诊断性研究证据的评价与应用详解演示文稿

诊断性研究证据的评价与应用详解演示文稿第一页，共八十三页。（优选）诊断性研究证据的评价与应用第二页，共八十三页。临床流行病学的主要内容设计、测量、评价有关病因和发病因素的研究有关诊断试验的研究有关预防和治疗措施效果的研究有关预后估计的研究第三页，共八十三页。诊断试验的范畴各种实验室检查病史和体检获得的临床资料X线、B超、核素等影像学检查各种临床公认的诊断标准第四页，共八十三页。诊断试验评价的目的怎样进行诊断试验研究怎样阅读和评价有关诊断试验的文章临床和科研工作中怎样选择诊断试验诊断疾病：灵敏度和特异度高筛检无症状患者：简便、经济、安全易接受疾病随访：重复性好,影响因素少判定疾病的严重程度；估计疾病的临床过程及其预后；估计对治疗的反应；测定目前对治疗的实际反应第五页，共八十三页。Part1:诊断试验研究设计的方法(1)标准诊断方法的确定：黄金标准病理学标准(组织活检和尸体解剖)外科手术发现或特殊的影像诊断长期临床随访结果公认地综合临床诊断标准金标准是相对的，选择应结合临床具体情况第六页，共八十三页。诊断试验研究设计的方法(2)研究对象的选择

病例组应当包括该病的各种临床类型对照组应选确实无该病的其他病例，并且应包括易与该病相混淆的其他疾病第七页，共八十三页。诊断试验研究设计的方法(3)样本大小的计算

样本大小

ua2p(1-p)

n=

2

灵敏度和特异度的95%可信区间

p±Za/2√p(1-p)/n第八页，共八十三页。诊断试验研究设计的方法(4)列出评价诊断试验的四格表，计算各项诊断试验的评价指标第九页，共八十三页。Part2：评价诊断试验的指标(1)黄金标准病理学标准(组织活检和尸体解剖)外科手术发现或特殊的影像诊断长期临床随访结果公认地综合临床诊断标准金标准是相对的，选择应结合临床具体情况第十页，共八十三页。

诊断试验的四格表

黄金标准 病例组 非病例组诊断 阳性 (真阳性)a b(假阳性) a+b试验 阴性 (假阴性)c d(真阴性) c+d

a+c

b+d

a+b+c+d灵敏度=a/a+c 阳性预测值=a/a+b特异度=d/b+d

阴性预测值=d/c+d准确度=a+d/a+b+c+d患病率=a+c/a+b+c+d第十一页，共八十三页。评价诊断试验的指标(2)灵敏度灵敏度指病人组中经诊断试验查出阳性人数的比例(a/a+c)；病人组中经诊断试验查出阴性人数的比例(c/a+c)即为假阴性率，又称漏诊率；假阴性率＝1－灵敏度。

是否阳性 a b阴性 c d第十二页，共八十三页。评价诊断试验的指标(3)特异度特异度指非病人组中经诊断试验查出阴性人数的比例(d/b+d)；经诊断试验查出阳性人数的比例(b/b+d)即为假阳性率，又称误诊率；假阳性率＝1－特异度。

是否阳性 a b阴性 c d第十三页，共八十三页。例1、CK试验诊断心肌梗死(灵敏度和特异度)心肌梗死组 CK水平 无心肌梗死组 35 480 0 8 440 0 7 400 0 15 360 0 19 320 0 13 91(42%) 280 1 1 18 133 240 129(99%) 1 19 200 1 21 160 0 30 120 5 30 215(93%) 80 16 8 13 15 40 114(88%) 26 2 0 88 230 130第十四页，共八十三页。灵敏度和特异度的特点当试验方法和阳性标准固定时，每个诊断试验的灵敏度和特异度是恒定的。区分诊断试验正常和异常的临界点会影响灵敏度和特异度。第十五页，共八十三页。灵敏度和特异度的应用(1)灵敏度高的试验适用于：疾病漏诊可能会造成严重后果(AIDS)；有几个假设诊断，为排除某病的诊断；用于筛检无症状病人而该病的发病率又比较低，当试验结果呈阴性时，价值更大。

是 否阳性 a b阴性 c d第十六页，共八十三页。灵敏度和特异度的应用(2)特异度高的试验适用于：凡假阳性结果会导致病人精神和肉体上严重危害时；要肯定诊断时，当试验结果呈阳性时，价值更大。

是 否阳性 a b阴性 c d第十七页，共八十三页。评价诊断试验的各种指标(4)预测值：阳性预测值指诊断试验阳性结果中真正患病的比例(a/a+b)阴性预测值指诊断试验阴性结果中真正未患病的比例(d/c+d)

是 否阳性 a b阴性 c d第十八页，共八十三页。例2、CK试验诊断心肌梗死(预测值)心肌梗死组 CK水平 无心肌梗死组 35 480 0 8 440 0 7 400 0 15 360 0 19 320 0 13 91(42%) 280 1 1+PV=99% 18 133 240 129(99%) 1-PV=48% 19 200 1 21 160 0 30 120 5 30 215(93%) 80 16 8+PV=93% 13 15 40 114(88%) 26-PV=88% 2 0 88 230 130第十九页，共八十三页。预测值的特点灵敏度越高的试验，阴性预测值越高；特异度越高的试验，阳性预测值越高；患病率的高低对预测值的影响更大。第二十页，共八十三页。例3、患病率对预测值的影响(1)监护病房CK诊断心梗(CK<80=CK-) 心梗 无心梗CK+ 215(93%) 16 231 +PV=93%CK- 15 114(88%) 129 -PV=88%Total 230 130 360 Pre=64%普通医院CK诊断心梗(CK<80=CK-) 心梗 无心梗CK+ 215(93%) 248 463 +PV=46%CK- 15 1822(88%) 1837 -PV=99%Total 230 2070 2300 Pre=10%第二十一页，共八十三页。例4、患病率对预测值的影响(2)AFP诊断肝癌，灵敏度＝80％，特异度＝90％一般人群 肝癌 非肝癌AFP+ 8 9999 10007 +PV=0.08%AFP- 2 89991 89993Total 10 99990 100000 Pre=10/10万第二十二页，共八十三页。例4、患病率对预测值的影响(3)AFP诊断肝癌，灵敏度＝80％，特异度＝90％HBsAg(+)人群 肝癌 非肝癌AFP+ 80 9990 10070 +PV=0.8%AFP- 20 89910 89930Total 100 99900 100000 Pre=100/10万第二十三页，共八十三页。例4、患病率对预测值的影响(4)AFP诊断肝癌，灵敏度＝80％，特异度＝90％HBsAg(+)＋年龄>40岁人群 肝癌 非肝癌AFP+ 800 9900 10700 +PV=7.48%AFP- 200 89100 89300 Total 1000 99000 100000 Pre=1000/10万第二十四页，共八十三页。例4、患病率对预测值的影响(5)AFP诊断肝癌，灵敏度＝80％，特异度＝90％HBsAg(+)＋年龄>40岁＋肝硬化人群 肝癌 非肝癌AFP+ 8000 9000 17000 +PV=47.06%AFP- 2000 81000 83000 Total 10000 90000 100000 Pre=10000/10万第二十五页，共八十三页。例5、阳性预测值的计算AFP诊断肝癌，灵敏度＝80％，特异度＝90％患病率＝10/10万人 肝癌 非肝癌AFP+ 8 9999 10007 +PV=0.08%AFP- 2 89991 89993Total 10 99990 100000 Pre=10/10万 患病率×灵敏度+PV=

患病率×灵敏度＋(1-患病率)(1－特异度)第二十六页，共八十三页。评价诊断试验的指标(5)受试者工作特性曲线(ReceiverOperatorCharacteristicCurve,ROC曲线)ROC曲线是用真阳性率(灵敏度)和假阳性率(1-特异度)作图所得曲线；表示灵敏度和特异度之间的关系。第二十七页，共八十三页。例1、CK试验诊断心肌梗死(灵敏度和特异度)心肌梗死组 CK水平 无心肌梗死组 35 480 0 8 440 0 7 400 0 15 360 0 19 320 0 13 91(42%) 280 1 1 18 133 240 129(99%) 1 19 200 1 21 160 0 30 120 5 30 215(93%) 80 16 8 13 15 40 114(88%) 26 2 0 88 230 130第二十八页，共八十三页。CK诊断心梗的ROC曲线假阳性率真阳性率（灵敏度）第二十九页，共八十三页。CK和EKG诊断心梗ROC曲线比较假阳性率真阳性率（灵敏度）第三十页，共八十三页。ROC曲线的用途用来决定最佳临界点;比较两种或两种以上诊断试验的价值.第三十一页，共八十三页。评价诊断试验的指标(6)似然比(Likelihoodratio,LR)试验阳性结果的似然比系真阳性率和假阳性率之比试验阴性结果的似然比系假阴性率和真阴性率之比第三十二页，共八十三页。评价诊断试验的各种指标例6、监护病房CK诊断心梗(CK<80=CK-)

心梗 无心梗CK+ 215(93.48%) 16(12.31%) 231 +LR=7.6CK- 15(6.52%) 114(87.69%) 129 -LR=0.07Total 230 130 360 第三十三页，共八十三页。似然比的特点和应用比灵敏度和特异度更稳定，不受患病率的影响；用于估计疾病概率。第三十四页，共八十三页。基本概念疾病概率＝病人/(病人＋非病人)=a/a+b疾病比率＝病人/非病人 =a/b验前比＝验前概率/(1-验前概率)=(a/a+b)/[1-a/(a+b)]=a/b验后比＝验前比×似然比 =a/b×LR=a1/b1验后概率＝验后比/(1＋验后比) =(A/B)/(1+A/B)=A/A+B第三十五页，共八十三页。似然比应用举例例7：某患者女性45岁，胸痛就诊，患冠心病概率为多少？文献资料，患病率1％若患者有典型心绞痛，其似然比=100验前比＝0.01/(1-0.01)＝0.01验后比＝0.01×100＝1验后概率＝1/(1+1)＝0.5＝50%若患者心电图检查ST段压低2.2mm，其似然比＝11验后比 ＝验前比×似然比＝1×11＝11验后概率＝11/(1＋11)＝91％第三十六页，共八十三页。似然比的特点和应用比灵敏度和特异度更稳定，不受患病率的影响；用于估计疾病概率；更科学地描述诊断试验第三十七页，共八十三页。似然比的计算 疾病 非疾病试验+ a(a/a+c) b(b/b+d) +LR=Sen/(1-Spe)试验- c(c/a+c) d(d/b+d) -LR=(1-Sen)/SpeTotal a+c b+d a+b+c+d Sen=灵敏度；Spe=特异度，LR=似然比第三十八页，共八十三页。似然比的计算 疾病 非疾病试验+ a(a/n1) b(b/n2) +LR=(a/n1)/(b/n2)试验+- c(c/n1) d(d/n2) +-LR=(c/n1)/(d/n2)试验- e(e/n1) f(f/n2) -LR=(e/n1)(f/n2)Total n1=a+c+e n2=b+d+f n1+n2=a+b+c+d+e+f 第三十九页，共八十三页。似然比的计算铁蛋白诊断缺铁性贫血 金标准 骨髓活检 铁蛋白 缺铁例数(%)非缺铁例数(%) 似然比>=100 50(6) 1300(70) 6/70

45-99 75(9) 400(22) 9/22 35-44 35(4) 45(2) 4/2

25-34 60(7) 50(3) 7/3

15-24 65(8) 30(2) 8/2

<=14 530(65) 20(1) 65/1

合计 815(100) 1845(100) 第四十页，共八十三页。似然比应用举例一18岁女性，其病史和外周血检查结果提示患缺铁性贫血可能性为20％。患者测定铁蛋白为40ug/ml。第四十一页，共八十三页。似然比应用举例铁蛋白 缺铁例数(%) 非缺铁例数(%) >=100 50(6) 1300(70) 45-99 75(9) 400(22)

试验- 35-44 35(4) 45(2) 25-34 60(7) 50(3) 15-24 65(8) 35％ 30(2) 99％

-LR=0.35/0.99试验+ <=14 530(65) 65％ 20(1) 1％

+LR=0.65/0.01

合计 815(100) 1845(100) 验前概率＝20％，验前比＝0.2/(1-0.2)=1/4验后比＝验前比×似然比＝1/4×0.35＝0.0875验后概率＝0.0875/(1+0.0875)＝8％结论：铁蛋白试验后，患者缺铁性贫血可能性减少第四十二页，共八十三页。似然比应用举例铁蛋白 缺铁例数(%) 非缺铁例数(%) >=100 50(6) 1300(70) LR=6/70 45-99 75(9) 400(22) LR=9/22 35-44 35(4) 45(2) LR=4/2

25-34 60(7) 50(3) LR=7/3

15-24 65(8) 30(2) LR=8/2 <=14 530(65) 20(1) LR=65/1合计 815(100) 1845(100) 验前概率＝20％，验前比＝0.2/(1-0.2)=1/4验后比＝验前比×似然比＝(1/4)×2＝0.50验后概率＝0.5/(1+0.5)＝33％结论：铁蛋白试验后，患者缺铁性贫血概率增加第四十三页，共八十三页。似然比应用举例例2.一小孩发热39.30C以上，并有上呼吸道感染症状，诊为病毒感染，但WBC计数为22000。问患者患隐匿性菌血症的概率？文献提供患隐匿性菌血症WBC资料： 灵敏度特异度似然比(+)似然比(-)>=5000 100% 7% 1.1 0>=10000 92% 43% 1.6 0.19 >=15000 65% 77% 2.8 0.45 >=20000 38% 92% 4.8 0.67 >=25000 23% 97% 7.7 0.79 第四十四页，共八十三页。似然比应用举例

病人比率 非病人比率 似然比(+) <5000 0 7 0/7=0 5000-10000 8 36 8/36=0.22 10000-15000 27 34 27/34=0.79 15000-20000 27 15 27/15=1.8 20000-25000 15 5 15/5=3 >=25000 23 3 23/3=7.7 验前概率＝50％，验前比＝0.5/(1-0.5)=1验后比＝验前比×似然比＝1×3＝3验后概率＝3/(1+3)=75%第四十五页，共八十三页。第四十六页，共八十三页。似然比资料来源文献资料临床试验资料第四十七页，共八十三页。处理综合试验结果验后比 ＝验前比×试验1似然比×试验2似然比第四十八页，共八十三页。综合试验结果处理举例35岁无症状女性体检发现运动试验阳性(ST压低>=1mm)，应激试验同样阳性，该女性患冠心病概率为多少？文献资料：30-39女性冠心病概率0.3%，ST段压低，LR1=5.9，应激试验阳性LR2=5.7验前概率＝0.3％，验前比1＝3/997验后比1＝验前比1×LR1＝(3/997)×5.9＝验前比2验后比2＝验前比2×LR2＝验前比1×LR1×LR2 ＝(3/997)×5.9×55.7=0.1验后概率＝0.1/(1+0.1)=9%第四十九页，共八十三页。Part3:诊断试验精确性的评价指标计量资料用标准差异及变异系数来表示

CV=SD/M计数资料用观察符合率与卡帕（Kappa）值表示

–

Kappa值是排除了机遇一致率后的观察一致率第五十页，共八十三页。Kappa值计算甲、乙医生阅读同样100张胸部X线片的诊断一致性甲医生肺门淋巴结核正常乙医生肺门淋巴结核46ab1056(r1)正常12cd3244(r2)58(c1)42(c2)观察一致率(po)=a+d/Npo=46+32/100=78%

机遇一致率(pc)=((r1

c1)/N+(r2

c2)/N)/Npc=((5658)/100+(4442)/100)/100=51%非机遇一致率=1-pc非机遇一致率=100%-51%=49%实际一致率=po-pc实际一致率=78%-51%=27%Kappa值=po-pc/1-pc

Kappa值=27%/49%=0.55第五十一页，共八十三页。Kappa值计算甲医生两次阅读同样100张胸部X线片的一致率观察一致率(po)=a+d/Npo=69+19/100=88%机遇一致率(pc)=((r1

c1)/N+(r2c2)/N)/Npc=((8070)/100+(2030)/100)/100=62%非机遇一致率=1-pc非机遇一致率=100%-62%=38%实际一致率=po-pc实际一致率=88%-62%=26%Kappa值=po-pc/1-pc

Kappa值=26%/38%=0.68第1次肺门淋巴结核正常第2次肺门淋巴结核69a

b1180(r1)正常1c

d1920(r2)70(c1)30(c2)100（N）第五十二页，共八十三页。Kappa值计算简化公式

N(a+d)-(r1c1+r2c2)Kappa=N2-(r1c1+r2c2)第五十三页，共八十三页。Kappa值判断标准

Kanidis和Koch提出判断标准

Kappa值一致性强度0弱0~0.2轻0.21~0.40尚好0.41~0.60中度0.61~0.80高度0.81~1.00最强第五十四页，共八十三页。Part4：提高诊断试验效率的方法(1)诊断试验：心电图运动试验，Sen=80%,Spe=74%人群：典型心绞痛的老年人(90%) +PV=97%胸痛性质待查的中年人(50%) +PV=75%情绪变化发生胸痛的青年人(10%) +PV=25%第五十五页，共八十三页。提高诊断试验效率的方法(2)采用联合试验的方法平行试验系列试验第五十六页，共八十三页。平行试验同时做几个试验，任何一个阳性即定为阳性，全阴性方定为阴性。提高灵敏度和阴性预测值(漏诊减少，误诊增加)。计算：灵敏度＝试验A灵敏度＋[(1－试验A灵敏度)×试验B灵敏度]特异度＝试验A特异度×试验B特异度第五十七页，共八十三页。系列试验同时做几个试验，全部试验阳性才定为阳性，其它定为阴性。提高特异度和阳性预测值(误诊减少但漏诊增加)。计算：灵敏度＝试验A灵敏度×试验B灵敏度特异度＝试验A特异度＋[(1-试验A特异度)×试验B特异度]第五十八页，共八十三页。平行试验灵敏度和特异度计算检查结果 肝癌 非肝癌 AFP(+),BUS(+) 64 1 AFP(+),BUS(-) 16 9 AFP(-),BUS(+) 16 9 Sen=96%AFP(-),BUS(-) 4 81 Spe=81%合计 100 100 Sen=(64+16)+16 =Sen1+(1-Sen1)×16/20 =Sen1+(1-Sen1)×Sen2Spe=81=(81+9)-9 =Spe1-(100-10)×9/90 =Spe1-Spe1×(1-Spe2) =Spe1×Spe2第五十九页，共八十三页。系列试验灵敏度和特异度计算检查结果 肝癌 非肝癌 AFP(+),BUS(+) 64 1 Sen=64%AFP(+),BUS(-) 16 9 Spe=99%AFP(-),BUS(+) 16 9 AFP(-),BUS(-) 4 81 合计 100 100 第六十页，共八十三页。Part5:应用诊断试验：科学性评价(1)①

试验是否与金标准试验进行“盲法”比较？②

是否每个被测者都做参照试验进行评价？③

所研究病人样本是否包括临床试验中将使用该诊断试验的各种病人？④

诊断试验的精确性(方法介绍详细、结果重复性好)第六十一页，共八十三页。应用诊断试验结果需要考虑的因素(2)我的病人是否与文献报告相似？治疗后何时检测，有无其它影响因素能否提供相关的检查？同位素、粪便Hp抗原检测检查能否为病人接受？安全、无创伤、简便、价廉(费用效果比)第六十二页，共八十三页。应用证据解决临床问题(3)①

结果是否适用并可提供给我自己的病人？②

诊断试验结果是否改变了对患病率的估计？③

诊断试验结果是否改变了对病人的处理？治疗理论第六十三页，共八十三页。临床问题病例：一位30岁HIV阳性的男子有干咳、发烧以及缺氧症状。X线胸片显示有浸润发生，其CD4计数为200，怀疑是肺孢子虫型肺炎。一位医师认为该病人患有此病的可能性是90％，并计划凭经验进行治疗(不进行支气管镜检查)。另一位医师则认为患此病的可能性仅为50％，她认为应进行支气管镜检查。提问：你如何解决这个分歧？你是否会建议进行支气管镜检查或进行经验性治疗方案？何种情况进行支气管镜检查是合适的？第六十四页，共八十三页。临床资料

－HIV合并肺孢子虫型肺炎即使治疗方案从一开始就是正确的话，死亡率仍有10％。如果延误治疗，其死亡率为40％。有30％接受了治疗的病人出现副作用，而其中3％的副作用会导致死亡（即由药物引致的死亡率为1％）该病支气管镜检查的灵敏度为95％，特异度则亦为95％第六十五页，共八十三页。治疗理论不要问： 这个试验有多好？问： 这个治疗有多好？治疗原则：如果好处多于坏处，进行治疗试验原则：如果有改变处理的潜在可能的话，则进行试验情况：不确诊病例而只有一种试验可用。不确诊病例，而有2种或2种以上的试验可用第六十六页，共八十三页。确诊疾病(1)结果Disease疾病 Treat治疗 活 死亡Present存在 Yes 80% 20%Present存在 No 50% 50%Benefit收益：＝80％－50％＝30％第六十七页，共八十三页。不确诊疾病(2)结果Disease疾病 Treat治疗 活 死亡Present存在 Yes 80% 20%Present存在 No 50% 50%Absent无 No 100% 0%Absent无 Yes 90% 10%收益BenefitforD+ ＝80%－50%=30%危害harmforD- ＝100%－90%=10%第六十八页，共八十三页。患病率较高时收益BenefitforD+ ＝80%－50%=30%危害harmforD- ＝100%－90%=10%如果病人患病可能性为90％，你治疗吗？(假设无试验可用)Yes!Benefit=90%*30%=27%Harm=10%*10%=1%第六十九页，共八十三页。患病率较低时收益BenefitforD+ ＝80%－50%=30%危害harmforD- ＝100%－90%=10%如果病人患病可能性为10％，你治疗吗？(假设无试验可用)No!Benefit=10%*30%=3%Harm=90%*10%=9%第七十页，共八十三页。治疗或行动点(ATODDS)Prob*Benefit=(1-prob)*HarmProp/(1-prob)=Harm/benefit=ATODDSProp/(1-Prop)=10%/30%=ATODDSProp=25%第七十一页，共八十三页。不确诊疾病，但有试验可用(3)原则：只有在有潜在可能会改变管理的情况下才试验第七十二页，共八十三页。患病率较低时假设已知试验灵敏度为90％，特异度为70％问题1如果病人患病可能性为1％，你试验吗？Disease疾病 Treat治疗 活 死亡Present存在 Yes 80% 20%Present存在 No 50% 50%Absent无 No 100% 0%Absent无 Yes 90% 10%第七十三页，共八十三页。患病率较低时－No假设已知试验灵敏度为90％，特异度为70％问题1如果病人患病可能性为1％，你试验吗？No!(Notest,Notreat)试验阳性似然比LR+＝90％/(1-70%)=3验前比Pre-Odds=1/99验后比Post-Odds=(1/99)*3=3/99验后概率Post-Prob=3/(3+99)%=3%第七十四页，共八十三页。患病率较高时假设已知试验灵敏度为90％，特异度为70％问题2如果病人患病可能性为90％，你试验