诊断性试验的分析与评价

关于诊断性试验的分析与评价2一、定义对疾病进行诊断的试验方法，即称为诊断性试验。诊断性试验不仅包括实验室检查，还包括病史、体检结果、影象学检查、各种公认的诊断标准等。第2页,共38页，星期六，2024年，5月3诊断性试验的应用诊断疾病筛检无症状病人疾病的随访判断疾病的严重性估计疾病的临床过程极其预后估计对治疗的反应测定目前对治疗的实际反应第3页,共38页，星期六，2024年，5月4二、评价诊断性试验的条件1。标准诊断： 疾病的诊断，必须有标准诊断（即金标准,goldstandard，或参考标准，referencestandard）。标准诊断是目前公认的诊断方法，如：活检、手术、尸检、特殊检查或长期随访的结果第4页,共38页，星期六，2024年，5月5二、评价诊断性试验的条件2。诊断方法的对比：评价新的诊断性试验，必须与标准诊断方法进行比较。新的诊断性试验，应该具备方法更为简便、更为可靠或者减少危险、减少创伤、节约费用等优点，这样的诊断性试验才具有推广意义。第5页,共38页，星期六，2024年，5月6二、评价诊断性试验的条件3。列出四格表标准诊断有病无病诊断性试验+a(真阳性)b(假阳性)-c(假阴性)d(真阴性)第6页,共38页，星期六，2024年，5月7必须用评价的资料列出四格表，方法如下用标准诊断方法，诊断的病例数为a+c在有病的受试者中，诊断性试验阳性者为a，阴性者为c用标准诊断方法，判断无该病的例数为b+d无该病的受试者中，诊断性试验阳性例数为b，阴性例数为d

从评价的资料中，不能绘制四格表的诊断性试验，无法进行评价第7页,共38页，星期六，2024年，5月8三、评价诊断性试验的常用指标1。评价指标敏感度（sensitivity）：经金标准确诊有病的人中，诊断性试验阳性者所占的比例。

SEN=a/（a+c）特异度（specificity）：经金标准诊断确定为无该病的人中，诊断性试验阴性所占的比例。

SPE=d/（b+d）第8页,共38页，星期六，2024年，5月9准确性（accuracy）：经诊断性试验检查后真阳性与真阴性占总例数的比例。

ACC=（a+d）/（a+b+c+d）阳性预测值（positivepredictivevalue）：诊断性试验阳性的人中真正有病的人数所占的比例。（即诊断性试验阳性时，患病的可能性）

+PV=a/（a+b）阴性预测值（negativepredictivevalue）：诊断性试验阴性的人中，真正无该病的人数所占的比例。（即诊断性试验阴性时，不患该病的可能性）

-PV=d/（c+d）第9页,共38页，星期六，2024年，5月10患病率（prevalence）：

PREV=（a+c）/（a+b+c+d）阳性似然比（positivelikelihoodratio）：有病者诊断性试验阳性的概率与无病者试验阳性的概率之比。

+LR=[a/（a+c）]/[b/（b+d）] = Sen/（1-Spe） 阴性似然比（negativelikelihoodratio）：有病者试验阴性的概率和无病者试验阴性的概率之比。

-LR=[c/（a+c）]/[d/（b+d）]=（1-Sen）/SpeLR：有病者得出某一试验结果的概率与无病者得出该试验结果的概率之比。第10页,共38页，星期六，2024年，5月112。诊断性试验指标的临床意义稳定的指标：敏感性、特异性、＋LR、－LR（是最重要的指标）相对稳定的指标：准确性不稳定的指标：阳性预测值、阴性预测值、患病率第11页,共38页，星期六，2024年，5月12不稳定指标及其影响因素现举例说明不稳定指标及其影响因素：某地运动员有胸前区疼痛史者１９５例，分别作运动心电图及冠状动脉造影，结果如表１：

冠状动脉狭窄＞75%（金标准）是否运动心电图+55（a）7（b）62-49（c）84（d12页,共38页，星期六，2024年，5月13SEN=a/(a+c)=55/104=53%SPE=d/(b+d)=84/91=92%ACC=(a+d)/(a+b+c+d)=55+84/195=71%+PV=a/(a+b)=55/62=89%-PV=d/(c+d)=84/133=63%PREV（冠状动脉狭窄）=(a+c)/(a+b+c+d)=104/195=53%+LR=SEN/(1-SPE)=0.53/（1-0.92）=6.6-LR=(1-SEN)/SPE=(1-0.53)/0.92=0.51阳性率=(a+b)/(a+b+c+d)=62/195=31%第13页,共38页，星期六，2024年，5月14如果扩大检查范围，将该地全体运动员都作上述检查，结果如表２：

冠状动脉狭窄＞７５％是否运动心电图＋55(a)42(b)

97－49(c)

478(d)

527

104

520

624

第14页,共38页，星期六，2024年，5月15SEN=55/104=53%（不变）SPE=478/520=92%（不变）ACC=(55+478)/624=85%（增加２０％，１４个百分点）+PV=55/97=57%（下降３８％，３２个百分点）-PV=478/527=91%（增加４４％，２８个百分点）PREV=104/624=17%（原为５３％）+LR=0.53/（1-0.92）=6.6（不变）-LR=（1-0.53）/0.92=0.51（不变）阳性率=97/624=15%（下降５２％，１６个百分点）第15页,共38页，星期六，2024年，5月16结果解释ＰＲＥＶ的下降是由于扩大了检查范围，被检人群中，患病者例数减少所致。随着ＰＲＥＶ的下降，ＡＣＣ、－ＰＶ↑，而＋ＰＶ、阳性率↓。SEN、SPE、＋LR、－LR、稳定不变。在评价诊断性试验中，一般不用阳性率，因阳性病例数并未说明是真阳性或假阳性。第16页,共38页，星期六，2024年，5月17

从以上２组数据可以看出：

当患病率变化后，SEN、SPE、＋LR及-LR都很稳定，两组数字相同，而PV随PREV不同有很大变化，尤其是＋PV随患病率增高而增加。因此，PV不能看做试验本身的特性。敏感度越高，则假阴性越低，假阴性率等于漏诊率。因此，高敏感度的试验，用于临床诊断时漏诊率低。通常用高敏感度试验，阴性结果排除诊断，又称为SnNout。高敏感度试验用于：疾病漏诊可能造成严重后果；用于排除疾病；用于筛选无症状且发病率又比较低的疾病。第17页,共38页，星期六，2024年，5月18特异性越高，则假阳性率越低，假阳性率等于误诊率。因此，特异性高的试验，用于临床时误诊机会少。高特异性试验，用于肯定诊断、确诊疾病。当试验结果阳性时，临床确诊价值最大。用高特异性试验，阳性结果肯定诊断，又称为SpPins。特异性高的试验适用于：肯定疾病的诊断；凡假阳性结果会导致病人精神负担，或不当防治措施会给病人带来严重危害。第18页,共38页，星期六，2024年，5月19四、诊断性试验的样本大小的计算计算时，先查阅文献或作预试估计SEN、SPE病例组（Ｎ１）：用该试验敏感性估计Ｐ１=（ａ／ａ＋ｃ）对照组（Ｎ２）：用该试验特异性估计

P２=（ｄ／ｂ＋ｄ）用估计总体率的样本公式分别计算Ｎ１＝ma2Ｐ１（１－Ｐ１）／δ2Ｎ２＝ma2Ｐ２（１－Ｐ２）／δ2显著性水平μа取０.０５μ０.０５＝１.９６（双侧检验）诊断性试验的允许误差δ一般定在0.05-0.10第19页,共38页，星期六，2024年，5月20五、似然比的临床应用可用于临床计算患病的概率，便于更准确地对患者作出诊断。例如：对怀疑急性心肌梗塞患者，作肌酸磷酸激酶（CPK）测定，根据其结果可计算似然比。爱丁堡皇家医院将怀疑心肌梗死者360例收入病房,检测CPK，由一位不知CPK结果的医生根据心电图和尸检结果判断有心肌梗死者230例，无心梗者130例，测定值如下：

2-3940-7980-119120-159160-199200-239240-279280-319320-359360-399400-439440-479>=480AMI+21330302119181319157835-882685011100000第20页,共38页，星期六，2024年，5月21如将CPK80单位作为诊断心肌梗死的临界值，列出四格表急性心肌梗塞是否≥80u21516CPK＜80u15114 230130 SEN=a/（a+c）=215/230=0.93SPE=d/（b+d）=114/130=0.88+LR=SEN/（1-SPE）=0.93/（1-0.88） =7.75第21页,共38页，星期六，2024年，5月22再一步分析，则可计算不同水平的阳性似然比：CPKAMI（+）AMI（-）LRn比例n比例＞2809797/230=0.4211/130=0.010.42/0.01=4280—279118118/230=0.511515/130=0.120.51/0.12=4.240—791313/230=0.062626/130=0.020.06/0.02=0.31—3922/230=0.018888/130=0.670.01/0.67=0.01230130第22页,共38页，星期六，2024年，5月23第23页,共38页，星期六，2024年，5月24似然比的应用：验前比（PretestOdds）=验前概率/（1-验前概率）验后比（Post-testOdds）=验前比×似然比验后概率（Post-testProbability）=验后比/（1+验后比）第24页,共38页，星期六，2024年，5月25例：某患者活动后即感胸前区疼痛，在医院检查CPK为72单位，试问患AMI的可能性有多大？解：（1）估计患AMI的可能性有50%（试验前概率）（2）按前表中CPK为72U的LR=0.30

（3）计算：试验前机遇值=0.50/（1-0.50）=1

试验后机遇值=1×0.30=0.30

试验后概率=0.3/（1+0.3）=0.23

答：该病例患AMI的机会只有23%。第25页,共38页，星期六，2024年，5月26六、提高诊断性试验效率的方法：联合试验平行试验：同时做几个试验，只要有一个阳性，即可认为有患病证据。平行试验提高了敏感度和阴性预测值，但降低了特异度及阳性预测值。 如联合用阻抗体积描记图及注射125I纤维蛋白原下肢扫描诊断下肢深静脉栓塞。单独应用这2种方法时，2种方法的敏感度均为74%，平行试验可使敏感度提高到94%。

Sen=Sen1+Sen2-Sen1XSen2 Spe=Spe1XSpe2

验后比=验前比XLR1XLR2第26页,共38页，星期六，2024年，5月27联合试验序列试验：依次相继的试验，要所有的试验阳性才能做出诊断。序列试验提高了特异度及阳性预测值。但降低了敏感度及阴性预测值。 例如：诊断心肌梗死的CPK、AST、LDH，没有一种试验是很特异的，如采用序列试验，即三项均阳性才能诊断，这样可提高诊断心肌梗死的特异度。

SEN=SEN1XSEN2 SPE=SPE1+SPE2-SPE1XSPE2第27页,共38页，星期六，2024年，5月28七、诊断性试验的评价原则新的诊断性试验用于临床之前或杂志上有关诊断性试验的结论，均须经过科学的评价。是否采用盲目法将诊断性试验与标准诊断法（金标准）作过对比研究？诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠。盲法对比，更为科学。列出四格表进行分析对比，计算各项指标，根据ACC、SEN、SPE确定诊断性试验有无应用价值。第28页,共38页，星期六，2024年，5月29被检查的病例是否包括各型病例（轻、重、治疗、未治疗），以及个别易于混淆的病例？例如测定血中T3、T4诊断甲亢、测定血糖诊断糖尿病，当包括各型病例时，这些指标既可判断病情又可作鉴别诊断，是较好的诊断性试验。病例的来源和研究工作的安排是否作了叙述？病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。例如：专科门诊开展肾动脉造影检查青年高血压病，或血红蛋白电泳检查长期贫血患者，则阳性率较高，价值较大。上述试验用于基层医院，检查一般的高血压及贫血病人，则阳性率很低，开展后使用价值不大。第29页,共38页，星期六，2024年，5月30诊断性试验的重复性及其临床意义是否明确？重复性（Reproducibility）又称精密性（Precision）或可靠性（Reliability）。如多次测定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性能好，操作技术熟练，方法可靠。可通过试验室质控来保证重复性。诊断性试验所确定的正常值是否合理、可靠？（1）正常值的含义不同，可直接影响正常值的数据。正态分布的正常值，可用Ⅹ±2SD表示，它包括正常值的95%；据此100例健康人，经两种检查后，健康人只有90例（0.952=0.90），作五种检查后健康人只有77例（0.955=0.77），这种正常的表示显然有不确切的一面。非正态分布的正常值用中位数、正常范围或95%百分位法表示。第30页,共38页，星期六，2024年，5月31正常值的确定：均数+/-2标准差百分位数按照文化、习俗确定危险因素诊断标准治疗标准第31页,共38页，星期六，2024年，5月32（2）正常的临界值对诊断的影响：见图。以N为临界值，误诊数为b，漏诊数为c。如要降低漏诊病人数（C→0），以X值为临界值，则误诊数增加：

SEN=a/（a+c）≈100%-PV=d/（c+d）≈100%

如降低误诊人数（b→0），以Y为临界值，则漏诊数大为增加：

SPE=d/（b+d）≈100%+PV=a/（a+b）≈100%Z点的确定：在上述情况下，确定临界值的科学方法，应采用ROC曲线。第32页,共38页，星期六，2024年，5月33正常临界值对诊断的影响第33页,共38页，星