《流行病》课件：筛检与 诊断试验

1、第八章筛检与诊断试验的评价,流行病学教研室 石玲燕,一、概述,筛检与诊断的定义 筛检是运用快速简便的检查方法（筛检试验） 主动在健康人群中发现无症状病人 诊断是通过详尽的检查（诊断试验）将真正的 患者和可疑有病但实际无病者区分开来,（三）筛检试验和诊断试验的区别,筛检试验 诊断试验 试验对象 健康人群 可疑病人 试验目的 区分可疑患者 确诊患者 后续措施 进一步确诊 加以治疗 试验要求 高灵敏度 高特异度 试验费用 较低 较高 试验结果 准确性低 准确性高,筛检分类和实施原则,分类 筛检对象：整群筛检 发病率高 目标筛检 高危人群 筛检方法：单项筛检 肺炎：呼吸频率 多项筛检 肺结核：胸部CT

2、+血沉+痰结核杆菌,目的与意义,1.筛检 早期发现可疑患者 糖尿病 尿糖筛检 血糖确诊 筛检发现高危人群 筛检高血压 预防脑卒中 2.诊断 明确可疑患者是否患病，对患者病情做及时正确判断 指导治疗,7,7,整个过程应遵循盲法原则,设计要素： 金标准的确定 研究对象选择 样本量估计 确定筛检试验截断值 与金标准同步进行盲法判断与比较分析结果,二、筛检和诊断试验的评价,二、筛检和诊断试验的评价,方法：比较分析法 步骤： 1、确定金标准（gold standard) 2、选择研究对象 3、估算样本大小 4、盲法比较 5、列出四格表，计算各种指标,目前公认的诊断某种疾病最准确的方法,9,确定“金标准”

3、,“金标准”：是指当前临床医学界公认的诊断疾病 的最可靠的方法。也称为标准诊断。 通常包括：活检、手术发现、微生物培养、尸检、特殊检查和影像诊断，以及长期随访的结果。,冠心病 冠状动脉造影 肿瘤 病理学检查,10,选择受试对象,原则：受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群 随机化抽样，以确保样本的代表性和试验结果对目标人群的 可推论性目标疾病 病例组：应包括患有的各种临床类型的病例 。 对照组：金标准证实未患有目标疾病者，与病例组均衡可比，包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病。正常人一般不宜纳入对照组（考核筛检试验的鉴别诊断能力）。,确定诊断试验的界值 诊断试验的指标,主观指标：症状 半

4、客观指标：体征 客观指标：实验室检查、特殊检查,确定诊断界值的原则,漏诊后果严重的疾病，选择灵敏度高的诊断界值； 对于尚无有效治疗疾病，选择特异度高的诊断界值 一般可选择“灵敏度特异度”界值为诊断标准,确定诊断界值的方法,生物统计法 临床判断法 受试者工作特征曲线（ROC曲线） 依据临床需要确定界值,ROC曲线,取诊断试验的多个不同界值（5个以上）分别与金标准比较，计 算得到多组灵敏度和特异度值，以灵敏度为纵坐标，1特异度为横坐标，将各个界值对应点连接而成的曲线。,1.直观确定诊断试验的最佳截断值 最靠近左上角的值2.通过计算各个试验的ROC曲线下 的面积（AUCROC）评价诊断试验的价值,R

5、OC曲线应用,三、筛检与诊断试验的评价,检测方法应符合快速、简便、经济、 安全及真实可靠的标准。 从方法学上评价一项试验时要考虑 到真实性、可靠性和实用性三方面。,（一）真实性（Validity）,真实性又称效度,指测量值与实际值符合的 程度。是诊断试验评价的最主要内容 对一筛检方法的真实性的评价使用灵敏度 特异度和约登指数等指标。,表1 按所定诊断标准将人群分组诊断试验 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）,1.灵敏度(sensitivity，Se)=a/(a+c) 2.假阴性率（FN）=c/(a+c) 3.特异度(specif

6、icity，Sp)=d/(b+d) 4.假阳性率（FP）=b/(b+d),灵敏度与特异度的优缺点,优点：灵敏度与特异度不受患病率的影响，其 取值范围均在（0, 1）之间，其值越接 近于1，说明其诊断准确性越好。 缺点：当比较两个诊断试验时，单独使用灵敏度或特异度，可能出现矛盾。 解决办法：将两指标结合：Youden指数、阳性似然比、阴性似然比等,表1 按所定诊断标准将人群分组按所定诊断标准 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）,5.正确诊断指数(YI)= (Se+Sp)-1= 1-(FN+FP) 6.符合率 (a+d) /N,医生

7、还需关注的问题： 1、检测结果和实际情况符合程度如何？2、试验阳性时患病的概率多大？3、试验阴性时不患病的概率多大？,表1 按所定诊断标准将人群分组按所定诊断标准 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）,6.阳性似然比=Se/FPa/(a+c)/b/(b+d) 7.阴性似然比=FN/SPc/(a+c)/d/(b+d),例 题在沿江农村用皮肤试验筛检肝血吸虫病，试验结果见表,问题：（1）试验的灵敏度、特异度是多少？ （2）试验的假阳性率和假阴性率是多少？ （3）阳性预测值和阴性预测值是多少？,相关指标的关系与应用,1、灵敏度和特异度

8、诊断试验应同时具有灵敏度和特异度 某个试验界值确定后灵敏度和特异度是 恒定的,试 验 标 准,不同诊断界值时灵敏度与特异度间的平衡,0,20,40,60,80,100,50,60,70,80,90,100,特异度,灵敏度,百分率（）,（二）可靠性（reliability）,可靠性又称信度，指某一方法在相同 件下重复测量同一受试者时，所获结果的一致性。,影响因素,1、生物学变异：个体内、个体间差异 2、观察变异 ：多次观察和观察者间差异 3、试验差异：实验条件和试验环境所致的 变异,评价指标,变异系数（CV）标准差/均数 符合率a+d/(a+b+c+d)， 3. 一致性检验（Kappa分析）,表

9、1 甲、乙二医生肺门淋巴结核诊断结果 甲医生诊断 乙医生诊断 肺门淋巴结核 正常 合 计 肺门淋巴结核 46（a） 10(b) 56 正 常 12 (c) 32(d) 44 合 计 58 42 100（n） 符合率和调整一致率分别是多少？,表1 甲、乙二医生诊断结果 甲医生诊断 乙医生诊断 肺门淋巴结核 正常 合 计 肺门淋巴结核 46（a） 10(b) 56(r1) 正 常 12 (c) 32(d) 44(r2) 合 计 58(c1) 42(c2) 100（n） 观察一致率Po=（46+32）/100=78% 机遇一致率Pc=(r1c1/n+r2c2/n)/n=51% 非机遇一致率1-Pc=

10、100%-51%=49% 实际一致率Po-Pc=78%-51%=27% Kappa值=实际一致率/非机遇一致率=27%/49%=0.55,Kappa值的意义,取值范围：11 Kappa值= 1：两次判断完全不一致 Kappa值= 1：两次判断完全一致 Kappa值= 0：观察一致率完全由机遇造成 Kappa值 0：观察一致率大于机遇一致率 0.40.75为中高度一致；=0.75为极好一致性,（三）收益,基于较高的真实性和可靠性之上 综合考虑其社会效益和经济效益,按所定诊断标准 按“金标准”诊断 有病 无病 阳 性 a（真阳性） b（假阳性） 阴 性 c（假阴性） d（真阴性）,1.阳性预测值（

11、PV ），试验阳性时患病的概率 PV =a/(a+b) 100% 2.阴性预测值（PV），试验阴性时不患病的概率 PV=d/(c+d) 100%,预测值,预测值的影响因素,1、灵敏度、特异度：患病率相同时，灵敏度 越高阴性预测值越好，特异度越高阳性预测值越好 2、患病率：灵敏度、特异度一定时，阳性预测值和患病率成正比，阴性预测值和患病率成反比,38,表7-1 在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果,预测值与患病率的关系,例 不同人群前列腺癌的患病率与前列腺特异性抗原测定的预测值,对 象 患病率（1/10万） 阳性预测值（%） 一般人群（男性） 3.50 0.02 高龄无症状（

12、男性） 500.00 3.40 有可疑症状者（如前列腺结节） 50000.00 87.50,应 用,1、成本效益分析：经费方面 2、成本效果分析：生物效果 3、成本效用分析：生活质量,三、提高诊断试验效率的方法,(一)选择患病率高的人群 (二)多项诊断试验的联合应用 平行试验（并联试验） 系列试验（串联试验）,联合试验的类型 联合方式 试验1 试验2 判断结果 平行试验 + + + + - + - + + - - - 优点：提高灵敏度与阴性预测值 缺点：降低特异度误诊,联合试验的类型 联合方式 试验1 试验2 判断结果 系列试验 + + + + - - - 不必做 -,优点：提高特异度与阳性预

13、测值 缺点：降低灵敏度漏诊,平行试验：提高灵敏度和阴性预测值但降低特异度，假阳性率升高 适用：疾病对人群影响大 对住院或急症病人，复诊困难等,串联试验：提高特异度和阳性预测值，降低灵敏度，假阴性率升高 适用：单项试验特异度不够 慢性病，不需迅速诊断 价格昂贵时，先选择简单安全的试验,四、偏倚,共同偏倚：选择偏倚、测量偏倚、混杂偏倚 特殊偏倚： 领先时间偏倚 筛检导致的诊断时间提前，误以为筛检影 响了病程 病程长短引起的偏倚 病程短的疾病筛检出的可能性低于病程长 的疾病,48,领先时间（lead time）是指通过筛检试验提前发现疾病与患者自 己出现症状后就医被确诊的间隔时间。 领先时间偏倚是指筛检诊断时间和临床诊断时间之差被解释为因筛检而延长的生存时间。 这种延长的生存时间实际上是因为筛检导致临床诊断提前所致。,领先时间偏倚,病程长短偏倚,疾病被检出的可能性与疾