醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計課件

1、醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,1,診斷試驗研究,天津醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院 衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)教研室 蘆文麗,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,2,診斷試驗研究設(shè)計,診斷試驗的意義 診斷實驗（試驗）研究的基本方法 診斷試驗研究的步驟 診斷試驗研究的評價指標(biāo) 診斷試驗研究的評價,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,3,診斷試驗的意義,診斷性實驗是指臨床醫(yī)生用物理學(xué)、生物化學(xué)、血清免疫學(xué)、影像學(xué)的檢查以及臨床檢查。 診斷試驗研究是指采用金標(biāo)準(zhǔn)對診斷試驗方法進(jìn)行比較評價的研究,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,4,診斷試驗研究的基本方法,依據(jù)診斷某病的金標(biāo)準(zhǔn)作盲法和同步試驗的比較。 評價的主要內(nèi)容是這種方法的準(zhǔn)確度

2、，精密度和實用性。 理想的診斷試驗應(yīng)該是準(zhǔn)確、精密度高，安全，無不適感，作用迅速、簡便易行且價格低廉。其中準(zhǔn)確度是最重要的指標(biāo),醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,5,診斷試驗研究的步驟,確定金標(biāo)準(zhǔn) 選擇研究對象 同步測試 計算評價指標(biāo),醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,6,確定金標(biāo)準(zhǔn),金標(biāo)準(zhǔn)是用來與新的診斷方法相比較的，是評價新診斷試驗的參照物，是當(dāng)前醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的最可靠、準(zhǔn)確度相當(dāng)高的診斷方法。 診斷試驗中常用的金標(biāo)準(zhǔn)有：病理學(xué)檢查（活檢、尸解）；手術(shù)或診斷性操作中所見；高科技精密儀器（CT,B超，MRI等）的診斷；長期隨訪臨床觀察所得的結(jié)論,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,7,選擇研究對象,經(jīng)金

3、標(biāo)準(zhǔn)確定的陽性組（患病組）：陽性組應(yīng)具有反應(yīng)該病的全部特征 ; 經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)確定無該病的陰性組（患者或參照人群）：無該病的患者是指可能患有其他疾病的病人,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,8,同步測試,應(yīng)用新的診斷試驗方法對陽性組和陰性組作盲法同步測試,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,9,診斷試驗研究的評價指標(biāo),診斷試驗與金標(biāo)準(zhǔn)相互比較數(shù)據(jù)的2*2四格表 敏感性和特異性 評價診斷試驗效率的統(tǒng)計學(xué)指標(biāo),醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,10,診斷試驗與金標(biāo)準(zhǔn)相互比較數(shù)據(jù)的2*2四格表,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,11,敏感性和特異性,適用于臨床診斷的任何試驗，都必須具備敏感性和特異性兩個基本特征：

4、敏感性：按照金標(biāo)準(zhǔn)，本試驗方法可以檢出本病的效能。 特異性：按照金標(biāo)準(zhǔn)，本試驗方法可以檢出非本病的效能,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,12,敏感度(sensitivity,Pa,定義：反映診斷試驗敏感性的指標(biāo)，即金標(biāo)準(zhǔn)確診有病，而本次試驗檢查結(jié)果也是陽性的頻率，又稱真陽性率。 公式為 Pa=a/(a+c) 敏感度反映本次試驗?zāi)軌蛘_識別本病的能力，敏感度與漏診率的和為1（100%）。研究者應(yīng)選敏感度高的診斷方法，避免漏診,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,13,特異度（specificity，Pd,特異度是反映診斷試驗特異性的指標(biāo)，即金標(biāo)準(zhǔn)確診未患該病而本次試驗檢查結(jié)果為陰性的頻率，又稱真陰性

5、率。 公式為 Pd=d/(c+d) 特異度反映本次試驗?zāi)軌蛘_鑒別未患本病的效能。特異度與誤診率之和為1（100%）。研究者應(yīng)選用特異度高的指標(biāo)，避免誤診,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,14,假陰性率&假陽性率,假陰性率（Pc）:經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)確診為患有本病的患者而在本次試驗中檢查結(jié)果為陰性的頻率，又稱漏診率。計算公式Pc=c/(a+c)=1- Pa 假陽性率（Pd）:經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)去診未患該病的人群而本次試驗檢查結(jié)果為陽性的頻率。計算公式：Pb=b/(b+d)=1- Pd,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,15,陽性預(yù)測值&陰性預(yù)測值,陽性預(yù)測值（predictive value +）：經(jīng)本次試驗為陽性

6、結(jié)果的人群中，真正患病的頻率（概率）。預(yù)測值是在診斷試驗結(jié)果（陽性和陰性）的條件下，證實有無患病的頻率。陽性預(yù)測值的計算公式 Pv+=a/(a+b) 陰性預(yù)測值（predictive value -）：經(jīng)本次試驗為陰性結(jié)果的人群中，真正未患病的頻率（概率）。陰性預(yù)測值的計算公式 Pv-=d/(c+d,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,16,陽性似然比&陰性似然比,陽性似然比（likelihood ratio +，LR+）：是指本次診斷是嚴(yán)重真陽性率與假陽性率之比。計算公式為LR+= a/(a+c)/ b/(b+d)= Pa /Pb 陰性似然比（likelihood ratio -，LR-）：是指

7、本次診斷試驗中假陰性率與真陰性率的比，公式為：LR-= c/(a+c)/ d/(b+d)= Pc /Pd 依據(jù)兩個比值判斷試驗結(jié)果的可靠程度。LR+越大，LR-越小，診斷價值越高,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,17,準(zhǔn)確度（accuracy CA,準(zhǔn)確度（accuracy CA）:又稱總一致性，是指診斷試驗中的真陽性數(shù)與真陰性數(shù)之和占總檢查人數(shù)的比例。在一定程度上反映診斷試驗的效能，這種效能是敏感性與特異性的綜合表現(xiàn)。計算公式為： CA=(a+d)/N,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,18,患病率（prevalence rate,患病率（prevalence rate）：檢查總?cè)藬?shù)中經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)

8、確診患病的強(qiáng)度。計算公式為：Pr=(a+c)/N,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,19,調(diào)整一致性,調(diào)整一致性：對總一致性進(jìn)行數(shù)值的技術(shù)性處理，使評價的真實性更高。計算公式為,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,20,Youden指數(shù),Youden指數(shù)（Youden index,Yi）：是指診斷試驗中的真陽性率和真陰性率之和減去基數(shù)（1或100%）。計算公式為,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,21,研究胎甲球篩檢診斷原發(fā)性肝癌的價值，以肝穿刺活檢組織病理診斷作為金標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果見表。計算胎甲球篩檢診斷方法的評價指標(biāo),醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,22,診斷試驗的設(shè)計原則,確定合適的金標(biāo)準(zhǔn) 選擇合適的

9、實驗對象 診斷試驗的可靠性（可重復(fù)性） 盲法判定試驗結(jié)果 如實報告試驗結(jié)果 樣本含量的確定 確定診斷試驗的閾值,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,23,樣本含量的確定,配對計數(shù)資料樣本含量計算 根據(jù)代評價診斷試驗的敏感度和特異度，總體率樣本含量計算法,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,24,診斷試驗的設(shè)計原則,確定合適的金標(biāo)準(zhǔn) 選擇合適的實驗對象 診斷試驗的可靠性（可重復(fù)性） 盲法判定試驗結(jié)果 如實報告試驗結(jié)果 樣本含量的確定 確定診斷試驗的閾值,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,25,確定診斷試驗的閾值,均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差法 百分位數(shù)法 ROC曲線法,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,26,ROC曲線,ROC曲線是反映此敏感性和特異性連續(xù)變量的綜合指標(biāo)。ROC曲線真陽性率為縱坐標(biāo),假陽性率為橫坐標(biāo),在坐標(biāo)上由無數(shù)個臨界值求出的無數(shù)對真陽性率和假陽性率作圖構(gòu)成,計算ROC曲線下面積AUCROC來評價診斷效率,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,27,診斷試驗研究的評價,金標(biāo)準(zhǔn)的純度如何? 是否將診斷試驗與金標(biāo)推進(jìn)行了比較? 是否應(yīng)用了盲法? 研究對象的代表性如何,醫(yī)學(xué)科研設(shè)計-醫(yī)學(xué)診斷試驗設(shè)計,28,診斷試驗研究的評價,樣本量的含量是否足夠?