篩檢和診斷試驗

1、第七章第七章 篩檢和診斷試驗篩檢和診斷試驗 的觀察指標(biāo)及判斷標(biāo)準(zhǔn)的觀察指標(biāo)及判斷標(biāo)準(zhǔn) 聶紹發(fā)聶紹發(fā) 篩查起源于篩查起源于19世紀(jì)的結(jié)核病預(yù)防。一直以來廣泛運用于世紀(jì)的結(jié)核病預(yù)防。一直以來廣泛運用于慢性病的早期診斷。從疾病防治的過程來看，它屬于一級和慢性病的早期診斷。從疾病防治的過程來看，它屬于一級和二級預(yù)防；從對象和目的來看，它具有突出的公共衛(wèi)生意義；二級預(yù)防；從對象和目的來看，它具有突出的公共衛(wèi)生意義；從實施來看，它要求檢測方法快速、簡便、經(jīng)濟(jì)、安全。從實施來看，它要求檢測方法快速、簡便、經(jīng)濟(jì)、安全。 篩查法應(yīng)當(dāng)是疾病預(yù)防與控制的經(jīng)典之作。通過在健康篩查法應(yīng)當(dāng)是疾病預(yù)防與控制的經(jīng)典之作。通過

2、在健康人群中開展某種疾病或健康的危險因素的篩查，可以確定疾人群中開展某種疾病或健康的危險因素的篩查，可以確定疾病的高危人群，早期發(fā)現(xiàn)潛在的病人，通過相應(yīng)的干預(yù)可以病的高危人群，早期發(fā)現(xiàn)潛在的病人，通過相應(yīng)的干預(yù)可以起到改變和降低危險因素的暴露水平，減緩或阻止疾病的發(fā)起到改變和降低危險因素的暴露水平，減緩或阻止疾病的發(fā)生和發(fā)展，降低疾病的發(fā)病率。生和發(fā)展，降低疾病的發(fā)病率。它對于保護(hù)人類健康，防止它對于保護(hù)人類健康，防止各種特殊疾病的發(fā)生具有重要意義。因此篩查也反映了醫(yī)學(xué)各種特殊疾病的發(fā)生具有重要意義。因此篩查也反映了醫(yī)學(xué)的進(jìn)步以及人類健康觀的改變。的進(jìn)步以及人類健康觀的改變。 第一節(jié)第一節(jié) 概

3、述概述一、篩檢與篩檢試驗的定義一、篩檢與篩檢試驗的定義 （一）（一）篩檢篩檢(Screening)(Screening)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，在健康人群中將那些可能有病但表面健康的健康人群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人，同那些可能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(dá)到一級預(yù)防發(fā)現(xiàn)高危個體，減緩發(fā)病，達(dá)到一級預(yù)防圖圖7-1 篩檢與診斷示意圖篩檢與診斷示意圖 （二）（二）篩檢試驗篩檢試驗（screening test） 識別健康人群中未被發(fā)現(xiàn)的某病患者識別健康人群

4、中未被發(fā)現(xiàn)的某病患者或可疑患者，或高危個體或可疑患者，或高危個體 問卷、常規(guī)體格檢查、物理學(xué)檢查、問卷、常規(guī)體格檢查、物理學(xué)檢查、實驗室檢驗、高級分子生物學(xué)技術(shù)實驗室檢驗、高級分子生物學(xué)技術(shù) 簡單、廉價、快速、安全、易于被群簡單、廉價、快速、安全、易于被群眾接受、及良好的可靠性與精確性眾接受、及良好的可靠性與精確性 二二 篩檢的分類篩檢的分類 按對象范圍按對象范圍 整群篩檢整群篩檢(mass screening) 對一定范圍內(nèi)人群的全體對象開展普遍篩對一定范圍內(nèi)人群的全體對象開展普遍篩查，也稱普查查，也稱普查 選擇性篩檢選擇性篩檢(selective screening) 根據(jù)流行病學(xué)特征選擇

5、高危人群進(jìn)行篩檢根據(jù)流行病學(xué)特征選擇高危人群進(jìn)行篩檢按項目多少按項目多少 單項篩檢單項篩檢（single screening) 用一種篩用一種篩檢試驗檢查某一疾病。檢試驗檢查某一疾病。 多項篩檢多項篩檢（multiple screening)同時使同時使用多項篩檢試驗方法篩查多個疾病。用多項篩檢試驗方法篩查多個疾病。 三三 篩檢的目的篩檢的目的 l1）早期發(fā)現(xiàn)病例：）早期發(fā)現(xiàn)病例：l 可提高治愈率，降低死亡率。可提高治愈率，降低死亡率。l2）篩檢高危人群：）篩檢高危人群：l3）研究疾病的自然史：）研究疾病的自然史：l4）開展流行病學(xué)監(jiān)測：）開展流行病學(xué)監(jiān)測： 篩檢試驗篩檢試驗 診斷試驗診斷試驗

6、 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(zhǔn)確性科學(xué)性、準(zhǔn)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(jìn)一步作診陽性者須進(jìn)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 四、篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別四、篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別五、實施篩檢試驗的原則五、實施篩檢試驗的原則 該地區(qū)當(dāng)前的重大公共衛(wèi)生問題該地

7、區(qū)當(dāng)前的重大公共衛(wèi)生問題 確診后有可行的治療方法確診后有可行的治療方法 有可識別的早期癥狀和體征有可識別的早期癥狀和體征 了解疾病的自然史了解疾病的自然史 快速、經(jīng)濟(jì)、有效快速、經(jīng)濟(jì)、有效 群眾易接受群眾易接受 保證篩檢陽性者進(jìn)一步診療保證篩檢陽性者進(jìn)一步診療 統(tǒng)一治療標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一治療標(biāo)準(zhǔn) 考慮成本與效益考慮成本與效益 連續(xù)性連續(xù)性六、篩檢的倫理學(xué)問題六、篩檢的倫理學(xué)問題 尊重個人意愿尊重個人意愿 有益無害有益無害 公正公正 第二節(jié)第二節(jié) 篩檢試驗的評價篩檢試驗的評價 將待評篩檢試驗與診斷目標(biāo)疾將待評篩檢試驗與診斷目標(biāo)疾病的標(biāo)準(zhǔn)方法病的標(biāo)準(zhǔn)方法-“-“金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行進(jìn)行同步盲法比較，判定對疾病

8、同步盲法比較，判定對疾病“診診斷斷”的真實性和價值的真實性和價值 一、篩檢試驗的評價方法一、篩檢試驗的評價方法（一）確定（一）確定“金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)”指當(dāng)前臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷疾病的最可靠的方法。指當(dāng)前臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷疾病的最可靠的方法。也稱標(biāo)準(zhǔn)診斷。也稱標(biāo)準(zhǔn)診斷。1)1) 活檢活檢 2)2) 手術(shù)發(fā)現(xiàn)手術(shù)發(fā)現(xiàn) 3)3) 微生物培養(yǎng)微生物培養(yǎng)4)4) 尸檢尸檢 5)5) 特殊檢查和影像診斷特殊檢查和影像診斷6)6) 長期隨訪的結(jié)果長期隨訪的結(jié)果（二）選擇研究對象（二）選擇研究對象 原則：代表性原則：代表性 病例組：按金標(biāo)準(zhǔn)確診為病例組：按金標(biāo)準(zhǔn)確診為“有病有病”的的病例病例 對照組：按金標(biāo)準(zhǔn)確

9、診為無目標(biāo)疾病對照組：按金標(biāo)準(zhǔn)確診為無目標(biāo)疾病的其他病例，特別是與該病容易混淆的的其他病例，特別是與該病容易混淆的病例。病例。正常人一般不宜納入對照組。正常人一般不宜納入對照組。（三）樣本大小的計算（三）樣本大小的計算樣本量有關(guān)的因素樣本量有關(guān)的因素 靈敏度靈敏度 特異度特異度 顯著性檢驗水平顯著性檢驗水平 容許誤差容許誤差第三節(jié)第三節(jié) 篩檢試驗的評價指標(biāo)篩檢試驗的評價指標(biāo)（一）真實性（一）真實性（validity） 測量值與實際值相符合的程度，亦稱效度，測量值與實際值相符合的程度，亦稱效度，又稱準(zhǔn)確性（又稱準(zhǔn)確性（accuracy）。）。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

10、陽性率特異度與假陽性率正確指數(shù)正確指數(shù)似然比似然比金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 篩檢試驗篩檢試驗 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BR1陰性陰性假陰性假陰性C真陰性真陰性DR2合計合計C1C2N第三節(jié)第三節(jié) 篩檢試驗的評價指標(biāo)篩檢試驗的評價指標(biāo)表表7-7-1 1 篩檢試驗評價篩檢試驗評價整理表整理表1 1、靈敏度與假陰性率、靈敏度與假陰性率 靈敏度靈敏度(sensitivity)(sensitivity)(真陽性率真陽性率) ) 即實際有病而按該篩檢標(biāo)準(zhǔn)被正確地判為即實際有病而按該篩檢標(biāo)準(zhǔn)被正確地判為有病的百分率有病的百分率 假陰性率假陰性率(false negative ra

11、te)(false negative rate)(漏診率、第二類漏診率、第二類錯誤錯誤) ) 即實際有病，但根據(jù)該篩檢標(biāo)準(zhǔn)被定為非即實際有病，但根據(jù)該篩檢標(biāo)準(zhǔn)被定為非病者的百分率病者的百分率 %CAA100靈敏度%CAC100假陰性率2 2、特異度與假陽性率、特異度與假陽性率 特異度特異度(specificity)(specificity)(真陰性率真陰性率) ) 實際無病按該診斷標(biāo)準(zhǔn)被正確地判為無病實際無病按該診斷標(biāo)準(zhǔn)被正確地判為無病的百分率的百分率 假陽性率假陽性率(false positive rate)(false positive rate)(誤診率、第一類誤診率、第一類錯誤錯誤)

12、) 即實際無病，但根據(jù)該診斷標(biāo)準(zhǔn)被定為有即實際無病，但根據(jù)該診斷標(biāo)準(zhǔn)被定為有病的百分率病的百分率 %100DBD特異度%DBB100假陽性率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)（YoudensYoudens index 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）4 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(biāo) 有病者中得出某一篩檢試驗結(jié)果的概率與無病者得出這一概率的比值 陽性似

13、然比：陽性似然比： 篩檢試驗結(jié)果的真陽性率與假陽性率之比篩檢試驗結(jié)果的真陽性率與假陽性率之比陰性似然比陰性似然比 篩檢試驗結(jié)果的假陰性率與真陰性率之比篩檢試驗結(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特異度靈敏度假陽性率真陽性率1LR篩檢試驗篩檢試驗 患病狀況患病狀況 合計合計患者患者非患者非患者+ +16580245- -45730775合計合計2108101020表表7-7-2-12-1 某病患病狀況與篩檢結(jié)果的關(guān)系某病患病狀況與篩檢結(jié)果的關(guān)系計算結(jié)果計算結(jié)果靈敏度靈敏度=165/=165/（165+45165+45） 100%=78.6%100%=78.6%特異度特異

14、度=730/=730/（80+73080+730） 100% =90.1%100% =90.1%正確指數(shù)正確指數(shù)=78.6%+90.1%-1=68.7%=78.6%+90.1%-1=68.7%陽性似然比陽性似然比=78.6%/9.9%=7.94=78.6%/9.9%=7.94符合率符合率= =（165+730165+730）/1020 /1020 100%=87.7%100%=87.7%假陰性率假陰性率=45/=45/（165+45165+45） 100%=21.4%100%=21.4%假陽性率假陽性率=80/=80/（80+73080+730） 100%=0.24100%=0.24Kappa

15、Kappa指指=0.65=0.65+ 165 80 患者 非患者 45 730 ( (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，指某一篩檢方法在相同條件下，重復(fù)測量同一受試者時，一篩檢方法在相同條件下，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(biāo)有：指標(biāo)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(biāo)，則可用變異系數(shù)的是諸如血壓、血糖等計量指標(biāo)，則可用變異系數(shù)來表示可靠性。變異系數(shù)越小，可

16、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(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)測定值均值2 2、符合率、符合率（agreement/consistency rate） 又稱一致率，是篩檢試驗判定的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)又稱一致率，是篩檢試驗判定的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)診斷的結(jié)果相同的數(shù)占總受檢人數(shù)的比例診斷的結(jié)果相同的數(shù)占總受檢人數(shù)的比例 %100DCBADA一致率)()()(221122211CRCRNCRCRDANKappa Kappa Kappa分析：分析：考慮了機遇因素對一致性的影響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Kappa

17、值值 一致性強度一致性強度 0弱弱00.2輕輕0.210.40尚好尚好 0.410.60中度中度 0.610.80高度高度0.811最強最強表表7-2-2 Kappa值判斷標(biāo)準(zhǔn)值判斷標(biāo)準(zhǔn) 影響因素與控制措施l 1.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(zhǔn)等。器是否校準(zhǔn)等。l 2.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)果的不一致性

18、。本時所得結(jié)果的不一致性。l 3.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)茏觯┯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。 陽性預(yù)測值陽性預(yù)測值（positive predictive va

19、lue）：是指篩檢試驗陽性者患目標(biāo)疾病的可能性是指篩檢試驗陽性者患目標(biāo)疾病的可能性 陰性預(yù)測值陰性預(yù)測值（negative predictive value）：）： 是指篩檢試驗陰性者不患目標(biāo)疾病的可能性是指篩檢試驗陰性者不患目標(biāo)疾病的可能性 %100BAA陽性預(yù)測值%100DCD陰性預(yù)測值v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v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v與受檢人群目標(biāo)疾病患病率（與受檢人群目標(biāo)疾病患病率（P P）密切相關(guān)密切相關(guān) 患病率靈敏度患病率特異度患病率特異度陰性預(yù)測值)1 ()1 ()1 ()1)(1 (特異度患病率患病率靈敏度患病率靈敏度

20、陽性預(yù)測值患病率患病率(%)(%)靈敏度靈敏度(%)(%)特異度特異度(%)(%)篩檢篩檢結(jié)果結(jié)果診斷診斷 合計合計 陽性預(yù)陽性預(yù)測值測值(%)(%)陰性預(yù)陰性預(yù)測值測值(%)(%)糖尿病糖尿病非糖尿病非糖尿病1.522.999.834205463.01169830994698.8合計合計1509850100001.544.399.0669816440.2849752983699.1合計合計1509850100002.544.399.01119720853.31399653979298.6合計合計250975010000表表7-3 7-3 靈敏度、特異度和患病率不同時糖尿病篩檢結(jié)果靈敏度、特異

21、度和患病率不同時糖尿病篩檢結(jié)果二二 篩檢的生物學(xué)效果評價篩檢的生物學(xué)效果評價 可提高治愈率、生存率，可提高治愈率、生存率， 減少死亡率和合并癥。減少死亡率和合并癥。 節(jié)省了醫(yī)療費用，減少病人的痛苦，則其社節(jié)省了醫(yī)療費用，減少病人的痛苦，則其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益同步增長。會效益和經(jīng)濟(jì)效益同步增長。 領(lǐng)先時間偏倚：是指篩檢診斷時間和臨床診領(lǐng)先時間偏倚：是指篩檢診斷時間和臨床診斷時間之差被解釋為因篩檢延長的生存時間。斷時間之差被解釋為因篩檢延長的生存時間。圖圖7-3 領(lǐng)先時間偏倚圖領(lǐng)先時間偏倚圖三、篩檢的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)效果評價三、篩檢的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)效果評價 成本效果分析成本效果分析(cost effecti

22、veness analysis) 成本效益分析成本效益分析(cost-benefit analysis) 成本效用分析成本效用分析(cost-utility analysis)（四）影響效益的主要因素（四）影響效益的主要因素l1.疾病的患病率疾病的患病率 l2.早期發(fā)現(xiàn)疾病對預(yù)后的影響早期發(fā)現(xiàn)疾病對預(yù)后的影響 l3.靈敏度和特異度靈敏度和特異度 第四節(jié)第四節(jié) 篩檢和診斷試驗的觀察指標(biāo)篩檢和診斷試驗的觀察指標(biāo) 及判斷標(biāo)準(zhǔn)及判斷標(biāo)準(zhǔn)l一、確定試驗指標(biāo)一、確定試驗指標(biāo)l二、確定判斷指標(biāo)二、確定判斷指標(biāo)l 判斷指標(biāo)是指區(qū)分有病和無病的分界判斷指標(biāo)是指區(qū)分有病和無病的分界點。一個合理的判斷標(biāo)準(zhǔn)就是要使試

23、驗的真點。一個合理的判斷標(biāo)準(zhǔn)就是要使試驗的真實性最好，使試驗的靈敏度和特異度都達(dá)到實性最好，使試驗的靈敏度和特異度都達(dá)到100%。只有當(dāng)正常者與異常者的測定值完。只有當(dāng)正常者與異常者的測定值完全沒有重疊才能得到這種理想的結(jié)果。此時，全沒有重疊才能得到這種理想的結(jié)果。此時，判斷標(biāo)準(zhǔn)很容易確定。判斷標(biāo)準(zhǔn)很容易確定。 三三 、篩檢試驗陽性結(jié)果截斷值的確定、篩檢試驗陽性結(jié)果截斷值的確定 截斷值截斷值 (cut off point)或臨界點的確或臨界點的確定，與測得的觀察值的分布有關(guān)定，與測得的觀察值的分布有關(guān)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

24、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（）7098.68.88097.125.59094.347.610088.669.811085.784.112071.492.513064.396.914057.199.415050.099.616047.199.817042.9100.018038.6100.019034.3100.020027.1100.0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確定截斷值的原則（判斷標(biāo)準(zhǔn)）確定截斷值的原則（判斷標(biāo)準(zhǔn)）l 1當(dāng)假陽性與假陰性的重要性相等時，當(dāng)假陽性與假陰性的重要性相等時， l 2進(jìn)一步確診試驗的繁簡程度：進(jìn)一步確診試驗的繁簡程度： l 3漏掉一個可能病例的后果：漏掉一個可能病例的后果： l 4如果預(yù)后不好如果預(yù)后不好l 5一定間隔期后再次檢查的可能性：一定間隔期后再次檢查的可能性： l 6該病的患病率：該病的患病率：l 7應(yīng)考慮治療的需要：應(yīng)考慮治療的需要： 第五節(jié)第五節(jié) 提高篩檢效益的方法提高篩檢效益的方法 選擇患病率高的人群