诊断试验评价ppt课件

1、诊断实验评价徐涛主要内容评价诊断实验的常用目的灵敏度、特异度一致率、Youden指数、似然比阳性预测值、阴性预测值ROC曲线ROC曲线的定义和用途ROC曲线下面积的估计和检验何为诊断实验？诊断实验Diagnostic test是指为给患者做出诊断所运用的各种实验室检查、医疗仪器检查及其它方法。包括各种实验室检查诊断、影像诊断和仪器诊断等如X线、超声波、CT扫描、磁共振及纤维内镜等。一项好的诊断实验，应具备疾病存在时能正确地发现疾病、疾病不存在时能正确地排除疾病的才干，即具有较高的诊断准确度。如何评价诊断实验的准确度诊断实验评价的根本方法是用所谓的“金规范，确诊区分某病的病人和非病人，再运用待评

2、价的诊断方法盲法测定这些研讨对象，经过比较两者的一致性情况对新的测定方法进展评价。金规范Gold standard是指当前医学界公认的最准确的诊断方法，如手术、病理学检查、生物标志物的检测等。金规范实际上：能检测出一切患者，同时又能排除一切非患者的检查方法或诊断过程。方法应该100%准确实践上：当前医学公认的诊断疾病的最准确的方法，即规范诊断通常比需评价的诊断实验更昂贵或更危险或更客观但不能及时做出诊断的检查，如组织活检、手术、尸检等。有时只能将数年后的随访结果作为金规范，一些非自限性、在发现可疑征兆数年后疾病表现进展会更明显的疾病如大部分癌症及退行性疾病。如何评价诊断实验的准确度在实践任务中

3、，必需按照某种原那么选择一个诊断规范或阈值，据此判别检测对象能否患有某种疾病。如高血压的诊断规范为：140/90mmHg但是患者与非患者的丈量目的分布常有一定重叠，导致诊断不准确。非患者患者阈值漏诊误诊诊断实验能够出现两类错误假阳性错误：实践未患病但检测结果为阳性，即误诊；假阴性错误：实践患病但检测结果为阴性，即漏诊；一个准确度好的诊断实验应将误诊和漏诊都控制在最小范围内。评价诊断实验的常用目的灵敏度、特异度一致率、Youden指数、似然比阳性预测值、阴性预测值不同研讨对象的诊断实验结果表金标准诊断试验结果阳性阴性合计患者aba+b非患者cdc+d合计a+cb+da+b+c+d灵敏度与假阴性率

4、灵敏度Sensitivity，Se是指真实患者中诊断结果为阳性的概率，也称为真阳性率True Positive Rate，TPR、敏感度，反映了正确诊断某种疾病的才干。假阴性率False Negative Rate，FNR指患者被诊断为阴性的概率，也称为漏诊率。特异度与假阳性率特异度Specificity，Sp是指非患者中诊断结果仍为阴性的概率，也称之为真阴性率True Negative Rate，TNR,反映了疾病不存在时正确排除疾病的才干。假阳性率False Positive Rate，FPR是指非患者被诊断为阳性的概率，也称为误诊率。灵敏度与特异度的可信区间灵敏度和特异度实践上是一种概率

5、目的，故当样本量较大时，其规范误和可信区间的计算可按照正态近似法利用率的规范误和可信区间进展。当样本量较小、或灵敏度和特异度接近1时，可用准确概率法计算其可信区间。(P u/2Sp , P + u/2 Sp) 灵敏度与特异度的规范误灵敏度与特异度例 70例糖尿病患者及510例非患者在口服葡萄糖2小时后进展血糖实验，假设以6.7mmol/L为阳性规范，试计算该血糖实验的灵敏度和特异度。金标准诊断结果阳性阴性合计患者62870非患者162348510合计224356580灵敏度 灵敏度的95%可信区间为： Se u/2SE(Se)=0.8857 1.960.0380=0.8112，0.9602 特

6、异度 灵敏度的95%可信区间为： Sp u/2SE(Sp)=0.6824 1.960.0206=0.6420，0.7228 灵敏度与特异度的关系灵敏度只与真实的患者的检测结果有关；特异度只与真实的非患者的检测结果有关；研讨对象中患者与非患者的比例对灵敏度和特异度的估计值没有影响。随着诊断界值提高，灵敏度降低、漏诊率提高，但特异度提高、误诊率降低；随着诊断界值降低，灵敏度提高、漏诊率降低，但特异度降低、误诊率提高。非患者患者阈值漏诊率误诊率特异度灵敏度灵敏度、特异度与诊断界值当诊断实验的检测结果为定量目的或有序分类变量时，取不同的临界值作为诊断界值cut-off point，实验将有不同的灵敏度

7、和特异度。灵敏度、特异度和诊断界值有关。乳腺超声诊断乳腺肿瘤结果金标准乳腺超声良性1可能良性2可能恶性3恶性4合计良性381363242491恶性71815876970合计45244479181461诊断界值灵敏度特异度1为阳性1.0000.0002为阳性0.9270.7763为阳性0.9190.8494为阳性0.9030.9144为阳性0.0001.000(8+15+876)/970381/491两样本资料灵敏度、特异度的比较这些目的实践上是一种概率目的，可以利用两个或多个率的比较方法，如用根据运用条件用卡方检验或准确概率法比较灵敏度和特异度等。两样本资料灵敏度、特异度的比较分别用A、B两种

8、方法进展糖尿病诊断，试比较两种方法的灵敏度和特异度。金标准A方法诊断结果阳性阴性合计患者62870非患者162348510合计224356580两样本资料灵敏度、特异度的比较金标准B方法诊断结果阳性阴性合计患者581270非患者112398510合计170410580H0：两方法的灵敏度一样 H1：两方法的灵敏度不同 =0.05诊断结果阳性阴性合计A方法62870B方法581270合计12020140P0.05，两种方法的灵敏度的差别无统计学意义。H0：两方法的特异度一样 H1：两方法的特异度不同 =0.05诊断结果阳性阴性合计A方法162348510B方法112398510合计2747461

9、020P0.05，两种方法的特异度的差别有统计学意义。一致率一致率Agreement Rate指研讨对象中诊断正确的例数占总例数的比例，即患者中检查结果为阳性和非患者中检测结果为阴性占总例数的比例，也称为符合率。一致率当对照组不是金规范时：灵敏度称为阳性一致率、阳性符合率；特异度称为阴性一致率、阴性符合率。Youden指数Youden指数Youdens index，J是真阳性率灵敏度与假阳性率之差，即灵敏度和特异度之和减1；Youden指数越大，阐明诊断准确度越高。似然比似然比Likelihood Ratio，LR为两个概率之比，包括阳性似然比LR(+)和阴性似然比LR(-) 。阳性似然比表示

10、患者诊断结果阳性的概率是非患者诊断结果阳性的概率的多少倍。阳性似然比实为真阳性率与假阳性率之比，阳性似然比越大，诊断准确度越高。似然比阴性似然比表示患者诊断结果阴性的概率是非患者诊断结果阴性的概率的多少倍。阴性似然比实为假阴性率与真阴性率之比，阴性似然比越小，诊断准确度越高。一致率、Youden指数和似然比例 70例糖尿病患者及510例非患者在口服葡萄糖2小时后进展血糖实验，假设以6.7mmol/L为阳性规范，试计算该血糖实验的一致率、Youden指数和似然比。金标准诊断结果阳性阴性合计患者62870非患者162348510合计224356580一致率、Youden指数和似然比预测值预测值表示

11、当诊断实验为某种结果时，受试者能被确诊为病人或非病人的概率。预测值与实验的灵敏度、特异度和受试人群中所研讨疾病的患病率有关。预测值包括阳性预测值和阴性预测值。阳性预测值阳性预测值Positive Predictive Value，PPV，PV+是指诊断结果为阳性时，实践为患者的概率。P0为人群患病率，但研讨样本为人群的随机样本时：阴性预测值阴性预测值Negative Predictive Value，NPV，PV-是指诊断结果为阴性时，实践为非患者的概率。P0为人群患病率，但研讨样本为人群的随机样本时：ROC曲线当诊断实验的检测结果为定量目的或有序分类目的时，多个诊断界值可以得到多个灵敏度和特

12、异度。ROC曲线也称为受试者任务特征Receiver Operating Characteristic 曲线，可以综合思索诊断实验在一切诊断界值时的灵敏度和特异度。ROC曲线是以1-特异度为横坐标，以灵敏度为纵坐标绘制而成的曲线，它用线段衔接每个诊断界值对应的1-特异度，灵敏度点。时机线时机线(chance line)曲线下从原点到右上角的对角线称为时机线(chance line)，表示无论取何诊断界值，灵敏度=1-特异度，及真阳性率=假阳性率，即无论患者还是非患者都有一样的“时机被诊断为阳性。ROC曲线的运用综合评价某种检查方法的灵敏度和特异度，并最终确定临床诊断时的最优切分点。 普通选择位

13、于ROC曲线的肩部所在的分界点为最优切分点敏感度+特异度最大。ROC曲线下的面积ROC曲线下的面积Area Under the ROC Curve，AUC，A可用于综合反映诊断实验的准确度。ROC曲线越接近时机线，即曲线下面积越接近0.5，阐明实验区分患者和非患者的才干越差，越接近1，阐明实验的诊断准确度越强。ROC曲线下的面积AUC及其规范误可以经过参数法如双正态模型等或非参数法计算，现常用Hanley和McNceil提出的非参数法，可经过SPSS软件中的ROC分析模块完成。可用u检验对AUC进展假设检验，实践上是检验AUC能否为0.5.ROC曲线下的面积例：现用A技术检测病人血清钠程度，想了解血清钠对洛基山猩红热RMSF能否有诊断作用。共45位病人，一组确诊有RMSF，另一组没有患病，但也有发热、头痛和蚊虫叮咬史。试进展ROC分析。ROC曲线下的面积两样本ROC曲线下面积的比较可利用AUC的规范误进展u检验Z检验比较两个ROC曲线下的面积。两样本ROC曲线下面积的比较现用A、B两种技术检测病人血清钠程度，想了解血清钠对洛基山猩红热RMSF能否有诊断作用，以及哪种检测技术更准确。共45位病人，一组确诊有RMSF，另一组没有患病，但也有发热、头痛和蚊虫叮咬史。请做出两者的ROC曲线，并比较曲线下的面积。 两样本ROC曲线下面积的比较两