实习四;诊断与筛检试验的评价

诊断与筛检试验的评价,北京大学 公共卫生学院马德福,目的要求,掌握评价诊断试验和筛检试验真实性指标的含义及计算。掌握预测值的含义及计算。了解如何绘制受试者工作特征曲线（ROC曲线）及确定诊断试验截断值的方法。了解提高诊断与筛检试验效率的方法。,复习,筛检：运用快速、简便的检验、检查或其它措施，在健康人群中，发现那些表面健康，但可疑有病或有缺陷的人。筛检所用的各种手段和方法称为筛检试验。诊断：进一步把病人与可疑有病但实际无病者区别开来。用于诊断的试验称为诊断试验。,健康人群,可能患病者,可能未患病者,真患病者,未患病者,筛检 诊断,复习,金标准：公认最可靠、最权威的。 如肿瘤病理检查,金标准确诊,试验 病例 非病例 合计,阳性 a（真阳性） b（假阳性） a+b 阴性 c（假阴性） d（真阴性） c+d,合计 a+c b+d N,复习,筛检：运用快速、简便的检验、检查或其他措施，在健康人群中，发现那些表面健康，但可疑有病或有缺陷的人。诊断：进一步把病人和可疑有病但实际无病者区别开来。真实性：是指测定值与实际值符合的程度，是指将病人和正常人正确区分开的能力。主要指标有灵敏度，特异度，假阳性率，假阴性率，约登指数，粗一致率。可靠性：一项试验在相同条件下，重复检测稳定成度。如：变异系数、符合率、kappa值预测值：又称预告值或诊断价值，它表示试验结果判断正确的概率，表明试验结果的实际临床意义。,复习,联合试验：同时应用两种或两种以上的试验方法来筛检或诊断疾病。通过联合试验，可依据试验者的意图，有效地、选择性地提高试验的真实性。并联试验：是指同时做几个试验时，只要其中有一个阳性，即判为阳性的试验方法。 增加灵敏度，漏诊率下降，阴性预测值增高；但特异度下降，误诊增加，阳性预测值下降。 当临床医师希望尽可能全面的发现病人，而可利用的多项试验方法均不够敏感时，则可采用并联试验方法。串联试验：是指依次顺序地做几项试验，只有全部试验均呈阳性时才能判为阳性。该法可提高试验的特异度和阳性预测值，但却降低了试验的灵敏度，增加了漏诊。 当现有试验的特异度均不能达到要求时，则可采用串联的方法。,复习公式,表1 试验检查结果真实性评价模式表,灵敏度=(a/a+c)*100% 特异度=(d/b+d)*100%假阳性率=(b/b+d) *100% 假阴性率=(c/a+c) *100%约登指数=灵敏度+特异度-1阳性预测值=(a/a+b) *100% 阴性预测值=(d/c+d) *100%,复习-确定试验判断标准,受试者工作特征曲线（ROC曲线） 是以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假阳性率（1-特异度）为横坐标所做的曲线，以表示灵敏度与特异度之间相互关系的一种方法。该曲线最接近左上角的一点或曲线左上方拐点处定为最佳截断值，即最佳判断标准，因为此点灵敏度和特异度均较高，假阳性和假阴性之和最小。,病人 非病人,病人 非病人,血糖值,血糖值,问题1：在一张坐标图上将实习表5-1绘制成ROC曲线，并找出截断值。,可以将实习表5-1整理成下表,真阳性率（灵敏度）=(a/a+c)*100%，假阳性率=(b/b+d) *100% 此时：灵敏度= 18/27*100% = 66.7%，假阳性率=(1/93)*100%=1.1%其余情况以此类推。,在坐标纸上以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假阳性率（1-特异度）为横坐标，将上述不同界值下的真阳性率和假阳性率为坐标点做图。,图1按不同血清T4浓度诊断甲状腺功能低下病的ROC曲线,在该图坐标点到右上角做一45度斜线AB，然后画一条与AB平行的ROC曲线的切线AB，切点P坐标为（12.9，92.6），该点对应的界值血清T4浓度7789nmol/L即为截断值，此点灵敏度和特异度均较高，假阳性和假阴性之和最小。,问题2：请根据实习表5-2计算上述试验的灵敏度，特异度，假阴性率，假阳性率，一致率，约登指数，阳性似然比，阴性似然比，并说明各项指标的意义 （注意：书上表中数字有误，斜体字是需要修改的数字）,实习表2 2种试验检测甲状腺功能低下与正常人的结果,表1 试验检查结果真实性评价模式表,灵敏度=(a/a+c)*100% 特异度=(d/b+d)*100%假阳性率=(b/b+d) *100% 假阴性率=(c/a+c) *100%约登指数=灵敏度+特异度-1粗一致率=a+d/a+b+c+d阳性预测值=(a/a+b) *100% 阴性预测值=(d/c+d) *100%,血清T4浓度诊断试验 灵敏度= 22/27*100% = 81.5%，表示在确诊的甲状腺功能低下病人中血清T4浓度77nmol/L（阳性）者占81.5%。特异度= 86/93*100% = 92.5%，表示在无甲状腺功能低下病人中血清T4浓度77nmol/L（阴性）者占92.5%。假阴性率= 5/27*100% = 18.5%，表示在确诊的甲状腺功能低下病人中血清T4浓度77nmol/L（阴性）者占18.5%，即有18.5%的甲状腺功能低下病人漏诊。假阳性率= 7/93*100% = 7.5%，表示在无甲状腺功能低下病人中血清T4浓度77nmol/L（阳性）者占7.5%，即有7.5%的正常人误诊为甲状腺功能低下病人。 表示根据血清T4浓度诊断甲状腺功能低下阳性和阴性结果均正确的概率是90%。,约登指数=灵敏度+特异度-1=81.5%+92.5%-1=74.0%，表示根据血清T4浓度诊断试验正确判断甲状腺功能低下病人的能力74.0%。 其含义为甲状腺功能低下患者血清T4浓度77nmol/L（阳性）者是非甲状腺功能低下患者的10.9倍。 其含义为甲状腺功能低下患者血清T4浓度77nmol/L（阴性）者是非甲状腺功能低下患者的0.2倍。,表1 试验检查结果真实性评价模式表,灵敏度=(a/a+c)*100% 特异度=(d/b+d)*100%假阳性率=(b/b+d) *100% 假阴性率=(c/a+c) *100%约登指数=灵敏度+特异度-1粗一致率=a+d/a+b+c+d阳性预测值=(a/a+b) *100% 阴性预测值=(d/c+d) *100%,脑垂体TSH浓度诊断试验灵敏度= 24/27*100% = 88.9%，表示在确诊的甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度40IU/ml（阳性）者占88.9%。特异度= 90/93*100% = 96.8%，表示在无甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度40IU/ml（阴性）者占96.8%。假阴性率= 3/27*100% = 11.1%，表示在确诊的甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度40IU/ml（阴性）者占11.1%，即有11.1%的甲状腺功能低下病人漏诊。假阳性率= 3/93*100% = 3.2%，表示在无甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度 40IU/ml（阳性）者占3.2%，即有3.2%的正常人误诊为甲状腺功能低下病人。,表示根据脑垂体TSH浓度诊断甲状腺功能低下阳性和阴性结果均正确的概率是95%。约登指数=灵敏度+特异度-1 = 88.9%+96.8%-1=85.7%，表示根据脑垂体TSH浓度诊断试验正确判断甲状腺功能低下病人的能力为85.7%。 其含义为甲状腺功能低下患者脑垂体TSH浓度40IU/ml（阳性）者是非甲状腺功能低下患者的27.8倍。 其含义为甲状腺功能低下患者脑垂体TSH浓度”改为“”）,截断值取39nmol/L时，血清T4浓度试验检测甲状腺功能低下与正常人的结果,灵敏度= 6/27*100% = 22.2% 假阴性率= 21/27*100%=77.8%,截断值取90nmol/L时，血清T4浓度试验检测甲状腺功能低下与正常人的结果,灵敏度= 25/27*100% = 92.6% 假阴性率= 2/27*100%=7.4%,问题4：请分别计算血清T4和垂体TSH并联和串联使用时的灵敏度和特异度。,问题5：与实习表5-2中各单项试验的检测结果相比，联合试验的灵敏度，特异度有何变化？,血清T4 脑垂体TSH 并联 串联,灵敏度 81.5% 92.5% 92.6% 77.8%特异度 88.9% 96.8% 91.4% 97.9%,并联试验：灵敏度较单项试验提高，特异度较单项试验下降。串联试验：灵敏度较单项试验降低，特异度较单项试验提高。,问题6：假设，以人群中甲状腺功能正常者为对照评价血清T4诊断甲状腺功能低下试验的真实性，其灵敏度=81.48%，特异度=92.47%。如将该试验用于患病率分别为5/10万和50/10万的人群进行甲状腺功能低下筛检，其阳性预测值和阴性预测值分别为多少？有何变化？,应用公式：阳性预测值=阴性预测值= 患病率为5/10万的人群进行甲状腺功能低下筛检：阳性预测值=0.0541% 阴性预测值= 99.9990% 患病率为50/10万的人群进行甲状腺功能低下筛检：阳性预测值= 0.5384% 阴性预测值=99.9900%当试验的灵敏度和特异度不变时，阳性预测值随患病率上升而升高，阴性预测值随患病率上升而降低。在患病率很小的情况下，即使试验的灵敏度和特异度均较高，阳性预测值仍然很小。患病率增加10倍，将阳