筛 检(2012.03).ppt

筛检试验评价 学习内容和学习目的 掌握筛检的定义 分类 目的和原则 了解筛检试验评价的主要步骤和方法 熟悉筛检试验的评价指标和计算方法 掌握提高筛检收益的策略 了解筛检偏倚的种类和意义 一 概述 一 筛检的定义 Screening 用简便 快速 灵敏的试验或检查方法有组织地对人群进行检查 以发现某病的可疑患者的一种调查方法 不是对疾病做出诊断 目的不是调查现患率 故不必限定调查时间 筛检试验与诊断试验的分别 二 筛检的类型 按筛检对象的范围整群筛检 massscreening 普遍筛查 35岁以上阴道细胞涂片筛检宫颈癌 选择性筛检 selectivescreening 高危人群 矿工的矽肺筛查 石棉工的石棉肺和肺癌的筛查 按筛检项目的多少单项筛检 singlescreening 儿童呼吸次数筛检儿童肺炎多项筛检 multiplescreening 胸透 血沉 痰中结核杆菌筛检肺结核 三 筛检的目的 达到一级预防危险因素的筛检可确定高危人群 并从病因学的角度措施 防止疾病的发生 高血压 脑卒中 高胆固醇血症 冠心病 达到二级预防 三早 措施 尿糖 糖尿病 了解疾病的自然史 揭示疾病的 冰山现象 疾病自然史与筛检示意图 开始暴露 出现症状 临床前可检查期 疾病发生 诊断 治疗 筛检 康复 残疾 死亡 易感期 临床前期 临床期 如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征 如肿瘤的早期标识物 biomarkers 血压升高 血脂升高等 则可使用一种或多种方法将其查出 并对其做进一步的诊断和治疗 则可延缓疾病的发展 改善其预后 四 实施原则 社会学方面 是重大公共卫生问题 对筛检阳性者能实行有效的追踪和干预 有较高的成本 效益比 筛检技术易于被群众接受 科学方面 所筛检疾病有可识别的早期症状或体征 且有足够长的领先时间 对疾病或状态的预防效果及其副作用有清楚的认识 伦理学方面 筛检对象自愿接受筛检试验 有相应的诊断和治疗方法 或有可行的预防措施 可以改变疾病的自然史 最基本 适当的筛检方法 确诊方法和有效的治疗手段 三者缺一不可 否则将导致卫生资源浪费 二 筛检试验的评价 真实性 试验结果与实际情况的符合程度可靠性 可重复性 精确度 进行重复操作获得相同结果的稳定程度收益 实现目的的程度 成本和收益的比较 一 真实性评价 筛检试验的评价就是将待评价的筛检试验与诊断目标疾病的标准方法 即 金标准 goldstandard 进行同步盲法比较 判定该方法对疾病 诊断 的真实性 特定人群 评价指标 1 确定 金标准 金标准 指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法 也称为标准诊断金标准 活 尸检手术发现微生物培养 特殊检查影像诊断长期随访的结果 2 样本量的估算 影响因素 待评试验的灵敏度待评试验的特异度显著性检验水平 一般为0 05容许误差 一般为0 05 0 10当灵敏度和特异度均接近50 时 可用近似公式 待评价筛检方法的灵敏度或特异度 正态分布中累积概率等于 2时的 值 待评价的筛检试验的估计灵敏度为75 特异度55 计算病例和对照组的样本量设 0 05 0 08 则 n1 1 96 0 08 2 1 0 75 0 75 112 5 113n2 1 96 0 08 2 1 0 55 0 55 148 6 149评价该试验 病例组为113例 对照组为149例 4 整理评价结果 表2 4筛检试验评价的四格表 灵敏度 sensitivity 与特异度 specificity 假阴性率 falsenegativerate 与假阳性率 falsepositiverate 正确指数 Youden sindex 似然比 likelihoodratio LR 阳性似然比 positivelikelihoodratio LR 阴性似然比 negativelikelihoodratio LR 预测值 predictivevalue PV 阳性预测值 positivepredictivevalue PPV 阴性预测值 negativepredictivevalue NPV 一致性 agreementrate 5 评价的指标 灵敏度即实际有病而按该筛检试验的标准被正确地判为有病的百分比 又称真阳性率 反映筛检试验发现病人的能力特异度即实际无病按该诊断标准被正确地判为无病的百分比 又称真阴性率 反映筛检试验确定非病人的能力 是否阳性AB阴性CD 灵敏度和特异度之间的关系 灵敏度升高会带来特异度的下降 反之 特异度升高也会带来灵敏度的下降 但升高和下降的幅度不同 假阴性率又称漏诊率或第 类错误指实际有病 根据筛检试验被确定为无病的百分比反映的是筛检试验漏诊病人的情况假阳性率又称误诊率或第 类错误即实际无病 但根据筛检被判为有病的百分比反映的是筛检试验误诊病人的情况 是否阳性AB阴性CD 正确指数也称约登指数是灵敏度与特异度之和减去1表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力范围在0 1之间指数越大 其真实性越高但综合指数值大时 并不知道是由灵敏度高引起的还是由于特异度高引起的 正确指数 灵敏度 特异度 1 1 假阴性 假阳性 似然比属于同时反映灵敏度和特异度的复合指标 即有病者中得出某一筛检试验结果的概率与无病者得出这一概率的比值该指标全面反映了筛检试验的诊断价值 非常稳定 是评价筛检试验真实性的重要综合指标 计算只涉及灵敏度与特异度 不受患病率的影响 阳性似然比是筛检结果的真阳性率与假阳性率之比该指标反映了筛检试验正确判断阳性的可能性是错误判断阳性可能性的倍数 比值越大 试验结果阳性时为真阳性的概率越大阴性似然比筛检结果的假阴性率与真阴性率之比该指标表示错误判断阴性的可能性是正确判断阴性可能性的倍数 比值越小 试验结果阴性时为真阴性的可能性越大 预测值 predictivevalue 反映应用筛检结果来估计受检者患病和不患病可能性的大小的指标阳性预测值 positivepredictivevalue PPV 阴性预测值 negativepredictivevalue NPV PPV指试验阳性结果中真正患病 真阳性 的比例NPV指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性 是否阳性AB阴性CD 预测值与受检人群目标疾病患病率的关系 阳性预测值 阴性预测值与患病率 灵敏度和特异度的关系 根据Bayes定理可用以下公式 1 预测值并非诊断试验本身的特性 它受试验的灵敏度 特异度和待检人群患病率的影响 2 当某病患病率低时 人群中绝大多数是正常人 使用灵敏度与特异度均高的试验进行筛检时 试验阳性者中将包括大量假阳性 此时阳性预测值较低 3 当灵敏度和特异度不变时 阳性预测值随患病率的增加而增加 因此一般认为在患病率较高的人群中开展筛检的意义较大 将会有较高的收益 而阴性预测值则与之相反 不同患病率 灵敏度与特异度的情况下阳性预测值与阴性预测值的变化 总符合率又称一致率是筛检试验判定的结果与标准诊断的结果相同的数占总受检人数的比例粗一致率受患病率的影响较大 调整一致率在一定程度上克服了这个缺点 二 可靠性评价 也称信度 精确度 precision 或可重复性 repeatability 指在相同条件下用某测量工具 如筛检试验 重复测量同一受试者时获得相同结果的稳定程度 是检验测量变异大小的指标 计量资料用标准差和变异系数 CV 计数资料用符合率 agreement consistencyrate 与Kappa值 影响筛检试验可靠性的因素 受试对象生物学变异观察者实验室条件 标准差和变异系数 标准差和变异系数的值 表示可重复性 精密度 变异系数为标准差与算术均数之比变异系数 标准差 算术均数 100 Kappa值 评价观察符合程度的常用指标K 2 ad bc a b b d a c c d 近年人们常用KAPPA分析评价两种检验方法和同一方法两次检测结果的一致性 K指数的变化范围在 1和1之间 越大说明吻合强度越大可分为六级 0缺乏符合0 00 0 20少许符合0 21 0 40一般符合0 41 0 6中等符合0 61 0 80基本符合0 81 1 00完全符合 1 流行病学效果评价 病死率 应有时间性死亡率 不能控制新发病例的发生生存率 是评价筛检效果比较好的指标 常用1 3 5年生存率来评价癌症的筛检计划 三 筛检收益的评价 2 卫生经济学效果评价成本效果分析 cost effectivenessanalysis 指研究实施筛检计划投入的费用及其获得的生物学效果成本效益分析 cost benefitanalysis 指研究实施筛检计划投入的费用及其获得的经济效益比较成本效用分析 cost utilityanalysis 指研究实施筛检计划投入的成本与取得的生命质量改善之间的分析评价方法 三 筛检收益的评价 多形性卟啉症是一种罕见的遗传性肝代谢异常 一般情况下不表现任何症状 但如果由于偶服巴比妥类或磺胺类药物 则有造成麻痹而死亡的危险 目前已可应用一种粪便生化试验筛检出该种隐性病例 筛检试验的费用为2元 人 据估计 人群中该病的患病率为4 百万 隐性病例误服上述两药后急性发作的发生率为25 发作者的病死率为25 例子 试问 应用上述筛检试验进行筛检是否恰当可行 答案 假设我们要挽救这种疾病一个患者的生命 需要筛检400万人 花费800万元 实际上不可行 三 提高筛检收益的策略 选择患病率高的人群 阳性预测值显著高于一般人群 男同性恋 HIV感染 选择有特殊表现的人群 有临床表现者 血便 结肠癌 选用高灵敏度的试验 采用联合试验 合理确定截断值 联合试验 在实施筛检时 可采用多项筛检试验检查同一受试对象 以提高筛检的灵敏度或特异度 增加筛检的收益 这种方式称为联合试验 系列试验 串联 全部筛检试验结果均为阳性者才定为阳性 可以提高特异度平行试验 并联 全部筛检试验中 任何一项筛检试验结果阳性就可定为阳性 可以提高灵敏度 系列试验提高了诊断试验的特异度和阳性预测值 但同时降低了灵敏度和阴性预测值 也就是说串联试验降低了假阳性率 即误诊率 但漏诊会随之上升 所以 当临床医师所用的各项单项试验的特异度均不高时 采用串联试验最合适 该种方法临床上主要用于慢性病的诊断 简单 安全的试验 较昂贵或有创伤具有危险性 平行试验提高诊断试验灵敏度和阴性预测值 但同时降低了特异度及阳性预测值 漏诊率下降 假阳性上升 误诊率上升 当临床医生面临着需要一种很敏感的试验 而手中只有两项或两项以上不太敏感的试验时 采用并联试验最合适 理想的筛检试验灵敏度 特异度均应接近100 但在实际工作中很难达到 往往表现为灵敏度 则特异度 两者高低的转换与确定筛检试验阳性结果的截断值 cutoffpoint 或临界点的选择密切相关 合理确定截断值 确定原则 采用公认的标准 权衡漏诊和误诊的后果 一般偏向正常值方向 以尽量减少漏诊 确定方法 统计学方法 均数 标准差 两组测量值分布交叉之点约登指数最大值对应点危险度确定法受试者工作特性曲线 ROC曲线 测量值分布交叉点法 理想状态下 病人和非病人之间应有一严格的界限 将病人与非病人完全区分开来 而实际上 正常人与病人的数值经常有重叠的现象 在临床诊断过程中 我们究竟应将诊断标准定在何处较理想呢 这需要依据疾病本身的特点及诊断的目的来加以确定 通常确定诊断界限需依据以下原则 a 当假阳性及假阴性的重要性相等时 一般可把诊断标准定在灵敏度 特异度的分界限处 b 对于治疗效果不理想 进一步确诊和治疗费用较昂贵 易导致对病人精神及肉体上的严重危害或为了用于肯定诊断时 此时应选择特异度高的诊断标准 标准右移 其代价是灵敏度下降 假阴性率上升 漏诊率上升 c 当漏诊可能导致严重后果 或当有几个诊断假设时 为排除某病的诊断或用于筛检无症状病人而该病的发病率又较低时 此时应选择灵敏度高的诊断标准 标准左移 此时特异度下降 假阳性率上升 导致筛检成本高 定义用真阳性率和假阳性率作图得出的曲线 可反映灵敏度和特异度的关系 受试者工作特性曲线 Receiveroperatorcharacteristiccurve ROC 糖尿病血糖试验不同血糖水平的灵敏度和特异度分布 糖尿病血糖试验的ROC曲线 灵敏度 假阳性率 1 特异度 ROC曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验的诊断价值 从而帮助临床医师作出最佳选择 图7 9CT和放射性核素脑扫描诊断脑瘤的ROC曲线 四 筛检评价的偏倚 领先时间偏倚 leadtimebias 病程长短偏倚 lengthbias 病人自我选择偏倚 volunteerbias 领先时间偏倚 leadtimebias 领先时间 leadtime 是指通过筛检试验 在慢性病自然史的早期阶段 如症状出现前 提前做出诊断 从而赢得提前治疗疾病的时间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 1992筛检诊断 1996临床诊断 2006死亡 领先时间 4年 真正存活时间 10年 存活时间 14年 1992筛检诊断 2006死亡 存活时间 14年 领先时间偏倚示意图 病程长短偏倚 lengthbias 疾病开始 筛检查出 症状开始 死亡 O P Y D O P Y D O P Y D O P Y D O P Y D Y O D P O P Y D 时间 筛检 病程长短偏倚示意图 恶性程度高 恶性程度低 一些恶性程度低的肿瘤病人常有较长的临床前期 而恶性程度高的同类肿瘤病人的临床前期较短 因此 前者被筛检到的机会较后者大 而前者的生存期又比后者长 从而产生筛检者要比未筛检者生存时间长的假象 筛检参加者与不参加者之间 某些特征可能存在不同 使得通过筛检发现的病例的预后较临床