流行病四軍醫(yī)大學(xué)診斷試驗(yàn)

流行病四軍醫(yī)大學(xué)診斷試驗(yàn)第1頁/共66頁診斷試驗(yàn)

（diagnostictest

）第2頁/共66頁3研究對(duì)象：35至55歲的乙肝抗原陽性或有慢性肝炎病史的9373名上海市民。研究時(shí)間：1993.01-1997.12篩檢方法：每6個(gè)月作一次甲胎蛋白（AFP）（ELISA法）和實(shí)時(shí)超聲檢查（Tosbee240-A)。若陰性，

6個(gè)月后在復(fù)查1次。病例診斷：病理診斷或長(zhǎng)期隨訪。研究結(jié)果：5年中共檢查了20294人次，查出肝癌51例，其中小肝癌（腫瘤直徑≤5cm）36例。

研究實(shí)例AFP聯(lián)合實(shí)時(shí)超聲檢查篩查肝癌的評(píng)價(jià)張博恒，等.中華醫(yī)學(xué)雜志，1999，79（11）：844-845第3頁/共66頁4AFP、實(shí)時(shí)超聲檢查篩檢肝癌的結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果肝癌（小肝癌）非肝癌AFP實(shí)時(shí)超聲＋＋31（21）104＋－4（4）915－＋12（11）500－－4（0）18724合計(jì)51（36）20243第4頁/共66頁5篩檢試驗(yàn)的靈敏度、特異度篩檢試驗(yàn)靈敏度(%)特異度(%)AFP68.695.0實(shí)時(shí)超聲AFP＋實(shí)時(shí)超聲84.392.297.192.5第5頁/共66頁6診斷試驗(yàn)（diagnostictest）：包括：臨床檢驗(yàn)（微生物學(xué)、生物化學(xué)、血清學(xué)、免疫學(xué)等）儀器檢查（X線、心電圖、核素掃描、內(nèi)鏡等）影像診斷（B超、CT、MRI

等）。標(biāo)準(zhǔn)：

真實(shí)、可靠、快速、安全、無損害、費(fèi)用低、有利于早期診斷。第6頁/共66頁7（三）診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的目的及意義評(píng)價(jià)新方法的檢驗(yàn)效能優(yōu)選出最好的診斷方法第7頁/共66頁二、診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)（一）確定金標(biāo)準(zhǔn)（二）選擇研究對(duì)象（三）樣本量估計(jì)（四）選擇截?cái)帱c(diǎn)（五）控制偏倚（六）資料整理第8頁/共66頁9基本方法：用待評(píng)價(jià)的診斷試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)診斷方法（金標(biāo)準(zhǔn)）盲法檢測(cè)相同的受試對(duì)象，并進(jìn)行比較。試驗(yàn)評(píng)價(jià)的四種可能的結(jié)果診斷試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)診斷合計(jì)患某病未患某病陽性aba+b陰性cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d第9頁/共66頁10（一）確定金標(biāo)準(zhǔn)(goldstandard)

金標(biāo)準(zhǔn)：可以明確肯定或排除某種疾病的最可

靠的診斷方法。

包括：活檢、手術(shù)、尸解、影像學(xué)診斷、長(zhǎng)期隨

訪的結(jié)果等。目的：將目標(biāo)人群準(zhǔn)確區(qū)分為有病和無病兩組第10頁/共66頁11病例組:應(yīng)當(dāng)包括該病的各種臨床類型。

如：不同病情嚴(yán)重程度（輕、中、重）不同病程階段（早、中、晚）不同癥狀和體征（典型、不典型）經(jīng)過治療與未經(jīng)治療的有或無并發(fā)癥的病例等。對(duì)照組:需要與研究疾病鑒別的其他疾病病例（二）選擇研究對(duì)象第11頁/共66頁123.估計(jì)樣本量與下列參數(shù)有關(guān)：①α值；②容許誤差δ；③靈敏度或特異度p的估計(jì)值查表法：附表10-1公式法：第12頁/共66頁13當(dāng)靈敏度和特異度均接近50%時(shí)：

當(dāng)靈敏度或特異度小于20%或大于80%時(shí)：

第13頁/共66頁14第14頁/共66頁154.選擇截?cái)帱c(diǎn)截?cái)帱c(diǎn)(cutoffpoint):是將定量資料劃分為兩部分或若干部分的數(shù)值。方法：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法受試者工作曲線兩組測(cè)量值分布交叉對(duì)應(yīng)之點(diǎn)尤登指數(shù)最大值對(duì)應(yīng)之點(diǎn)第15頁/共66頁16(1-特異度）受試者工作曲線（ROC）第16頁/共66頁175.控制偏倚選擇偏倚、錯(cuò)誤分類偏倚和測(cè)量偏倚6.資料的整理兩組測(cè)量值分布交叉對(duì)應(yīng)之點(diǎn)第17頁/共66頁185.控制偏倚測(cè)量偏倚錯(cuò)分偏倚6.資料的整理：診斷試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)診斷合計(jì)病人非病人陽性aba+b陰性cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d第18頁/共66頁三、評(píng)價(jià)指標(biāo)及其意義（一）真實(shí)性指標(biāo)（二）可靠性指標(biāo)（三）收益指標(biāo)（四）指標(biāo)間的相互關(guān)系第19頁/共66頁20（一）真實(shí)性指標(biāo)真實(shí)性是測(cè)量值與實(shí)際值符合的程度，即反映客觀事物的正確程度。第20頁/共66頁21（1）靈敏度和漏診率靈敏度（sensitivity，Se）：患者被診斷試驗(yàn)判為陽性的概率。反映檢出患者能力。

靈敏度（Se）=a/(a+c)

漏診率（假陰性率，）：

實(shí)際患病者被診斷試驗(yàn)判為陰性的概率。漏診率=c/（a+c）

金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)病人非病人待評(píng)+aba+b-cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d第21頁/共66頁22（2）特異度和誤診率特異度（specificity,Sp）：

即非患者被診斷試驗(yàn)判為陰性的概率。反映鑒別非患者能力.

特異度（Sp）=d/(b+d)誤診率（假陽性率，）：

實(shí)際未患病而被診斷試驗(yàn)判為陽性的概率。

誤診率=b/（b+d）金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)病人非病人待評(píng)+aba+b-cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d第22頁/共66頁23（3）準(zhǔn)確度（accuracy）（總符合率）：觀察值與標(biāo)準(zhǔn)值或真實(shí)值的符合程度。反映正確診斷患者與非患者的能力，準(zhǔn)確度高真實(shí)性好。計(jì)算公式：AC＝（a+d）/（a+b+c+d）金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)病人非病人待評(píng)+aba+b-cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d第23頁/共66頁24（4）尤登指數(shù)(Youdenindex，YI)：

尤登指數(shù)（YI）＝

Se＋Sp-1

尤登指數(shù)值于0～1之間變動(dòng)，其值愈大，診斷試驗(yàn)的真實(shí)性愈好。第24頁/共66頁25（5）似然比（likelihoodratio,LR)：診斷試驗(yàn)的結(jié)果在患者中出現(xiàn)的概率與非患者中出現(xiàn)概率之比。

陽性似然比(+LR)＝真陽性率/假陽性率＝[a/(a+c)]/[b/(b+d)]=Se/

陰性似然比(-LR)＝假陰性率/真陰性率＝[c/(a+c)]/[d/(b+d)]=β/Sp金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)病人非病人待評(píng)+aba+b-cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d第25頁/共66頁26（二）可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)

可靠性，又稱重復(fù)性，是診斷試驗(yàn)在完全相同條件下，進(jìn)行重復(fù)操作獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。

1.影響可靠性的因素（1）試劑、儀器和實(shí)驗(yàn)條件；（2）觀察者；（3）調(diào)查對(duì)象的變異第26頁/共66頁272.評(píng)價(jià)可靠性指標(biāo)

（1）計(jì)量資料

（2）計(jì)數(shù)資料：符合率或卡帕值第27頁/共66頁28卡帕值（Kappavalue):

是評(píng)價(jià)觀察符合程度的常用指標(biāo)，是實(shí)際符合率與最大可能符合率之比

2（ad-bc)Kappa=(a+b)(b+d)+(a+c)(c+d)Kappa值的意義:

0.75~1.00很好符合

0.40~0.74一般符合

0.01~0.39缺乏符合

第28頁/共66頁29兩名眼科醫(yī)生對(duì)100張眼底圖的診斷結(jié)果-符合率B醫(yī)師A醫(yī)師輕或無視網(wǎng)膜病中或重度視網(wǎng)膜病合計(jì)輕或無視網(wǎng)膜病46(a)10(b)56中或重度視網(wǎng)膜病12(c)32(d)44合計(jì)584210046+32觀察符合率==78％

100第29頁/共66頁30（1）預(yù)告值（predictivevalue,PV）指診斷試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際符合的概率。陽性預(yù)告值（+PV）：陽性試驗(yàn)結(jié)果中實(shí)際患者的百分率，即診斷試驗(yàn)陽性者患病的概率。

＋PV＝

a/（a+b）陰性預(yù)告值（-PV）：陰性試驗(yàn)結(jié)果中實(shí)際未患病者的百分率，即診斷試驗(yàn)陰性者未患病的概率。

－PV＝

d/（c+d）金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)病人非病人待評(píng)+aba+b-cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d（三）評(píng)價(jià)收益的指標(biāo)第30頁/共66頁31（2）生物學(xué)效果評(píng)價(jià)

檢出新病例的數(shù)量。檢出的新病例越多，試驗(yàn)的效果越好。早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療的病例比自發(fā)就醫(yī)的病例預(yù)后有不同程度的改善。高危人群的疾病防制效果。第31頁/共66頁32（3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益成本效益分析（cost-benefitanalysis）成本效果分析（cost-effectivenessanalysis）成本效用分析（cost-utilityanalysis）第32頁/共66頁33

真陽性假陽性

a+b

假陰性真陰性c+da+cb+da+b+c+dabdc陽性陰性患病非患病靈敏度

Se=a/（a+c）特異度

Sp=d/（d+b）假陰性率

β=c/（a+c）假陽性率α=b/（d+b）

+PV=a/(a+b)+LR=(a/(a+c))/(b/(b+d))-PV=d/(c+d)-LR=(c/(a+c))/(d/(b+d))患病率=(a+c)/(a+b+c+d)準(zhǔn)確度=（a+d)/(a+b+c+d)約登指數(shù)（Y1）=Se+Sp-1=1--診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)第33頁/共66頁34210例心肌梗死患者和810例非心肌梗死患者血清肌酸激酶（CK試驗(yàn)），結(jié)果如下表：請(qǐng)計(jì)算靈敏度、特異度、陽性預(yù)告值、陰性預(yù)告值、陽性似然比、陰性似然比CK試驗(yàn)心肌梗死合計(jì)有無陽性16580245陰性45730775合計(jì)2108101020第34頁/共66頁35（四）評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)系

靈敏度與特異度理想的診斷試驗(yàn)是靈敏度和特異度都高的方法，靈敏度或特異度可以通過調(diào)整截?cái)帱c(diǎn)來提高.一般而言，二者不能同時(shí)提高，提高其中一個(gè)，另一個(gè)必然降低。診斷標(biāo)準(zhǔn)定于**點(diǎn)最好？第35頁/共66頁36CK試驗(yàn)不同截?cái)帱c(diǎn)診斷心肌梗死的評(píng)價(jià)指標(biāo)截?cái)帱c(diǎn)(IU)靈敏度(%)特異度(%)尤登指數(shù)32037425058678093991001009998989894886800.370.410.480.560.650.740.810.670.0028024020016012080401第36頁/共66頁37臨床工作中如何權(quán)衡Se和Sp的問題：采取Se高的方法:

以篩檢、初診和排除診斷為目的，或漏診會(huì)造成嚴(yán)重后果的疾病。采取Sp高的方法：

以確診為目的，或誤診會(huì)導(dǎo)致病人嚴(yán)重負(fù)擔(dān)，甚至因采取一些不恰當(dāng)?shù)脑\治措施，有可能造成嚴(yán)重并發(fā)病或毒副作用者。第37頁/共66頁38預(yù)告值與患病率、靈敏度和特異度患病率對(duì)預(yù)告值的影響更為明顯。當(dāng)患病率固定不變時(shí)，特異度的改變對(duì)陽性預(yù)告值的影響較靈敏度改變引起的影響要大。特異度愈高，陽性預(yù)告值愈高。

第38頁/共66頁39特異度(%)靈敏度（％）50607080909599502.02.42.83.23.53.73.9602.53.03.43.94.44.64.8703.33.94.55.25.86.16.3804.85.86.77.68.48.89.2909.210.912.514.015.516.216.89517.019.722.224.626.927.928.89950.555.058.862.064.766.066.9患病率為2%時(shí),不同靈敏度、特異度的陽性預(yù)告值(%)第39頁/共66頁40患病率（%）預(yù)告值（%）預(yù)告值與患病率的關(guān)系當(dāng)靈敏度和特異度固定不變時(shí)，人群患病率越低，試驗(yàn)的陽性預(yù)告值愈低，陰性預(yù)告值愈高；反之，患病率越高，陽性預(yù)告值愈高，陰性預(yù)告值愈低。＋PV－PV第40頁/共66頁41第41頁/共66頁42依據(jù)貝葉斯（Bayes）定理，結(jié)合某人群患病率，計(jì)算某人有無疾病的概率?；疾÷省领`敏度

陽性預(yù)告值=

患病率×靈敏度+(1-患病率)(1-特異度)(1-患病率)×特異度

陰性預(yù)告值=(1-患病率)×特異度+患病率(1-靈敏度)第42頁/共66頁43（1）結(jié)合本醫(yī)院、本研究人群患病率，計(jì)算人群預(yù)告值前列腺酸性磷酸酶對(duì)前列腺癌的陽性預(yù)告值（Se=70%,Sp=94%）受檢對(duì)象患病率(1/10萬)陽性預(yù)告值(%)一般人群350.475歲以上男性5005.6臨床上可疑的前列腺結(jié)節(jié)5000093.0第43頁/共66頁44不同年齡、性別、癥狀的人群冠心病的患病率年齡組（歲）非心絞痛性胸痛非典型心絞痛典型心絞痛男女男女男女30-5.2±0.80.8±0.321.8±2.44.2±1.369.7±3.225.8±6.640-14.1±1.32.8±0.746.1±1.813.3±2.987.3±1.055.2±6.550-21.5±1.78.4±1.268.9±1.532.4±3.092.0±0.679.4±2.460-6928.1±1.918.6±1.967.1±1.354.4±2.494.3±0.490.6±1.0第44頁/共66頁45

一個(gè)45歲男性患者，有不典型心絞痛病史，作CK試驗(yàn)得陽性結(jié)果，已知CK試驗(yàn)Se=93%，Sp=88%，請(qǐng)問該患者的患病概率？

第45頁/共66頁46依據(jù)貝葉斯（Bayes）定理，結(jié)合某人群患病率，計(jì)算某人有無疾病的概率?；疾÷省领`敏度

陽性預(yù)告值=

患病率×靈敏度+(1-患病率)(1-特異度)(1-患病率)×特異度

陰性預(yù)告值=(1-患病率)×特異度+患病率(1-靈敏度)第46頁/共66頁47查上表得P=46%代入Bayes公式

0.46×0.93+PV==87％

0.46×0.93+（1-0.46）（1-0.88）

該病例患病概率為87％，基本可以明確冠心病診斷第47頁/共66頁48預(yù)告值與似然比

都顯示試驗(yàn)的檢驗(yàn)效能，反映檢驗(yàn)結(jié)果的正確率，但：預(yù)告值表示較客觀、但不穩(wěn)定，易受患病率的影響；似然比雖然不直觀，但比較穩(wěn)定，可用于不同試驗(yàn)的比較。第48頁/共66頁49似然比的應(yīng)用（1）已知某病某癥狀或體征、驗(yàn)前概率，運(yùn)用Bayes

公式計(jì)算驗(yàn)后概率。驗(yàn)后概率在已知某種臨床特征或臨床試驗(yàn)結(jié)果之后，估計(jì)的患病概率。驗(yàn)前概率×似然比

驗(yàn)后概率=1+驗(yàn)前概率×（似然比-1）第49頁/共66頁50例如某患者因急腹痛8h入院，據(jù)其特點(diǎn)有50％可能為急性闌尾炎，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)馬氏壓痛點(diǎn)有壓痛與反跳痛，已知該項(xiàng)陽性似然比為4，求該患者驗(yàn)后概率？驗(yàn)前概率×似然比0.5×4驗(yàn)后概率

===0.81+驗(yàn)前概率×(似然比-1)1+0.5×（4-1）該患者患急性闌尾炎可能性為80％.第50頁/共66頁51（2）

當(dāng)了解許多癥狀、體征在某些病的似然比后，可以用其進(jìn)行多重檢驗(yàn)。

例如某女性45歲，主訴突發(fā)左側(cè)胸痛月余，來院就醫(yī)，該患者是否患冠心病？只按主訴，患冠心病概率（驗(yàn)前概率）僅0.01

進(jìn)一步問其痛疼特點(diǎn)，有放射至左臂內(nèi)側(cè)特點(diǎn)，其陽性似然比為100

診斷為冠心病概率（驗(yàn)后概率）：

0.01×100驗(yàn)后概率==0.5025

0.01+1×（100-1）第51頁/共66頁52當(dāng)再給其心電圖檢查，ST段下降2.2mm，其陽性似然比為11.0.5025×11

驗(yàn)后概率==0.91740.5025+1×（11-1）再做CK檢查，陽性似然比為7.750.9174×7.75

驗(yàn)后概率==0.98850.9174+1×（7.75-1）該患者患冠心病可能性為98.85％，可以確診為冠心病第52頁/共66頁53（五）真實(shí)性與可靠性的關(guān)系A(chǔ)真實(shí)和可靠B真實(shí)但不可靠C不真實(shí)，但可靠D既不真實(shí)，也不可靠第53頁/共66頁四、聯(lián)合試驗(yàn)的評(píng)價(jià)（一）平行試驗(yàn)（二）串聯(lián)試驗(yàn)第54頁/共66頁55提高靈敏度與特異度的方法：聯(lián)合試驗(yàn)