流行病第四軍醫(yī)大學診斷試驗

1、診斷試驗 （ diagnostic test ）,第四軍醫(yī)大學流行病學教研室,2,研究對象：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。研究時間：1993.01-1997.12篩檢方法：每6個月作一次甲胎蛋白（AFP）（ELISA法） 和實時超聲檢查（Tosbee 240-A) 。若陰性， 6個月后在復查1次。病例診斷：病理診斷或長期隨訪。研究

2、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。,研究實例 AFP聯(lián)合實時超聲檢查篩查肝癌的評價,張博恒，等. 中華醫(yī)學雜志，1999，79（11）：844-845,3,AFP、實時超聲檢查篩檢肝癌的結(jié)果,4,篩檢試驗的靈敏度、特異度,,5,診斷試驗（diagnostic test）：包括： 臨床檢驗（微生物學、生物化學、血清學、免疫學等） 儀器檢查（X線、

3、心電圖、核素掃描、內(nèi)鏡等） 影像診斷（B超、CT、MRI 等）。標準： 真實、可靠、快速、安全、無損害、費用低、有利于 早期診斷。,6,（三）診斷試驗評價的目的及意義,評價新方法的檢驗效能優(yōu)選出最好的診斷方法,二、診斷試驗評價的設計,（一）確定金標準 （二）選擇研究對象（三）樣本量估計 （四）選擇截斷點（五）控制偏倚 （六）資料整理,8,基本方法：用待評價的診斷試驗和標準診

4、斷方法（金標準）盲法檢測相同的受試對象，并進行比較。,試驗評價的四種可能的結(jié)果,9,,（一）確定金標準(gold standard) 金標準：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、影像學診斷、長期隨 訪的結(jié)果等。,目的：將目標人群準確區(qū)分為有病和無病兩組,,10,病例組:應當包括該病的各種臨

5、床類型。 如：不同病情嚴重程度（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。,對照組:需要與研究疾病鑒別的其他疾病病例,（二）選擇研究對象,,11,3.估計樣本量,與下列參數(shù)有關：①α值；②容許誤差δ；③靈敏度或特異度p的估計值,查表法：附表10-1公式法：,12,當靈敏度和特

6、異度均接近50%時： 當靈敏度或特異度小于20%或大于80%時：,13,14,4. 選擇截斷點截斷點(cut off point):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)計學方法受試者工作曲線兩組測量值分布交叉對應之點尤登指數(shù)最大值對應之點,15,,,(1-特異度）,受試者工作曲線（ROC）,,,,,16,5. 控制偏倚選擇偏倚、錯誤分類偏倚和測量偏倚6. 資料的整理,

7、兩組測量值分布交叉對應之點,17,5.控制偏倚測量偏倚錯分偏倚,6.資料的整理 ：,三、評價指標及其意義,（一）真實性指標 （二）可靠性指標（三）收益指標 （四）指標間的相互關系,19,（一）真實性指標 真實性是測量值與實際值符合的程度， 即反映客觀事物的正確程度。,20,（1）靈敏度和漏診率靈敏度（sensitivity，Se）： 患者被診斷試驗判為陽性的概率

8、。反映檢出患者能力。 靈敏度（Se）= a / (a+c) 漏診率（假陰性率，?）： 實際患病者被診斷試驗判為陰性的概率。 漏診率=c/（a+c）,,,21,（2）特異度和誤診率特異度（specificity,Sp）： 即非患者被診斷試驗判為陰性的概率。 反映鑒別非患者能力. 特異度（Sp）= d/ (b+d)

9、誤診率（假陽性率， ? ）： 實際未患病而被診斷試驗判為陽性的概率。 誤診率=b/（b+d）,,,22,（3）準確度（accuracy）（總符合率）：觀察值與標準值或真實值的符合程度。反映正確診斷患者與非患者的能力，準確度高真實性好。 計算公式：AC ＝ （a+d）/ （a+b+c+d）,,23,（4）尤登指數(shù)(Youden index，YI) ： 尤登指數(shù)（YI）＝ Se＋Sp-

10、1 尤登指數(shù)值于0～1之間變動， 其值愈大，診斷試驗的真實性愈好。,,24,（5）似然比（likelihood ratio, LR)： 診斷試驗的結(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

11、 ＝[c/(a+c)]/[d/(b+d)]=β/Sp,,,25,（二）可靠性評價指標 可靠性，又稱重復性，是診斷試驗在完全相同條件下，進行重復操作獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。 1. 影響可靠性的因素 （1）試劑、儀器和實驗條件； （2）觀察者； （3）調(diào)查對象的變異,26,2.評價可靠性指標 （1）計量資料,（2）計數(shù)資料：符合率或卡帕值,27,卡帕值（K

12、appa value): 是評價觀察符合程度的常用指標，是實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

13、 0.40~0.74 一般符合 0.01~0.39 缺乏符合,28,兩名眼科醫(yī)生對100張眼底圖的診斷結(jié)果-符合率,46+32觀察符合率= =78％ 100,,,,,29,（1）預告值（predictive value, PV） 指診斷試驗結(jié)果與實際符合的概率。陽性預告值

14、（+PV）：陽性試驗結(jié)果中實際患者的百分率， 即診斷試驗陽性者患病的概率。 ＋PV ＝ a/（a+b）陰性預告值（-PV）：陰性試驗結(jié)果中實際未患病者的百分率，即診斷試驗陰性者未患病的概率。 －PV ＝ d/（c+d）,（三）評價收益的指標,,,30,（2）生物學效果評價,檢出新病例的數(shù)量。檢出的新病例越多，試驗的效果越好。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

15、后有不同程度的改善。高危人群的疾病防制效果。,31,（3） 社會經(jīng)濟效益,成本效益分析（cost-benefit analysis）成本效果分析（cost-effectiveness analysis）成本效用分析（cost-utility analysis）,32,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

16、=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)準確度=（a+d)/(a+b+c+d)約登指數(shù)（Y1）=Se+Sp-1 =1-?-?,診斷試驗的評價指標,33,210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），結(jié)果如下表：,

17、請計算靈敏度、特異度、陽性預告值、陰性預告值、陽性似然比、陰性似然比,34,（四） 評價指標間的關系,靈敏度與特異度理想的診斷試驗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)整截斷點來提高.一般而言，二者不能同時提高，提高其中一個，另一個必然降低。,,診斷標準定于**點最好？,35,CK試驗不同截斷點診斷心肌梗死的評價指標,,36,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

18、除診斷為目的，或漏診會造成嚴重后果的疾病。采取Sp高的方法： 以確診為目的，或誤診會導致病人嚴重負擔，甚至因采取一些不恰當?shù)脑\治措施，有可能造成嚴重并發(fā)病或毒副作用者。,37,預告值與患病率、靈敏度和特異度,患病率對預告值的影響更為明顯。當患病率固定不變時，特異度的改變對陽性預告值的影響較靈敏度改變引起的影響要大。特異度愈高，陽性預告值愈高。,38,,患病率為2%時,不同靈敏度、特異度的陽性預告值(%),39,患病

19、率（%）,預告值（%）,預告值與患病率的關系,當靈敏度和特異度固定不變時，人群患病率越低，試驗的陽性預告值愈低，陰性預告值愈高；反之，患病率越高，陽性預告值愈高，陰性預告值愈低。,＋PV,－PV,40,41,依據(jù)貝葉斯（Bayes）定理，結(jié)合某人群患病率，計算某人有無疾病的概率。 患病率× 靈敏度 陽性預告值= 患病率×靈敏度+(1

20、-患病率)(1-特異度) (1-患病率)×特異度 陰性預告值= (1-患病率)×特異度+患病率(1-靈敏度),,,42,（1）結(jié)合本醫(yī)院、本研究人群患病率，計算人群預告值 前列腺酸性磷酸酶對前列腺癌的陽性預告值 （Se=70%, Sp=94%）,43,不同年齡、性別、癥狀的人群冠心病的患病率

21、,44,一個45歲男性患者，有不典型心絞痛病史，作CK試驗得陽性結(jié)果，已知CK試驗Se=93%，Sp=88%，請問該患者的患病概率？,45,依據(jù)貝葉斯（Bayes）定理，結(jié)合某人群患病率，計算某人有無疾病的概率。 患病率× 靈敏度 陽性預告值= 患病率×靈敏度+(1-患病率)(1-特異度)

22、 (1-患病率)×特異度 陰性預告值= (1-患病率)×特異度+患病率(1-靈敏度),,,46,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）

23、 該病例患病概率為87％，基本可以明確冠心病診斷,,47,預告值與似然比 都顯示試驗的檢驗效能，反映檢驗結(jié)果的正確率，但： 預告值表示較客觀、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 的比較。,48,似然比的應用,（1）已知某病某癥狀或體征、驗前概率，運用Bayes 公式計算驗后概率。 驗后概率 在已知某種臨床特征或臨床試驗結(jié)果之后，估計 的患病概

24、率。 驗前概率×似然比 驗后概率= 1+驗前概率×（似然比-1）,,49,例如某患者因急腹痛8h入院，據(jù)其特點有50％可能為急性闌尾炎，進一步檢查發(fā)現(xiàn)馬氏壓痛點有壓痛與反跳痛，已知該項陽性似然比為4，求該患者驗后概率？ 驗前概率&

25、#215;似然比 0.5 ×4驗后概率 = = =0.8 1+驗前概率×(似然比-1) 1+0.5 ×（4-1） 該患者患急性闌尾炎可能性為80％.,,,50,（2） 當了解許多癥狀、體征在某些病的似然比 后，可以用其進行多重檢驗。,例如某女性45歲，主訴突發(fā)左側(cè)胸痛月余，來院就

26、醫(yī)，該患者是否患冠心??？ 只按主訴，患冠心病概率（驗前概率）僅0.01 進一步問其痛疼特點，有放射至左臂內(nèi)側(cè)特點，其陽性似然比為100 診斷為冠心病概率（驗后概率）： 0.01×100 驗后概率= =0.5025 0.01+1 ×（100-1）,,51,當再給其心電圖檢查，ST段下降2.2mm，其陽性似然比為11.

27、 0.5025×11 驗后概率= =0.9174 0.5025+1 ×（11-1） 再做CK檢查，陽性似然比為7.75 0.9174×7.75 驗后概率= =0.9885 0.9174+

28、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,,,52,（五）真實性與可靠性的關系,A 真實和可靠 B 真實但不可靠C 不真實，但可靠 D 既不真實，也不可靠,四、聯(lián)合試驗的評價,（一）平行試驗 （二）串聯(lián)試驗,54,提高靈敏度與特異度的方法：,聯(lián)合試驗探索新的試驗方法 選擇患病率高的人群,55,聯(lián)合試驗方式：,平行試驗（并聯(lián)） 系列試

29、驗（串聯(lián)）,56,聯(lián)合試驗的判斷方法,平行試驗：有陽則陽，全陰則陰（提高靈敏度）系列試驗：全陽則陽，有陰則陰（提高特異度）,57,某鎮(zhèn)居民血糖及尿糖測定結(jié)果,58,血糖試驗：,尿糖試驗：,59,平行試驗：,系列試驗：,60,單項試驗與聯(lián)合試驗篩檢糖尿病的結(jié)果,五、診斷試驗的評價原則,62,（一）意義： 一、是指診斷試驗用于臨床前的科學評價， 以利推廣； 二、是對雜志上發(fā)表的診斷試驗論文進行審

30、 核評價。（二）評價內(nèi)容： 設計是否合理、測試是否可靠、 偏倚是否避免、定量指標評價等。,63,（三）評價要點： 1. 金標準,盲法對比 2.研究對象代表性。 3.樣本量的含量,64,4.截斷點是否合理；5.真實性、可靠性評價；6.偏倚控制；7.診斷試驗實用性；,65,小 結(jié),如何做診斷試驗評價： 金標準、盲法、四格表 真實性、可靠性