诊断试验设计

1、临床诊断试验,赵华硕,诊断试验的研究设计,诊断试验(diagnostic test)是确定疾病的试验方法。 确定金标准； 选择合格的研究对象； 盲法评价。,确立金标准(gold standard),诊断试验的优劣必须以金标准作为参照。 金标准是指当前临床医学界所公认的诊断某病最为可靠的方法。 临床诊断中常用的金标准包括病理学诊断(组织活检和尸检)、外科手术发现、特殊的影像学诊断(如用冠状动脉造影术诊断冠心病等)，以及目前尚无特异诊断方法而采用的国际公认的综合诊断标准(如诊断风湿热的Johes标准等)。 金标准选择不当，就会造成分类错误，从而影响诊断试验正确性的评价。,研究对象的选择,病例组应是

2、按金标准确诊的病人； 病例组的选择，应包括各种类型的病例，即典型和不典型，早、中、晚各期，病情轻、中、重，有、无并发症等，这样试验的结果才具有普遍意义。 对照组则可选用经金标准证实无该病的其他病例或正常人； 特别应当包括确实无该病，但易与该病相混淆的其他病例，这样选择的对照才具有临床意义，才具备鉴别诊断方法的价值。,盲法观察,诊断试验的评价应采用盲法，尤其是试验的操作者和报告者应处于盲态，避免主观因素对结果的干扰。,诊断试验的评价指标,灵敏度与特异度 误诊率与漏诊率 阳性预测值与阴性预测值,诊断试验四格表,试验 金标准 结果 有病D+ 无病D- 合计 阳性T+ a b a+b 阴性T- c d

3、 c+d 合计 a+c b+d N,真阳性 假阳性 假阴性 真阴性,灵敏度与特异度,灵敏度(sensitivity)，又称真阳性率，是实际患病且被试验诊断为患者的概率，即患者被诊断为阳性的概率。 Se=P(T+| D+)=a/(a+c) (15.7) 特异度(specificity)，又称真阴性率，是实际未患病而被试验诊断为非患者的概率，即非患者被诊断为阴性的概率。 Sp=P(T-| D-)=d/(b+d) (15.9),误诊率与漏诊率,误诊率(mistake diagnostic rate)又称假阳性率， 表示实际未患病，但被试验诊断为患者的概率，反映非患者被错误诊断为可能性。 误诊率 =

4、b / (b+d) (15.11) 漏诊率(omission diagnostic rate)又称假阴性率，表示实际为患病，但被试验诊断为非患病的概率，反映患者被错误诊断为可能性。 漏诊率 = c / (a+c) (15.12),关系,灵敏度1假阴性率1 特异度1假阳性率1。,诊断试验的灵敏度,特异度,假阴性率,假阳性率图示,预测指标,阳性预测值(positive predict value，PV+) 阴性预测值(negative predict value，PV-),阳性预测值：试验诊断为阳性者，确为患者的概率： PV+ =a/(a+b) (15.13) 阴性预测值：试验诊断为阴性者，确为非

5、患者的概率： PV- =d/(c+d) (15.14),综合评价指标,总符合率，正确率 Youden指数 比数积 阳性似然比与阴性似然比,定义,总符合率(a+d)/N Youden指数灵敏性特异性1 比数积OPad/bc 阳性似然比 LR+=P(T+|D+)/P(T+|D-) 阴性似然比 LR- =P(T- |D+)/P(T-|D-),一个有趣的例子,某病发病率为1。 用该人是否吃饭作为诊断标准。如果吃饭，则认为他非患者；否则为患者。 则 灵敏度真阳性率0 特异度真阴性率99 正确率99,ROC曲线,受试者工作特征曲线，ROC： (receiver operator characteristi

6、c curve) 例15.4 为评价红细胞平均容积（MCV）对缺铁性贫血患者的诊断价值，以100例可疑为缺铁性贫血患者作诊断，并以骨髓诊断作为金标准。将金标准确诊为缺铁性贫血的34例作为病例组，其余66例作为对照组。然后对每组的每一例测量红细胞平均容积（MCV），其测量值列于表,在用MCV作为诊断指标时，需要确定一个截断点(cut off)。从本资料来看，病例组的MCV比对照组的MCV分布位置偏小，因此当MCV小于截断点时判断为阳性，反之判断为阴性。,诊断试验的灵敏度,特异度,假阴性率,假阳性率图示,ROC曲线,以不同截断点时的1特异度为横轴，灵敏度为纵轴，作真阳性率与假阳性率曲线，该曲线称之

7、为受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve),例15.4 资料的原始的ROC曲线,ROC分析优点,ROC曲线采用共同的、容易解释的尺度，对诊断系统的准确性提供了直观的视觉印象，该曲线体现了不同截断点值对应的灵敏度与特异度，并与患病率无关 其曲线下面积描述了诊断系统对正反两种状态的判别能力 ROC分析被公认为衡量诊断信息和诊断决策质量的最佳方法,ROC曲线下面积S 的意义,理论上，0.5S1 其值越大，说明试验的诊断价值越大 当S接近0.5时，即ROC曲线接近对角线，则该诊断试验就失去临床意义 ROC曲线下面积小于0.70，表示诊断准确度较低 在0.700.90之间表示诊断准确度为中等 0.90以上表示诊断准确度较高,ROC曲线拟和,如果对灵敏度Se和1特异度(1Sp)作概率单位变换(probit transformation)，则相应的散点趋势就近似线性趋势，对变换后的散点以灵敏度的概率单位作为因变量，以(1特异度)的概率单位作为自变量，作线性回归，将相应的估计值作反概率单位变换，即得光滑的ROC曲线。见图15.6。,例15.4 资料拟合的ROC曲线,诊断试验的联合应用,平行试验： 只要有一个试验认为是阳性，即判断为阳性； 平行试验提高了试验的敏感性及阴性预测值； 但却降低了特异性和阳性预测值,系列诊断试验(ser