诊断性试验的分析与评价

1、关于诊断性试验的分析与评价第一页，共38页幻灯片2一、定义一、定义对疾病进行诊断的试验方法，即称为诊对疾病进行诊断的试验方法，即称为诊断性试验。断性试验。n诊断性试验不仅包括实验室检查，还包括病诊断性试验不仅包括实验室检查，还包括病史、体检结果、影象学检查、各种公认的诊史、体检结果、影象学检查、各种公认的诊断标准等。断标准等。第二页，共38页幻灯片3诊断性试验的应用诊断性试验的应用诊断疾病诊断疾病筛检无症状病人筛检无症状病人疾病的随访疾病的随访判断疾病的严重性判断疾病的严重性估计疾病的临床过程极其预后估计疾病的临床过程极其预后估计对治疗的反应估计对治疗的反应测定目前对治疗的实际反应测定目前对治

2、疗的实际反应第三页，共38页幻灯片4二、评价诊断性试验的条件二、评价诊断性试验的条件1 1。标准诊断：。标准诊断： 疾病的诊断，必须有标准诊断（即金标准疾病的诊断，必须有标准诊断（即金标准, , gold standardgold standard，或参考标准，或参考标准，reference reference standardstandard）。标准诊断是目前公认的诊断方）。标准诊断是目前公认的诊断方法，如：活检、手术、尸检、特殊检查或长法，如：活检、手术、尸检、特殊检查或长期随访的结果期随访的结果第四页，共38页幻灯片5二、评价诊断性试验的条件二、评价诊断性试验的条件2 2。诊断方法的对比

3、：。诊断方法的对比：n评价新的诊断性试验，必须与标准诊断方法评价新的诊断性试验，必须与标准诊断方法进行比较。进行比较。n新的诊断性试验，应该具备方法更为简便、新的诊断性试验，应该具备方法更为简便、更为可靠或者减少危险、减少创伤、节约费更为可靠或者减少危险、减少创伤、节约费用等优点，这样的诊断性试验才具有推广意用等优点，这样的诊断性试验才具有推广意义。义。第五页，共38页幻灯片6二、评价诊断性试验的条件二、评价诊断性试验的条件3 3。列出四格表。列出四格表标准诊断标准诊断有病有病无病无病诊断性试验诊断性试验+ +a a( (真阳性真阳性) )b b( (假阳性假阳性) )- -c c( (假阴性

4、假阴性) )d d( (真阴性真阴性) )第六页，共38页幻灯片7必须用评价的资料列出四格表，方法如下必须用评价的资料列出四格表，方法如下n用标准诊断方法，诊断的病例数为用标准诊断方法，诊断的病例数为 a+ca+cn在有病的受试者中，诊断性试验阳性者为在有病的受试者中，诊断性试验阳性者为 a a，阴性者为阴性者为 c cn用标准诊断方法，判断无该病的例数为用标准诊断方法，判断无该病的例数为 b+db+dn无该病的受试者中，诊断性试验阳性例数为无该病的受试者中，诊断性试验阳性例数为 b b，阴性例数为，阴性例数为 d d 从评价的资料中，不能绘制四格表的诊断性试从评价的资料中，不能绘制四格表的诊

5、断性试验，无法进行评价验，无法进行评价第七页，共38页幻灯片8三、评价诊断性试验的常用指标三、评价诊断性试验的常用指标1 1。评价指标。评价指标n敏感度（敏感度（sensitivitysensitivity）：经金标准确诊）：经金标准确诊有病的人中，诊断性试验阳性者所占的比有病的人中，诊断性试验阳性者所占的比例。例。 SEN = a /SEN = a /（ a+ca+c）n特异度（特异度（specificityspecificity）：经金标准诊断）：经金标准诊断确定为无该病的人中，诊断性试验阴性所确定为无该病的人中，诊断性试验阴性所占的比例。占的比例。 SPE = d /SPE = d /（

6、b+db+d）第八页，共38页幻灯片9n准确性（准确性（accuracyaccuracy）：经诊断性试验检查）：经诊断性试验检查后真阳性与真阴性占总例数的比例。后真阳性与真阴性占总例数的比例。 ACC =ACC =（a+da+d）/ /（a+b+c+da+b+c+d）n阳性预测值（阳性预测值（positive predictive positive predictive valuevalue）：诊断性试验阳性的人中真正有）：诊断性试验阳性的人中真正有病的人数所占的比例。（即诊断性试验阳病的人数所占的比例。（即诊断性试验阳性时，患病的可能性）性时，患病的可能性） +PV = a /+PV = a

7、 /（a+ba+b）n阴性预测值（阴性预测值（negative predictive negative predictive valuevalue）：诊断性试验阴性的人中，真正）：诊断性试验阴性的人中，真正无该病的人数所占的比例。（即诊断性试无该病的人数所占的比例。（即诊断性试验阴性时，不患该病的可能性）验阴性时，不患该病的可能性） -PV = d /-PV = d /（c+dc+d）第九页，共38页幻灯片10n患病率（患病率（prevalenceprevalence）：）： PREV =PREV =（a+ca+c）/ /（a+b+c+da+b+c+d）n阳性似然比（阳性似然比（positiv

8、e likelihood ratiopositive likelihood ratio）：）：有病者诊断性试验阳性的概率与无病者试验阳有病者诊断性试验阳性的概率与无病者试验阳性的概率之比。性的概率之比。 +LR = a /+LR = a /（a+ca+c） / b / / b /（b+db+d） = =Sen/Sen/（1-Spe1-Spe）n阴性似然比（阴性似然比（negative likelihood rationegative likelihood ratio）：）：有病者试验阴性的概率和无病者试验阴性的概有病者试验阴性的概率和无病者试验阴性的概率之比。率之比。n-LR = c/-LR

9、= c/（a+ca+c） / d / / d /（b+db+d） = =（1-Sen1-Sen）/Spe/SpeLRLR：有病者得出某一试验结果的概率与无病者得：有病者得出某一试验结果的概率与无病者得出该试验结果的概率之比。出该试验结果的概率之比。第十页，共38页幻灯片112 2。诊断性试验指标的临床意义。诊断性试验指标的临床意义n稳定的指标：敏感性、特异性、稳定的指标：敏感性、特异性、LRLR、LRLR（是最重要的指标）（是最重要的指标） n相对稳定的指标：准确性相对稳定的指标：准确性n不稳定的指标：阳性预测值、阴性预测值、不稳定的指标：阳性预测值、阴性预测值、患病率患病率 第十一页，共38

10、页幻灯片12不稳定指标及其影响因素不稳定指标及其影响因素 现举例说明不稳定指标及其影响因素：某地运动员现举例说明不稳定指标及其影响因素：某地运动员有胸前区疼痛史者例，分别作运动心电图有胸前区疼痛史者例，分别作运动心电图及冠状动脉造影，结果如表：及冠状动脉造影，结果如表： 冠状动脉狭窄冠状动脉狭窄75%75%（金标准）（金标准） 是是 否否运动心电图运动心电图 + 55+ 55（a a） 7 7（b b） 6262 - 49 - 49（c c） 8484（d d） 133133 104 91 195 104 91 195第十二页，共38页幻灯片13SEN=a/(a+c)=55/104=53%SE

11、N=a/(a+c)=55/104=53%SPE=d/(b+d)=84/91=92%SPE=d/(b+d)=84/91=92%ACC=(a+d)/(a+b+c+d)=55+84/195=71%ACC=(a+d)/(a+b+c+d)=55+84/195=71%+PV=a/(a+b)=55/62=89%+PV=a/(a+b)=55/62=89%-PV=d/(c+d)=84/133=63%-PV=d/(c+d)=84/133=63%PREVPREV（冠状动脉狭窄）（冠状动脉狭窄）=(a+c)/(a+b+c+d)=104/195=53%=(a+c)/(a+b+c+d)=104/195=53%+LR=SE

12、N/(1-SPE)=0.53/+LR=SEN/(1-SPE)=0.53/（1-0.921-0.92）=6.6=6.6-LR=(1-SEN)/SPE=(1-0.53)/0.92=0.51-LR=(1-SEN)/SPE=(1-0.53)/0.92=0.51阳性率阳性率=(a+b)/(a+b+c+d)=62/195=31%=(a+b)/(a+b+c+d)=62/195=31%第十三页，共38页幻灯片14如果扩大检查范围，将该地全体运动员都如果扩大检查范围，将该地全体运动员都作上述检查，结果如表：作上述检查，结果如表： 冠状动脉狭窄冠状动脉狭窄 是是 否否运动心电图运动心电图 55(a) 42(b)

13、55(a) 42(b) 9797 49(c)49(c)478(d)478(d)527527 104104520520 624624 第十四页，共38页幻灯片15SEN=55/104=53%SEN=55/104=53%（不变）（不变）SPE=478/520=92%SPE=478/520=92%（不变）（不变）ACC=(55+478)/624=85%ACC=(55+478)/624=85%（增加，个百（增加，个百分点）分点）+PV=55/97=57%+PV=55/97=57%（下降，个百分点）（下降，个百分点）-PV=478/527=91%-PV=478/527=91%（增加，个百分点）（增加，个

14、百分点）PREV=104/624=17%PREV=104/624=17%（原为）（原为）+LR=0.53/+LR=0.53/（1-0.921-0.92）=6.6=6.6（不变）（不变）-LR=-LR=（1-0.531-0.53）/0.92=0.51/0.92=0.51（不变）（不变）阳性率阳性率=97/624=15%=97/624=15%（下降，个百分点）（下降，个百分点）第十五页，共38页幻灯片16结果解释结果解释n的下降是由于扩大了检查范围，的下降是由于扩大了检查范围，被检人群中，患病者例数减少所致。被检人群中，患病者例数减少所致。n随着的下降，、随着的下降，、，而、阳性率，而、阳性率。n

15、SENSEN、SPESPE、LRLR、LRLR、稳定不变。、稳定不变。w在评价诊断性试验中，一般不用阳性率，因在评价诊断性试验中，一般不用阳性率，因阳性病例数并未说明是真阳性或假阳性。阳性病例数并未说明是真阳性或假阳性。第十六页，共38页幻灯片17 从以上组数据可以看出：从以上组数据可以看出： 当患病率变化后，当患病率变化后，SENSEN、SPESPE、LRLR及及-LR-LR都很稳定，都很稳定，两组数字相同，而两组数字相同，而PVPV随随PREVPREV不同有很大变化，尤其不同有很大变化，尤其是是PVPV随患病率增高而增加。因此，随患病率增高而增加。因此，PVPV不能看做试验不能看做试验本身

16、的特性。敏感度越高，则假阴性越低，假阴本身的特性。敏感度越高，则假阴性越低，假阴性率等于漏诊率。因此，高敏感度的试验，用于性率等于漏诊率。因此，高敏感度的试验，用于临床诊断时漏诊率低。通常用高敏感度试验，阴临床诊断时漏诊率低。通常用高敏感度试验，阴性结果排除诊断，又称为性结果排除诊断，又称为SnNoutSnNout。高敏感度试验用于：高敏感度试验用于：n疾病漏诊可能造成严重后果；疾病漏诊可能造成严重后果；n用于排除疾病；用于排除疾病；n用于筛选无症状且发病率又比较低的疾病。用于筛选无症状且发病率又比较低的疾病。第十七页，共38页幻灯片18特异性越高，则假阳性率越低，假阳特异性越高，则假阳性率越

17、低，假阳性率等于误诊率。因此，特异性高的性率等于误诊率。因此，特异性高的试验，用于临床时误诊机会少。高特试验，用于临床时误诊机会少。高特异性试验，用于肯定诊断、确诊疾病。异性试验，用于肯定诊断、确诊疾病。当试验结果阳性时，临床确诊价值最当试验结果阳性时，临床确诊价值最大。大。用高特异性试验，阳性结果肯定诊断，用高特异性试验，阳性结果肯定诊断，又称为又称为SpPinsSpPins。特异性高的试验适用于：特异性高的试验适用于：n肯定疾病的诊断；肯定疾病的诊断；n凡假阳性结果会导致病人精神负担，或不凡假阳性结果会导致病人精神负担，或不当防治措施会给病人带来严重危害。当防治措施会给病人带来严重危害。第

18、十八页，共38页幻灯片19四、诊断性试验的样本大小的计算四、诊断性试验的样本大小的计算计算时，先查阅文献或作预试估计计算时，先查阅文献或作预试估计SENSEN、SPESPE病例组（）：用该试验敏感性估计病例组（）：用该试验敏感性估计= =（）（）对照组（）：用该试验特异性估计对照组（）：用该试验特异性估计 P P= =（）（）用估计总体率的样本公式分别计算用估计总体率的样本公式分别计算m ma a2 2（）（）2 2m ma a2 2（）（）2 2显著性水平显著性水平取取. . . .（双侧检验）（双侧检验）诊断性试验的允许误差诊断性试验的允许误差一般定在一般定在0.05-0.100.05-0

19、.10第十九页，共38页幻灯片20五、似然比的临床应用五、似然比的临床应用 可用于临床计算患病的概率，便于更准确地对患者作出可用于临床计算患病的概率，便于更准确地对患者作出诊断。诊断。 例如：对怀疑急性心肌梗塞患者，作肌酸磷酸激酶例如：对怀疑急性心肌梗塞患者，作肌酸磷酸激酶（CPKCPK）测定，根据其结果可计算似然比。爱丁堡皇家医）测定，根据其结果可计算似然比。爱丁堡皇家医院将怀疑心肌梗死者院将怀疑心肌梗死者360360例收入病房例收入病房, ,检测检测CPKCPK，由一位不，由一位不知知CPKCPK结果的医生根据心电图和尸检结果判断有心肌梗死结果的医生根据心电图和尸检结果判断有心肌梗死者者2

20、30230例，无心梗者例，无心梗者130130例，测定值如下：例，测定值如下： 2-39 40-79 80-119 120-159 160-199 200-239 240-279 280-319 320-359 360-399 400-439 440-4792-39 40-79 80-119 120-159 160-199 200-239 240-279 280-319 320-359 360-399 400-439 440-479 =480 =480AMI AMI + 2 13 30 30 21 19 18 13 19 15 7 8 35+ 2 13 30 30 21 19 18 13 19

21、 15 7 8 35 - 88 26 8 5 0 1 1 1 0 0 0 0 0 - 88 26 8 5 0 1 1 1 0 0 0 0 0 第二十页，共38页幻灯片21如将如将CPK 80CPK 80单位作为诊断心肌梗死的临界值，列出四格表单位作为诊断心肌梗死的临界值，列出四格表 急性心肌梗塞急性心肌梗塞 是是 否否 80u 215 1680u 215 16 CPK CPK 80u 15 11480u 15 114 230 130 230 130 SEN=a/ SEN=a/（a+ca+c）=215/230=0.93=215/230=0.93 SPE=d/ SPE=d/（b+db+d）=114

22、/130=0.88=114/130=0.88 +LR=SEN/ +LR=SEN/（1-SPE1-SPE）=0.93/=0.93/（1-0.881-0.88） =7.75=7.75第二十一页，共38页幻灯片22再一步分析，则可计算不同水平的阳性似然比：再一步分析，则可计算不同水平的阳性似然比：CPK AMICPK AMI（+ +） AMIAMI（- -） LRLR n n 比例比例 n n 比例比例 280 97 97/230=0.42 1 1/130=0.01 0.42/0.01=42 80279 118 118/230=0.51 15 15/130=0.12 0.51/0.12=4.2 40

23、79 13 13/230=0.06 26 26/130=0.02 0.06/0.02=0.3139 2 2/230=0.01 88 88/130=0.67 0.01/0.67=0.01 230 130第二十二页，共38页幻灯片23第二十三页，共38页幻灯片24似然比的应用：似然比的应用：n验前比（验前比（Pretest OddsPretest Odds）= =验前概率验前概率/ /（1-1-验前概率）验前概率）n验后比（验后比（Post-test OddsPost-test Odds）= =验前比验前比似似然比然比n验后概率（验后概率（Post-test ProbabilityPost-tes

24、t Probability）= =验验后比后比/ /（1+1+验后比）验后比）第二十四页，共38页幻灯片25例：某患者活动后即感胸前区疼痛，在医院检查例：某患者活动后即感胸前区疼痛，在医院检查CPKCPK为为7272单位，试问患单位，试问患AMIAMI的可能性有多大？的可能性有多大？解：（解：（1 1） 估计患估计患AMIAMI的可能性有的可能性有50%50%（试验前概率）（试验前概率） （2 2） 按前表中按前表中CPKCPK为为72U72U的的 LR=0.30LR=0.30 （3 3） 计算：计算： 试验前机遇值试验前机遇值=0.50/=0.50/（1-0.501-0.50）=1=1 试验

25、后机遇值试验后机遇值=1=10.30=0.300.30=0.30 试验后概率试验后概率=0.3/=0.3/（1+0.31+0.3）=0.23=0.23 答：该病例患答：该病例患AMIAMI的机会只有的机会只有23%23%。第二十五页，共38页幻灯片26六、提高诊断性试验效率的方法：六、提高诊断性试验效率的方法：联合试验联合试验平行试验：同时做几个试验，只要有一个阳性，即可认平行试验：同时做几个试验，只要有一个阳性，即可认为有患病证据。平行试验提高了为有患病证据。平行试验提高了敏感度和阴性预测值敏感度和阴性预测值，但降低了特异度及阳性预测值。但降低了特异度及阳性预测值。如联合用阻抗体积描记图及注

26、射如联合用阻抗体积描记图及注射125125I I纤维蛋白原下纤维蛋白原下肢扫描诊断下肢深静脉栓塞。单独应用这肢扫描诊断下肢深静脉栓塞。单独应用这2 2种方法时，种方法时，2 2种方法的敏感度均为种方法的敏感度均为74%74%，平行试验可使敏感度提高到，平行试验可使敏感度提高到94%94%。Sen=Sen1 + Sen2 - Sen1 X Sen2Sen=Sen1 + Sen2 - Sen1 X Sen2Spe=Spe1 X Spe2Spe=Spe1 X Spe2验后比验后比= =验前比验前比 X LR1 X LR2X LR1 X LR2第二十六页，共38页幻灯片27联合试验联合试验序列试验：依

27、次相继的试验，要所有的试验阳序列试验：依次相继的试验，要所有的试验阳性才能做出诊断。序列试验提高了性才能做出诊断。序列试验提高了特异度及阳特异度及阳性预测值性预测值。但降低了敏感度及阴性预测值。但降低了敏感度及阴性预测值。例如：诊断心肌梗死的例如：诊断心肌梗死的CPKCPK、ASTAST、LDHLDH，没有，没有一种试验是很特异的，如采用序列试验，即三项一种试验是很特异的，如采用序列试验，即三项均阳性才能诊断，这样可提高诊断心肌梗死的特均阳性才能诊断，这样可提高诊断心肌梗死的特异度。异度。SEN = SEN1 X SEN2SEN = SEN1 X SEN2SPE = SPE1 +SPE2 -

28、SPE1 X SPE2SPE = SPE1 +SPE2 - SPE1 X SPE2第二十七页，共38页幻灯片28七、诊断性试验的评价原则七、诊断性试验的评价原则新的诊断性试验用于临床之前或杂志上有关诊新的诊断性试验用于临床之前或杂志上有关诊断性试验的结论，均须经过科学的评价。断性试验的结论，均须经过科学的评价。是否采用盲目法将诊断性试验与标准诊断法（金是否采用盲目法将诊断性试验与标准诊断法（金标准）作过对比研究？标准）作过对比研究？J诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠。靠。J盲法对比，更为科学。盲法对比，更为科学。1.1.列出四格表进行分析对

29、比，计算各项指标，根据列出四格表进行分析对比，计算各项指标，根据ACCACC、SENSEN、SPESPE确定诊断性试验有无应用价值。确定诊断性试验有无应用价值。第二十八页，共38页幻灯片29被检查的病例是否包括各型病例（轻、重、治疗、未治疗），被检查的病例是否包括各型病例（轻、重、治疗、未治疗），以及个别易于混淆的病例？以及个别易于混淆的病例？J例如测定血中例如测定血中T3T3、T4T4诊断甲亢、测定血糖诊断糖尿病，当诊断甲亢、测定血糖诊断糖尿病，当包括各型病例时，这些指标既可判断病情又可作鉴别诊断，包括各型病例时，这些指标既可判断病情又可作鉴别诊断，是较好的诊断性试验。是较好的诊断性试验。病

30、例的来源和研究工作的安排是否作了叙述？病例的来源和研究工作的安排是否作了叙述？J病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。例病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。例如：专科门诊开展肾动脉造影检查青年高血压病，或血如：专科门诊开展肾动脉造影检查青年高血压病，或血红蛋白电泳检查长期贫血患者，则阳性率较高，价值较红蛋白电泳检查长期贫血患者，则阳性率较高，价值较大。大。J上述试验用于基层医院，检查一般的高血压及贫血病人，上述试验用于基层医院，检查一般的高血压及贫血病人，则阳性率很低，开展后使用价值不大。则阳性率很低，开展后使用价值不大。第二十九页，共38页幻灯片30诊断性试验的重复性及其临

31、床意义是否明确？诊断性试验的重复性及其临床意义是否明确？重复性（重复性（ReproducibilityReproducibility）又称精密性）又称精密性（PrecisionPrecision）或可靠性（）或可靠性（ReliabilityReliability）。如多次测）。如多次测定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性能好，操作技术熟练，方法可靠。可通过试验室质控来能好，操作技术熟练，方法可靠。可通过试验室质控来保证重复性。保证重复性。诊断性试验所确定的正常值是否合理、可靠？诊断性试验所确定的正常值是否合理、可靠？（1 1）正常值的

32、含义不同，可直接影响正常值的数据。）正常值的含义不同，可直接影响正常值的数据。正态分布的正常值，可用正态分布的正常值，可用2SD2SD表示，它包括正表示，它包括正常值的常值的95%95%；据此；据此100100例健康人，经两种检查后，健例健康人，经两种检查后，健康人只有康人只有9090例（例（0.950.952 2=0.90=0.90），作五种检查后健康），作五种检查后健康人只有人只有7777例（例（0.950.955 5=0.77=0.77），这种正常的表示显然），这种正常的表示显然有不确切的一面。有不确切的一面。5.5.非正态分布的正常值用中位数、正常范围或非正态分布的正常值用中位数、正常

33、范围或95%95%百分百分位法表示。位法表示。 第三十页，共38页幻灯片31正常值的确定：正常值的确定：n均数均数+/-2+/-2标准差标准差n百分位数百分位数n按照文化、习俗确定按照文化、习俗确定n危险因素危险因素n诊断标准诊断标准n治疗标准治疗标准第三十一页，共38页幻灯片32（2 2）正常的临界值对诊断的影响：见图。）正常的临界值对诊断的影响：见图。L 以以N N为临界值，误诊数为为临界值，误诊数为b b，漏诊数为，漏诊数为c c。L 如要降低漏诊病人数（如要降低漏诊病人数（C0C0），以），以X X值为临界值，值为临界值，则误诊数增加：则误诊数增加：L SEN=a/SEN=a/（a+ca+c）100%100%L -PV=d/ -PV=d/（c+dc+d）100%100%L 如降低误诊人数（如降低误诊人数（b0b0），以），以Y Y为临界值，则漏为临界值，则漏诊数大为增加：诊数大为增加：L SPE=d/SPE=d/（b+db+d）100%100%L +PV=a/ +PV=a/（a+ba+b）100%100%L Z Z点的确定：在上述情况下，