流行病第四军医大学诊断试验.ppt

诊断试验 （ diagnostic test ）,第四军医大学流行病学教研室,2,研究对象：35至55岁的乙肝抗原阳性或有慢性肝炎病 史的9373名上海市民。 研究时间：1993.01-2019.12 筛检方法：每6个月作一次甲胎蛋白（AFP）（ELISA法） 和实时超声检查（Tosbee 240-A) 。若阴性， 6个月后在复查1次。 病例诊断：病理诊断或长期随访。 研究结果：5年中共检查了20294人次，查出肝癌51例， 其中小肝癌（肿瘤直径5cm）36例。,研究实例 AFP联合实时超声检查筛查肝癌的评价,张博恒，等. 中华医学杂志，2019，79（11）：844-845,3,AFP、实时超声检查筛检肝癌的结果,4,筛检试验的灵敏度、特异度,5,诊断试验（diagnostic test）： 包括： 临床检验（微生物学、生物化学、血清学、免疫学等） 仪器检查（X线、心电图、核素扫描、内镜等） 影像诊断（B超、CT、MRI 等）。 标准： 真实、可靠、快速、安全、无损害、费用低、有利于 早期诊断。,6,（三）诊断试验评价的目的及意义,评价新方法的检验效能 优选出最好的诊断方法,二、诊断试验评价的设计,（一）确定金标准 （二）选择研究对象 （三）样本量估计 （四）选择截断点 （五）控制偏倚 （六）资料整理,8,基本方法： 用待评价的诊断试验和标准诊断方法（金标准） 盲法检测相同的受试对象，并进行比较。,试验评价的四种可能的结果,9,（一）确定金标准(gold standard) 金标准：可以明确肯定或排除某种疾病的最可 靠的诊断方法。 包括：活检、手术、尸解、影像学诊断、长期随 访的结果等。,目的：将目标人群准确区分为有病和无病两组,10,病例组:应当包括该病的各种临床类型。 如：不同病情严重程度（轻、中、重） 不同病程阶段（早、中、晚） 不同症状和体征（典型、不典型） 经过治疗与未经治疗的 有或无并发症的病例等。,对照组:需要与研究疾病鉴别的其他疾病病例,（二）选择研究对象,11,3.估计样本量,与下列参数有关： 值；容许误差；灵敏度或特异度p的估计值,查表法：附表10-1 公式法：,12,当灵敏度和特异度均接近50%时： 当灵敏度或特异度小于20%或大于80%时：,13,14,4. 选择截断点 截断点(cut off point):是将定量资料划分为两部分或若 干部分的数值。 方法：,统计学方法 受试者工作曲线 两组测量值分布交叉对应之点 尤登指数最大值对应之点,15,(1-特异度）,受试者工作曲线（ROC）,16,5. 控制偏倚 选择偏倚、错误分类偏倚和测量偏倚 6. 资料的整理,两组测量值分布交叉对应之点,17,5.控制偏倚 测量偏倚 错分偏倚,6.资料的整理 ：,三、评价指标及其意义,（一）真实性指标 （二）可靠性指标 （三）收益指标 （四）指标间的相互关系,19,（一）真实性指标 真实性是测量值与实际值符合的程度， 即反映客观事物的正确程度。,20,（1）灵敏度和漏诊率 灵敏度（sensitivity，Se）： 患者被诊断试验判为阳性的概率。反映检出患者能力。 灵敏度（Se）= a / (a+c) 漏诊率（假阴性率，）： 实际患病者被诊断试验判为阴性的概率。 漏诊率=c/（a+c）,21,（2）特异度和误诊率 特异度（specificity,Sp）： 即非患者被诊断试验判为阴性的概率。 反映鉴别非患者能力. 特异度（Sp）= d/ (b+d) 误诊率（假阳性率， ）： 实际未患病而被诊断试验判为阳性的概率。 误诊率=b/（b+d）,22,（3）准确度（accuracy）（总符合率）： 观察值与标准值或真实值的符合程度。反映正确诊断患者与非患者的能力，准确度高真实性好。 计算公式：AC （a+d）/ （a+b+c+d）,23,（4）尤登指数(Youden index，YI) ： 尤登指数（YI） SeSp-1 尤登指数值于01之间变动， 其值愈大，诊断试验的真实性愈好。,24,（5）似然比（likelihood ratio, LR)： 诊断试验的结果在患者中出现的概率与非患者中出现概率之比。 阳性似然比(+LR)真阳性率/假阳性率 a/(a+c)/b/(b+d)=Se/ 阴性似然比(-LR)假阴性率/真阴性率 c/(a+c)/d/(b+d)=/Sp,25,（二）可靠性评价指标 可靠性，又称重复性，是诊断试验在完全相同条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。 1. 影响可靠性的因素 （1）试剂、仪器和实验条件； （2）观察者； （3）调查对象的变异,26,2.评价可靠性指标 （1）计量资料,（2）计数资料：符合率或卡帕值,27,Kappa值的意义: 0.751.00 很好符合 0.400.74 一般符合 0.010.39 缺乏符合,28,两名眼科医生对100张眼底图的诊断结果-符合率,46+32 观察符合率= =78 100,29,（1）预告值（predictive value, PV） 指诊断试验结果与实际符合的概率。 阳性预告值（+PV）：阳性试验结果中实际患者的百分率， 即诊断试验阳性者患病的概率。 PV a/（a+b） 阴性预告值（-PV）：阴性试验结果中实际未患病者的百分率，即诊断试验阴性者未患病的概率。 PV d/（c+d）,（三）评价收益的指标,30,（2）生物学效果评价,检出新病例的数量。检出的新病例越多，试验的效果越好。 早期发现、早期诊断、早期治疗的病例比自发就医的病例预后有不同程度的改善。 高危人群的疾病防制效果。,31,（3） 社会经济效益,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,阳性,阴性,患病,非患病,灵敏度 Se=a/（a+c） 特异度 Sp=d/（d+b） 假阴性率 =c/（a+c） 假阳性率=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) 准确度=（a+d)/(a+b+c+d) 约登指数（Y1）=Se+Sp-1 =1-,诊断试验的评价指标,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试验），结果如下表：,请计算灵敏度、特异度、阳性预告值、阴性预告值、阳性似然比、阴性似然比,34,（四） 评价指标间的关系,灵敏度与特异度 理想的诊断试验是灵敏度和特异度都高的方法， 灵敏度或特异度可以通过调整截断点来提高. 一般而言，二者不能同时提高，提高其中一个，另一个必然降低。,诊断标准定于*点最好？,35,CK试验不同截断点诊断心肌梗死的评价指标,36,临床工作中如何权衡Se和Sp的问题： 采取Se高的方法: 以筛检、初诊和排除诊断为目的，或漏诊会造成严重后果的疾病。 采取Sp高的方法： 以确诊为目的，或误诊会导致病人严重负担，甚至因采取一些不恰当的诊治措施，有可能造成严重并发病或毒副作用者。,37,预告值与患病率、灵敏度和特异度,患病率对预告值的影响更为明显。 当患病率固定不变时，特异度的改变对阳性预告值的影响较灵敏度改变引起的影响要大。特异度愈高，阳性预告值愈高。,38,患病率为2%时,不同灵敏度、特异度的阳性预告值(%),39,患病率（%）,预告值（%）,预告值与患病率的关系,当灵敏度和特异度固定不变时，人群患病率越低，试验的阳性预告值愈低，阴性预告值愈高；反之，患病率越高，阳性预告值愈高，阴性预告值愈低。,PV,PV,40,41,依据贝叶斯（Bayes）定理，结合某人群患病率，计算某人有无疾病的概率。 患病率 灵敏度 阳性预告值= 患病率灵敏度+(1-患病率)(1-特异度) (1-患病率)特异度 阴性预告值= (1-患病率)特异度+患病率(1-灵敏度),42,（1）结合本医院、本研究人群患病率，计算人群预告值 前列腺酸性磷酸酶对前列腺癌的阳性预告值 （Se=70%, Sp=94%）,43,不同年龄、性别、症状的人群冠心病的患病率,44,一个45岁男性患者，有不典型心绞痛病史，作CK试验得阳性结果，已知CK试验Se=93%，Sp=88%，请问该患者的患病概率？,45,依据贝叶斯（Bayes）定理，结合某人群患病率，计算某人有无疾病的概率。 患病率 灵敏度 阳性预告值= 患病率灵敏度+(1-患病率)(1-特异度) (1-患病率)特异度 阴性预告值= (1-患病率)特异度+患病率(1-灵敏度),46,查上表得P=46% 代入Bayes公式 0.460.93 +PV = = 87 0.46 0.93+（1-0.46）（1-0.88） 该病例患病概率为87，基本可以明确冠心病诊断,47,预告值与似然比 都显示试验的检验效能，反映检验结果的正确率，但： 预告值表示较客观、但不稳定，易受患病率的影响； 似然比虽然不直观，但比较稳定，可用于不同试验 的比较。,48,似然比的应用,（1）已知某病某症状或体征、验前概率，运用Bayes 公式计算验后概率。 验后概率 在已知某种临床特征或临床试验结果之后，估计 的患病概率。 验前概率似然比 验后概率= 1+验前概率（似然比-1）,49,例如某患者因急腹痛8h入院，据其特点有50可能为急性阑尾炎，进一步检查发现马氏压痛点有压痛与反跳痛，已知该项阳性似然比为4，求该患者验后概率？ 验前概率似然比 0.5 4 验后概率 = = =0.8 1+验前概率(似然比-1) 1+0.5 （4-1） 该患者患急性阑尾炎可能性为80.,50,（2） 当了解许多症状、体征在某些病的似然比 后，可以用其进行多重检验。,例如某女性45岁，主诉突发左侧胸痛月余，来院就医，该患者是否患冠心病？ 只按主诉，患冠心病概率（验前概率）仅0.01 进一步问其痛疼特点，有放射至左臂内侧特点，其阳性似然比为100 诊断为冠心病概率（验后概率）： 0.01100 验后概率= =0.5025 0.01+1 （100-1）,51,当再给其心电图检查，ST段下降2.2mm，其阳性似然比为11. 0.502511 验后概率= =0.9174 0.5025+1 （11-1） 再做CK检查，阳性似然比为7.75 0.91747.75 验后概率= =0.9885 0.9174+1 （7.75-1） 该患者患冠心病可能性为98.85，可以确诊为冠心病,52,（五）真实性与可靠性的关系,A 真实和可靠 B 真实但不可靠 C 不真实，但可靠 D 既不真实，也不可靠,四、联合试验的评价,（一）平行试验 （二）串联试验,54,提高灵敏度与特异度的方法：,联合试验 探索新的试验方法 选择患病率高的人群,55,联合试验方式：,平行试验（并联） 系列试验（串联）,56,联合试验的判断方法,平行试验：有阳则阳，全阴则阴（提高灵敏度） 系列试验：全阳则阳，有阴则阴（提高特异度）,57,某镇居民血糖及尿糖测定结果,58,血糖试验：,尿糖试验：,59,平行试验：,系列试验：,60,单项试验与联合试验筛检糖尿病的结果,五、诊断试验的评价原则,62,（一）意