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1、第十二章 诊断试验的分析与评价,诊断试验（diagnostic test）：临床用于确定或排除疾病的试验或检查方法，是各种诊断试验室做出正确诊断的必备条件。,(教学时数：4h),为了提高临床诊断水平： （1）不断研究高水平的诊断试验供临床应用 （2）对现有的诊断试验进行科学的评价，研究其特征和临床诊断价值，以指导临床应用。 诊断性实验包括实验室、体查、影像、内镜、综合标准等,前 言,包括： 病因病原学诊断 疾病病理和功能学诊断 治疗效果判断指标 药物毒副反应监测 用于普查，筛选无症状病人,诊断试验研究的范围, 正确认识诊断试验的特性、临床诊断价值 科学的解释诊断试验的各种结果 对合理选用诊断试
2、验提供依据，避免凭经 验选用 新的诊断试验需在应用中不断完善和修正,诊断试验研究的意义,一、确定金标准(gold standard) 金标准指当前学术界公认的诊断某病最可靠的方法，它能正确区分“有病”与“无病”。 包括：基因诊断、病理学诊断、外科手术探查、特殊影像诊断、放射性标记扫描、感染部位分泌物的微生物培养、人类免疫缺陷病毒及其抗体的检测、长期临床随访所获得的肯定诊断等。,第一节 诊断试验的设计,研究 对象,筛选试验：研究对象为人群 临床诊断试验：研究对象可来自病例,病例,金标准,对照,二、对象的选择和分组,病例组： 不同病情（轻、中、重） 不同病程（早、中、晚） 不同类型（典型与非典型）
3、 不同临床表现（有或无并发症）,研究对象的代表性,对照组： 选自其他病例，特别是无该病，但易于混淆的病例，在试验的初级阶段也可选正常人作为对照,金标准 有病(+) 无病(-) 合计 + a b a+b - c d c+d 合计 a+c b+d N,诊断性试验,由预试验结果建立四格表,三、样本含量估计,样本大小(n)计算公式：,（12-1） 为第一类错误的概率 p为预期特异度或灵敏度； u由u界值表查得（单侧1.64；双侧1.96）； 为允许误差,注意：p为特异度时，n为对照组例数，p为灵敏度时，n则是病例组例数。,三、样本含量估计,【例12-1】 设某一新方法的敏感性为90%，特异性为80%，
4、a为0.05（双侧）， =0.08，则其样本含量为多少？,【例12-2】超声波对胆囊结石诊断的敏感性为80%，特异性为60%，试问应检查多少病人，才能具有统计学意义？设=0.05（双侧）， =0.08,A分布：两个界点（a b）,四、诊断试验界点的确定,指划分判断诊断试验结果阳性或阴性的界点, B分布 ：一个界点(c), D分布 ：两个界点(e f), C分布：一个界点(d), 选择偏倚的控制：金标准选择 信息偏倚的控制：盲法同步测试所有对象 混杂偏倚的控制：统计学方法进行设计与处理 观察偏倚的控制：盲法评价实验结果,五、偏倚的控制,六、试验结果归纳分析评价,灵敏度 特异度 误诊率 漏诊率 准
5、确度 约登指数 预测值 似然比,真实性指标,第二节 试验结果的评价及临床意义,一、评价诊断试验真实性的指标,1. 敏感度(Sensitivity，Se)：灵敏度，是指由金标准确定有病的病例组中，诊断试验检出阳性病例数的比例，即“真阳性率”。 Se a/(a+c) 2. 特异性(Specificity，Sp)： 是指由金标准确定无病的对照组内，经诊断性试验检出阴性结果的人数比例，即试验的“真阴性率”。 Sp d/(b+d),3. 误诊率(misdiagnosis rate),亦称假阳性率()，理想的0。 b/(b+d)100100 Sp (12-4),亦称假阴性率()。理想的0 c/(a+c)1
6、00100Se (12-5),4. 漏诊率(misseddiagnosis rate),一、评价诊断试验真实性的指标,12-3 某医院收治急性心前区疼痛疑诊急性心肌梗死患者360例。为研究血清磷酸肌酸激酶(CPK)对急性心肌梗死的诊断价值，在经冠脉造影或心电图(金标准)确诊的基础上，同步检测患者CPK，设诊断异常界值为80u/L，结果见表12-2。试分析其Se与Sp。,5.准确度（accuracy,Ac）:符合率，粗一致性，系诊断性试验检出的真阳性和真阴性例数之和占总病例数的比例。 Ac (a+d)/N 它反映诊断性试验上述两个基本特征敏感性和特异性。准确性高的试验其敏感性和特异性也高，但不能
7、反映敏感性和特异性单方面的情况。,一、评价诊断试验真实性的指标,6.预测值（predictive value，PV）：预告值或验后概率（可能的试验后概率），分： （1）阳性预测值（positive predictive value，PV(+)）：系指诊断性试验检出的全部阳性例数中，真正患病的例数所占的比例，即从阳性结果中能预测真正患病的百分数。 PV(+) a/(a+b) （2）阴性预测值（negative predictive value，PV(-)）：系指诊断性试验检出的全部阴性例数中，真正没有该病的例数所占的比例。 PV(-) d/(c+d),一、评价诊断试验真实性的指标,试验结果阳性并
8、不意味肯定有病，阳性结果提示有病的机会取决于敏感性、特异性及患病率。 在一定的患病率情况下，敏感性越高的试验，阴性预测值越高；反之特异性越高的试验，阳性预测值越好。 但患病率对预测值的影响要比敏感性和特 异性的影响更为重要。,6. 预测值,用Bayes公式可反映阳性预测值和敏感性、特异性及患病率之间的关系。,阳性预测值和敏感性等之间的关系,患病率的不同，诊断试验的预测值也有很大的差别。 因此在不同的医疗单位应用诊断试验，可有不同的情况，例如酸性磷酸酶诊断前列腺癌，敏感性为70，特异性为90。应用于不同人群因患病率不同，其阳性预测值差别极大。,患病率与阳性预测值的关系 患病率(1/10万) 阳性
9、预测值(%) 一般人群 35 0.4 男性75岁以上 500 5.6 临床触及前列腺结节 50000 93.0,当诊断试验用于患病率很低的人群时，即使特异度非常高的试验，在阳性结果中仍有相当大量假阳性发现。同样，即使敏感性非常高的试验，当用于患病率很高的人群时，阴性结果中会有不少假阴性出现。,一、评价诊断试验真实性的指标,7. 似然比（likelihood ratio,LR）：患者人群中试验结果的概率与无病人群中试验结果概率之比。分： （1）阳性似然比（positive likelihood ratio，LR(+)）：是指有病人群中阳性结果的概率与无病人群中阳性结果的概率的比值，即真阳性与假阳
10、性率之间的比值。,（2）阴性似然比（negative likelihood ratio，LR(-)）： 是指有病人群中阴性结果的机会与无病人群中阴性结果机会的比值。,似然比反映了敏感性与特异性两者的特性，不受患病率的影响，是比敏感性和特异性更稳定的指标。 在临床诊断中有实用价值，当知道了某诊断试验的阳性似然比，并了解到所诊断疾病的患病率，就可计算在不同患病率情况下该试验的预测值。,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood rat
11、io，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,（3）似然比的临床应用： 某40岁男性患者因急性胸痛30分钟就诊，要求鉴别急性心肌梗死与非心肌梗死性胸痛。根据文献资料估计此类症状病人心肌梗死的患病率为50%，采用CPK作为急性心肌梗死的诊断试验。 以CPK80IU作为阳性标准，其阳性似然比为7.6, 现在要预测采用该试验后患者急性心肌梗死的
12、概率(验后概率)为多少，较验前概率提高了多少。,7. 似然比（likelihood ratio，LR）：,影响可靠性的因素 生物学变异 不同观察者间的变异：表示不同观察者独立地检查同一样本时所得结果不一致的程度。 观察者本身的变异：表示同一观察人员重复地检查同一套样本时所得结果的不一致程度。 测量变异：是测量过程中所涉及的各种变异，包括来自观察者的变异和来自测量工具的变异及来自研究对象的生物学变异。,二、评价诊断试验可靠性的指标,亦称重复性或精密度，是指某项诊断试验在完全相同情况下重复进行时获得相同结果的稳定程度。,标准差(s)或变异系数(CV)：评价定量资料可靠性。 符合率(agreemen
13、t rate for observation，ARO)：两名观察者对同一事物的观察或同一观察对象对同一事物2次观察一致的百分率。评价定性资料可靠性 ARO(a+d)/n100% (12-12) Kappa值：表示不同观察者对某一结果的判定或同一观察者在不同情况下结果判定的一致性强度。,二、评价诊断试验可靠性的指标,Kappa,(12-13),灵敏度与漏诊率的关系 Se与二者的和为1，愈小，Se越高 特异度与误诊率的关系 Sp与二者的和为1，愈小，Sp越高,三、常用评价指标间的关系,灵敏度与特异度的关系 多数情况下，Se与Sp成反比 预测值与特异度及灵敏度的关系 诊断试验的PV与Se、Sp及受试
14、人群的患病率有关。,三、常用评价指标间的关系,敏感性高的试验主要用于排除无病的对象，此时阴性结果最有意义。适用对象包括： a.疾病漏诊可造成严重后果者； b.有几个诊断假设，为了排除某病的诊断； c.用于筛检无症状病人而该病的发病率又较低,试验的选择,特异性高的试验主要用于确诊有病的对象，其阳性结果最有意义，适用情况包括： a. 凡阳性结果会采取不当防治措施或不当负担导致病人精神和肉体上严重损害 b. 用于肯定诊断,试验的选择,Se与Sp均高的试验通常用于病情十分危急，需要尽快做出特殊处理的疾病。 例如对急性中毒者应尽快以Se与Sp均高的试验找出毒物，以便及时采取特殊治疗。,试验的选择,正确估
15、计验后概率 增加验前概率 联合实验,第三节 提高诊断试验临床价值的策略,验前比PO= P/（1-P）=0.5/1-0.5=1 验后比=POLR= 17.6= 7.6 验后概率 =验后比/（1+验后比）=7.6/1+7.6 = 0.88 该患者测定CPK后，其心肌梗死的患病概率从验前的50%上升到验后的88%。由此可见，如果事先测出一些诊断性试验的似然比，就能帮助我们计算患者患某病的概率，有助于作出正确的诊断。,一、验后概率,定义：亦称并联试验，同时做几种诊断目的相同的试验，以期提高诊断水平。平行试验结果的判断标准是几个试验中只要有一个阳性，就认为有患病的依据。 优点：提高了敏感性及阴性预测值，
16、降低了特异性和阳性预测值，降低了漏诊率，提高了误诊率。 应用：当临床医师面临着需要一种很敏感的试验，而手中只有两项或两项以上不太敏感的试验时，采用平行试验最合适。,1. 平行试验 (parallel tests)：,二、联合试验,平行试验的应用,必须迅速确诊，但目前尚无敏感度很高的试验(如急性心肌梗死，急性胰腺炎等危重病人)，以防止漏掉危重病例而造成不利的后果 对某一疾病的几种诊断方法的灵敏度均不理想时 虽有Se很高的试验，但十分昂贵或损害性较大时 远道而来且难以再次复诊者,定义：亦称串联试验或系列试验，设计一系列试验，决定某项先做，某项后做，要一系列试验均阳性才能作出疾病诊断。 优点：提高了特异性和阳性预测值，但降低了敏感性和阴性预测值，即降低了误诊率，增加漏诊机会。 应用：用于慢性病的诊断，病人需确诊，或是某种试验昂贵或有创伤性，先使用简便、安全的试验，有可疑
