第八章篩檢和診斷試驗

1、第八章第八章 篩檢和診斷試驗篩檢和診斷試驗 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、篩檢與診斷試驗的定義一、篩檢與診斷試驗的定義 （一）（一）篩檢篩檢(Screening)(Screening)定義：定義：通過快速的試驗、檢查、或其他方法，在通過快速的試驗、檢查、或其他方法，在健康健康人群人群中將那些可能有病但表面健康的人，同那些可能中將那些可能有病但表面健康的人，同那些可能無病的人鑒別開來。無病的人鑒別開來。早期發(fā)現(xiàn)可疑病人的一種措施早期發(fā)現(xiàn)可疑病人的一種措施發(fā)現(xiàn)高危個體，減緩發(fā)病，達到一級預(yù)防發(fā)現(xiàn)高危個體，減緩發(fā)病，達到一級預(yù)防l診斷試驗（診斷試驗（Diagnostic test）l定義定義：指應(yīng)用各種

2、實驗、醫(yī)療儀器等手段對：指應(yīng)用各種實驗、醫(yī)療儀器等手段對病人病人進行檢查，以確定或排除疾病的試驗方法。進行檢查，以確定或排除疾病的試驗方法。l指應(yīng)用物理、生物化學(xué)、血清免疫學(xué)及臨床檢查指應(yīng)用物理、生物化學(xué)、血清免疫學(xué)及臨床檢查和特殊醫(yī)療器械檢查。和特殊醫(yī)療器械檢查。 篩檢與診斷試驗示意圖篩檢與診斷試驗示意圖篩檢試驗篩檢試驗診斷試驗診斷試驗對象對象健康人或健康人或無癥狀的病人無癥狀的病人病人病人目的目的把病人及可疑病人與把病人及可疑病人與無病者區(qū)分開來無病者區(qū)分開來病人與可疑有病但實病人與可疑有病但實際無病的人區(qū)分開來際無病的人區(qū)分開來 要求要求快速、簡便、快速、簡便、高靈敏度高靈敏度科學(xué)性、準

3、確性科學(xué)性、準確性費用費用簡單、廉價簡單、廉價一般花費較貴一般花費較貴處理處理陽性者須進一步作診陽性者須進一步作診斷試驗以便確診斷試驗以便確診結(jié)果陽性者要隨之以結(jié)果陽性者要隨之以治療治療篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別第二節(jié)第二節(jié) 診斷試驗的評價診斷試驗的評價一、診斷試驗的評價方法一、診斷試驗的評價方法（一）確定（一）確定“金標準金標準”：l 指當前臨床醫(yī)學(xué)界公認的診斷疾病的最可靠的方法。指當前臨床醫(yī)學(xué)界公認的診斷疾病的最可靠的方法?？梢悦鞔_肯定或排除某種疾病的最可靠診斷標準?？梢悦鞔_肯定或排除某種疾病的最可靠診斷標準。l常用的常用的“金標準金標準”有：有：l （1）病理組織學(xué)

4、診斷（細胞、組織活檢、尸解等），）病理組織學(xué)診斷（細胞、組織活檢、尸解等），如腫瘤；如腫瘤；l （2）外科手術(shù)發(fā)現(xiàn)，如畸形或某些腫瘤；）外科手術(shù)發(fā)現(xiàn)，如畸形或某些腫瘤；l （3）特殊影象造影，如冠狀動脈造影診斷冠心??；）特殊影象造影，如冠狀動脈造影診斷冠心?。籰 （4）對目前尚無特異診斷方法的疾病，可采用由臨）對目前尚無特異診斷方法的疾病，可采用由臨床專家共同制定的、公認的綜合診斷標準，如診斷風濕床專家共同制定的、公認的綜合診斷標準，如診斷風濕熱的熱的Johes標準；標準；l （5）長期臨床隨訪所獲得的肯定診斷。）長期臨床隨訪所獲得的肯定診斷。（二）選擇研究對象（二）選擇研究對象 原則：代表性

5、原則：代表性 病例組：按金標準確診為病例組：按金標準確診為“有病有病”的病例；的病例； 對照組：按金標準確診為無目標疾病的人，對照組：按金標準確診為無目標疾病的人，包括健康者、特別是易與該病相混淆的其他包括健康者、特別是易與該病相混淆的其他疾病患者，這樣才能較好的評價診斷試驗的疾病患者，這樣才能較好的評價診斷試驗的鑒別診斷的價值。鑒別診斷的價值。診斷試驗的評價指標診斷試驗的評價指標（一）真實性（一）真實性（validity） 測量值與實際值相符合的程度，又稱準確性。測量值與實際值相符合的程度，又稱準確性。包括：包括：靈敏度與假陰性率靈敏度與假陰性率特異度與假陽性率特異度與假陽性率正確指數(shù)正確指

6、數(shù)似然比似然比金標準金標準 診斷試驗診斷試驗 患者患者非患者非患者合計合計 陽性陽性真陽性真陽性a假陽性假陽性ba+b陰性陰性假陰性假陰性c真陰性真陰性dc+d合計合計a+cb+dN表表8-2 8-2 診斷試驗評價四格表診斷試驗評價四格表診斷試驗的評價指標診斷試驗的評價指標靈敏度（靈敏度（sensitivitysensitivity） 又稱為敏感性或真陽性率，即又稱為敏感性或真陽性率，即實際有病實際有病而被診斷試驗而被診斷試驗正確正確判定為有病的百分判定為有病的百分率。率。 100% CAA靈敏度靈敏度反映診斷試驗檢出病人的能力，其值愈大，則漏診的靈敏度反映診斷試驗檢出病人的能力，其值愈大，則

7、漏診的可能性愈小可能性愈小 意義：意義：金標準金標準 試驗試驗 患者患者非患者非患者合計合計 陽性陽性A（真陽性）真陽性）B（假陽性）假陽性）AB陰性陰性C（假陰性）假陰性）D（真陰性）真陰性）CD合計合計ACBDABCD診斷試驗真實性的評價診斷試驗真實性的評價3. 3.假陰性率假陰性率（漏診率）（漏診率） 即即實際有病實際有病，而被該診斷試驗，而被該診斷試驗錯誤錯誤判斷為無病的百分率。判斷為無病的百分率。 靈敏度假陰性率1100%CAC診斷試驗的假陰性率愈大，則漏診者愈多；由于漏診率和靈診斷試驗的假陰性率愈大，則漏診者愈多；由于漏診率和靈敏度互補，所以漏診率愈大，則靈敏度愈低。敏度互補，所以

8、漏診率愈大，則靈敏度愈低。 意義：意義：金標準金標準 試驗試驗 患者患者非患者非患者合計合計 陽性陽性A（真陽性）真陽性）B（假陽性）假陽性）AB陰性陰性C（假陰性）假陰性）D（真陰性）真陰性）CD合計合計ACBDABCD診斷試驗真實性的評價診斷試驗真實性的評價2. 2.特異度（特異度（specificityspecificity） 又稱為真陰性率，即又稱為真陰性率，即實際無病實際無病而被該診斷試驗而被該診斷試驗正確正確判定為無病的百分率。判定為無病的百分率。 100%DBD特異度特異度反映診斷試驗?zāi)芘懦遣∪说哪芰ΑＦ渲涤?，則誤特異度反映診斷試驗?zāi)芘懦遣∪说哪芰ΑＦ渲涤?，則誤診的可能性

9、愈小。診的可能性愈小。 意義：意義：金標準金標準 試驗試驗 患者患者非患者非患者合計合計 陽性陽性A（真陽性）真陽性）B（假陽性）假陽性）AB陰性陰性C（假陰性）假陰性）D（真陰性）真陰性）CD合計合計ACBDABCD診斷試驗真實性的評價診斷試驗真實性的評價4. 4.假陽性率假陽性率（誤診率）（誤診率） 即即實際無病實際無病，而被該診斷試驗，而被該診斷試驗錯誤錯誤判斷為有病的百分率。判斷為有病的百分率。 特異度假陽性率1100%BB D診斷試驗的假陽率愈大，則誤診者愈多；由于誤診率和特異診斷試驗的假陽率愈大，則誤診者愈多；由于誤診率和特異度互補，所以誤診率愈小，則該篩檢試驗的特異度愈高。度互補

10、，所以誤診率愈小，則該篩檢試驗的特異度愈高。 意義：意義：金標準金標準 試驗試驗 患者患者非患者非患者合計合計 陽性陽性A（真陽性）真陽性）B（假陽性）假陽性）AB陰性陰性C（假陰性）假陰性）D（真陰性）真陰性）CD合計合計ACBDABCD診斷試驗真實性的評價診斷試驗真實性的評價3 3、正確指數(shù)、正確指數(shù) 也稱約登指數(shù)（也稱約登指數(shù)（Youdens indexYoudens index）, ,是靈是靈敏度和特異度之和減去敏度和特異度之和減去1 1。 正確指數(shù)正確指數(shù) （靈敏度十特異度）（靈敏度十特異度） 1 1 l l（假陽性率十假陰性率）（假陽性率十假陰性率） 越接近越接近“1”越好越好4

11、4、似然比、似然比(likelihood ratio, LR) 是同時反映靈敏度和特異度的復(fù)合指標；l 指診斷試驗結(jié)果（陽性、陰性）在患者與非患指診斷試驗結(jié)果（陽性、陰性）在患者與非患者中出現(xiàn)的概率之比。者中出現(xiàn)的概率之比。l 陽性似然比陽性似然比 =靈敏度靈敏度 /（1-特異度）特異度） 越大越好越大越好l 陰性似然比陰性似然比 =（1-靈敏度）靈敏度）/ 特異度特異度 越小越好越小越好陽性似然比：陽性似然比： 診斷試驗結(jié)果的真陽性率與假陽性率之比診斷試驗結(jié)果的真陽性率與假陽性率之比特異度靈敏度假陽性率真陽性率1LR說明正確判斷陽性的可能性是錯誤判斷陽性可能性的倍數(shù)，越大越好。陰性似然比陰性

12、似然比 診斷試驗結(jié)果的假陰性率與真陰性率之比診斷試驗結(jié)果的假陰性率與真陰性率之比特異度靈敏度真陰性率假陰性率1LR說明錯誤判斷陰性的可能性是正確判斷陰性可能性的倍數(shù)，越小越好。血清肌酸激酶血清肌酸激酶 急性心肌梗死（金標準判定）急性心肌梗死（金標準判定） 合計合計有有無無+ +22524249- -25121146合計合計250145395血清肌酸激酶測定診斷急性心肌梗死血清肌酸激酶測定診斷急性心肌梗死計算結(jié)果計算結(jié)果靈敏度靈敏度=（225/250） 100%=90.0%特異度特異度=（121/145 ） 100% =83.4%假陰性率（漏診率）假陰性率（漏診率）=（25/250） 100%=

13、10.0%假陽性率（誤診率）假陽性率（誤診率）=（24/145） 100%= 16.6%( (二）可靠性二）可靠性(reliability) 又稱重復(fù)性又稱重復(fù)性(repeatability)或精密度或精密度(precision)，指某，指某一診斷方法在相同條件下，重復(fù)測量同一受試者時，一診斷方法在相同條件下，重復(fù)測量同一受試者時，所獲結(jié)果的一致性。所獲結(jié)果的一致性。指標有：指標有：1、變異系數(shù)（、變異系數(shù)（coefficient of variance）：）：如果試驗測量如果試驗測量的是諸如血壓、血糖等計量指標，則可用變異系數(shù)的是諸如血壓、血糖等計量指標，則可用變異系數(shù)來表示可靠性。變異系數(shù)

14、越小，可靠性越好。來表示可靠性。變異系數(shù)越小，可靠性越好。 100%測定值均值的標準差變異系數(shù)測定值均值2 2、符合率、符合率（agreement/consistency rate） 又稱準確度或一致率，是診斷試驗判定的結(jié)又稱準確度或一致率，是診斷試驗判定的結(jié)果與標準診斷的結(jié)果相同的數(shù)占總受檢人數(shù)的比果與標準診斷的結(jié)果相同的數(shù)占總受檢人數(shù)的比例例 %100DCBADA一致率真陽性和真陰性者占受試者總數(shù)的百分率。真陽性和真陰性者占受試者總數(shù)的百分率。真陽性和真陰性越大，則符合率越接近于真陽性和真陰性越大，則符合率越接近于1。)()()(221122211CRCRNCRCRDANKappa Kap

15、pa Kappa分析：考慮了機遇因素對一致性的影響分析：考慮了機遇因素對一致性的影響 KappaKappa值值= =實際一致性實際一致性/ /非機遇一致性非機遇一致性影響診斷試驗可靠性的因素有：影響診斷試驗可靠性的因素有：l1.試驗條件的影響：包括試驗的環(huán)境條件，如溫試驗條件的影響：包括試驗的環(huán)境條件，如溫度、濕度等；試劑與藥品的質(zhì)量及配制方法；儀度、濕度等；試劑與藥品的質(zhì)量及配制方法；儀器是否校準等。器是否校準等。l2.觀察者的變異：包括不同觀察者之間的變異和觀察者的變異：包括不同觀察者之間的變異和同一觀察者在不同時間、條件下重復(fù)檢查同一樣同一觀察者在不同時間、條件下重復(fù)檢查同一樣本時所得結(jié)

16、果的不一致性。本時所得結(jié)果的不一致性。l3.被觀察者的個體生物學(xué)變異：生物個體的各種被觀察者的個體生物學(xué)變異：生物個體的各種生理、生化測量值均隨測量時間、條件等變化而生理、生化測量值均隨測量時間、條件等變化而不斷變化。不斷變化。（三）效益：（三）效益：預(yù)測值預(yù)測值（predictive value）又稱診斷價值，它是表示試驗?zāi)茏鲇址Q診斷價值，它是表示試驗?zāi)茏龀稣_判斷的概率。也表示試驗結(jié)果的實際臨床意義。它是從出正確判斷的概率。也表示試驗結(jié)果的實際臨床意義。它是從臨床實用價值的角度來反應(yīng)試驗的效益。臨床實用價值的角度來反應(yīng)試驗的效益。指在已知診斷試驗結(jié)果的條件下，表明有或無該病的指在已知診斷試

17、驗結(jié)果的條件下，表明有或無該病的概率。預(yù)測值又分為陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值兩種。概率。預(yù)測值又分為陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值兩種。 5 5、陽性預(yù)測值陽性預(yù)測值：又稱預(yù)測陽性結(jié)果正確率，即在診斷試驗陽性結(jié)果又稱預(yù)測陽性結(jié)果正確率，即在診斷試驗陽性結(jié)果中，有該病的概率，也是真陽性占陽性結(jié)果總數(shù)的百分率。中，有該病的概率，也是真陽性占陽性結(jié)果總數(shù)的百分率。%100 BAA陽性預(yù)測值6 6、陰性預(yù)測值陰性預(yù)測值：又稱預(yù)測陰性結(jié)果正確率，即在診斷試驗陰性結(jié)果中，又稱預(yù)測陰性結(jié)果正確率，即在診斷試驗陰性結(jié)果中，無該病的概率，也是真陰性占陰性結(jié)果總數(shù)的百分率。無該病的概率，也是真陰性占陰性結(jié)果總數(shù)的百分率。 %

18、100 DCD陰性預(yù)測值金標準金標準 試驗試驗 患者患者非患者非患者合計合計 陽性陽性A（真陽性）真陽性）B（假陽性）假陽性）AB陰性陰性C（假陰性）假陰性）D（真陰性）真陰性）CD合計合計ACBDABCD預(yù)測值分析預(yù)測值分析 預(yù)測值受兩方面因素的影響：預(yù)測值受兩方面因素的影響：1.診斷試驗本身的特性（靈敏度、特異度）的影響。診斷試驗本身的特性（靈敏度、特異度）的影響。2.受試人群患病率高低的影響。受試人群患病率高低的影響。 當患病率不變時：當患病率不變時： 靈敏度越高，陰性預(yù)測值越高靈敏度越高，陰性預(yù)測值越高 特異度越高，陽性預(yù)測值越高特異度越高，陽性預(yù)測值越高 當靈敏度、特異度不變時：當靈

19、敏度、特異度不變時： 患病率升高患病率升高陽性預(yù)測值升高陽性預(yù)測值升高 二、診斷工作策略二、診斷工作策略（一）診斷截斷值的確定（一）診斷截斷值的確定 截斷值（截斷值（cut-off value）為劃分正常與異常的界限值。）為劃分正常與異常的界限值。 診斷界值水平對指標的影響診斷界值水平對指標的影響（見下圖）（見下圖） 界值界值靈敏度靈敏度、特異度、特異度、漏診率、漏診率、誤診率、誤診率 界值界值 靈敏度靈敏度、特異度、特異度、漏診率、漏診率、誤診率、誤診率如何選擇：如何選擇： 為確診某種疾病時，需盡可能減少誤診，應(yīng)提高界值；為確診某種疾病時，需盡可能減少誤診，應(yīng)提高界值； 如要盡可能無遺漏地發(fā)

20、現(xiàn)病人，即要減少漏診，則應(yīng)降如要盡可能無遺漏地發(fā)現(xiàn)病人，即要減少漏診，則應(yīng)降 低界值水平；低界值水平； 一般情況下，可將界值定在誤診率漏診率的位置上。一般情況下，可將界值定在誤診率漏診率的位置上。糖尿病血糖試驗不同血糖水平的靈敏度和特異度分布糖尿病血糖試驗不同血糖水平的靈敏度和特異度分布餐后餐后2小時血糖小時血糖mg/100ml靈敏度（）靈敏度（）特異度（）特異度（）7098.68.88097.125.59094.347.610088.669.811085.784.112071.492.513064.396.914057.199.415050.099.616047.199.817042.910

21、0.018038.6100.019034.3100.020027.1100.0圖圖7-3 A.理想的正常人群與糖尿病人血糖水平分布理想的正常人群與糖尿病人血糖水平分布 B.現(xiàn)實的正常人群與糖尿病人血糖水平分布現(xiàn)實的正常人群與糖尿病人血糖水平分布CDE為提高診斷的靈或特，可采用多種診斷試驗方法為提高診斷的靈或特，可采用多種診斷試驗方法檢查或重復(fù)一種檢查方法，此種形式稱為檢查或重復(fù)一種檢查方法，此種形式稱為聯(lián)合試驗聯(lián)合試驗。 當誤診能造成嚴重后果時，可用串聯(lián)（系列）試當誤診能造成嚴重后果時，可用串聯(lián)（系列）試驗；當漏掉后果嚴重時，則可采取并聯(lián)（平行）試驗。驗；當漏掉后果嚴重時，則可采取并聯(lián)（平行）

22、試驗。 全部為全部為+ + 特特 串聯(lián)串聯(lián) （serial test） 一項為一項為- - 靈靈 一項為一項為+ 靈靈 并聯(lián)并聯(lián) （parallel test） 全部全部 - - 特特 （二）聯(lián)合試驗及其影響（二）聯(lián)合試驗及其影響試驗結(jié)果試驗結(jié)果 尿糖尿糖血糖血糖糖尿病病人糖尿病病人非糖尿病病人非糖尿病病人1410331111721357599合計合計 1997641舉例 聯(lián)合試驗診斷糖尿病的結(jié)果串聯(lián)：全陽為陽，否則為陰串聯(lián)：全陽為陽，否則為陰并聯(lián)：一陽即陽，全陰才陰并聯(lián)：一陽即陽，全陰才陰試驗結(jié)果試驗結(jié)果病人病人非病人非病人1172114+33+3510+11+7599合計合計1997641v串聯(lián)試驗：串聯(lián)試驗：靈敏度靈敏度=117/199100%=58.79%特異度特異度=（ 10+11+7599 ）/7641100%=99.73%試驗結(jié)果試驗結(jié)果病人病人非病人非病人14+33+11710+11+21357599合計合計1997641v并聯(lián)試驗：并聯(lián)試驗：靈敏度靈敏度=（ 14+33+117 ）/199100%=82.41%特異度特異度=7599/ 7641 100%=99