时间长的疾病，在隔。领先时间长的疾病，在筛检发现后，有时间加以诊筛检发现后，有时间加以诊断、治疗。其结果优于症状断、治疗。其结果优于症状

11、明显后自动就医的。明显后自动就医的。 多形性卟啉症是一种罕见的遗传性肝代谢异常，多形性卟啉症是一种罕见的遗传性肝代谢异常，一般情况下不表现任何症状，但如果由于偶服巴一般情况下不表现任何症状，但如果由于偶服巴比妥类或磺胺类药物，则有造成麻痹而死亡的危比妥类或磺胺类药物，则有造成麻痹而死亡的危险。目前已可应用一种粪便生化试验筛检出该种险。目前已可应用一种粪便生化试验筛检出该种隐性病例。筛检试验的费用为隐性病例。筛检试验的费用为2 2元元/ /人人。据估计，。据估计，人群中该病的患病率为人群中该病的患病率为4/4/百万百万，隐性病例误服上，隐性病例误服上述两药后急性发作的发生率为述两药后急性发作的发

12、生率为2525，发作者的病，发作者的病死率为死率为2525。例子例子试问试问: :应用上述筛检试验进行筛检是否恰当可行？应用上述筛检试验进行筛检是否恰当可行？ 答案：答案： 假设我们要挽救这种疾病一个患假设我们要挽救这种疾病一个患者的生命，需要筛检者的生命，需要筛检400百万人，花百万人，花费费800百万元。百万元。实际上不可行实际上不可行筛检或诊断试验应具备下列条件：筛检或诊断试验应具备下列条件： 1 1、必须安全可靠、必须安全可靠 2 2、必须有较高的灵敏度和特异度，能有效地区别、必须有较高的灵敏度和特异度，能有效地区别病人和非病人病人和非病人 3 3、必须快速、简单、易进行、价廉，同时还

13、要考、必须快速、简单、易进行、价廉，同时还要考虑易被群众所接受虑易被群众所接受一、评价方法一、评价方法 诊断试验的诊断试验的评价评价就是将待评价的试验与诊断就是将待评价的试验与诊断目标疾病的标准方法目标疾病的标准方法即即“金标准金标准”( (gold standard) )进行同步盲法比较，判定该方法进行同步盲法比较，判定该方法对疾病对疾病“诊断诊断”的真实性和价值的真实性和价值 。第二节第二节 设计与实施设计与实施 1. 1. 确定确定“金标准金标准” “金标准金标准”指当前临床医学界公认的诊指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法，也称为标准诊断断疾病的最可靠的方法，也称为标准诊断金标

14、准金标准 活活/ /尸检尸检 手术发现手术发现 微生物培养微生物培养 特殊检查特殊检查 影像诊断影像诊断 长期随访的结果长期随访的结果研究对象中应该包括两类人：研究对象中应该包括两类人： （1）某病患者：包括典型、不典型；早、中、晚）某病患者：包括典型、不典型；早、中、晚期；轻、中、重型；有、无并发症者，以便使试期；轻、中、重型；有、无并发症者，以便使试验结果具有代表性。验结果具有代表性。（2）某病非患者：包括健康者、特别是易与该病）某病非患者：包括健康者、特别是易与该病相混淆的其他疾病患者，这样才能较好的评价诊相混淆的其他疾病患者，这样才能较好的评价诊断试验的鉴别诊断的价值。断试验的鉴别诊断

15、的价值。 2. 2. 选择研究对象选择研究对象3. 3. 样本大小的计算样本大小的计算v 待评试验的灵敏度待评试验的灵敏度v 待评试验的特异度待评试验的特异度v 显著性检验水平显著性检验水平，一般为，一般为0.050.05v 容许误差容许误差，一般为，一般为0.050.050.10 0.10 v 当灵敏度和特异度均接近当灵敏度和特异度均接近50%50%时，可用近似公式时，可用近似公式 21znpp待评价筛检方法的待评价筛检方法的灵敏度或特异度灵敏度或特异度正态分布中累积概率正态分布中累积概率等于等于2 2时的时的值值4.4.同步、盲法检测同步、盲法检测5.5.资料整理分析资料整理分析评价诊断试

16、验资料分析评价诊断试验资料分析 诊断试验诊断试验 金标准结果金标准结果 结果结果 病人病人 非病人非病人 合计合计 阳性阳性 a（真阳性）（真阳性） b（假阳性）（假阳性） a+b 阴性阴性 c（假阴性）（假阴性） d（真阴性）（真阴性） c+d 合计合计 a+c b+d a+b+c+dv6.6.确定阳性界点确定阳性界点 在选定标准时，应该考虑到假阴性（漏诊，将病人作为非病人）或假阳性（误诊，将非病人作为病人）时，鉴别诊断试验的繁简程度；漏掉一个可能的病例其后果如何，有没有什么严重性；一定间隔期后再一次检查的可能性：以及该病的患病率等因素，以拟定一个合适的标准。在流行病学调查时应严格按规定标准

17、进行诊断，不允许随意更改。这样就应该允许有一定程度的假阳性错误（第一类错误，）或一定程度的假阴性错误（第二类错误，）。 糖尿病血糖试验的糖尿病血糖试验的ROC曲线曲线横轴表示假阳横轴表示假阳性率性率(1-(1-特异度特异度) )纵轴表示真阳纵轴表示真阳性率性率( (灵敏度灵敏度) )拐点代表最佳的拐点代表最佳的阳性界值点阳性界值点受试者工作特性曲线受试者工作特性曲线 ( Receiver operator characteristic curve, ROC ) 1.真实性真实性标准标准一、科学性一、科学性 2.可靠性可靠性 收益收益 3.预测值预测值 二、实用性实用性第三节第三节 筛检与诊断试

18、验的评价筛检与诊断试验的评价筛检或诊断筛检或诊断试验试验 按按“金标准金标准”诊断诊断合计合计患病患病 未患病未患病阳性阳性 a a（真阳性）（真阳性） b b（假阳性）（假阳性） a+ba+b阴性阴性 c c（假阴性）（假阴性） d d（真阴性）（真阴性） c+dc+d合计合计 a+c b+d a+b+c+d=Na+c b+d a+b+c+d=N一、真实性的评价一、真实性的评价真阳性真阳性(A)(A)是指金标准确诊有该病的病例组中，诊断试验检出的阳性例数是指金标准确诊有该病的病例组中，诊断试验检出的阳性例数假阳性假阳性(B)(B)是指无该病的非病例组中，诊断试验检出的阳性例数是指无该病的非病

19、例组中，诊断试验检出的阳性例数假阳性假阳性(C)(C)是指金标准确诊有该病的病例组中，诊断试验检出的阴性例数是指金标准确诊有该病的病例组中，诊断试验检出的阴性例数真阴性真阴性(D)(D)指在金标准确诊无该病的非病例组中，诊断试验检出的阴性例数指在金标准确诊无该病的非病例组中，诊断试验检出的阴性例数 1.灵敏度（灵敏度（sensitivity）称敏感度，又称为称敏感度，又称为真阳性率真阳性率（true positive rate），是指诊断试验将实际有病之人正确判断为患者的能力），是指诊断试验将实际有病之人正确判断为患者的能力。灵敏度灵敏度=a a+c100 2.特异度（特异度（specific

20、ity）称为称为真阴性率真阴性率（true negative rate），它），它表示诊断试验能将实际无病的人正确地判为非患者的能力。表示诊断试验能将实际无病的人正确地判为非患者的能力。 db+d100假阴性率假阴性率=ca + c1003.假阳性率（假阳性率（false positive rate）又称误诊率又称误诊率 bb + d100特异度特异度=4.假阴性率（假阴性率（false negative rate）又称漏诊率又称漏诊率假阳性率假阳性率=11（5）阳性似然比）阳性似然比（6）阴性似然比）阴性似然比阳性似然比越大诊断试阳性似然比越大诊断试验的真实性越好；阴性验的真实性越好；阴性似

21、然比小于，诊断试似然比小于，诊断试验才可能具有临床价值验才可能具有临床价值，阴性似然比越小筛检，阴性似然比越小筛检试验的真实性越好。试验的真实性越好。5.5.正确诊断指数：即约登指数正确诊断指数：即约登指数 （YoudenYoudens indexs index） 约登指数灵敏度特异度约登指数灵敏度特异度 指数范围从，约登指数越接近于，筛检试验指数范围从，约登指数越接近于，筛检试验 的真实性越好，反之越差。的真实性越好，反之越差。 某人应用酶联免疫吸附试验法（某人应用酶联免疫吸附试验法（ELISAELISA）检测血清中癌胚抗检测血清中癌胚抗原（原（CEACEA）以筛检结、直肠癌。应用该筛检试验

22、对部分结、直以筛检结、直肠癌。应用该筛检试验对部分结、直肠癌病人和正常人血清中的肠癌病人和正常人血清中的CEACEA进行检测，结果如下表。进行检测，结果如下表。结、直肠癌病人与正常人血清结、直肠癌病人与正常人血清CEACEA测定结果测定结果阳性阴性假阴性率假阴性率=1-Se=3/17=17.65%假阳性率假阳性率=1-Sp=2/101=1.98%阳性预测值阳性预测值=14/16=87.5阴性预测值阴性预测值=99/102=97.06灵敏度和特异度的关系灵敏度和特异度的关系但升高和下降的幅度不同但升高和下降的幅度不同 。二、可靠性的评价二、可靠性的评价即可重复性。指用同一种诊断方法在同样条件下，

23、对相同即可重复性。指用同一种诊断方法在同样条件下，对相同的人群进行一次以上的检查，获得试验结果的稳定程度。的人群进行一次以上的检查，获得试验结果的稳定程度。1.计量资料计量资料 ：如：如 S、CV。2.计数资料计数资料 （1）观察一致率）观察一致率 对同一事物两人观察或同一个人两次对同一事物两人观察或同一个人两次 观察，结果相一致的百分比。观察，结果相一致的百分比。 观察一致率观察一致率=观察符合例数观察符合例数/观察总例数观察总例数100%（2）卡帕值（）卡帕值（Kappa 值）值）指实际一致率与最大可能一致指实际一致率与最大可能一致率之比。率之比。1.1.变异系数变异系数v变异系数为标准差

24、与算术均数之比变异系数为标准差与算术均数之比 v变异系数变异系数= =（标准差（标准差/ /算术均数）算术均数）100%100% 2.2.符合率符合率 又称一致率又称一致率（agreement/consistency rateagreement/consistency rate） 是诊断试验判定的结果与标准诊断的结果是诊断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相同的数占总受检人数的比例a+d a+b+c+d一致率一致率=%v3.3.一致性检验（一致性检验（kappakappa检验）检验） Kappa分析：考虑了机遇因素对一致性的影响 Kappa值=实际一致性/非机遇一致性)(

25、)()(221122211CRCRNCRCRDANKappa参考P108，表8-5例题影响诊断试验可靠性的因素影响诊断试验可靠性的因素受试对象的生物学差异受试对象的生物学差异同一指标对同一受试者同一指标对同一受试者重复测量时，测量结果不一致的现象。重复测量时，测量结果不一致的现象。观察者的差异观察者的差异由同一观察者或不同观察者对相由同一观察者或不同观察者对相同受试者的同一指标测量时，其结果会不一致。同受试者的同一指标测量时，其结果会不一致。 实验室条件实验室条件实验所用的仪器、设备、试剂实验实验所用的仪器、设备、试剂实验条件不稳定或等采用非同一批次试剂时，均可导致重复条件不稳定或等采用非同一

26、批次试剂时，均可导致重复实验结果的差异。实验结果的差异。 指诊断试验结果能正确判断患病与否的能力。评价指指诊断试验结果能正确判断患病与否的能力。评价指标有预测值、成本效益分析、决策分析等。标有预测值、成本效益分析、决策分析等。1.阳性预测值（阳性预测值（positive predictive value） 指试验结果阳性中，实际患病者的百分率。指试验结果阳性中，实际患病者的百分率。 阳性预测值阳性预测值= 100%2.阴性预测值（阴性预测值（ negative predictive value ） 指试验结果阴性中，非患者的百分比。指试验结果阴性中，非患者的百分比。 阴性预测值阴性预测值= 1

27、00% baadcd三、收益三、收益预测值与患病率的关系预测值与患病率的关系 在诊断试验的灵敏度和特异度不变的情况下在诊断试验的灵敏度和特异度不变的情况下 诊断试验的诊断试验的阳性预测值随着人群患病率的升高而升高；阳性预测值随着人群患病率的升高而升高；阴性预测值随患病率的升高而降低阴性预测值随患病率的升高而降低)1)(1 (特异度患病率患病率灵敏度患病率灵敏度阳性预测值患病率灵敏度患病率特异度患病率特异度阴性预测值)1 ()1 ()1 (预测值与灵敏度和特异度的关系预测值与灵敏度和特异度的关系患病率不变的情况下患病率不变的情况下随着灵敏度的升高，阴性预测值升高，阳性预测值下降随着灵敏度的升高，

28、阴性预测值升高，阳性预测值下降随着特异度的升高，阳性预测值升高，阴性预测值下降随着特异度的升高，阳性预测值升高，阴性预测值下降 灵敏度和特异度对阳性预测值的影响较阴性预测值明显灵敏度和特异度对阳性预测值的影响较阴性预测值明显 阳性预测值与特异度同向变化阳性预测值与特异度同向变化 阴性预测值与灵敏度同向变化阴性预测值与灵敏度同向变化预测值受两方面因素的影响：预测值受两方面因素的影响：（1）诊断试验本身的特性（灵敏度、特异度）的影响。）诊断试验本身的特性（灵敏度、特异度）的影响。（2）受试人群患病率高低的影响。）受试人群患病率高低的影响。 当患病率不变时：灵敏度升高当患病率不变时：灵敏度升高阳性预

29、测值下降阳性预测值下降 当灵敏度、特异度不变时：患病率升高当灵敏度、特异度不变时：患病率升高阳性预阳性预测值升高测值升高3.3.卫生经济学效果评价卫生经济学效果评价v 成本效果分析成本效果分析( (cost-effectiveness analysis) ) 指诊断试验的费用及其获得的生物学效果指诊断试验的费用及其获得的生物学效果v 成本效益分析成本效益分析( (cost-benefit analysis) ) 指诊断试验的费用及其获得的经济效益比较指诊断试验的费用及其获得的经济效益比较v 成本效用分析成本效用分析( (cost-utility analysis) ) 指诊断试验的费用与取得的生命质量改善之指诊断试验的费用与取得的生命质量改善之间的分析评价方法间的分析评价方法四、实用性四、实用性（1）灵敏度高、特异度高，重复性好；）灵敏度高、特异度高，重复性好；（2）可行性好）可行性好 即简单、易行，易于操作者掌握；即简单、易行，易于操作者掌握；（3）能被受试者接受）能被受试者接受 即无损伤、无痛苦、无副作即无损伤、无痛苦、无副作用；用；（4）价格便宜；）价格便宜；（5）出结果周期快。）出结果周期快。截断值（截断值（cut-off value）为划分正常与异常的界限值。）为划分正常与异常的界限值。诊断界值水平对指标的影响诊断界值水