诊断试验的评价(第七版).ppt

诊断试验的评价 刘晴武汉大学公共卫生学院流行病学与卫生统计学系 定义诊断试验 diagnostictest 是指应用各种实验 医疗仪器等手段对病人进行检查 以确定或排除疾病的试验方法 第一节概述 1 对诊断试验的应用价值进行科学评价2 为临床医生合理选用诊断试验并正确解释其结果提供科学依据 诊断试验评价的意义 如 癌胚抗原 CEA 诊断结肠癌价值的报告 最初报道测定36例晚期结 直肠癌病人CEA中35例 97 2 升高 对照组是未患结肠癌的其他病人 结果他们多数CEA水平较低 夸大所考核诊断试验的敏感度和特异度 使其最初被寄予较大希望 而经过多年临床实践后被冷落 诊断试验评价的意义 研究者根据此结果认为 CEA是筛选结肠癌的有效试验 以后经多家观察将试验对象用于包括早期结肠癌及其他胃肠道疾病对象时 发现最初报道的CEA检查结果不正确 不能将早期结肠癌与其他胃肠病人鉴别开来 因此 CEA的诊断价值明显降低 第二节诊断试验的评价 1 建立标准诊断方法金标准 指目前医学界公认诊断某种疾病最准确的诊断方法 2 选择研究对象 应能代表该方法可能应用的靶人群 病例组应包括所研究疾病的各种临床类型 以使病例组对该病患者总体具有代表性 非病例组应选择确定无该病的其他病例或健康人 尤其应包括易与该病混淆的其他病例 以考察该方法的鉴别能力 3 样本含量的估计4 评价 评价程序 试验对象 金标准 病人 非病人 待评价筛检或诊断试验 阳性 阴性 阳性 阴性 评价 盲法检测 真阳性 假阴性 假阳性 真阴性 评价内容真实性 validity 可靠性 reliability 收益 第二节筛检和诊断试验的评价 a真阳性 d真阴性 c假阴性 b假阳性 评价指标真实性 validity 又称有效性 是指诊断试验所获得的测量值与实际值的符合程度 第二节诊断试验的评价 似然比 likelihoodratio LR 病人中出现某种试验结果的概率与非病人中出现相应结果的概率之比 说明病人出现该结果的机会是非病人的多少倍 正确诊断指数 Youden sindex r 1 假阳性率 假阴性率 灵敏度 特异度 1 例 某临床医师用酶联免疫吸附试验法 ELISA 检查柯萨奇B组 COXB 病毒的感染情况 以微量中和试验作为标准诊断 检查结果见表 试对该法的真实性进行评价 表ELISA法与微量中和试验检查COXB病毒感染的比较 灵敏度 a a c 85 100 85 假阴性率 c a c 15 100 15 特异度 d b d 160 200 80 假阳性率 b b d 40 200 20 阳性是然比 85 20 4 25阴性似然比 15 80 0 19正确诊断指数 100 20 15 0 65 第二节诊断试验的评价 可靠性 reliability 又称可重复性 是指诊断试验在同样条件下 进行重复操作获得相同试验结果的稳定程度 评价指标计量资料 变异系数 CV 计数资料 Kappa值 符合率影响因素方法的差异被观察者的个体生物学变异观察者的变异 第二节诊断试验的评价 收益 是指经诊断试验可使多少原来未发现的病人得到正确诊断和早期治疗 改善其预后 以及其创造的经济价值和社会价值如何 评价指标预测值 predictivevalue 成本效益分析 cost effectanalysis 第二节筛检和诊断试验的评价 收益预测值 predictivevalue 预测值的影响因素 灵敏度和特异度患病率 第二节筛检和诊断试验的评价 又称预告值 诊断价值 是试验结果表明有无疾病的概率 一个诊断方法有其一定的特异度 灵敏度 但是当应用它筛检或诊断患病率不同的人群时 阳性 或阴性 结果所表示的意义却不同 灵敏度越高 阴性预测值越高特异度越高 阳性预测值越高与受检人群目标疾病患病率 P 密切相关 阳性预测值 positivepredictivevalue 是指筛检试验阳性者患目标疾病的可能性 阴性预测值 negativepredictivevalue 是指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性 患病率与预测值关系 表A1在患病率高的男病人组中运动后心电图与冠状动脉造影的比较 灵敏度 c 55 104 53 假阴性率 c c 49 104 47 特异度 d b d 84 91 92 假阳性率 b b d 7 91 8 患病率 c b c d 104 195 53 阳性预测值 b 55 62 89 阴性预测值 d c d 84 133 63 表A2在患病率低的男病人组中运动后心电图与冠状动脉造影的比较 灵敏度 55 104 53 与前表相同 假阴性率 49 104 47 与前表相同 特异度 478 520 92 与前表相同 假阳性率 42 520 8 与前表相同 患病率 104 624 17 阳性预测值 55 97 57 阴性预测值 478 527 91 1 30岁的男性 有冠状动脉狭窄的 患病率 大约是5 进行运动试验 则阳性预测值为26 阴性预测值为97 2 62岁的男性 有典型的心绞痛 这种人所代表的样本的 患病率 大约是94 进行运动试验 则阳性预测值为99 阴性预测值为11 如果试验是阳性则该病人有冠心病的机会只从94 上升到99 如果是阴性 则有冠心病的机会只降至89 3 46岁男性 冠心病 患病率 大约是46 阳性预测值为84 阴性预测值为78 如果是阴性 则有冠心病的机会降至22 如果是阳性 则有冠心病的机会升至84 试验指标客观指标主观指标半客观 或半主观 指标 第三节诊断试验的指标与标准 诊断标准的划分1 正态分布法 2 百分位数法3 根据实际情况来确定正常值的范围 选择诊断标准的原则 假阳性 假阴性重要性相等时 一般把标准定在 特异度 灵敏度 分界线处 或定在正确诊断指数最大处 有些严重疾病 若能早期诊断可获得较好治疗效果 否则后果严重 故应达灵敏度高的诊断标准 保证所有病人尽可能被筛检或诊断 减少漏诊 即标准定低 治疗效果不理想 确诊及治疗费用昂贵时 选特异度较高的诊断标准 以减少误诊 即标准定高 如果某病的患病率低 正常人占绝大多数 此时如果特异度稍有下降 将出现大量的假阳性 因此 应以提高特异度为主 判断标准定高 从治疗的实际出发 按可治疗界限划分 似然比的应用 似然比又称可能性 Likelihoodratio 是评价诊断试验性能的指标之一 具有区别有病 无病的能力 分为阳性似然比和阴性似然比 其主要优点是非常稳定 比敏感度 特异度更稳定 不受患病率的影响 似然比 likelihoodratio LR 是同时反映灵敏度和特异度的复合指标 有病者中得出某一筛检试验结果的概率与无病者得出同一概率的比值 阳性似然比 筛检试验结果的真阳性率与假阳性率之比 阴性似然比筛检试验结果的假阴性率与真阴性率之比 似然比可克服预测值随患病率而变化的不足 不随患病率变化而变化 似然比还能克服仅用敏感度和特异度表达某一诊断试验指标的不足 因为四格表必须将连续测定的变量人为地以某点作为划分阳性和阴性的界限 然后再计算出敏感性和特异性 一篇报道老年人缺铁性贫血诊断时用血清铁蛋白测定的文章 共有1334位65岁以上贫血患者 259人符合入选条件 其中235人做了骨髓检查 测定的数值见下表 血清铁蛋白的测定情况分布 血清铁蛋白缺铁性贫血无缺铁性贫血 g L n n 1008108 45 100727 18 452313 18472总计85150 表6血清铁蛋白对缺铁性贫血的诊断 血清铁蛋白缺铁性贫血合计 45 g L 有无 70 a 15 b 85 a b 15 c 135 d 150 c d 合计85 a c 150 b d 235 N Se 82 4 70 85 PPV 82 4 70 85 Sp 90 135 150 NPV 90 135 150 血清铁蛋白对缺铁性贫血的诊断 Se 55 3 47 85 PPV 95 9 47 49 Sp 98 7 148 150 NPV 79 6 148 186 血清铁蛋白缺铁性贫血总计 18 g L 有无 47249 38148186总计85150235 se n ruleout sp p rulein 上述例子中以45 g L作为分界 45 g L被认为有缺铁性贫血 那么测定值为5 g L和40 g L时都属于阳性 若以敏感度 特异度为基础计算的阳性似然比均为8 2 不能区分两者患缺铁性贫血概率的差别 如果将连续变量的似然比划分为不同区间进行计算 就可将二者加以区别 并得到更多的信息 现将铁蛋白测定值以 18 g L 18 45 g L 45 100 g L和 100 g L分别为界点 分别计算其各区间的似然比 表10血清铁蛋白对缺铁性贫血诊断的似然比 似然比的含义是诊断试验的结果使验前概率提高或降低了多少 根据诊断试验前病人的患病率 验前概率 和做某项试验后得出的似然比 应用下述公式可以得出验后概率 验后概率 post testprobability 验后概率 验后比 1 验后比 验后比 验前比 似然比验前比 验前概率 l 验前概率 验前概率 患病率 在诊断试验中 如果患病率为验前概率 那么阳性预测值即为验后概率 例 某男性 60岁 有胸痛症状 已知心绞痛的验前概率为0 60 则 验前比 0 60 1 0 60 1 5 若LR 4 4 则 验后比 1 5 4 4 6 6验后概率 6 6 1 6 6 0 8684即患者检查结果为阳性时 目前心绞痛发生的可能性增加到86 84 似然比 1 表示验前与验后概率相同 不需做此试验 似然比 l 表示在做试验后患该病的可能性增大 似然比越大 患该病可能性越大 似然比 1 表示患病可能性小 似然比越小 患病的可能性越小 表11似然比对验后概率变化的影响 似然比的应用 似然比应用步骤 1 从文献中找出某一症状的似然比或找出不同诊断水平的似然比以及联合诊断的似然比 2 确定其可行性和诊断试验在理论上的结果 3 估计病人的验前概率 应用公式及似然比计算出第一个诊断试验后的验后概率 4 第一个验后概率是下一个诊断试验的验前概率 重复上述过程 即可得到最后的诊断 表12根据试验结果产生的验后概率 验前概率 ROC工作曲线 血糖界限值敏感性特异性Youden指数 mg dl 80100 01 21 29098 67 35 910097 125 322 411092 948 341 212088 668 254 813081 482 463 814074 391 265 515064 396 160 416055 798 654 317052 999 652 518050 399 850 119044 399 844 120037 1100 037 1 不同血糖界值筛检糖尿病的敏感性和特异性 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 诊断准确度较低 0 7 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 FPR T P R A 0 664 A 0 830 诊断准确度较高 0 9 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 FPR T P R A 0 938 ROC曲线下面积 Area 与诊断准确度高低高0 90 1 00 excellent A 中0 80 0 90 good B 0 70 0 80 fair C