预防医学：第六章 诊断试验和筛检试验

1、第六章 诊断试验和筛检试验概述诊断试验和筛检试验评价提高试验效率的方法第一节 概述一、定义：通过快速的检验、检查或其它措施，区分可能患某病但表面健康者与可能无病者。筛检不是诊断，仅是一个初步检查，对筛检阳性和可疑阳性者必须进行确诊检查，进行治疗。 筛检阴性、无病 筛检阳性、诊断阴性、无病 筛检阳性、诊断阳性、患病 （阴性指试验阴性或无某危险因素 阳性指试验阴性或有某危险因素）筛检诊断治疗定期再筛检筛检试验（Screening Test)筛检试验（Screening Test)用于识别健康人群中未被发现的某病患者或可疑患者，或高危个体的特殊方法方法：问卷、体格检查、实验室检查特点：简单、廉价、快

2、速、以接受良好的可靠性和精确性二、分类按筛检对象范围分类1、整群筛检（人群筛检；mass screening；population screening）：对象为整个人群，适合患病率很高的疾病，如糖尿病2、选择性筛检（目标筛检；selective screening；targeted screening ）：对象为某一高危人群，如铅作业工人3、病例搜索（机会性筛检；case finding；opportunistic screening）：筛检对象是因其它原因找到临床或卫生医师诊治或咨询者。如性病患者的HIV筛检按项目多少分类1、单项筛检（single screening）：只用一种方法筛检某种

3、疾病。如用儿童呼吸次数筛检可疑儿童肺炎2、多项筛检（multiple screening）：用多种方法联合筛检某种疾病。如用胸透、血沉、痰中结核菌等发现可疑结核病患者三、目的发现可疑患者确定高危人群了解疾病自然史四、筛检试验与诊断试验的区别对象不同目的不同要求不同费用不同处理不同诊断试验诊断试验:为给病人做出诊断所应用的各种实验室检查、医疗仪器检查及其它方法称诊断试验(diagnostic test)。诊断试验的范畴各种实验室检查病史和体检获得的临床资料X线、B超、核素等影像学检查诊断试验应用原则高灵敏度、特异度快速、简便、廉价、易行安全、可靠五、实施筛检原则：10条标准1、重大的公共卫生问题

4、2、有效的治疗方法3、可识别的早期临床症状和特征4、自然史明确5、适当的筛检方法：快速经济有效6、易被群众接受7、有进一步确诊的方法与条件8、有统一的治疗标准9、考虑到成本与效益，要良好的效益10、是一个连续的过程第二节 诊断试验和筛检试验的评价（一）确立金标准(gold standard)定义：指被公认的诊断疾病最可靠的方法。(相对而言）金标准的种类： 病理学标准(组织活检和尸体解剖)外科手术发现或特殊的影像诊断长期临床随访结果公认地综合临床诊断标准（二）选择研究对象一、被金标准确诊的病例组：病例组应是其总体的一个随机样本。如在可影响试验结果的因素方面（如性别、年龄、疾病类型、病情轻重等）应

5、能代表其总体，以使研究结果有较好的真实性。二、由金标准证实未患所研究疾病的非病例组非病例组虽未患研究的疾病，但在其他可能影响试验结果的因素方面应与病例组均衡。他们可以是健康者，也可以是其他疾病的患者。若为后者，要求其不应患有对试验结果有影响的疾病。非病例组中若包括易与被研究疾病相混淆的其他疾病患者，则可以了解该试验在鉴别诊断方面的价值。 （三）样本含量影响因素：待评试验的估计灵敏度(p)待评试验的估计特异度(p)显著性水平a容许误差d灵敏度和特异度均接近50时:灵敏度和特异度小于20或大于80时:例：已知：待评试验灵敏度为75；特异度为55；设a0.05； d0.08求：病例组与对照组的样本量

6、？解： 病例组n=(1.96/0.08)2(1-0.75)0.75=113 对照组n=(1.96/0.08)2(1-0.55)0.55=149答：该实验病例组应为113人，对照组为149人（四）同步盲法测试对用金标准所确定的病例组和非病例组（对照组）的研究对象，用待评价试验进行同步测试。（五）整理评价结果 资料整理表试验金标准合计病例非病例阳性a(真阳性)b(假阳性)a+b=R1阴性c(假阴性)d(真阴性)c+d=R2合计a+c=C1b+d=C2a+b+c+d=N二、试验评价指标（一）真实性（准确性; 效度; validity）测量值与实际值符合的程度灵敏度(sensitivity)又称真阳性

7、率，指金标准确诊的病例被试验判为阳性的百分比。它可衡量试验正确地识别患某病者的能力。 灵敏度a/(a+c)100假阴性率（false negative rate）又称漏诊率，指金标准确诊的病例被试验错判为阴性的百分比。 假阴性率c/(a+c)100特异度（specificity）又称真阴性率，指金标准确诊的非病例被试验判为阴性的百分比。它可衡量试验正确地识别非病例的能力。 特异度d/(b+d)100假阳性率（false positive rate）又称误诊率，指金标准确诊的非病例被试验错判为阳性的百分比。 假阳性率b/(b+d)100约登指数（Youdens index）又称正确指数，是灵敏度

8、和特异度之和减1。 约登指数(灵敏度特异度)1粗一致性（crude agreement）又称符合率，是试验所检出的真阳性和真阴性例数之和占受试人数的百分比。它反映试验结果与金标准诊断结果的符合程度。 粗一致性(a+d)/(a+b+c+d)100评价某项试验的资料整理表试验(测血糖) 金标准确诊 . (mg/100ml) 糖尿病人(病例) 非糖尿病人(非病例) 合计阳性(110) 65(真阳性; A) 263 (假阳性; B) 328(A+B)阴性(100) 5(假阴性; C) 247 (真阴性; D) 252(C+D) 合计 70 (A+C ) 510 (B+C) 580(N)（二）可靠性（信

9、度；reliability)：某试验方法在相同条件下重复测试同一测试对象时所获结果的一致性。 影响因素： 1、受试者个体差异：由于测试指标受测试时生理及精神状态的影响，使同一指标在不同的测试时间重复测量时，所得结果不一致。(血压) 2、试验条件：由于试验试剂仪器等因素的影响造成。 3、观察变异：不同测量者测量同一标本或同一测量者不同时间测量同一标本时，由于测量者之间能力不同或同一测量者稳定性不好造成。可靠性评价指标（1）变异系数（coefficient of variance）（2）符合率（3）：Kappa值表示同一方法两次检验或两种方法检验的一致性试验金标准合计病例非病例阳性a(真阳性)b(

10、假阳性)a+b=R1阴性c(假阴性)d(真阴性)c+d=R2合计a+c=C1b+d=C2a+b+c+d=N资料整理表Kappa值 一致性强度0 弱00.2 轻0.210.40 尚好0.410.60 中度0.610.80 高度0.811 最强Kappa值判定标准Kappa=N(a+d)-(R1C1+R2C2)/N2-(R1C1+R2C2)Kappa取值范围11K0：观察一致率大于机遇一致率收益（收获量；yield）：经试验发现病人的数量。 1、预测值（predictive value)：试验结果判断正确的概率。 阳性预测值=(筛检阳性病人/筛检阳性者)=A/(A+B) 阴性预测值=(筛检阴性非病

11、人/筛检阴性者)=D/(C+D) 影响因素：（1）敏感度和特异度：阳性预测值与灵敏度成正比；阴性预测值与特异度成正比（2）患病率：预测值与人群患病率成正比。阳性预测值、阴性预测值与灵敏度、特异度及患病率的关系为：阳性预测值=灵敏度患病率/灵敏度患病率+(1-患病率) (1-特异度)阴性预测值=特异度(1患病率)/特异度(1患病率)+(1-灵敏度)患病率（三）试验收益的评价指标患病率对阳性预测值的影响（前列腺酸性磷酸酶筛检前列腺癌；灵敏度=70%；特异度=90%）筛检对象(男性) 患病率(1/10万) 阳性预测值(%)一般人群 3.5 0.0275岁以上人群 500.0 3.40有可以前列腺结节

12、者 50000.0 87.502、似然比（likelihood ratio）是指患者人群(病例组)中试验结果的概率与无病人群（非病例组）中试验结果概率之比。是同时反映灵敏度和特异度的复合指标阳性似然比（positive likelihood ratio） 是试验结果真阳性率与假阳性率之比。其值越大，试验结果阳性者为真阳性的概率越大。 阳性似然比(+LR)=真阳性率/假阳性率 灵敏度/(1特异度)阴性似然比（negative likelihood ratio） 是诊断试验假阴性率与真阴性率之比。其值越小，试验结果阴性者为真阴性的可能性越大。 阴性似然比(LR )假阴性率/真阴性率 =(1灵敏度)

13、/特异度试验(测血糖) 金标准确诊 . (mg/100ml) 糖尿病人(病例) 非糖尿病人(非病例) 合计阳性(110) 65(真阳性; A) 263 (假阳性; B) 328(A+B)阴性(100) 5(假阴性; C) 247 (真阴性; D) 252(C+D) 合计 70 (A+C ) 510 (B+C) 580(N)评价某项试验的资料整理表3、验后概率诊断试验为阳性（或阴性）时研究对象患某病（或未患某病）的概率 验后概率=验后比/（1+验后比） 验后比=验前比LR 验前比=验前概率/（1-验前概率） 验前概率=患病率 4、经济效益成本效果分析（cost-effectiveness ana

14、lysis）：实施试验后所取得的社会效益，如生命延长，生活质量提高等成本效益分析（ cost-benefit analysis ）：实施试验后所取得的经济效益成本效用分析（ cost-utility analysis ）：实施计划投入的费用与获得的生命质量改善之关系三、确定试验判定标准判断标准即截断值( cut off value)是判定试验阳性与阴性的界值，既确定某项指标的正常值，以区分正常与异常。1、预后差，漏诊后果严重，有可靠治疗方法，应临界点左移，提高灵敏度2、预后不严重，治疗方法不理想，提高特异度3、如果假阳性者进一步诊断费用贵，为节约费用，应临界点右移，4、如特异度、灵敏度同样重要

15、，可将临界点定在非病人和病人分布曲线的交接点受试者工作特性曲线(Receiver Operator Characteristic Curve, ROC曲线)ROC曲线是用真阳性率(灵敏度)和假阳性率(1-特异度)作图所得曲线；表示灵敏度和特异度之间的关系。CK诊断心梗的ROC曲线 假阳性率（1特异度） 真阳性率（灵敏度）第三节 提高试验效率的办法（一）收益（收获量；yield）：经试验发现病人的数量。影响因素：1、与人群中该病患病率成正比2、与试验的灵敏度成正比3、与以前筛检次数成反比：首次筛检的指标是患病率，间隔一段时间以后是发病率提高收益的方法优化试验方法：选择高灵敏度、特异度的试验选择患病率高的人群（高危人群）采用联合试验1）串联：用两种以上试验，只有全部结果阳性才定为阳性。可提高特异度2）并联：同时进行多项试验，只要一项阳性就可定为阳性。可提高灵敏度 表 联合试验筛检糖尿病的结果血糖试验： 灵敏度=(33+117)/199100%=75.38% 特异度=(10+7599)/7641 100% =99.58%尿糖试验： 灵敏度=(14+117)/199100%=65.83% 特异度=(11+7599)/7641 100% =99.5