流行病学-第7章-筛检试验和诊断试验

1、 疾病自然史与筛检示意图疾病自然史与筛检示意图 易感期 临床前期 临床期 残疾、死亡 开始暴露 出现症状疾病发生 诊断治疗 引 言 康 复 第第1 1节节 概述概述 疾病自然史与筛检示意图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 如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征，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如肿瘤的早期标识物（biomarkers）、）、血压升高、血脂升血压升高、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

2、，改善其预后步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后 引 言 易感期 临床前期 临床期 残疾、死亡 康 复 疾病自然史与筛检示意图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 筛检筛检 引 言 康 复 残疾、死亡 易感期 临床前期 临床期 用有效的方法或手段对人群进行健康检查，发用有效的方法或手段对人群进行健康检查，发 现高危人群及处于临床前期的病人，采取针对性的现高危人群及处于临床前期的病人，采取针对性的 预防措施，控制疾病流行，促进人群健康。预防措施，控制疾病流行，促进人群健康。 筛检（筛检（screeningscreening）便是在这样的背景下

3、发展起）便是在这样的背景下发展起 来的一种流行病学研究方法，它是描述性研究的一来的一种流行病学研究方法，它是描述性研究的一 个组成部分，属观察性研究范畴。个组成部分，属观察性研究范畴。 一、筛一、筛 检检 （一）、筛检的概念（一）、筛检的概念 年美国慢性病委员会正式提出了年美国慢性病委员会正式提出了筛检定筛检定 义义：筛检（：筛检（screening）是运用快速、简便的试验、）是运用快速、简便的试验、 检查或其他方法，将健康人群中那些可能有病或缺检查或其他方法，将健康人群中那些可能有病或缺 陷、但表面健康的个体，同那些可能无病者鉴别开陷、但表面健康的个体，同那些可能无病者鉴别开 来。来。 筛检

4、试验不是诊断试验，仅是一种初步检查，对筛检试验不是诊断试验，仅是一种初步检查，对 筛检试验阳性者或可疑阳性者，必须进行进一步确筛检试验阳性者或可疑阳性者，必须进行进一步确 诊，以便对确诊病人采取必要的措施。诊，以便对确诊病人采取必要的措施。 对某种疾病来说，在一般人群中包括三种人，一对某种疾病来说，在一般人群中包括三种人，一 种是无该病的健康人，一种是可疑有该病但实际无该种是无该病的健康人，一种是可疑有该病但实际无该 病的人，一种是有该病的人。这三种人混杂存在。筛病的人，一种是有该病的人。这三种人混杂存在。筛 检的工作即是将健康人与其他两类人区别开来。然后检的工作即是将健康人与其他两类人区别开

5、来。然后 用更完善的诊断方法，将可疑患该病但实际无该病的用更完善的诊断方法，将可疑患该病但实际无该病的 人与实际患该病的人区别开来。第三步为对有该病的人与实际患该病的人区别开来。第三步为对有该病的 人进行治疗，使之恢复。因此，筛检是第一步，诊断人进行治疗，使之恢复。因此，筛检是第一步，诊断 试验是第二步，治疗是第三步。试验是第二步，治疗是第三步。 筛检类型筛检类型 目的不同目的不同 治疗性筛检治疗性筛检 早期发现、早期诊断和早期治疗早期发现、早期诊断和早期治疗 预防性筛检预防性筛检 查出高危人群，采取必要的治疗，预查出高危人群，采取必要的治疗，预 防防 某种疾病某种疾病 人群不同人群不同 整群

6、筛检整群筛检 整个目标人群整个目标人群 选择性筛检选择性筛检 群体中的一个亚群或有某种特征的人群群体中的一个亚群或有某种特征的人群 方法的多寡方法的多寡 单项筛检单项筛检 某一种检查方法某一种检查方法 多项筛检多项筛检 同时用多种检查方法筛检同时用多种检查方法筛检 （二）、筛检试验的目的：（二）、筛检试验的目的： 1 1、早期发现病例：、早期发现病例： 对大多数疾病而言，早期发现、早期诊断、早期治 疗，可提高治愈率，降低死亡率，延长寿命。 如子宫颈癌，若经筛检能发现0期的病例，则手 术治疗的5年生存率可高达75%100%；而如果待临床 症状出现后才就诊，起码期以后才能发现，此时手 术治疗的5年

7、生存率明显下降，、期的5年生 存率分别为64%，35%和0%14%。 2 2、筛检高危人群：、筛检高危人群： 高危人群筛检已成为一级预防的一项重要措施。 如对孕妇的乙肝表面抗原（HBsAg）的筛检，筛检 阳性者所生的婴儿即为肝炎病毒感染的高危人群，因 而建议在产后应迅速对这些婴儿进行乙肝的被动和自 动免疫，以阻止乙肝病毒的垂直传播。 如对高脂血症的筛检，筛检出的高脂血症者可能是 高血压和冠心病的高危人群，对其进行降脂治疗则可 减少高血压和冠心病的发生。 3 3、研究疾病的自然史：、研究疾病的自然史： 临床所见仅是疾病发展到具有临床症状或体征阶段 的表现，而疾病自然史则包括临床前期、临床期及临

8、床后期各阶段的疾病发展过程。因此，若需了解疾病 自然史的全过程，必需进行疾病筛检。 4 4、开展流行病学监测：、开展流行病学监测： 监测包括临床疾病、隐性感染及病原学监测等，隐 性感染监测则有赖于定期对人群进行筛检。 二、诊断二、诊断 （一）、诊断的概念（一）、诊断的概念 诊断（诊断（diagnosisdiagnosis）不同于筛检，筛检是把）不同于筛检，筛检是把病人及病人及 可疑病人可疑病人与与无病者无病者区别开来，而诊断则是进一步把区别开来，而诊断则是进一步把病病 人人与与可疑有病但实际无病者可疑有病但实际无病者区别开来。因此，诊断对区别开来。因此，诊断对 指导下一步治疗有决定意义，诊断正

9、确与否至关重要。指导下一步治疗有决定意义，诊断正确与否至关重要。 用于诊断的试验称为诊断试验。用于诊断的试验称为诊断试验。 （二）、目的二）、目的 诊断试验的目的主要是疾病诊断，及时诊断试验的目的主要是疾病诊断，及时 正确的诊断是采取有效治疗措施的前提。另正确的诊断是采取有效治疗措施的前提。另 外，诊断试验还可用于疾病随访，确定疾病外，诊断试验还可用于疾病随访，确定疾病 的转归；用于疗效考核时的疾病状态的诊断；的转归；用于疗效考核时的疾病状态的诊断； 用于药物毒副作用的监测等。用于药物毒副作用的监测等。 （三）、对诊断试验进行评价的重要性（三）、对诊断试验进行评价的重要性 诊断试验是临床实践中

10、不可缺少的重要组成部分。诊断试验是临床实践中不可缺少的重要组成部分。 随着科学进步，尤其是高新技术的发展，新的诊断技随着科学进步，尤其是高新技术的发展，新的诊断技 术层出不穷，同时已有的诊断方法也不可能尽善尽美术层出不穷，同时已有的诊断方法也不可能尽善尽美 也需要不断的完善。正确应用和评价这些诊断试验不也需要不断的完善。正确应用和评价这些诊断试验不 但能提高临床诊断的效率和水平，对疾病的准确、合但能提高临床诊断的效率和水平，对疾病的准确、合 理的治疗也能提供有力的依据。理的治疗也能提供有力的依据。 筛检试验与诊断试验的区别筛检试验与诊断试验的区别 筛检试验筛检试验诊断试验诊断试验 对象不同对象

11、不同 健康人或无症状的病人健康人或无症状的病人 病人病人 目的不同目的不同 把病人及可疑病人与无把病人及可疑病人与无 病者区分开来病者区分开来 病人与可疑有病但实病人与可疑有病但实 际无病的人区分开来际无病的人区分开来 要求不同要求不同 快速、简便、高灵敏度快速、简便、高灵敏度 科学性、准确性科学性、准确性 费用不同费用不同 简单、廉价简单、廉价 一般花费较贵一般花费较贵 处理不同处理不同 阳性者须进一步作诊断阳性者须进一步作诊断 试验以便确诊试验以便确诊 结果阳性者要随之以结果阳性者要随之以 治疗治疗 （一）（一）、筛检试验筛检试验应用原则应用原则 由于筛检是一项预防性的医疗活动，服务对象由

12、于筛检是一项预防性的医疗活动，服务对象 是表面健康的人群，且筛检需消耗一定的人力、物是表面健康的人群，且筛检需消耗一定的人力、物 力资源，因此，应用筛检时要慎重考虑。力资源，因此，应用筛检时要慎重考虑。 1 1、实验方法要求安全、可靠、特异度和灵敏度高，、实验方法要求安全、可靠、特异度和灵敏度高， 能正确区分病人和非病人。能正确区分病人和非病人。 2 2、试验方法要快速、简单、易行。、试验方法要快速、简单、易行。 3 3、价廉，尽量减少痛苦。、价廉，尽量减少痛苦。 三、筛检的应用范围三、筛检的应用范围 （二）、筛检的应用范围（二）、筛检的应用范围 1 1、该疾病是当地一个重大的公共卫生问题：、

13、该疾病是当地一个重大的公共卫生问题： 2 2、具备有效的治疗方法：、具备有效的治疗方法： 3 3、有进一步确诊的方法与条件：、有进一步确诊的方法与条件： 4 4、该病的自然史明确：、该病的自然史明确： 5 5、具有较长的可识别的潜伏期或临床前期：、具有较长的可识别的潜伏期或临床前期： 6 6、有适当的筛检方法：、有适当的筛检方法： 7 7、预期有良好的筛检效益：、预期有良好的筛检效益： 第第2 2节节 试验方法的建立试验方法的建立 v对诊断试验和筛检试验必需进行科学的研对诊断试验和筛检试验必需进行科学的研 究，制定出符合实际的应用条件和标准，才能究，制定出符合实际的应用条件和标准，才能 使其具

14、有最大的诊断和筛检价值，两者的研究使其具有最大的诊断和筛检价值，两者的研究 方法相同。方法相同。 v 筛检试验评价就是将待评筛检试验与诊断筛检试验评价就是将待评筛检试验与诊断 目标疾病的标准方法，即目标疾病的标准方法，即“金标准金标准”（gold gold standardstandard），进行同步测试和结果比较，判），进行同步测试和结果比较，判 定该方法对疾病定该方法对疾病“诊断诊断”的真实性和价值。的真实性和价值。 一、选择一、选择“金标准金标准”： 金标准（金标准（gold standardgold standard）即标准诊断方）即标准诊断方 法，是指可靠的、公认的、能正确地将有病法

15、，是指可靠的、公认的、能正确地将有病 和无病区分开的诊断方法。和无病区分开的诊断方法。 不同的疾病有不同的金标准，如诊断冠心不同的疾病有不同的金标准，如诊断冠心 病的金标准是冠状动脉造影，诊断肿瘤的金病的金标准是冠状动脉造影，诊断肿瘤的金 标准是病理学检查，诊断胆结石的金标准是标准是病理学检查，诊断胆结石的金标准是 外科手术所见。外科手术所见。 要对诊断或筛检试验作出正确评价，金标准的选要对诊断或筛检试验作出正确评价，金标准的选 择至关重要。对有些诊断困难的疾病，可能暂时没有择至关重要。对有些诊断困难的疾病，可能暂时没有 真正意义上的金标准，此时只能选择一个相对公认的真正意义上的金标准，此时只

16、能选择一个相对公认的 方法作为金标准。对用这种相对标准诊断的病例，可方法作为金标准。对用这种相对标准诊断的病例，可 采用长期随访病例，以获得肯定结果的办法进行复核。采用长期随访病例，以获得肯定结果的办法进行复核。 为了避免外界环境因素的干扰，要求待评价的诊断或为了避免外界环境因素的干扰，要求待评价的诊断或 筛检试验与标准方法应在同一时间在相同条件下进行筛检试验与标准方法应在同一时间在相同条件下进行 试验。试验。 选择研究对象选择研究对象 v选择病例：选择病例： 病例除要求用金标准正确诊断外，同时要求所选 病例应有代表性，应包括临床各型、各期及有无并 发症的病例。病例代表性的好坏，将直接影响对筛

17、 检或诊断试验的评价结果的普遍性和推广价值。 v选择对照：选择对照： 对照应在年龄、性别及某些重要的生理状态等方 面与病例具有可比性，对照不仅包括健康人，还应 包括一些确实未患该病但患有其他疾病的病例。 二、确定试验指标二、确定试验指标 筛检或诊断试验的建立，首先需根据疾病的筛检或诊断试验的建立，首先需根据疾病的 临床和病例特征选择试验指标。临床和病例特征选择试验指标。 （一）主观指标（一）主观指标 （二）半客观（或半主观）指标（二）半客观（或半主观）指标 （三）客观指标（三）客观指标 三、样本含量大小的估计三、样本含量大小的估计 样本含量的大小同样关系到研究对象的代表性问样本含量的大小同样关

18、系到研究对象的代表性问 题，在进行筛检试验评价时必须加以考虑。题，在进行筛检试验评价时必须加以考虑。 影响样本大小的因素影响样本大小的因素 ）显著性水平）显著性水平：一般取：一般取0.050.05。 ）容许误差：）容许误差：d d一般在一般在0.050.050.100.10。 ）灵敏度或特异度的估计值：）灵敏度或特异度的估计值： 病例组样本量由灵敏度估计，对照组样本量由特异度估计病例组样本量由灵敏度估计，对照组样本量由特异度估计 样本含量的计算样本含量的计算 样本含量的估计可以采用率的抽样调查时的样本含样本含量的估计可以采用率的抽样调查时的样本含 量估计的公式，即量估计的公式，即 2 () (

19、1) u npp d a =- n n 为样本含量；为样本含量； 为正态分布的为正态分布的u u值，一般取值，一般取a=0.05,u a=0.05,u 0.05 0.05=1.96 =1.96 d d为容许误差；为容许误差； p p 为待评价方法的灵敏度或特异度的估计值，在估算为待评价方法的灵敏度或特异度的估计值，在估算 病例组的样本含量时，公式中的病例组的样本含量时，公式中的p p 值代表灵敏度的估值代表灵敏度的估 计值，在估算非病例组的样本含量时，公式中的计值，在估算非病例组的样本含量时，公式中的p p 值值 是特异度的估计值。是特异度的估计值。 例：例：一项以静脉造影为一项以静脉造影为“

20、金标准金标准”评价腿部扫描评价腿部扫描 筛检下肢深部静脉栓塞的研究，据查阅文献腿部扫筛检下肢深部静脉栓塞的研究，据查阅文献腿部扫 描方法的灵敏度为描方法的灵敏度为50%50%，特异度为，特异度为90%90%，规定，规定 0.050.05，d=0.05d=0.05，估计病例组和非病例组的样本含量。，估计病例组和非病例组的样本含量。 据已知条件，用公式计算。据已知条件，用公式计算。 病例组样本量：病例组样本量：n=(1.96/0.05)n=(1.96/0.05)2 2 (1-50(1-50）0.500.50 =384.16 =384.16 非病例组样本量：非病例组样本量： n=(1.96/0.05

21、)n=(1.96/0.05)2 2 （1-90 1-90 ）0.900.90 =138.30 =138.30 即在此项研究中需静脉造影确诊的下肢静脉栓塞患者即在此项研究中需静脉造影确诊的下肢静脉栓塞患者 （病例组）（病例组）384384名，非该病患者（非病例组）名，非该病患者（非病例组）138138名。名。 筛检的样本含量的估计也可以通过查阅下表获筛检的样本含量的估计也可以通过查阅下表获 得，在得，在d d0.0500.050，0.500.50相交处，得相交处，得384384； 在在d d0.0500.050，0.900.90相交处，得相交处，得138138，与公，与公 式计算所得两组样本量结

22、果一致。式计算所得两组样本量结果一致。 p d 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 0.200 24 24 23 22 20 18 15 0.180 30 29 28 27 25 22 19 0.160 38 37 36 34 32 28 24 0.140 49 49 47 45 41 37 31 25 0.120 67 66 64 61 56 50 43 34 0.100 96 95 92 87 81 72 61 49 0.090

23、 119 117 114 108 100 89 76 60 43 0.080 150 149 144 137 126 113 96 77 54 0.070 196 194 188 178 165 147 125 106 71 0.060 267 264 256 243 224 200 171 136 96 0.050 384 380 369 350 323 288 246 196 138 73 0.045 474 470 455 432 398 356 304 242 171 90 对率作抽样调查时所需样本大小对率作抽样调查时所需样本大小 n ( a=0.05) v对确定的每个受试对象，用金标

24、准和被评价对确定的每个受试对象，用金标准和被评价 的诊断实验同时进行测试。的诊断实验同时进行测试。 诊断实验金标准 病例非病例 AB阳性 阴性 CD 合计A+C B+D 临床上研究诊断试验，都是在样本中进行临床上研究诊断试验，都是在样本中进行 研究，所以在推论总体时应考虑样本例数的影研究，所以在推论总体时应考虑样本例数的影 响，因此在诊断试验评价研究时进行数据统计响，因此在诊断试验评价研究时进行数据统计 学分析，还需要计算灵敏度和特异度的学分析，还需要计算灵敏度和特异度的95%95%可可 信区间。信区间。 (1) 95%CI=1.96 pp Pp n P P为灵敏度时，为灵敏度时，n=a+cn

25、=a+c P P为特异度时，为特异度时，n=b+dn=b+d 条件是条件是npnp和和n(1-p)n(1-p)都都5 第第3 3节节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标 对诊断试验和筛检试验的评价，除考虑安对诊断试验和筛检试验的评价，除考虑安 全、可靠、简单快速及方便价廉外，主要从试全、可靠、简单快速及方便价廉外，主要从试 验的真实性、可靠性及效益三个方面进行评价。验的真实性、可靠性及效益三个方面进行评价。 真实性又称准确性（真实性又称准确性（accuracyaccuracy），它是指测定值），它是指测定值 与实际值符合的程度，是指将病人和正常人正确区分与实际值符合的程度，是指将

26、病人和正常人正确区分 开的能力。开的能力。 在筛检试验的评价中，真实性是指待评价筛检试在筛检试验的评价中，真实性是指待评价筛检试 验的测量结果与验的测量结果与“金标准金标准”测量结果的吻合程度。测量结果的吻合程度。在在 实施一项筛检或诊断试验时，受检人群将出现如下表实施一项筛检或诊断试验时，受检人群将出现如下表 所示的真阳性、假阳性、真阴性、假阴性四种情况，所示的真阳性、假阳性、真阴性、假阴性四种情况， 据此可计算出一系列评价真实性的指标。据此可计算出一系列评价真实性的指标。 一、真实性（一、真实性（validityvalidity） 筛检试验评价资料整理表筛检试验评价资料整理表 合计 筛检试

27、验 A+B C+D N 金标准 病例非病例 真阳性A假阳性B阳性或异常 阴性或正常 假阴性C真阴性D 合计A+C B+D 灵敏度灵敏度 灵敏度（灵敏度（sensitivitysensitivity，SenSen）又称敏感度，是指按）又称敏感度，是指按 “金标准金标准”确诊的病人中筛检试验阳性或异常人数所占的比确诊的病人中筛检试验阳性或异常人数所占的比 例。例。 为筛检试验检测阳性而实际有病的人数，是真阳为筛检试验检测阳性而实际有病的人数，是真阳 性人数，为性人数，为“金标准金标准”确诊的病人总数确诊的病人总数 灵敏度又称为真阳性率（灵敏度又称为真阳性率（true positive ratetr

28、ue positive rate），）， 它表示筛检试验能将实际有病的病人正确地判为患者的能力它表示筛检试验能将实际有病的病人正确地判为患者的能力 100 A % AC = + 灵敏度 特异度特异度 特异度（特异度（specificity,Spespecificity,Spe）是指按）是指按“金标准金标准”确定确定 的非病人中筛检试验阴性或正常人数所占的比例。的非病人中筛检试验阴性或正常人数所占的比例。 为筛检试验检测阴性而实际无病的人数，是真阴性为筛检试验检测阴性而实际无病的人数，是真阴性 人数，人数， 为为“金标准金标准”确定的非病人总数确定的非病人总数 特异度又称为真阴性率（特异度又称为

29、真阴性率（true negative ratetrue negative rate），它），它 表示筛检试验能将实际无病的人正确地判为非患者的能力。表示筛检试验能将实际无病的人正确地判为非患者的能力。 100% D BD = + 特异度 假阴性率假阴性率 假阴性率（假阴性率（false negative rate,FNRfalse negative rate,FNR）又称漏诊率）又称漏诊率 “ “金标准金标准”确诊的病人（）中，筛检试验仅确诊的病人（）中，筛检试验仅 仅检出了个病人，而个病人被筛检试验判为阴性或正仅检出了个病人，而个病人被筛检试验判为阴性或正 常，即筛检试验将这部分病人错误地判

30、断为阴性或正常，常，即筛检试验将这部分病人错误地判断为阴性或正常， 是假阴性者，是被漏诊的病人。是假阴性者，是被漏诊的病人。 假阴性率是指按假阴性率是指按“金标准金标准”确定的病人中筛检试验确定的病人中筛检试验 检查为阴性或正常的人数所占的比例。检查为阴性或正常的人数所占的比例。 假阴性率与灵敏度之和为，假阴性率灵敏假阴性率与灵敏度之和为，假阴性率灵敏 度，灵敏度越高，假阴性率越低，反之亦然。度，灵敏度越高，假阴性率越低，反之亦然。 100 C % AC = + 假阴性率 假阳性率假阳性率 假阳性率（假阳性率（false positive rate,FPRfalse positive rate

31、,FPR）又称误诊率。）又称误诊率。 “金标准金标准”确定的非病人（）中，个病人被筛检确定的非病人（）中，个病人被筛检 试验判为阳性或异常，即筛检试验将这部分病人错误地判试验判为阳性或异常，即筛检试验将这部分病人错误地判 断为阳性或异常，是假阳性者，被误诊的非病人。断为阳性或异常，是假阳性者，被误诊的非病人。 假阳性率是指按假阳性率是指按“金标准金标准”确定的非病人中筛检试验检查确定的非病人中筛检试验检查 为阳性或异常的人数所占的比例。为阳性或异常的人数所占的比例。 假阳性率与特异度之和为，假阳性率特异度，特假阳性率与特异度之和为，假阳性率特异度，特 异度越高，假阳性率越低，反之亦然。异度越高

32、，假阳性率越低，反之亦然。 100 B % BD = + 假阳性率 约登指数约登指数 正确诊断指数正确诊断指数 约登指数（约登指数（YoudensYoudens index index）是灵敏度与特异度之和减）是灵敏度与特异度之和减 。 约登指数约登指数（灵敏度十特异度）（灵敏度十特异度） 1 1 l l（假阳性率十假阴性率）（假阳性率十假阴性率） 指数范围从，约登指数越接近于，筛检试验的真指数范围从，约登指数越接近于，筛检试验的真 实性越好，反之越差。实性越好，反之越差。 约登指数表示筛检试验能够正确地判断病人和非病人的能约登指数表示筛检试验能够正确地判断病人和非病人的能 力。力。 6 6似

33、然比似然比 （likelihood ratiolikelihood ratio） 似然比为病人中出现某种检测结果的概率与非病人中出现相似然比为病人中出现某种检测结果的概率与非病人中出现相 应结果的概率之比。应结果的概率之比。计算公式如下：计算公式如下： positive likelihood ratiopositive likelihood ratio 阳性似然比说明病人中出现某种检测结果阳性的概率是非病人的多少倍阳性似然比说明病人中出现某种检测结果阳性的概率是非病人的多少倍 negative likelihood rationegative likelihood ratio 阴性似然比说明病

34、人中出现某种检测结果阴性的概率是非病人的多少倍阴性似然比说明病人中出现某种检测结果阴性的概率是非病人的多少倍 阳性似然比越大筛检试验的真实性越好；阴性似然比小于，筛检试验阳性似然比越大筛检试验的真实性越好；阴性似然比小于，筛检试验 才可能具有临床价值，阴性似然比越小筛检试验的真实性越好。才可能具有临床价值，阴性似然比越小筛检试验的真实性越好。 1 LR+= - 真阳性率灵敏度 假阳性率特异度 1 LR - -= 假 阴 性 率灵 敏 度 真 阴 性 率特 异 度 例例糖尿病患者及例正常人在口服葡萄例例糖尿病患者及例正常人在口服葡萄 糖小时后进行血糖试验，若以血糖糖小时后进行血糖试验，若以血糖7

35、.2mmoL/L7.2mmoL/L为阳性标为阳性标 准，其检测结果如下表，用上述指标对此筛检试验的真实准，其检测结果如下表，用上述指标对此筛检试验的真实 性进行评价。性进行评价。 糖尿病的筛检试验糖尿病的筛检试验 筛检试验筛检试验 （血糖测定）（血糖测定） 金标准金标准 合计合计 糖尿病病人糖尿病病人 正常人正常人 阳性阳性 （7.2mmol/L） （真阳性）（真阳性） （假阳性）（假阳性） 阴性阴性 （7.2mmol/L） （假阴性）（假阴性） （真阴性）（真阴性） 合计合计 灵敏度灵敏度 62 / ( 62 + 8 )62 / ( 62 + 8 )100%100%88.57%88.57%

36、确诊的糖尿病病人中血糖试验阳性或异常人数所占的比例确诊的糖尿病病人中血糖试验阳性或异常人数所占的比例 为为88.57%88.57% 特异度特异度348 /348 /（162 + 348 162 + 348 ）100%100%68.24%68.24% 正常人中血糖试验阴性或正常人数所占的比例为正常人中血糖试验阴性或正常人数所占的比例为68.24%68.24% 假阴性率假阴性率8 /8 /（62 + 8 62 + 8 ）100%100%11.43%11.43% 确诊的糖尿病病人中血糖试验为阴性或正常的人数所占的确诊的糖尿病病人中血糖试验为阴性或正常的人数所占的 比例为比例为 假阳性率假阳性率162

37、162（162 + 348 162 + 348 ）100%100%31.76%31.76% 正常人中血糖试验阳性或异常的人数所占的比例为正常人中血糖试验阳性或异常的人数所占的比例为31.76%31.76% 约登指数约登指数88.57%88.57%68.24%68.24%1 10.570.57 阳性似然比阳性似然比 88.57% / 31.76%=2.7988.57% / 31.76%=2.79 说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阳性的概率是正常说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阳性的概率是正常 人的人的2.792.79倍。倍。 阴性似然比阴性似然比11.43% / 68.24%=0.1711.43

38、% / 68.24%=0.17 说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阴性的概率是正常说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阴性的概率是正常 人的人的0.170.17倍。倍。 二、可靠性二、可靠性 可靠性（可靠性（reliabilityreliability）又称信度，一致性或重复性）又称信度，一致性或重复性 ，是指在相同条件下重复试验获得相同结果的稳定程度，是指在相同条件下重复试验获得相同结果的稳定程度 。具体地讲，可靠性是指某一筛检方法重复测量同一受。具体地讲，可靠性是指某一筛检方法重复测量同一受 试者时所获结果的一致性。试者时所获结果的一致性。 具体评价的方法是在相同的条件下，用待评价的筛具体评价的

39、方法是在相同的条件下，用待评价的筛 检试验对同一组研究对象作两次相同的测量，根据两次检试验对同一组研究对象作两次相同的测量，根据两次 测量结果计算相应指标，进行分析评价。测量结果计算相应指标，进行分析评价。 1 1、变异系数、变异系数 （coefficient of vasriation,CVcoefficient of vasriation,CV） 如果试验测量的是血压、血糖等剂量指标，则如果试验测量的是血压、血糖等剂量指标，则 可用变异系数来表示可靠性。变异系数越小，可靠可用变异系数来表示可靠性。变异系数越小，可靠 性越好。性越好。 =100% 测定值标准差 变异系数 测定值均数 2 2、

40、符合率（、符合率（agreement rateagreement rate） 又称为一致性，又称为一致性， 分为粗一致性（分为粗一致性（crude agreementcrude agreement） 和调整一致性和调整一致性(adjusted agreement)(adjusted agreement)，下式计算：，下式计算： 粗一致性和调整一致性说明筛检试验阳性与阴性结果均正粗一致性和调整一致性说明筛检试验阳性与阴性结果均正 确的百分比。它表示筛检试验的可靠性，符合率越高，可靠性确的百分比。它表示筛检试验的可靠性，符合率越高，可靠性 越好。越好。 DD 调整一致性调整一致性= 4 （ AA

41、1 A+B + A+C + B+D + C+D ) 100 100% AD ABCD + = + 一致率 3 3、KappaKappa值值 对于计数资料可用符合率与对于计数资料可用符合率与KappaKappa值表示两次测量的一致程值表示两次测量的一致程 度。与符合率相比，因度。与符合率相比，因KappaKappa值考虑了机遇因素对一致性的影值考虑了机遇因素对一致性的影 响并加以校正，从而提高了判断的有效性。响并加以校正，从而提高了判断的有效性。 P P0 0为两种实验方法的一致性，为两种实验方法的一致性，P Pe e为机遇一致性为机遇一致性 0 2 a+d()()()() P, e ac ab

42、bd cd P nn )( )()( 2211 2 2211 CRCRN CRCRDAN Kappa 0e e P -P 1 P Kappa 实际一致性 值 非机遇一致性 KappaKappa值的取值范围介于值的取值范围介于-1-1+1+1之间，之间， K=-1K=-1，说明两结果完全不一致；，说明两结果完全不一致； K0K0K0，说明观察一致性大于因机遇所致一致的程度；，说明观察一致性大于因机遇所致一致的程度； K=1K=1，说明两结果完全一致。，说明两结果完全一致。 判断判断KappaKappa值一致的强度见表值一致的强度见表 KappaKappa值值0.4 0.75 0.75 一致性极好

43、一致性极好 两位医生对张眼底图像结果判定的一致性比较两位医生对张眼底图像结果判定的一致性比较 乙医生乙医生 甲医生甲医生 合计合计 轻或无视网膜病中或重度视网膜病轻或无视网膜病中或重度视网膜病 轻或无视网膜病（）（）轻或无视网膜病（）（） （ ） ） 中或重度视网膜病（）中或重度视网膜病（） （）（） （ ） ） 合计合计 （ ） ） （ ） ） （）（） 观察一致率（观察一致率（o o） 机遇一致率（机遇一致率（P Pe e） 非机遇一致率非机遇一致率 = 100%= 100%P Pe e =100%=100%51% = 49%51% = 49% 实际一致率实际一致率 = =o oP Pe

44、e = 78% = 78% 51% = 27%51% = 27% = =实际一致率实际一致率 / / 非机遇一致率非机遇一致率 = 27% / 49% = 0.55= 27% / 49% = 0.55 %78%100100/ )3246(%100 N da）（ %51100/ ) 100 4244 100 5856 (/ ) 2211 ( N N cr N cr 1 pp oe Kappa pe appaappa值的标准误（值的标准误（S Sk k）计算公式如下：）计算公式如下： =1=1 此例此例KappaKappa值为值为0.550.55， u u2.58,2.58,则则0.010.01，

45、认为，认为KappaKappa值因机遇所致的可能值因机遇所致的可能 性较小。性较小。 2 (1)/ (1) kooe Sppnp 0845. 0)51. 01 (100/ )78. 01 (78. 0 2 k S appaappa值的显著性检验值的显著性检验 / k uKappa S 0.55/0.08456.51u 影响筛检试验可靠性的因素影响筛检试验可靠性的因素 研究对象的生物学差异研究对象的生物学差异同一指标对同一受试者 重复测量时，测量结果不一致的现象。 实验因素所致的差异实验因素所致的差异实验所用的仪器、设备、 试剂实验条件不稳定或等采用非同一批次试剂时，均可 导致重复实验结果的差异

46、。 观察者的差异观察者的差异由同一观察者或不同观察者对相 同受试者的同一指标测量时，其结果会不一致。 筛检开始前，影响可靠性因素的充分估计 仪器设备统一校准同批次试剂 测量及检查步骤标准化 工作人员严格培训及适宜的检查场所的选择 因素的影响被控制在最低限度。 三、效益三、效益 诊断试验或筛检试验是否切实可行，必须诊断试验或筛检试验是否切实可行，必须 事先考虑其应用效益，特别是筛检试验更应注事先考虑其应用效益，特别是筛检试验更应注 重效益。重效益。 （一）、预测值（一）、预测值 predictive valuepredictive value 预测值预测值( predictive value,P

47、V( predictive value,PV) )又称诊断价又称诊断价 值，它是表示试验能做出正确判断的概率，也表值，它是表示试验能做出正确判断的概率，也表 示实验结果的实际临床意义。从临床实用价值的示实验结果的实际临床意义。从临床实用价值的 角度来反应试验的效益。角度来反应试验的效益。 阳性预测值（阳性预测值（positive predictive valuepositive predictive value）指试）指试 验真阳性人数占试验阳性人数的百分比，即试验阳验真阳性人数占试验阳性人数的百分比，即试验阳 性者中实际有病者的比例，表示筛检试验结果阳性性者中实际有病者的比例，表示筛检试验结

48、果阳性 者患病的可能性或概率。者患病的可能性或概率。 阴性预测值（阴性预测值（negative predictive valuenegative predictive value）。阴）。阴 性预测值是指试验真阴性人数占试验阴性人数的百性预测值是指试验真阴性人数占试验阴性人数的百 分比，即试验阴性者中实际无病者的比例，表示筛分比，即试验阴性者中实际无病者的比例，表示筛 检试验结果阴性者未患病的可能性或概率。检试验结果阴性者未患病的可能性或概率。 阳性预测值阳性预测值 阴性预测值阴性预测值 糖尿病筛检试验的血糖阳性的界值定为糖尿病筛检试验的血糖阳性的界值定为7.2mmol/L7.2mmol/L

49、检测结果如下表。检测结果如下表。 100% A AB = + 100% D CD = + （）用四格表资料进行计算，公式表示为：（）用四格表资料进行计算，公式表示为： 糖尿病的筛检试验糖尿病的筛检试验 阳性预测值阳性预测值57 / (57+90 )57 / (57+90 )100%100%38.78%38.78% 阴性预测值阴性预测值420 / (13+420 )420 / (13+420 )100%100%97.00%97.00% 筛检试验筛检试验 （血糖测定）（血糖测定） 金标准金标准 合计合计 糖尿病病人正常人糖尿病病人正常人 阳性阳性 （7.2mmol/L）（真阳性）（真阳性） （假阳

50、性）（假阳性） 阴性阴性 （7.2mmol/L） （假阴性）（假阴性） （真阴性）（真阴性） 合合 计计 （患病率）（特异度）患病率灵敏度 患病率灵敏度 阳性预测值 (1) (1) - - 特异度患病率 阴性预测值 特异度患病率 （灵敏度） 患病率 （）通过患病率、灵敏度和特异度进行计算（）通过患病率、灵敏度和特异度进行计算 根据根据BayesBayes定理，用公式表示为：定理，用公式表示为： 上表资料血糖测定的灵敏度为上表资料血糖测定的灵敏度为81.43%,81.43%,特异度为特异度为82.35%82.35%， 若该资料为某人群的一次筛检结果，可算得其患病率为若该资料为某人群的一次筛检结果

51、，可算得其患病率为12.07%12.07% 预测值计算如下：预测值计算如下： 阳性预测值阳性预测值 阴性预测值阴性预测值 0.8143 0.1207 38.77% 0.8143 0.1207(10.8235)( 10.1207 ) = +- 0.8235(10.1207) 97.00% 0.8235(10.1207 )(10.8143)0.1207 - = -+- 两法计算结果一致两法计算结果一致 阳性预测值的含义血糖试验阳性者中有为糖尿病患者阳性预测值的含义血糖试验阳性者中有为糖尿病患者 ，表示血糖试验阳性者患糖尿病的可能性为。，表示血糖试验阳性者患糖尿病的可能性为。 阴性预测值的含义血糖试

52、验阴性者中未患糖尿病，表阴性预测值的含义血糖试验阴性者中未患糖尿病，表 示血糖试验阴性者未患糖尿病的可能性或概率为。示血糖试验阴性者未患糖尿病的可能性或概率为。 预测值与患病率的关系预测值与患病率的关系 在筛检试验的灵敏度和特异度不变的情况下在筛检试验的灵敏度和特异度不变的情况下 筛检试验的筛检试验的阳性预测值随着筛检人群患病率的升高而升高阳性预测值随着筛检人群患病率的升高而升高 阴性预测值随患病率的升高而降低。阴性预测值随患病率的升高而降低。 从以上计算可见，预测值与患病率、灵敏度及特异度有关，二从以上计算可见，预测值与患病率、灵敏度及特异度有关，二 者关系如何者关系如何 ？ 预测值与灵敏度

53、和特异度的关系预测值与灵敏度和特异度的关系 预测值不仅与患病率有关，而且与灵敏度和特异度有关预测值不仅与患病率有关，而且与灵敏度和特异度有关 患病率不变的情况下患病率不变的情况下 随着灵敏度的升高，假阴性率越低，阴性预测值升高。随着灵敏度的升高，假阴性率越低，阴性预测值升高。 随着特异度的升高，假阳性率越低，阳性预测值升高。随着特异度的升高，假阳性率越低，阳性预测值升高。 灵敏度和特异度对阳性预测值的影响较阴性预测值明显灵敏度和特异度对阳性预测值的影响较阴性预测值明显 阳性预测值与特异度同向变化阳性预测值与特异度同向变化 阴性预测值与灵敏度同向变化阴性预测值与灵敏度同向变化 （三）、社会经济效

54、益（三）、社会经济效益 筛检试验和诊断试验都需要一定的费用，从经筛检试验和诊断试验都需要一定的费用，从经 济效益的角度考虑，要求试验方法发现和确诊病人济效益的角度考虑，要求试验方法发现和确诊病人 的数量要多，而投入的卫生资源少，花费少，特别的数量要多，而投入的卫生资源少，花费少，特别 是筛检试验更应注重效益评价。是筛检试验更应注重效益评价。 经济效益经济效益 卫生经济学的角度讲，一项好的筛检计划应符合效率高和 经济廉价的原则。经济效益的评价方法有： 成本效果分析cost -effectiveness analysis 实施筛检计划投入的费用及其获得的生物学效果的分析 成本效益分析cost-be

55、nefit analysis 实施筛检计划所投入的费用及所获经济效益的分析 成本效用分析cost-utility analysis 筛检所投入的成本与取得的生命质量的改善情况之间的分析评价方法 社会效益社会效益 筛检的社会效益是指筛检给社会、人群的精神和健康所带 来的益处。 第第4 4节节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定 试验指标确定之后，就应该确定一个区别正常与试验指标确定之后，就应该确定一个区别正常与 异常的标准，即界限值。一个合理的判断标准就是要异常的标准，即界限值。一个合理的判断标准就是要 使试验的真实性最好，理想的判断标准就是要使试验使试验的真实性最好，理想

56、的判断标准就是要使试验 的灵敏度和特异度都达到的灵敏度和特异度都达到100%100%。只有当正常者与异常。只有当正常者与异常 者的测定值完全没有重叠时，才能得到这种理想的结者的测定值完全没有重叠时，才能得到这种理想的结 果。此时，判断标准很容易确定。果。此时，判断标准很容易确定。 然而通常的情况是正常者与异常者的测定值总有然而通常的情况是正常者与异常者的测定值总有 部分重叠。如收缩压在部分重叠。如收缩压在140mmHg140mmHg150mmHg150mmHg时，在有些时，在有些 人可能属正常范围，而在有些人则可能已属高血压，人可能属正常范围，而在有些人则可能已属高血压， 此时，无论判断标准如

57、何选择，都不可能同时使灵敏此时，无论判断标准如何选择，都不可能同时使灵敏 度和特异度均达到度和特异度均达到100%100%，总有误诊或漏诊发生。，总有误诊或漏诊发生。 （一）、灵敏度与特异度的关系（一）、灵敏度与特异度的关系 阳性界值与灵敏度和特异度的关系阳性界值与灵敏度和特异度的关系 理想的筛检试验应是灵敏度和特异度均为的试理想的筛检试验应是灵敏度和特异度均为的试 验方法，但实际上这样的筛检试验基本不存在。验方法，但实际上这样的筛检试验基本不存在。 希望病人和正常人的生理参数能够完全分开，希望病人和正常人的生理参数能够完全分开， 实际情况一般来讲，以计量资料性质的指标进行测量实际情况一般来讲

58、，以计量资料性质的指标进行测量 时，病人和正常人的参数范围常相互交叉、重叠。时，病人和正常人的参数范围常相互交叉、重叠。 理想的正常人群与糖尿病病人的血糖水平分布应如下图理想的正常人群与糖尿病病人的血糖水平分布应如下图 ，但现实中正常人与糖尿病患者的血糖水平不是断然分，但现实中正常人与糖尿病患者的血糖水平不是断然分 开，而是有所重叠的，如下图所示。开，而是有所重叠的，如下图所示。 理想的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布理想的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布 现实的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布现实的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布 C E DC E D 采用不同血糖阳性界值所致假阳性和假阴性

59、采用不同血糖阳性界值所致假阳性和假阴性 在糖尿病的筛检中，如以餐后小时血糖作为筛在糖尿病的筛检中，如以餐后小时血糖作为筛 检试验，所确定的血糖阳性界值的高低直接影响筛检试验，所确定的血糖阳性界值的高低直接影响筛 检试验的真实性，如下图所示。检试验的真实性，如下图所示。 如果筛检试验的测量值是连续性分布，其筛检试验的灵敏如果筛检试验的测量值是连续性分布，其筛检试验的灵敏 度和特异度是随着筛检试验的阳性界值的不同而变化的，其度和特异度是随着筛检试验的阳性界值的不同而变化的，其 灵敏度和特异度的变化方向相反。如下表所示灵敏度和特异度的变化方向相反。如下表所示 血糖试验不同血糖水平阳性界值的灵敏度和特

60、异度血糖试验不同血糖水平阳性界值的灵敏度和特异度 血糖水平血糖水平 灵敏度灵敏度 特异度特异度 血糖水平血糖水平 灵敏度灵敏度 特异度特异度 （mg/100ml） （）（） （）（） （mg/100ml） （）（） （ ） 80 100.0 1.2 150 64.3 96.1 90 98.6 7.3 160 55.7 98.6 100 97.1 25.3 170 52.9 99.6 110 92.9 48.4 180 50.0 99.8 120 88.6 68.2 190 44.3 99.8 130 81.4 82.4 200 37.1 100.0 140 74.3 91.2 降低降低 降低降