第七章 診斷試驗(yàn)

流行病學(xué)教研室第七章診斷試驗(yàn)Diagnostictest1

掌握

診斷試驗(yàn)的概念；診斷試驗(yàn)的真實(shí)性、可靠性的評(píng)價(jià)；聯(lián)合試驗(yàn)的概念。

熟悉提高試驗(yàn)效率的方法;診斷試驗(yàn)效益的評(píng)價(jià)，篩檢的目的及應(yīng)用原則。了解診斷試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，樣本大小的估計(jì)。教學(xué)目標(biāo)2第一節(jié)概述第二節(jié)診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)第三節(jié)提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容3

1、診斷（diagnosis)

利用各種臨床資料和診斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)疾病和健康做出確切的結(jié)論。

2、診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)

將待評(píng)價(jià)的診斷試驗(yàn)與診斷目標(biāo)疾病的標(biāo)準(zhǔn)方法——即“金標(biāo)準(zhǔn)”

進(jìn)行同步盲法比較，判定該方法對(duì)疾病“診斷”的真實(shí)性和價(jià)值。第一節(jié)概述4金標(biāo)準(zhǔn)研究對(duì)象患者非患者待評(píng)價(jià)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)＋－＋－5診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的意義1、科學(xué)評(píng)價(jià)診斷試驗(yàn)的應(yīng)用價(jià)值。2、為醫(yī)生正確選擇診斷試驗(yàn)提供依據(jù)。3、提高診斷效率，減少診斷成本。6第一節(jié)概述第二節(jié)診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)第三節(jié)提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)內(nèi)容71、確定“金標(biāo)準(zhǔn)”

指當(dāng)前臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷疾病最可靠的方法，也稱為標(biāo)準(zhǔn)診斷。金標(biāo)準(zhǔn)活/尸檢手術(shù)發(fā)現(xiàn)微生物培養(yǎng)影像診斷長(zhǎng)期隨訪的結(jié)果82、樣本大小的計(jì)算待評(píng)試驗(yàn)的靈敏度待評(píng)試驗(yàn)的特異度顯著性檢驗(yàn)水平α，一般為0.05容許誤差δ，一般為0.05～0.1當(dāng)靈敏度和特異度均接近50%時(shí)可用近似公式:

待評(píng)價(jià)篩檢方法的靈敏度或特異度正態(tài)分布中累積概率等于α／2時(shí)的Ζ值9估計(jì)靈敏度為75%，特異度55%，計(jì)算病例和對(duì)照組的樣本量設(shè)

=0.05，

=0.08，則：n1=(1.96/0.08)2×(1-0.75)×0.75=112.5≈113n2=(1.96/0.08)2×(1-0.55)×0.55=148.6≈149病例組為113例，對(duì)照組為149例2、樣本大小的計(jì)算103、選擇研究對(duì)象（分組）病例組

用金標(biāo)準(zhǔn)確診“有病”的病例，應(yīng)包含典型和不典型、病程（早、中、晚）、病情（輕、中、重）以及有無并發(fā)癥和有無治療史的患者。對(duì)照組

用金標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)沒有目標(biāo)疾病的其他病例。------注意年齡、性別等的可比性114、確定分界值正態(tài)分布法（均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差法）百分位數(shù)法臨床判斷法ROC曲線法12同步盲法比較同步：同時(shí)、同地區(qū)、同人群盲法：實(shí)施者和研究對(duì)象不知道分組情況13第一節(jié)概述第二節(jié)診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)第三節(jié)提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)內(nèi)容14診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)整理結(jié)果

診斷試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)患者非患者陽性真陽性a假陽性ba+b陰性假陰性c真陰性dc+d合計(jì)a+cb+dN15一批成年男性運(yùn)動(dòng)后體格檢查。其中195例曾有心前區(qū)疼痛史。冠脈造影及心電圖運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)檢查結(jié)果：在104例顯示冠脈狹窄（>=75%)者中,運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)陽性55例,陰性49例.未顯示冠脈狹窄的91例中,運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)陽性7例,陰性84例.請(qǐng)說明心電圖對(duì)診斷冠狀動(dòng)脈狹窄的意義。案例1有病無病陽性陰性554978462133合計(jì)10491195

試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)16真實(shí)性(validity)

：指測(cè)量值與實(shí)際值的符合程度。評(píng)價(jià)指標(biāo)：靈敏度、假陰性率、特異度、假陽性率、正確指數(shù)、陽性似然比、陰性似然比可靠性(realiability)評(píng)價(jià)指標(biāo)：

符合率、kappa值、變異系數(shù)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)

17診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)整理結(jié)果

診斷試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)患者非患者陽性真陽性a假陽性ba+b陰性假陰性c真陰性dc+d合計(jì)a+cb+dN18有病無病陽性陰性acbda+bc+d合計(jì)a+c

b+dN試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)1、靈敏度（Sensitivity):指將實(shí)際有病的人正確地判斷為患者的能力。又稱真陽性率

a靈敏度=×100%

a+c真實(shí)性評(píng)價(jià)19有病無病陽性陰性acbda+bc+d合計(jì)a+c

b+dN試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)真實(shí)性評(píng)價(jià)3、假陰性率(falsenegativerate,FN):指實(shí)際有病者而被判斷為非病者的百分率。又稱為漏診率

c漏診率=×100%

a+c20有病無病陽性陰性acbda+bc+d合計(jì)a+c

b+dN試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)真實(shí)性評(píng)價(jià)2、特異度（Specificity):指將實(shí)際未患某病的人正確地判斷為未患某病的能力。又稱為真陰性率

d特異度=×100%

b+d21有病無病陽性陰性acbda+bc+d合計(jì)a+c

b+dN試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)真實(shí)性評(píng)價(jià)4、假陽性率(falsepositiverate):指實(shí)際無病者而被判斷為有病的百分率。又稱為誤診率

b誤診率=×100%

b+d225、約登指數(shù)是靈敏度與特異度之和減去1表示篩檢方法發(fā)現(xiàn)真正病人與非病人的總能力范圍在0～1之間指數(shù)越大，其真實(shí)性越高正確指數(shù)=(靈敏度+特異度)–1=1–(假陰性+假陽性)

真實(shí)性評(píng)價(jià)23有病無病陽性陰性554978462133合計(jì)10491195

試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)a靈敏度=×100%=55/104=52.9%

a+cd特異度=×100%=841/91=92.3%

b+dc漏診率=×100%=49/104=47.1%

a+cb誤診率=×100%=7/91=7.7%

b+dr=（靈敏度+特異度）-1=(0.529+0.923)-1=0.452

案例1真實(shí)性評(píng)價(jià)結(jié)果24二、評(píng)價(jià)指標(biāo)相互關(guān)系及其應(yīng)用1、靈敏度和特異度的關(guān)系

理想的靈敏度、特異度均應(yīng)接近100%。但在實(shí)際工作中很難達(dá)到，往往表現(xiàn)為靈敏度↑↓則特異度↓↑。兩者高低的轉(zhuǎn)換與確定診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果的截?cái)嘀?cutoffpoint)或臨界點(diǎn)的選擇密切相關(guān)。25病人與非病人觀測(cè)值分布類型26靈敏度100%，特異度低特異度100%，靈敏度低27靈敏度和特異度同時(shí)較高28糖尿病血糖試驗(yàn)不同血糖水平靈敏度和特異度分布餐后2小時(shí)血糖mg/100ml）靈敏度（％）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

29選擇診斷標(biāo)準(zhǔn)原則1、選擇高靈敏度當(dāng)疾病早期或及時(shí)診斷有利于病人治療和康復(fù)，漏診會(huì)造成嚴(yán)重后果，而且現(xiàn)有治療方法。2、選擇高特異度對(duì)于一些治療效果不理想疾病，誤診會(huì)造成病人嚴(yán)重心理、生理和經(jīng)濟(jì)影響。303、靈敏度和特異度均較高如果漏診和誤診同等重要選擇診斷標(biāo)準(zhǔn)原則311、定義:

用靈敏度和假陽性率作圖得出的曲線，可反映靈敏度和特異度的關(guān)系。2、應(yīng)用：

（1）最佳診斷試驗(yàn)分界值選擇

(2)比較兩種及以上診斷試驗(yàn)的診斷價(jià)值

受試者工作特性曲線

(Receiveroperatorcharacteristiccurve,ROC)32糖尿病血糖試驗(yàn)的ROC曲線橫軸表示假陽性率(1-特異度)縱軸表示真陽性率(靈敏度)點(diǎn)代表篩檢試驗(yàn)的特定陽性標(biāo)準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度最佳診斷分界值33

ROC曲線也可用來比較兩種和兩種以上診斷試驗(yàn)的診斷價(jià)值，從而幫助臨床醫(yī)師作出最佳選擇。3435

可靠性(realiability)

：診斷試驗(yàn)在相同條件下進(jìn)行重復(fù)操作獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。影響可靠性的因素：

1、受試對(duì)象生物學(xué)變異2、觀察者變異3、試驗(yàn)方法差異診斷試驗(yàn)可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)36可靠性評(píng)價(jià)1、變異系數(shù)2、符合率3、診斷試驗(yàn)的一致性分析371、變異系數(shù)（coefficientofvariance)變異系數(shù)（CV)=（標(biāo)準(zhǔn)差/算術(shù)均數(shù)）×100%變異系數(shù)的值越小，可靠性越好。38

2、符合率（agreement/consistencyrate）

定義：診斷試驗(yàn)判定結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)診斷結(jié)果相同人數(shù)占總受檢人數(shù)的比例。一致率大于70%。

Kappa值=實(shí)際一致性/非機(jī)遇一致性393、診斷試驗(yàn)一致性分析Kappa值取值范圍：-1～+1Kappa值一致性≤0.4差0.4～0.75中≥0.75好40A專家判斷病情結(jié)果B專家判斷病情結(jié)果合計(jì)無輕中重?zé)o2452031輕4182125中1318224重1251220合計(jì)30282715100例如，兩位眼科醫(yī)師同時(shí)分別檢查100例視網(wǎng)膜炎病人，按病情輕重分別登記，結(jié)果兩人判斷的符合率為72%。41例如一位細(xì)胞學(xué)專家兩次重復(fù)檢查肺癌細(xì)胞涂片100張，兩次結(jié)果的符合率僅49%第一次結(jié)果第二次結(jié)果合計(jì)不滿意陰性模棱兩可疑似癌細(xì)胞陽性不滿意211004陰性726191053模棱兩可42115325疑似癌細(xì)胞0016613陽性100045合計(jì)142932121310042人群某病患病狀況與診斷試驗(yàn)的關(guān)系

802457307752108101020篩檢試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)患者非患者陽性abr1陰性cdr2合計(jì)c1c2n一致率＝87.7﹪Kappa=0.65此診斷試驗(yàn)一致性如何？43預(yù)測(cè)值(predictivevalue)

應(yīng)用診斷試驗(yàn)結(jié)果來估計(jì)受檢者患病和不患病可能性的大小的指標(biāo)。陽性預(yù)測(cè)值(positivepredictivevalue,PPV)陰性預(yù)測(cè)值(negativepredictivevalue,NPV)效益（yield）評(píng)價(jià)效益：指通過診斷試驗(yàn)所取得的經(jīng)濟(jì)效益44有病無病陽性陰性acbda+bc+d合計(jì)a+c

b+dN試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)指診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果中真正患病(真陽性)的比例

a陽性預(yù)測(cè)值=×100%

a+b效益評(píng)價(jià)45有病無病陽性陰性acbda+bc+d合計(jì)a+c

b+dN試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)指診斷試驗(yàn)陰性者不患目標(biāo)疾病的可能性

d陰性預(yù)測(cè)值

=×100%

c+d效益評(píng)價(jià)46預(yù)測(cè)值與靈敏度、特異度、患病率的關(guān)系

陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值與患病率、靈敏度和特異度的關(guān)系，根據(jù)Bayes定理可用以下公式47酸性磷酸酶診斷前列腺癌

一般人群

350.4男性75歲以上

5005.6臨床觸及前列腺結(jié)節(jié)5000093.0

患病率（1/10萬）

陽性預(yù)測(cè)值48患病率一定時(shí)：靈敏度越高，陰性預(yù)測(cè)值越高特異度越高，陽性預(yù)測(cè)值越高靈敏度與特異度一定時(shí)：患病率越高，陽性預(yù)測(cè)值越高患病率越高，陰性預(yù)測(cè)值越低預(yù)測(cè)值與靈敏度、特異度、患病率的關(guān)系49第一節(jié)概述第二節(jié)診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)第三節(jié)提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)