第四章检验项目的临床效能评价

第四章检验项目的临床效能评价学习目标

检验项目的临床应用评价指标有哪些？检验项目的临床应用评价指标的特点是什么？什么叫似然比？在检验项目的临床应用评价中有什么价值？几种试验联合应用时如何进行评价？检验项目的临床应用评价原则有哪些？什么叫ROC曲线，它的应用范围有哪些？07:252

第四章检验项目的临床效能评价第一节检验项目临床效能评价内容和意义第二节检验项目临床效能评价的研究设计第三节检验项目临床效能评价方法第四节提高检验项目效率的方法07:253

对一个检验项目特别是新引进的检验项目在临床应用时，除方法学的评价外，还需从临床应用价值进行评价，即对该检验项目在临床诊断和治疗决策中能起多大的作用进行评价。

当准备在本单位开展此检验项目时，尚需进行适用性评价，即此项试验是否适用于本单位及有无条件或有无必要开展此项目检查。第一节检验项目临床效能评价内容和意义07:254第一节检验项目临床效能评价的内容和意义一、检验项目临床效能评价的意义二、检验项目临床应用证据评价原则07:255一、检验项目临床效能评价的意义方法学评价是了解检验项目其技术性能，保证方法准确可靠必须了解该项目的临床应用效能了解其对疾病的诊断和治疗的影响和价值选择合理、可靠、有效的临床检验项目正确判断检验结果对于某疾病诊断的贡献大小，从而确定和执行合理的医疗决策

返回节目录07:256二、检验项目临床应用证据评价原则任何一个检验项目用于临床之前都必须经过科学的评价方法学评价及临床应用价值评价两个方面遵循循证医学(evidence-basedmedicine，EBM)原则循证医学的原则在检验医学中的应用，产生了循证检验医学(evidence-basedlaboratorymedicint,EBLM)07:257二、检验项目临床应用证据评价原则循证检验医学就是在大量可靠的临床应用资料和经验的基础上,研究检验项目的临床应用价值为临床诊断、疗效观察、病情转归提供最有效、最实用、最经济的检验项目及最合理的组合07:258（一）真实性的评价1．被评价的试验和标准诊断法进行盲法对比研究标准诊断法是指对某疾病诊断最可靠的方法，通常又称“金标准”只有用标准诊断法才能正确的诊断患者是否患有某病或不患有某病，也只有这样，才能正确评价某一试验的临床价值07:259（一）真实性的评价1．被评价试验和标准诊断法进行盲法对比研究“金标准”通常指的是病原学检查、细胞学检查、活体组织检查、尸检、特殊影像检查、长期随访结果、临床专家共同制定被公认的最新诊断标准检验方法，即使是公认的参考方法，在临床应用评价时，不要简单看作为“金标准”，务必注意与标准诊断法进行比对，为避免产生的偏倚，必须采用盲法。07:2510（一）真实性性的评价2．研究对象的选择恰当首先是病例组，必须明确诊诊断，各型病病例早期、中期、、晚期病例治疗前、治疗疗后的病例典型及不典型型病例如选择偏倚，，必然产生不不正确的结论论，如肿瘤标标志物的检测测，仅选用住住院晚期患者者，诊断敏感感度必定估计计偏高。13:1411（一）真实性性的评价2．研究对象的选择恰当对照组一定要选经标标准诊断法诊诊断为无该病患者如果选择健康康人作对照组组，特异度的的估计必然偏偏高因此应选择无无目标疾病病病例，尤其选选与目标疾病病易病例同时性别、年年龄应与病例例组相近这样对该试验验的评价才比比较客观按统计学要求求，病例组、、对照组样本本量应30例以上13:1412（一）真实性性的评价3．参考区间的确定恰当参考区间如是是作者自己确确定的，则要要考察其正常常人群的选择择、样本数量量的确定、测测定方法的可可靠性、数据据处理等方面面是否正确如是应用文献献资料，则应应考虑是否适适合本地区，，有无进行验验证。因为参参考区间上下下限确定不合合适的，必然然影响到对测测定的结果的的临床解释，，使该试验的的临床应用评评价发生偏倚倚。13:14134．验证证某试试验验应应用用于于另另一一组组病病例例具具有有相相同同真真实实性性实际际上上就就是是考考察察其其复复现现性性即对对原原评评价价进进行行验验证证的的问问题题（一一））真真实实性性的的评评价价13:1414（二二））临临床床应应用用意意义义的的评评价价１．．有敏敏感感度度、、特特异异度度或或阳阳性性似似然然比比的的计计算算或或提提供供了了运运算算的的数数据据敏感感度度、特异异度度是临临床床应应用用评评价价两两个个基基本本指指标标阳性性似似然然比比指指的是是真真阳阳性性与与假假阳阳性性的的比比值值该试试验验阳阳性性时时患患该该病病与与不不患患该该病病概概率率的的比比值值，，是是敏敏感感度度、、特特异异度度的的综综合合指指标标注意意：：统统计计学学上上判判断断不不能能代代替替临临床床应应用用意意义义评评价价13:14152．分分层层似似然然比比的的计计算算由于于不不同同测测定定值值，，其其敏敏感感度度、、特特异异度度是是不不同同做ROC曲线线时时，，必必定定要要做做分分层层统统计计（二二））临临床床应应用用意意义义的的评评价价13:1416（三）适适用性的的评价适用性的的评价包包括：①该试验验可否推推广应用用②患者的的验前概概率能否否合理估估算③验后概概率是否否对患者者处理有有帮助13:1417（三）适适用性的的评价返回章目目录仪器设备备、试剂剂的费用用多少、、来源、、操作难难度及效效率、效效益、效效能、不不良反应应、对患患者的危危险性、、患者的的依从性性首先要评评价该项项目是否否有利于于疾病的的诊断、、治疗和和预防策策略，得得到最佳佳的健康康服务的的结果其次考虑虑经济效效益。若若某检验验项目虽虽然技术术和诊断断性能好好，具有有好的临临床效能能，但所所需费用用昂贵而而患者难难于接受受，也降降低了其其实用性性13:1418第二节检检验验项目临临床效能能评价研研究设计计一、确定定研究目目标二、样本本的总体体和抽样样计划三、金标标准和评评价指标标四、估算算样本量量和避免免偏倚13:1419①评价的的项目目②②观察察内容容③③该该研究究的临临床实实际意意义④④这这是一一个新新项目目、新新应用用成熟熟的项项目还还是是已应应用成成熟的的项目目⑤⑤是否否已有有类似似的或或可以以与之之竞争争的项项目一、确定定研究目目标返回节目目录13:1420二、样本本的总体体和抽样样计划研究的样样本总体体要考虑虑患者的的分布特特征比如：人人口统计计学、症症状体征征、合并并症以及及疾病的的阶段、、程度、、部位等等也不应仅仅局限于于一个单单位或者者一个地地域，应应包含不不同临床床机构或或地理位位置的患患者。13:1421二、样本的总总体和抽样计计划用于评价的受受试对象包括括两组即被金标准证证实的患者作作为病例组金标准证实为为未患该病的的人作为对照组对照组可以是健康者者或其他疾病病的患者13:1422抽样时需要考考虑不同的研究阶阶段1.探索研究阶段段对每个患者采采用回顾性抽抽样，其真实实疾病从试验验记录和疾病病登记资料得得到2.挑战研究阶段段仔细考虑目标标患者总体特特征频谱，重重点考虑目标标患者病理学学、临床表现现、合并症3.临床研究阶段段患者样本必须须真实代表样样本总体二、样本的总总体和抽样计计划返回节目录13:1423三、金标准和和评价指标金标准(goldstandard)是指被公认的的诊断疾病的的最可靠的方方法，病理诊诊断常常被作作为肿瘤诊断断的金标准金标准能正确确地区分受试试者患病与否否，若金标准准选择不妥，，可能会造成成错误分类，，影响对该临临床检验项目目的正确评价价13:1424三、金金标准准评价价指标标灵敏度度和特特异度度是最最基本本的准准确度度指标标还有综综合指指标：：准确确度、、尤登登指数数、似似然比比考虑了了患病病率的的预测测值直观明明确的的受试试者工工作特特征曲曲线(ROC曲线)返回节节目录录13:1425四、估估算样样本量量和避避免偏偏倚新检验验项目目是否否具有有临床床意义义，必必须与与金标标准的的诊断断作对对比每个检检验项项目的的敏感感度及及特异异度均均是稳稳定的的指标标按照估估计总总体率率样本本含量量估算算方法法，计计算病病例组组样本本含量量n1，对照照组样样本含含量n2,△为容许许误差差13:1426四、估算算样本量量和避免免偏倚通过选择择可靠的的金标准准严格地选选择研究究对象以盲法同同步用被被评价检检验项目目测试研研究对象象以避免信信息偏倚倚同时应注注意统计计学的正正确使用用返回章目目录13:1427第三节检检验验项目临临床效能能评价方方法一、敏感感度和特特异度二、预测测值和似似然比三、ROC曲线分析析四、临床床应用评评价指标标的综合合分析13:1428第三节检检验验项目临临床效能能评价方方法检验项目目临床效效能评价价指标：：

①敏敏感度②特异度度

③预预测值(含阳性预预测值及及阴性预预测值)

④诊断指数数

⑤诊诊断效率率(含阳性似似然比及及阴性似似然比)13:1429金标准有有病无无病合合计

诊断断性阳阳性真真阳性（（a）假假阳阳性性（（b）a+b试验验阴阴性性假假阴阴性性（（c）真真阴阴性性（（d）c+d合计计a+cb+da+b+c+d一、、敏敏感感度度和和特特异异度度1．四格格表表的的应应用用13:14302．评价价指标标的计计算敏感度度(sensitivity，SEN)=a／(a+c)特异度度(specificity，SPE)=d／(b+d)阳性预预测值值=a／(a+b)阴性预预测值值=d／(c+d)诊断指指数=敏感度度+特异度度诊诊断效效率(准确度度)=(a+d)／(a+b+c+d)100%阳性似似然比比=敏感度度/(1－特异异度)阴性似似然比比=(1－敏感感度)／特异异度一、敏敏感度度和特特异度度13:1431一、敏敏感度度和特特异度度2．评价价指标标的计计算敏感度度又称真真阳性性率(truepositiverate，TPR)是诊断断试验验能将将实际际有病病的人人正确确地判判为患患者的的能力力，即即患者者被判判为阳阳性的的概率率反映检检出患患者的的能力力，该该值越越大，，漏诊诊病例例(漏诊率率)越少13:1432一、敏敏感度度和特特异度度2．评价价指标标的计计算特异度度又称真真阴性性率(truenegativerate，TNR)在金标标准诊诊断为为“无无病””的例例数中中，某某检验验项目目结果果为阴阴性的的比例例，真真阴性性例数数越多多，则则特异异度越越高，，误诊诊病例例(误诊率率)越少13:1433一、敏敏感度度和特特异度度2．评价价指标标的计计算敏感度度与特特异度度是评评价一一项检检验项项目真真实性性的两两个基基本指指标从理论论上讲讲，一一项理理想的的检验验项目目其灵灵敏度度、特特异度度最好好均为为100％即假阳阳性与与假阴阴性均均为零零，无无一漏漏诊与与误诊诊实际上上灵敏敏度和和特异异度是是矛盾盾的统统一体体，随随着诊诊断分分界点点的变变化而而变化化13:1434病例组诊断界点对照组漏诊率(β)误诊率(α)特异度（1-α）灵敏度（1-β）图4-1灵敏度与特特异度的关关系13:1435测定值D正常人患者频数DFNFP测定值正常人患者频数TNTP3．诊断分界界当健康分布布与患者分分布没有重重叠,取中间一点点(D点)分界值假阳阳性和假阴阴性均为O。这是一种种理想模式式，目前没没有这样检检验项目，，许多检验验项目健康康人与患者者结果分布布有交叉一、敏感度度和特异度度图4-2理想的检验验项目健康康群体与患患者群体分分布图4-3实际的检验验项目健康康群体与患患者群体分分布13:1436一、敏感度度和特异度度分界值的高高低直接影影响检验项项目诊断性性试验评价价指标在这种情况况下，一般般是先初步步确定几个个分界值分别计算真真阳性、真真阴性、假假阳性、假假阴性数值值进一步计算算诊断灵敏敏度、诊断断特异度等等指标最后根据早早期诊断、、疗效观察察、流行病病学调查等等各种不同同目的确定定分界值13:1437一、敏感度度和特异度度4．尤登指数数尤登指数(Youden’sindex)又称正确指指数是指灵敏度度和特异度度之和减去去1是综合评价价真实性的的指标，理理想的试验验应为l计算公式为为：尤登指数=(灵敏度+特异度)－1返回节目录录13:1438二、预测值值和似然比比1．似然比(LR)表达的是患患某种疾病病患者所测测定不同结结果范围中中患该病与不不患该病的的比值只有阳性、、阴性结果果时，一般般分阳性似似然比及阴阴性似然比比两种13:1439二、预测值值和似然比比1．似然比(LR)阳性似然比比(+LR):真阳性率(TPR)与假阳性率率(FPR)的比值当就诊者的的该诊断性性试验结果果为阳性时时，其患病病与不患病病的机会比比,显然阳性似似然比的值值越高检验结果阳阳性时，诊诊断为某病病的概率越越大，该检检测方法确确诊疾病的的能力就越越强。阳性似然比比=真阳性率/假阳性率=灵敏度/（1-特异度）13:1440二、预测值值和似然比比1．似然比(LR)阴性似然比比(-LR):假阴性率(FNR)与真阴性率(TNR)的比值当某就诊者的的该诊断性试试验结果为阴阴性时，其患患病与不患病病的机会比。。显然阴性似然然比越小，则则检验结果阴阴性时，患某某病的概率越越小，该检测测方法排除疾疾病的能力就就越好阴性似然比=假阴性率/真阴性率=（1-灵敏度）/特异度13:1441二、预测值和和似然比2.预测值(predictivevalue，PV)是表示试验能能做出正确判判断的概率，，(预告值)又分为：阳性预测值(positivepredictivevalue,PPV)阴性预测值(negativepredictivevalue,NPV)13:1442阳性性预预测测值值是指指真真阳阳性性人人数数占占试试验验结结果果阳阳性性人人数数百百分分比比，，表表示示试试验验结结果果阳阳性性者者属属于于真真病病例例概概率率阴性性预预测测值值是指指真真阴阴性性人人数数占试试验验结结果果阴阴性性人人数数的的百百分分比比，，表示示试试验验结结果果阴阴性性者者属属于于非非病病例例的的概概率率二、、预预测测值值和和似似然然比比2.预测测值值(PV)13:1443试验验的的灵灵敏敏度度愈愈高高，，阳阳性性预预测测值值就就越越高高；；特特异异度度越越高高的的试试验验，，阴阴性性预预测测值值就就越越好好。。注意意：：检检验验项目目的的灵灵敏敏度度和和特特异异度度并并不不能能完完全全决决定定检检验验的的阳阳性性预预测测值值。。与人群群某某病病的的患患病病率率有很很大大关关系系。。2.预测值(PV)二、预测测值和似似然比返回节目目录13:1444三、ROC曲线分析析ROC是受试者者工作特特征曲线线(receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC)又称相对对工作特特性曲线线原来是雷雷达屏幕幕上通过过飞行物物的回响响来判断断飞行物物的一种种方法做临界值值的判断断及不同同试验临临床价值值的比较较13:1445三、ROC曲线分析析首先要将将测定结结果分层层计算其敏敏感度及及特异度度一般要求求至少有有5组连续分分组的数数据。然后以真真阳性率率(敏感度)为纵坐标标，假阳阳性率(1－特异度度)为横坐标标，将各各层结果果绘图，，连接各各点使成成曲线其中离左左上角最最近的一一点，即即其临界界值13:1446图4-4ROC曲线图三、ROC曲线分析13:1447ROC曲线图还可可比较两种种诊断试验验临床价值值。其原则则是曲线下下覆盖面积积越大临床床价值越大大。甲法比比乙法临床床价值要大大三、ROC曲线分析图4-5ROC比较示意图图13:1448ROC曲线的临床床应用(1)选择最佳分分界值：取ROC曲线上的拐拐点作为分分界值将会会得到最大大的准确性性，但是必必须结合似似然比、尤尤登指数以以及筛查和和确诊等试试验目的综综合确定(2)诊断效率分分析：利用曲线线下的面积积来评价不不同检验项项目或不同同检测方法法对某种疾疾病的诊断断价值(3)对检验结果果的评价：：灵敏度和特特异度随着着诊断分界界点的升高高或降低而而变化三、ROC曲线分析13:1449临床检验中中若有多个个独立的同同类检验项项目结果合合并成sROC曲线(summaryROCcurve,sROC)该法与Meta分析方法的的原理相同同Meta分析的目的的是对多个个同类独立立研究的结结果进行汇汇总和合并并分析，以以达到增大大样本含量量，提高检检验效能的的目的当多个研究究结果不一一致或都无无统计学意意义时，用用Meta分析可得到到更加接近近真实情况况的统计分分析结果三、ROC曲线分析返回节目录录13:1450四、、临临床床应应用用评评价价指指标标综综合合分分析析特异异度度、、灵灵敏敏度度，两两个个最最重重要要的的指指标标其他他评评价价指指标标都都可可用用它它们们来来推推导导缺少少这这两两个个指指标标，，该该检检验验项项目目无无法法进进行行评评价价在撰撰写写和和评评价价论论文文，，在在引引进进或或评评价价一一项项新新检检验验项项目目，，这这两两个个指指标标必必须须具具备备可可供供分分析析的的资资料料13:1451阳性及阴阴性预测测值指导临床床诊断时时比灵敏敏度、特特异度更更直观、、更容易易理解的的指标，，应用广广泛当患者的的检验结结果为阳阳性时，，必须参参考该检检验项目目的阳性性预测值值，结果果为阴性性时必须须参考其其阴性预预测值在实验设设计中，，疾病组组与对照照组的样样本组成成有所变变化时，，可以影影响到预预测值的的大小，，造成误解。四、临床床应用评评价指标标综合分分析13:1452准确性、、尤登指指数及诊诊断效率率是综合灵灵敏度、、特异度度计算的的以往认为为这些指指标对评评价一个个检验项项目有很很好，实实际上是是很有限限如甲、乙乙两个试试验灵敏敏度分别别为80％、95％，而特特异度分分别为95％、80％，上述述指标结结果是相相同或相相近的[尤登指数数=(0.8+0.95)-1=0.75]，但这两两个试验验临床应应用价值值是不同同的，甲甲试验可可能在确确诊时更更有价值值，乙试试验用于于筛查更更好四、临床床应用评评价指标标综合分分析13:1453似然比比表达的的是在在某一一检验验项目目的某某个数数值范范围内内患有有或不不患有有某种种疾病病的概概率似然比比是将将灵敏敏度及及特异异度较较好结结合起起来的的指标标。阳性似似然比比数值值越大大，当当试验验结果果阳性性时，，诊断断某病病可能能性越越大阴性似似然比比数值值越小小，当当试验验正常常时，，患某某病可可能性性越小小四、临临床应应用评评价指指标综综合分分析13:1454四、临临床应应用评评价指指标综综合分分析返回章章目录录ROC分析方方法目前公公认的的评价价准确确度的的标准准方法法在循证证医学学、临临床试试验、、临床床检验验、统统计模模型好好坏的的判别别等方方面具具有十十分重重要的的应用用价值值13:1455第四节节提提高高检验验项目目效率率的方方法一、选选择患患病率率高的的人群群二、采采用联联合试试验的的方法法13:1456检验项目的的灵敏度与与特异度是是相对固定定的人群患病率率水平对一一项检验项项目阳性预预测值的影影响却很大大如果将一项项检验项目目用于患病病率低的人人群，则阳阳性预测值值较低若将其用于于高危人群群，则可明明显提高阳阳性预测值值一、选择患患病率高的的人群返回节目录录13:1457二、采用联联合试验的的方法1．并联试验验(paralleltest)又称平行试试验只要一种试试验是阳性性即判断“异常”，并联试验验提高了敏敏感度，降降低了特异异度并联试验敏敏感度=敏感度甲+(1－敏感度甲)×敏感度乙并联试验特特异度=特异度甲×特异度乙13:1458二、采用联联合试验的的方法1．并联试验验(paralleltest)又称平行试试验如有三种试试验联合应应用(1)先计算甲、、乙两种试试验并联试试验的敏感感度(即敏感度甲+乙)(2)再计算三种种试验联合合应用时的的敏感度。。(设为敏感度度(甲+乙+丙))敏感度(甲+乙+丙)=敏感度(甲+乙)+(1－敏感度甲+乙)×敏感度丙(3)三种试验联联合应用时时的特异度度计算公式式

特异异度甲+乙+丙=特异度甲×特异度乙×特异度丙13:1459二、采用用联合试试验的方方法2．串联试试验(serialtest)又称序列列试验，，所有试试验皆阳阳性才判判为“异常”这种联合合是提高高了特异异度，降降低了敏敏感度敏感度(甲+乙)＝敏感度甲×敏感度乙特异度(甲+乙)＝特异度甲+(1－特异度甲)×特异度乙13:1460二、采用联合合试验的方法法2．串联试验(serialtest)如有三种试验验联合应用时时(1)敏感度甲+乙+丙＝敏感度甲×敏感度乙×敏感度丙(2)特异度（甲+乙+丙）=特异度（甲+乙)+(1－特异度(甲+乙))×特异度丙更多种试验联联合应用时，，其平行试验验、序列试验验之敏感度可可按同理进行行计算13:1461本章章小小结结返回回章章目目录录对检检验验项项目目临临床床应应用用价价值值评评价价，，对对其其真真实实性性、、可可靠靠性性和和实实用用性性进进行行科科学学的的客客观观的的评评价价评价价指指标标主主要要是是灵灵敏敏度度、、特特异异性性、、预预测测值值、、似似然然比比、、ROC曲线线等等临床床效效能能评评价价首首先先要要有有抽抽样样计计划划，，必必须须严严格格选选择择金金标标准准诊诊断断方方法法，，了了解解预预测测值值与与患患病病率率的的相相互互关关系系诊断断分分界界点点是是平平衡衡灵灵敏敏度度和和特特异异性性的的砝砝码码，，采采用用ROC曲线线找找到到合合适适的的诊诊断断分分界界点点和和最最大大的的诊诊断断效效能能通过过联联合合试试验验来来提提高高诊诊断断效效率率13:146213:1463思考题什么是似似然比?检验项目目临床应应用的评评价指标标？检验项目目临床应应用评价价指标有有哪些？？什么是ROC曲线，它它的应用用范围有有哪些？？检验项目目的临床床应用评评价原则则有哪些些？谢谢！13:14649、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。13:14:4513:14:4513:141/1/20231:14:45PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。1月-2313:14:4513:14Jan-2301-Jan-2312、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。13:14:4513:14:4513:14Sunday,January1,202313、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。1月-231月-2313:14:4513:14:45January1,202314、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。01一一月20231:14:45下午午13:14:451月-2315、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。。一月月231:14下下午午1月月-2313:14January1,202316、行动出成果果，工作出财财富。。2023/1/113:14:4513:14:4501January202317、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1: