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1、第三章 临床生物化学 诊断试验的性能基础与评价,全国高等医药院校医学检验专业规划教材临床生物化学检验 （第二版）,2,2,目 录,返回总目录,3,3,临床诊断试验(clinical diagnostic test)：临床上用于确定或排除疾病的方法或项目，又称临床诊断性试验，简称诊断试验。临床生物化学诊断试验：临床生物化学实验室中用于疾病诊断、筛查和监测的方法或项目。,诊 断 试 验,4,4,诊断学评价（诊断试验的诊断性能评价）：方法或项目与疾病之间的关系，评价该方法或项目对某种疾病的诊断价值。方法学评价（技术性能的方法学评价）：方法与项目之间的关系，评价该方法对某项目测定的准确度和精密度。,诊
2、断学评价与方法学评价的区别,5,5,图3-1 参考范围的建立流程,第一节 参考范围,一、参考范围的建立,6,6,1参考个体 按预定标准选择的正常个体。纳入标准：地区、民族、性别、年龄段等；排除标准：不能有血压不正常、器质性疾病、乙肝阳性，不能有近期的急性感染、输血或手术、用药、妊娠或哺乳等。2参考总体 所有参考个体的集合。,基本概念,7,7,3参考抽样组 参考总体的抽样，又称参考样本。 4参考值 每一个参考个体的检测值。 5参考值范围 各个参考值剔除离群值并补充数据后的集合范围。,原始概念,8,8,6参考值区间 包含95的参考总体的参考值范围。双侧正态（均数法）： 1.96s，即（ 1.96s
3、）（ 1.96s）；双侧偏态（百分位数法）：2.5位数（P2.5）的参考限97.5位数（P2.5）的参考限。单侧正态： 1.65s以下或 1.65s以上；单侧偏态：P5的参考以下或P95的参考限以上。,9,9,1.样本数 一般为100例以上，若为偏态分布（非正态分布）则应在120例以上。特殊情况时也至少在30例以上。2.离群值的判断与处理 为离群值，必须剔除，再补足数据。,建立参考范围的注意事项,10,10,3.双侧与单侧 双侧：项目偏高、偏低均属异常；单侧：项目只偏低或只偏高属异常。百分位数法：偏态分布、正态分布，但常用于偏态分布。 均数法：正态分布。,11,11,4.国内所称呼的参考范围（
4、reference interval） 95的正常人某指标所在范围。等于国际所称呼的参考值区间。5.国内所称呼的参考值 含义同参考范围，但不提倡使用，因为参考范围不是一个具体的值而是一个范围。,12,12,6.参考范围并非恒定 同一指标，除有个体差异以外，在不同实验室（仪器、试剂、测量程序）或者不同测量方法（原理） ，或者同一测量方法但是不同生产厂家（批号），等等，都会不同，故不能机械地搬用。,13,13,不能称为“正常值”、“正常值范围”、“正常范围”等，主要原因在于：不正常的人被纳入“正常”。是正常的人被判为“不正常”。,二、参考范围概念的正确使用,返回章目录,14,14,临界值（cut
5、off value）:指划分诊断试验结果正常与异常的界值，又称阈值、分界值、鉴别值、指定值、诊断界值、截断点等。,一、临界值,第二节 临界值与医学决定水平,15,15,DL：医学决定水平，D：临界值，TN：真阴性，TP：真阳性，FN：假阴性，FP：假阳性,图3-2 正常人和病人分布曲线,临界值的选择,16,16,图3-2B 临界值的选择：当D 向右移动，假阳性减少，假阴性增加，灵敏度降低，特异度增加；反之，变化相反。,图3-2 正常人和病人分布曲线,临界值的选择,17,17,另外，还有一种低值某一类疾病病人、正常人、高值另一类疾病病人三条交叉分布曲线形式，有2个临界值，应分开后按上述方式讨论。
6、,临界值的选择,18,18,医学决定水平（medical decision level，MDL，DL）：临床上按照不同病情给予不同处理的指标阈值。DL（或用Xc表示）可以用来排除或确定某一临床情况或预告将会出现某一生理变化现象。,二、医学决定水平,19,19,A、正常人参考范围 B、无关疾病患者的参考范围 C、有关疾病患者分型、分期的测定值 D、文献资料及医生意见,医学决定水平的制定依据,20,20,不同指标的DL数量、数值不同:A 低、高 B 低、低、高C 低、高、高不同实验室的水平值也略有不同。,医学决定水平的水平值模式,21,21,表3-1 临床生物化学检验指标的医学决定水平（Xc）,*
7、参考范围、Xc ：不同实验室的范围、水平值略有不同,22,22,表3-1 临床生物化学检验指标的医学决定水平（Xc）,*参考范围、Xc ：不同实验室的范围、水平值略有不同,23,23,“低、高”模式血清氯有二个DL：90mmol/L、112mmol/L。90mmol/L以下时，应加做其他检查以确诊或排除：如严重呕吐、腹泻等胃肠道丢失。长期限制氯化钠的摄入。代谢性碱中毒。艾迪生病。 112mmol/L以上时，应加做其他检查以确诊或排除：高氯血症性代谢性酸中毒。氯化物摄入过多。高钠血症：失水大于失盐，氯化物相对浓度增高。,医学决定水平的临床应用举例,24,24,“低、低、高”模式血清清蛋白（Alb
8、）有三个DL：20g/L、35g/L、52g/L。20g/L表示肝病患者的预后严重；35g/L为检查低清蛋白血症的界值；52g/L则稍高于参考范围上限，可排除许多假阳性。,医学决定水平的临床应用举例,25,25,“低、高、高”模式血清总钙有三个DL：1.75mmol/L、2.75mmol/L、3.38mmol/L。1.75mmol/L以下时，应加做其他检查以明确病人发生低血钙抽搐的可能性，并采取预防措施；2.75mmol/L作为观察副甲状腺（甲状旁腺）功能是否亢进的血清钙低限值，等于或高于该值时，应加做其他检查以确诊或排除原发性副甲亢的诊断；3.38mmol/L以上则考虑为高血钙昏迷，应及时做
9、出诊断，不得延误。,医学决定水平的临床应用举例,返回章目录,26,26,金标准（gold standard）：当前为临床医学界公认的诊断某种疾病最可靠的诊断方法，可通过活检、尸检、外科手术、随访等所作出的决定性诊断，又称确诊试验。,第三节 诊断试验的指标与评价,金标准,有一些疾病目前尚无金标准，由专业学术委员会或世界卫生组织（WHO）制定的诊断标准可作为参考标准。,参考标准,27,27,诊断试验的四格表,28,28,真阳性（true positive，TP）：金标准确诊为有某病且诊断试验检出为阳性的例数。 假阳性（false positive，FP）：金标准确诊为无某病且诊断试验检出为阳性的例
10、数。 真阴性（true negative，TN）：金标准确诊为无某病且诊断试验检出为阴性的例数。 假阴性（false negative，FN）：金标准确诊为有某病且诊断试验检出为阴性的例数。,诊断试验的四种结果,29,29,1. 准确性评价指标 又称为真实性评价指标，包括如灵敏度、特异度和准确度等。 2. 有效性评价指标 包括预测值、流行率和似然比等。 3. 可靠性评价指标 指重复进行试验得到相同结果的稳定程度，包括变异系数、符合率等。,一、诊断试验的指标,30,30,表3-2 诊断试验结果与常见评价指标,31,31,1 . 灵敏度与漏诊率 2 . 特异度与误诊率 3 . 准确度,诊断试验的准
11、确性评价指标,32,32,1 . 预测值 2 . 流行率 3 . 似然比,诊断试验的有效性评价指标,33,33,一项诊断试验能够确定或排除某疾病存在与否的诊断概率，称为预测值（predictive value，PV），又称预告值，也称为试验后诊断为患某病的可能性即验后概率（post test probability）。包括阳性预测值（positive predictive value ，+PV）和阴性预测值（negative predictive value，PV）。,预测值,34,34,流行率（prevalence，P），又称患病率，也称为试验前诊断为患某病的可能性即验前概率(pretest
12、 probability)。 Bayes公式：预测值与流行率、灵敏度及特异度的关系式： PV = PV ,流行率,35,35,可见，流行率对阳性预告值（+PV）的影响最大。临床上很好的试验，在流行率偏低时用作普查效果并不理想。,表3-3 流行率、灵敏度和特异度对某疾病PV的影响,流行率,36,36,诊断试验检测的患某病者中阳性率、阴性率分别与未患某病者中之比称为似然比(likelihood ratio，LR)。似然比包括阳性似然比(positive likelihood ratio，LR或LR()和阴性似然比(negative lidelihood ratio，LR或LR()。 似然比性质稳定
13、，不因流行率的改变而改变。,似然比,37,37,LR 真阳性率愈高，则LR愈大。LR 真阴性率愈高，则LR愈小。,似然比,38,38,似然比可直接判断一个诊断试验的好坏：LR2.05.0，认为该试验不太好；超过10.0 ，可认为是好的试验。LR0.50.2 ，认为该试验不太好，而小于0.1 ，可认为是好的试验。,似然比,39,39,Bayes公式：预测值与流行率及似然比的关系式：,似然比,40,40,可靠性（reliability），又称重复性（repeatability）、精密度（precision） 1.变异系数或标准差 2.符合率 两名操作者同时对比检测，列四格表计算。符合率愈高，试验的
14、可靠性愈好 符合率 ,诊断试验的可靠性评价指标,41,41,描述诊断试验可靠性符合率与诊断试验准确性评价指标总符合率的含义不同，前者是两名操作者相互比较，而后者以金标准为依据。,可靠性指标符合率的含义,42,42,1. 受试者的生物学变异 2. 操作者的测量变异 包括操作者的变异和试验方法差异,诊断试验可靠性的影响因素,43,43,血压：测量结果可因时间、地点及受试者的情绪等而异，此为受试者的生物学变异。,受试者的生物学变异,44,44,1.操作者的变异 操作者对测定结果判断的不一致所致的差异，包括同一操作者内的变异（如不同时间、条件时）和不同操作者之间的变异。 2. 试验方法差异 仪器、试剂
15、以及测定条件等因素所引起的变异。因此，提高诊断试验可靠性的方法是加强诊断试验的标准化，如对操作者严格训练等。,操作者的测量变异,45,45,准确性与可靠性不是必定相关，二者之间的关系有4种情况：准确性与重复性都好准确性好但重复性差准确性差但重复性好准确性与重复性都差,诊断试验可靠性与准确性的关系,46,46,1.金标准应有可靠性 2.研究对象应有代表性与可比性 3.样本含量应足够 4.诊断指标与方法应标准、具体、可靠 5.金标准与诊断试验应同步盲法测量 6.临界值的选择应合理 7.诊断试验应具有临床实用性,二、诊断试验的评价,47,47,1.选择高患病率的人群来提高阳性预告值 2.利用联合试验来提高诊断灵敏度或特异度 联合试验：平行试验可提高诊断灵敏度 ，但降低了特异度 ；系列试验可提高诊断特异度，但降低了灵敏度。,三、提高临床诊断效率的方法,48,48,第四节 受试者工作特征曲线,一、受试者工作特征曲线的基本概念,以灵敏度为纵坐标、（1特异度）为横坐标，将相对应的各临界值连接起来的折线图，称为受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC曲线)，简称受试者工作曲线。,49,49,ROC曲线,50,50,传统的诊断试验与ROC曲线方法比较,51,
