《流行病》课件：筛检与 诊断试验

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1、第八章筛检与诊断试验的评价流行病学教研室石玲燕一、概述 筛检与诊断的定义 筛检是运用快速简便的检查方法（筛检试验） 主动在健康人群中发现无症状病人 诊断是通过详尽的检查（诊断试验）将真正的 患者和可疑有病但实际无病者区分开来（三）筛检试验和诊断试验的区别 筛检试验 诊断试验试验对象 健康人群 可疑病人试验目的 区分可疑患者 确诊患者后续措施 进一步确诊 加以治疗试验要求 高灵敏度 高特异度试验费用 较低 较高 试验结果 准确性低 准确性高筛检分类和实施原则分类筛检对象：整群筛检 发病率高 目标筛检 高危人群筛检方法：单项筛检 肺炎：呼吸频率 多项筛检 肺结核：胸部CT+血沉+痰结核杆菌目的与意

2、义1.筛检 早期发现可疑患者 糖尿病尿糖筛检血糖确诊 筛检发现高危人群 筛检高血压预防脑卒中2.诊断 明确可疑患者是否患病，对患者病情做及时正确判断 指导治疗 77金标准特定人群病人非病人待评价筛检方法评价指标评价指标评价指标评价指标阳阳阳阳性性性性阴阴阴阴性性性性阳性阳性阳性阳性阴性阴性阴性阴性整个过程应遵循盲法原则设计要素：金标准的确定研究对象选择样本量估计确定筛检试验截断值与金标准同步进行盲法判断与比较分析结果二、筛检和诊断试验的评价二、筛检和诊断试验的评价方法：比较分析法步骤：1、确定金标准（gold standard) 2、选择研究对象 3、估算样本大小 4、盲法比较5、列出四格表，

3、计算各种指标 目前公认的诊断某种疾病最准确的方法9确定“金标准”l“金标准”：是指当前临床医学界公认的诊断疾病 的最可靠的方法。也称为标准诊断。l通常包括：活检、手术发现、微生物培养、尸检、特殊检查和影像诊断，以及长期随访的结果。冠心病冠状动脉造影肿瘤病理学检查10选择受试对象l原则：受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群l随机化抽样，以确保样本的代表性和试验结果对目标人群的 可推论性目标疾病l病例组：应包括患有的各种临床类型的病例 。l对照组：金标准证实未患有目标疾病者，与病例组均衡可比，包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病。正常人一般不宜纳入对照组（考核筛检试验的鉴别诊断能力）。 确

4、定诊断试验的界值 诊断试验的指标1.主观指标：症状2.半客观指标：体征3.客观指标：实验室检查、特殊检查确定诊断界值的原则漏诊后果严重的疾病，选择灵敏度高的诊断界值；对于尚无有效治疗疾病，选择特异度高的诊断界值 一般可选择“灵敏度特异度”界值为诊断标准确定诊断界值的方法生物统计法临床判断法受试者工作特征曲线（ROC曲线）依据临床需要确定界值ROC曲线 取诊断试验的多个不同界值（5个以上）分别与金标准比较，计 算得到多组灵敏度和特异度值，以灵敏度为纵坐标，1特异度为横坐标，将各个界值对应点连接而成的曲线。1.直观确定诊断试验的最佳截断值最靠近左上角的值2.通过计算各个试验的ROC曲线下的面积（A

5、UCROC）评价诊断试验的价值 ROC曲线应用三、筛检与诊断试验的评价 检测方法应符合快速、简便、经济、安全及真实可靠的标准。从方法学上评价一项试验时要考虑到真实性、可靠性和实用性三方面。（一）真实性（Validity） 真实性又称效度,指测量值与实际值符合的 程度。是诊断试验评价的最主要内容 对一筛检方法的真实性的评价使用灵敏度 特异度和约登指数等指标。表1 按所定诊断标准将人群分组诊断试验 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性） 1.灵敏度(sensitivity，Se)=a/(a+c)2.假阴性率（FN）=c/(a+c) 3.

6、特异度(specificity，Sp)=d/(b+d)4.假阳性率（FP）=b/(b+d)灵敏度与特异度的优缺点优点：灵敏度与特异度不受患病率的影响，其 取值范围均在（0, 1）之间，其值越接 近于1，说明其诊断准确性越好。缺点：当比较两个诊断试验时，单独使用灵敏度或特异度，可能出现矛盾。解决办法：将两指标结合：Youden指数、阳性似然比、阴性似然比等表1 按所定诊断标准将人群分组按所定诊断标准 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）5.正确诊断指数(YI)= (Se+Sp)-1= 1-(FN+FP) 6.符合率 (a+d) /N

7、医生还需关注的问题：1、检测结果和实际情况符合程度如何？2、试验阳性时患病的概率多大？3、试验阴性时不患病的概率多大？表1 按所定诊断标准将人群分组按所定诊断标准 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）6.阳性似然比=Se/FPa/(a+c)/b/(b+d)7.阴性似然比=FN/SPc/(a+c)/d/(b+d) 例 题在沿江农村用皮肤试验筛检肝血吸虫病，试验结果见表 试验试验 肝血吸虫病肝血吸虫病 合计合计 有有 无无 阳性阳性 117 53 170 阴性阴性 8 312 320 合计合计 125 365 490问题：（1）试验的

8、灵敏度、特异度是多少？ （2）试验的假阳性率和假阴性率是多少？ （3）阳性预测值和阴性预测值是多少？相关指标的关系与应用1、灵敏度和特异度诊断试验应同时具有灵敏度和特异度 某个试验界值确定后灵敏度和特异度是 恒定的试 验 标 准不同诊断界值时灵敏度与特异度间的平衡0204060801005060708090100特异度灵敏度百分率百分率（）（）（二）可靠性（reliability） 可靠性又称信度，指某一方法在相同 件下重复测量同一受试者时，所获结果的一致性。 影响因素 1、生物学变异：个体内、个体间差异 2、观察变异 ：多次观察和观察者间差异 3、试验差异：实验条件和试验环境所致的 变异评价

9、指标1.变异系数（CV）标准差/均数2.符合率a+d/(a+b+c+d)，3. 一致性检验（Kappa分析）表1 甲、乙二医生肺门淋巴结核诊断结果 甲医生诊断乙医生诊断 肺门淋巴结核 正常 合 计 肺门淋巴结核 46（a） 10(b) 56 正 常 12 (c) 32(d) 44 合 计 58 42 100（n）符合率和调整一致率分别是多少？表1 甲、乙二医生诊断结果 甲医生诊断乙医生诊断 肺门淋巴结核 正常 合 计肺门淋巴结核 46（a） 10(b) 56(r1) 正 常 12 (c) 32(d) 44(r2) 合 计 58(c1) 42(c2) 100（n）观察一致率Po=（46+32）/

10、100=78% 机遇一致率Pc=(r1c1/n+r2c2/n)/n=51%非机遇一致率1-Pc=100%-51%=49%实际一致率Po-Pc=78%-51%=27%Kappa值=实际一致率/非机遇一致率=27%/49%=0.55Kappa值的意义取值范围：11Kappa值= 1：两次判断完全不一致Kappa值= 1：两次判断完全一致Kappa值= 0：观察一致率完全由机遇造成Kappa值 0：观察一致率大于机遇一致率0.40.75为中高度一致；=0.75为极好一致性（三）收益 基于较高的真实性和可靠性之上综合考虑其社会效益和经济效益按所定诊断标准 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳

11、性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）1.阳性预测值（PV ），试验阳性时患病的概率 PV =a/(a+b) 100% 2.阴性预测值（PV），试验阴性时不患病的概率 PV=d/(c+d) 100%预测值预测值的影响因素1、灵敏度、特异度：患病率相同时，灵敏度 越高阴性预测值越好，特异度越高阳性预测值越好2、患病率：灵敏度、特异度一定时，阳性预测值和患病率成正比，阴性预测值和患病率成反比38表表7-1 7-1 在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果患病率患病率(%) 灵敏度灵敏度(%) 特异度特异度(%)

12、 筛检筛检结果结果 金标准金标准 合计合计PPV(%)NPV(%)患者患者非患者非患者5050502502505005050250250500合计合计 50050010002050501004005002080100400500合计合计 2008001000209050180400580319520400420合计合计 2008001000205090100801805688100720820合计合计 2008001000预测值与患病率的关系例 不同人群前列腺癌的患病率与前列腺特异性抗原测定的预测值 对 象 患病率（1/10万） 阳性预测值（%） 一般人群（男性） 3.50 0.02 高龄无症

13、状（男性） 500.00 3.40 有可疑症状者（如前列腺结节） 50000.00 87.50应用1、成本效益分析：经费方面2、成本效果分析：生物效果3、成本效用分析：生活质量三、提高诊断试验效率的方法(一)选择患病率高的人群(二)多项诊断试验的联合应用 平行试验（并联试验） 系列试验（串联试验）联合试验的类型联合方式 试验1 试验2 判断结果 平行试验 + + + + - + - + + - - - 优点：提高灵敏度与阴性预测值 缺点：降低特异度误诊联合试验的类型联合方式 试验1 试验2 判断结果 系列试验 + + + + - - - 不必做 - 优点：提高特异度与阳性预测值缺点：降低灵敏度

14、漏诊平行试验：提高灵敏度和阴性预测值但降低特异度，假阳性率升高适用：疾病对人群影响大对住院或急症病人，复诊困难等串联试验：提高特异度和阳性预测值，降低灵敏度，假阴性率升高适用：单项试验特异度不够慢性病，不需迅速诊断价格昂贵时，先选择简单安全的试验四、偏倚 共同偏倚：选择偏倚、测量偏倚、混杂偏倚特殊偏倚：p 领先时间偏倚 筛检导致的诊断时间提前，误以为筛检影 响了病程p病程长短引起的偏倚 病程短的疾病筛检出的可能性低于病程长 的疾病48l领先时间（lead time）是指通过筛检试验提前发现疾病与患者自 己出现症状后就医被确诊的间隔时间。l领先时间偏倚是指筛检诊断时间和临床诊断时间之差被解释为因筛检而延长的生存时间。 这种延长的生存时间实际上是因为筛检导致临床诊断提前所致。 领先时间偏倚病程长短偏倚疾病被检出的可能性与疾病的进展速度有关。恶性程度高的肿瘤增长速度快，临床前期短，在临床前期被筛检发现的机会较低恶性程度低的肿瘤，生长缓慢，有较长的临床前期，在临床前期被筛检发现的机会较大。后者通过筛检发现的机会比前者大，从而产生筛检者要比未筛检者生存时间长的假象。思考题*1如何开展诊断试验评价（相应指标的计算及意义）。 *2试述ROC曲线的定义及用途。 3简述提高试验效率的办法。4试述选择诊断标准（界值）的原则。谢谢 !