診斷與篩檢試驗

診斷與篩檢試驗第1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日今日要點篩檢和診斷試驗的概念篩檢和診斷試驗的研究方法*篩檢和診斷試驗的評價*篩檢和診斷試驗判斷標準的確定ROC曲線提高試驗效率的方法第2頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)概述第3頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日（篩檢）（治療）（診斷）篩檢與診斷步驟示意圖實際患病者可疑有病但實際無病者無該病定期第4頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日1.定義：是在大量表面上無病的人群中通過快速簡便的試驗、檢查和其他檢測措施，去主動發(fā)現(xiàn)那些未被識別的、可疑的病人或有缺陷的人。簡單、廉價、快速、安全、易被群眾接受良好的可靠性和準確性篩檢（screening)

第5頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日（1）按對象范圍整群篩檢(massscreening)：一般人群目標篩檢(targetedscreening)：特殊人群

（2）按篩檢項目的多少

單項篩檢(singlescreening)

多項篩檢(multiplescreening)

2、篩檢的分類第6頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日診斷（diagnosis)

不僅包括各種實驗室檢查，也包括病史體檢所獲得的臨床資料、X線、超聲等各種公認的診斷標準，并且利用這些資料和技術(shù)標準對疾病和健康狀況做出確切的結(jié)論。診斷試驗（diagnostictest）：泛指在診療過程中進行的各種以診斷為目的的檢查手段。是把病人與可疑有病但實際無病的人區(qū)別開來。第7頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日

篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別篩檢試驗診斷試驗對象健康人/無癥狀的病人病人目的把病人及可疑病人與健康者區(qū)分開來把病人與可疑有病但實際無病的人區(qū)分開來要求快速、簡便、高靈敏度科學性、準確性費用廉價一般花費較高處理陽性者須進一步作診斷試驗以便確診陽性者要進行治療第8頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日篩檢的目的及意義達到二級預防：“三早”措施通過篩檢確定高危人群，及早從病因?qū)W角度采取措施，實現(xiàn)疾病一級預防的目的。

了解疾病的自然史，開展流行病學監(jiān)測第9頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日篩檢應用的原則被篩檢的疾病或缺陷是當?shù)禺斍爸卮蟮男l(wèi)生問題被篩檢的疾病有有效的治療或預防方法有進一步確診的方法與條件有明確的疾病自然史該病有較長的潛伏期或領先時間預期有良好的篩檢效益第10頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日確定“金標準”選擇研究對象確定樣本量試驗結(jié)果與金標準分類結(jié)果比較篩檢或診斷試驗的研究設計要點第11頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日1.確定“金標準”

金標準：指可靠的、公認的、能正確地將有病和無病區(qū)分開的診斷方法。冠心病:冠狀動脈造影腫瘤:病理學檢查不明原因的腹痛:手術(shù)探查

金標準具有創(chuàng)傷性，因此探求一些新的診斷方法（診斷試驗），并比較其與金標準的差別、得失及推廣價值有現(xiàn)實意義。第12頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日2.選擇研究對象病例的代表性：臨床各型(輕、中、重)

臨床各期(早、中、晚)

有無并發(fā)癥對照組*健康人*未患該病而患其他疾病的病人病例組第13頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日待評價篩檢試驗的靈敏度待評價篩檢試驗的特異度α容許誤差δ：0.05或0.013、樣本含量估算第14頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日當靈敏度和特異度均接近50%時，可用近似公式1計算樣本量。

當靈敏度或特異度小于20%或大于80%時，因其趨向偏態(tài)分布，可用公式2計算樣本量。

靈敏度用于估計病例組人數(shù)，特異度用于估計對照組人數(shù)。兩組樣本量都至少在30例以上，才能保證結(jié)果受機會影響的程度在可接受的范圍內(nèi)。第15頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日選擇檢查結(jié)果最接近金標準判斷結(jié)果的界值作為正常值標準正態(tài)分布法對數(shù)正態(tài)分布法百分位數(shù)法4.確定正常值第16頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日目標人群陽性陰性陽性陰性病人非病人待評價的試驗abcd診斷和篩檢試驗的評價程序金標準第二節(jié)診斷試驗和篩檢試驗的評價第17頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日試驗金標準合計病例非病例陽性真陽性（a）假陽性（b）總陽性人數(shù)（a+b，r1）陰性假陰性（c）真陰性（d）總陰性人數(shù)（c+d，r2）合計患者總數(shù)非患者總數(shù)受檢查人數(shù)（a+c，c1）（b+d，c2）（a+b+c+d，n）評價：真實性、收益、可靠性第二節(jié)診斷試驗和篩檢試驗的評價第18頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日1、真實性（validity)真實性：指測量值與實際值（金標準的測量值）符合的程度。靈敏度（sensitivity，Se）：反映對疾病的檢出能力。特異度（specificity，Sp）：反映對非病例的排除能力。假陰性率（漏診率）假陽性率（誤診率）似然比（likelihoodratio，LR)正確診斷指數(shù)（r，約登指數(shù)）

第19頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日評價試驗的真實性試驗金標準合計病例非病例陽性aba+b陰性cdc+d合計a+cb+da+b+c+d假陰性率c/a+c特異度d/b+d靈敏度a/a+c假陽性率b/b+d第20頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日第21頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日似然比(likelihoodratio,LR)即病人中出現(xiàn)某種試驗結(jié)果的概率與非病人中出現(xiàn)相應結(jié)果的概率之比，說明病人出現(xiàn)該結(jié)果的機會是非病人的多少倍。是一個相對穩(wěn)定的綜合性評價指標，不受患病率影響。第22頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日

陽性似然比

篩檢試驗結(jié)果的真陽性率與假陽性率之比。比值越大診斷價值越高。第23頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日

陰性似然比

篩檢試驗結(jié)果的假陰性率與真陰性率之比。比值越小診斷價值越高。第24頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日

r＝（靈敏度＋特異度）－1

＝1－（假陽性率＋假陰性率）

r值范圍在0~1之間

r越大，準確性越高，與實際越符合正確診斷指數(shù)（Youden’sindex，r）第25頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日例題ELISA微量中和實驗合計

COXB陽性COXB陰性COXB陽性8540125COXB陰性15160175合計100200300靈敏度＝85/(85+15)×100％＝85％特異度＝160/(40+160)×100％＝80％假陰性率＝15/(85+15)×100％＝15％假陽性率＝40/(40+160)×100％＝20％陽性似然比＝85/(85+15)/40/(40+160)＝4.25陰性似然比＝15/(85+15)/160/(40+160)＝0.19正確診斷指數(shù)＝100％－(20％+15％)＝(85％+80％)－100％＝65％第26頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日2、可靠性(reliability)可靠性（信度、重復性或精密度）：是指在相同的條件下，重復試驗獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。影響試驗可靠性的因素有：（1）受試對象自身的生物學變異（2）觀察者的變異：包括觀察者間誤差和觀察者自身誤差。（3）試驗方法的變異：所使用的儀器、藥品和試劑的變異。第27頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日診斷試驗精確性的評價指標計量資料：變異系數(shù)

CV=SD/M計數(shù)資料：符合率、卡帕（Kappa）值

a+d

符合率=——————×100%a+b+c+d

第28頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日Kappa值計算簡化公式

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

c1)/n+(r2

c2)/n]/n

非機遇一致率=1-pc實際一致率=po-pcKappa值=po-pc/1-pc第29頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日Kappa值判斷標準Kappa值一致性強度0弱

0~0.2輕

0.21~0.40尚好

0.41~0.60中度

0.61~0.80高度

0.81~1.00最強第30頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日評價試驗的收益

預測值：指真陽（陰）性人數(shù)占試驗結(jié)果陽（陰）性人數(shù)的百分比，又稱驗后概率（PV）。

試驗金標準合計病例非病例陽性aba+b陰性cdc+d合計a+cb+da+b+c+d陰性預測值d/c+d陽性預測值

a/a+b患病率a+c/a+b+c+d（驗前概率）第31頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日預測值的影響因素:特異度、靈敏度、患病率

靈敏度×患病率陽性預測值＝————————————————————

靈敏度×患病率+(1－特異度）(1－靈敏度）

(1－患病率)×特異度陰性預測值＝————————————————————(1－患病率)×特異度+患病率×(1－靈敏度）第32頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日患病率與預測值的關(guān)系患病率：患病率越高，陽性預測值越高第33頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日預測值與患病率、靈敏度和特異度的關(guān)系患病率相同時，靈敏度越高，陰性預測值越好；特異度越高，陽性預測值越好。第34頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日患病率(%)靈敏度(%)特異度(%)篩檢結(jié)果診斷

合計

陽性預測值(%)陰性預測值(%)糖尿病非糖尿病1.522.999.8＋34205463.0

－11698309946

98.8

合計150985010000

1.544.399.0＋669816440.2

－8497529836

99.1

合計150985010000

2.544.399.0＋1119720853.3

－1399653979298.6合計250975010000摘自(《流行病學進展》第4卷，施侶元，1986)

靈敏度、特異度和患病率不同時糖尿病篩檢結(jié)果第35頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)試驗的指標與標準試驗指標客觀指標：最好主觀指標半客觀指標判斷標準：界值第36頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日第37頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日第38頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日確定截斷值（cut-offvalue)的原則1．假陽性與假陰性的重要性相等當出現(xiàn)這種情況時，可選擇靈敏度與特異度相等，或使正確指數(shù)最大的分界值作為判斷標準。

2．進一步確診試驗的繁簡程度如果其陽性預測值較低，對試驗陽性者必須作進一步確診。如果確診試驗較繁，費用高，則以提高特異度為主，判斷標準右移；否則可考慮以提高靈敏度為主，判斷標準左移。第39頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日3．漏掉一個可能病例的后果如果該病早期診斷和早期治療可獲得很好的治療效果，否則后果嚴重，此時應選擇靈敏度高的判定標準，盡可能把所有的可疑病人都診斷出來。如果早期治療的效果與臨床期才開始治療的效果相近，則應選擇特異度高的判斷標準，盡量減少假陽性。4．一定間隔期后再次檢查的可能性若試驗對象在一定間隔期后有機會做第二次檢查，則本次漏診不會造成嚴重后果，此時應考慮以提高特異度為主，判斷標準向右移；否則判斷標準向左移。第40頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日5．該病的患病率如果某病的患病率低、正常人占絕大多數(shù)，此時如果特異度稍有下降，將出現(xiàn)大量的假陽性（誤診）。因此，應以提高特異度為主，判斷標準右移。6．應考慮治療的需要確定診斷標準應考慮治療的需要，是否能降低病死率及減少并發(fā)癥

判斷標準左移時，靈敏度增加，特異度下降，假陽性增加，將使診斷成本增加。相反，當判斷標準右移時，特異度增加，靈敏度下降，假陰性增加，將使漏診率增加。第41頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日確定診斷試驗的閾值均數(shù)加減標準差法：正態(tài)分布時均數(shù)±2倍標準差百分位數(shù)法：偏態(tài)分布或分布狀態(tài)不明時，5%—95%為正常。臨床判斷法ROC曲線法第42頁，共51頁，2023年，2月20日，星期日ROC曲線—受試者工作特性曲線診斷性試驗用計量資料表達結(jié)果時，將測量值按大小順序排列，可用任意測量值作為正常與異常的閾值計算敏感度和特異度。ROC曲線能將每個敏感度/假陽性率(1-特異度)