诊断与筛检试验

诊断与筛检试验第1页，共51页，2023年，2月20日，星期日今日要点筛检和诊断试验的概念筛检和诊断试验的研究方法*筛检和诊断试验的评价*筛检和诊断试验判断标准的确定ROC曲线提高试验效率的方法第2页，共51页，2023年，2月20日，星期日第一节概述第3页，共51页，2023年，2月20日，星期日（筛检）（治疗）（诊断）筛检与诊断步骤示意图实际患病者可疑有病但实际无病者无该病定期第4页，共51页，2023年，2月20日，星期日1.定义：是在大量表面上无病的人群中通过快速简便的试验、检查和其他检测措施，去主动发现那些未被识别的、可疑的病人或有缺陷的人。简单、廉价、快速、安全、易被群众接受良好的可靠性和准确性筛检（screening)

第5页，共51页，2023年，2月20日，星期日（1）按对象范围整群筛检(massscreening)：一般人群目标筛检(targetedscreening)：特殊人群

（2）按筛检项目的多少

单项筛检(singlescreening)

多项筛检(multiplescreening)

2、筛检的分类第6页，共51页，2023年，2月20日，星期日诊断（diagnosis)

不仅包括各种实验室检查，也包括病史体检所获得的临床资料、X线、超声等各种公认的诊断标准，并且利用这些资料和技术标准对疾病和健康状况做出确切的结论。诊断试验（diagnostictest）：泛指在诊疗过程中进行的各种以诊断为目的的检查手段。是把病人与可疑有病但实际无病的人区别开来。第7页，共51页，2023年，2月20日，星期日

筛检试验与诊断试验的区别筛检试验诊断试验对象健康人/无症状的病人病人目的把病人及可疑病人与健康者区分开来把病人与可疑有病但实际无病的人区分开来要求快速、简便、高灵敏度科学性、准确性费用廉价一般花费较高处理阳性者须进一步作诊断试验以便确诊阳性者要进行治疗第8页，共51页，2023年，2月20日，星期日筛检的目的及意义达到二级预防：“三早”措施通过筛检确定高危人群，及早从病因学角度采取措施，实现疾病一级预防的目的。

了解疾病的自然史，开展流行病学监测第9页，共51页，2023年，2月20日，星期日筛检应用的原则被筛检的疾病或缺陷是当地当前重大的卫生问题被筛检的疾病有有效的治疗或预防方法有进一步确诊的方法与条件有明确的疾病自然史该病有较长的潜伏期或领先时间预期有良好的筛检效益第10页，共51页，2023年，2月20日，星期日确定“金标准”选择研究对象确定样本量试验结果与金标准分类结果比较筛检或诊断试验的研究设计要点第11页，共51页，2023年，2月20日，星期日1.确定“金标准”

金标准：指可靠的、公认的、能正确地将有病和无病区分开的诊断方法。冠心病:冠状动脉造影肿瘤:病理学检查不明原因的腹痛:手术探查

金标准具有创伤性，因此探求一些新的诊断方法（诊断试验），并比较其与金标准的差别、得失及推广价值有现实意义。第12页，共51页，2023年，2月20日，星期日2.选择研究对象病例的代表性：临床各型(轻、中、重)

临床各期(早、中、晚)

有无并发症对照组*健康人*未患该病而患其他疾病的病人病例组第13页，共51页，2023年，2月20日，星期日待评价筛检试验的灵敏度待评价筛检试验的特异度α容许误差δ：0.05或0.013、样本含量估算第14页，共51页，2023年，2月20日，星期日当灵敏度和特异度均接近50%时，可用近似公式1计算样本量。

当灵敏度或特异度小于20%或大于80%时，因其趋向偏态分布，可用公式2计算样本量。

灵敏度用于估计病例组人数，特异度用于估计对照组人数。两组样本量都至少在30例以上，才能保证结果受机会影响的程度在可接受的范围内。第15页，共51页，2023年，2月20日，星期日选择检查结果最接近金标准判断结果的界值作为正常值标准正态分布法对数正态分布法百分位数法4.确定正常值第16页，共51页，2023年，2月20日，星期日目标人群阳性阴性阳性阴性病人非病人待评价的试验abcd诊断和筛检试验的评价程序金标准第二节诊断试验和筛检试验的评价第17页，共51页，2023年，2月20日，星期日试验金标准合计病例非病例阳性真阳性（a）假阳性（b）总阳性人数（a+b，r1）阴性假阴性（c）真阴性（d）总阴性人数（c+d，r2）合计患者总数非患者总数受检查人数（a+c，c1）（b+d，c2）（a+b+c+d，n）评价：真实性、收益、可靠性第二节诊断试验和筛检试验的评价第18页，共51页，2023年，2月20日，星期日1、真实性（validity)真实性：指测量值与实际值（金标准的测量值）符合的程度。灵敏度（sensitivity，Se）：反映对疾病的检出能力。特异度（specificity，Sp）：反映对非病例的排除能力。假阴性率（漏诊率）假阳性率（误诊率）似然比（likelihoodratio，LR)正确诊断指数（r，约登指数）

第19页，共51页，2023年，2月20日，星期日评价试验的真实性试验金标准合计病例非病例阳性aba+b阴性cdc+d合计a+cb+da+b+c+d假阴性率c/a+c特异度d/b+d灵敏度a/a+c假阳性率b/b+d第20页，共51页，2023年，2月20日，星期日第21页，共51页，2023年，2月20日，星期日似然比(likelihoodratio,LR)即病人中出现某种试验结果的概率与非病人中出现相应结果的概率之比，说明病人出现该结果的机会是非病人的多少倍。是一个相对稳定的综合性评价指标，不受患病率影响。第22页，共51页，2023年，2月20日，星期日

阳性似然比

筛检试验结果的真阳性率与假阳性率之比。比值越大诊断价值越高。第23页，共51页，2023年，2月20日，星期日

阴性似然比

筛检试验结果的假阴性率与真阴性率之比。比值越小诊断价值越高。第24页，共51页，2023年，2月20日，星期日

r＝（灵敏度＋特异度）－1

＝1－（假阳性率＋假阴性率）

r值范围在0~1之间

r越大，准确性越高，与实际越符合正确诊断指数（Youden’sindex，r）第25页，共51页，2023年，2月20日，星期日例题ELISA微量中和实验合计

COXB阳性COXB阴性COXB阳性8540125COXB阴性15160175合计100200300灵敏度＝85/(85+15)×100％＝85％特异度＝160/(40+160)×100％＝80％假阴性率＝15/(85+15)×100％＝15％假阳性率＝40/(40+160)×100％＝20％阳性似然比＝85/(85+15)/40/(40+160)＝4.25阴性似然比＝15/(85+15)/160/(40+160)＝0.19正确诊断指数＝100％－(20％+15％)＝(85％+80％)－100％＝65％第26页，共51页，2023年，2月20日，星期日2、可靠性(reliability)可靠性（信度、重复性或精密度）：是指在相同的条件下，重复试验获得相同结果的稳定程度。影响试验可靠性的因素有：（1）受试对象自身的生物学变异（2）观察者的变异：包括观察者间误差和观察者自身误差。（3）试验方法的变异：所使用的仪器、药品和试剂的变异。第27页，共51页，2023年，2月20日，星期日诊断试验精确性的评价指标计量资料：变异系数

CV=SD/M计数资料：符合率、卡帕（Kappa）值

a+d

符合率=——————×100%a+b+c+d

第28页，共51页，2023年，2月20日，星期日Kappa值计算简化公式

n(a+d)-(r1c1+r2c2)Kappa=n2-(r1c1+r2c2)观察一致率(po)=a+d/n机遇一致率(pc)=[(r1

c1)/n+(r2

c2)/n]/n

非机遇一致率=1-pc实际一致率=po-pcKappa值=po-pc/1-pc第29页，共51页，2023年，2月20日，星期日Kappa值判断标准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30页，共51页，2023年，2月20日，星期日评价试验的收益

预测值：指真阳（阴）性人数占试验结果阳（阴）性人数的百分比，又称验后概率（PV）。

试验金标准合计病例非病例阳性aba+b阴性cdc+d合计a+cb+da+b+c+d阴性预测值d/c+d阳性预测值

a/a+b患病率a+c/a+b+c+d（验前概率）第31页，共51页，2023年，2月20日，星期日预测值的影响因素:特异度、灵敏度、患病率

灵敏度×患病率阳性预测值＝————————————————————

灵敏度×患病率+(1－特异度）(1－灵敏度）

(1－患病率)×特异度阴性预测值＝————————————————————(1－患病率)×特异度+患病率×(1－灵敏度）第32页，共51页，2023年，2月20日，星期日患病率与预测值的关系患病率：患病率越高，阳性预测值越高第33页，共51页，2023年，2月20日，星期日预测值与患病率、灵敏度和特异度的关系患病率相同时，灵敏度越高，阴性预测值越好；特异度越高，阳性预测值越好。第34页，共51页，2023年，2月20日，星期日患病率(%)灵敏度(%)特异度(%)筛检结果诊断

合计

阳性预测值(%)阴性预测值(%)糖尿病非糖尿病1.522.999.8＋34205463.0

－11698309946

98.8

合计150985010000

1.544.399.0＋669816440.2

－8497529836

99.1

合计150985010000

2.544.399.0＋1119720853.3

－1399653979298.6合计250975010000摘自(《流行病学进展》第4卷，施侣元，1986)

灵敏度、特异度和患病率不同时糖尿病筛检结果第35页，共51页，2023年，2月20日，星期日第三节试验的指标与标准试验指标客观指标：最好主观指标半客观指标判断标准：界值第36页，共51页，2023年，2月20日，星期日第37页，共51页，2023年，2月20日，星期日第38页，共51页，2023年，2月20日，星期日确定截断值（cut-offvalue)的原则1．假阳性与假阴性的重要性相等当出现这种情况时，可选择灵敏度与特异度相等，或使正确指数最大的分界值作为判断标准。

2．进一步确诊试验的繁简程度如果其阳性预测值较低，对试验阳性者必须作进一步确诊。如果确诊试验较繁，费用高，则以提高特异度为主，判断标准右移；否则可考虑以提高灵敏度为主，判断标准左移。第39页，共51页，2023年，2月20日，星期日3．漏掉一个可能病例的后果如果该病早期诊断和早期治疗可获得很好的治疗效果，否则后果严重，此时应选择灵敏度高的判定标准，尽可能把所有的可疑病人都诊断出来。如果早期治疗的效果与临床期才开始治疗的效果相近，则应选择特异度高的判断标准，尽量减少假阳性。4．一定间隔期后再次检查的可能性若试验对象在一定间隔期后有机会做第二次检查，则本次漏诊不会造成严重后果，此时应考虑以提高特异度为主，判断标准向右移；否则判断标准向左移。第40页，共51页，2023年，2月20日，星期日5．该病的患病率如果某病的患病率低、正常人占绝大多数，此时如果特异度稍有下降，将出现大量的假阳性（误诊）。因此，应以提高特异度为主，判断标准右移。6．应考虑治疗的需要确定诊断标准应考虑治疗的需要，是否能降低病死率及减少并发症

判断标准左移时，灵敏度增加，特异度下降，假阳性增加，将使诊断成本增加。相反，当判断标准右移时，特异度增加，灵敏度下降，假阴性增加，将使漏诊率增加。第41页，共51页，2023年，2月20日，星期日确定诊断试验的阈值均数加减标准差法：正态分布时均数±2倍标准差百分位数法：偏态分布或分布状态不明时，5%—95%为正常。临床判断法ROC曲线法第42页，共51页，2023年，2月20日，星期日ROC曲线—受试者工作特性曲线诊断性试验用计量资料表达结果时，将测量值按大小顺序排列，可用任意测量值作为正常与异常的阈值计算敏感度和特异度。ROC曲线能将每个敏感度/假阳性率(1-特异度)