臨床流(Liu)行病學第八章診斷試驗演示文稿1第一頁，共九十六頁。2（優選）臨床流行(Xing)病學第八章診斷試驗第二頁，共九十六頁。主要內(Nei)容篩檢試驗和診斷試驗的定義篩檢試驗和診斷試驗的評價方法主要評價指標診斷試驗的評價原則第三頁，共九十六頁。第一節、概(Gai)述篩檢(screening)：應用快速、簡便試驗、檢查或其他方法，從外表健康的人群中查出某種疾病或缺陷的可疑患者或高危個體。第四頁，共九十六頁。治療性篩檢（therapeuticscreening）為了早期發現、早期診斷和早期治療某種疾病。預防性篩檢（preventivescreening）是在人群中查出高危人群，達到進行健(Jian)康教育，采取必要的治療和預防某種疾病的目的。第五頁，共九十六頁。整群篩檢（massscreening）選擇性(Xing)篩檢（selectivescreening）單項篩檢（singlescreening）多項篩檢（multiplescreening）第六頁，共九十六頁。篩檢目(Mu)的發現可疑患者，并進一步確診和治療利于早期診斷和早期治療篩檢高危人群，進行病因預防通過流行病學檢測，了解疾病自然史第七頁，共九十六頁。篩檢的(De)原則所篩檢的疾病或缺陷是當前重大的衛生問題對經篩檢發現并確診的患者及高危人群能進行及時有效的干預和治療對篩檢陽性者有進一步確診和相應的治療方法對疾病的自然史有足夠的了解第八頁，共九十六頁。篩檢試驗易于被群眾接受被篩檢的疾病(Bing)應有可識別的早期臨床表現和體征有連續而完整的篩檢計劃篩檢的效果要有好的收益第九頁，共九十六頁。例：胃癌肝癌宮頸癌

鋇(Bei)餐AFP涂片

B超

B超

活檢CT掃描活檢第十頁，共九十六頁。篩檢方法要求靈敏度高，一定特異度簡單(Dan)、價廉、快速安全、群眾易接受第十一頁，共九十六頁。診斷試(Shi)驗（diagnostictest)指用某種/某些試驗方法把患某種疾病的病人從可疑患者及無病者中區分出來（是用于確定和排除疾病的試驗方法）第十二頁，共九十六頁。臨床(Chuang)檢驗儀器檢查影像診斷特異癥狀……第十三頁，共九十六頁。診(Zhen)斷試驗目的診斷疾病從可疑人群中發現病人隨訪病情觀察療效判定指標第十四頁，共九十六頁。臨床治療表面(Mian)健康人群健康人可疑病人病人非病人篩檢診斷篩檢與診斷試驗流程圖第十五頁，共九十六頁。第十六頁，共九十六頁。篩檢試驗(Yan)與診斷試驗(Yan)的區別篩檢試驗診斷試驗對象健康人/無癥狀的患者可疑患者/患者目的把患者及可疑患者與非患者區分開來

患者與可疑有病但實際無病的人區分開來

要求快速、簡便、高靈敏度真實、可靠、高特異度費用廉價

費用較高

處理陽性者須進一步作診斷試驗以便確診

陽性者要進行治療

第十七頁，共九十六頁。第二節診斷試驗評價(Jia)的設計用待評價的診斷試驗和標準診斷方法（金標準）檢測相同的受檢對象將檢測結果與標準方法檢測結果進行比較通過計算各種指標來評價該試驗對某病的診斷價值。第十八頁，共九十六頁。真陽性(a)假陽性(b)假陰性(c)真陰性(d)受試人(Ren)群

診斷試驗

陰性陽性金標準

患者

非患者

診斷試驗原理第十九頁，共九十六頁。（一）確定金標(Biao)準（goldstandard）金標準：

指的是一種公認的，最可靠的能將有病和無病分開的標準診斷方法（最可靠的診斷方法）。病理、手術、造影、核素掃描、隨訪證實。目的：將研究人群準確地分為患病和未患病兩組第二十頁，共九十六頁。

腫瘤: 病理學檢查冠脈狹窄冠狀動脈造影(Ying)金標準具有創傷性，因此探求一些新的診斷方法（診斷試驗），并比較其與金標準的差別、得失及推廣價值有現實意義。第二十一頁，共九十六頁。第二十二頁，共九十六頁。（二）研究(Jiu)對象的選擇明確的納入、排除研究標準篩檢試驗：一般人群或高危人群診斷試驗：來自臨床病例可疑患者第二十三頁，共九十六頁。代表性:金標準診斷患病者，應包括該病的各種類型金標準診斷未患病者，可比，含一些需鑒別診斷者、易混淆其他疾病患者。分組：檢查前不分組，整(Zheng)理資料時才按金標準分組。第二十四頁，共九十六頁。（三）樣本(Ben)大小的估計相關的參數：顯著性水平α值，α值越小，樣本量越大。容許誤差δ，δ小，樣本量大。靈敏度或特異度的估值p，P=50%時樣本量最大，離50%越遠，樣本量越少。方法：公式法或查表法（P142）第二十五頁，共九十六頁。第二十六頁，共九十六頁。（四）測(Ce)量用待評價方法與標準方法對每個研究對象測量，最好采用盲法。測量方法(具體，可操作性，可重復性)測量質量控制第二十七頁，共九十六頁。第二十八頁，共九十六頁。（五）截斷點(Dian)的選定待評價試驗的觀察值的正常與異常的界定截斷點(cutoffpoint)界值(criticalvalue)將試驗結果劃分為陽性與陰性兩部分。第二十九頁，共九十六頁。選取(Qu)截斷點的方法ROC曲線受試者工作曲線（receiveroperationcharacteristiccurve,ROC）統計學方法兩組測量值分布交叉對應點尤登指數最大值對應點第三十頁，共九十六頁。控(Kong)制偏倚選擇偏倚錯分偏倚測量偏倚對照的選擇與構成第三十一頁，共九十六頁。（六(Liu)）資料的整理以金標準判定為準，將每個對象分為患病或未患病以待評價方法檢測結果為準，將每個對象分為該病陰性或陽性第三十二頁，共九十六頁。診斷試驗金標準診斷合計患某病未患某病陽性真陽性(a)假陽性(b)a+b陰性假陰性(c)真陰性(d)c+d合計a+cb+dN診斷試驗的(De)四格表第三十三頁，共九十六頁。案(An)例研究者對60例肝癌患者和112例非肝癌患者血清γ-谷氨酰轉肽同工酶Ⅱ（GGT-Ⅱ

）進行檢測，以GGT-Ⅱ≥6.5U/L判斷為陽性。檢測結果為：肝癌的患者中陽性56人，非肝癌患者中陽性24人。如何判斷GGT-Ⅱ檢測對肝癌的診斷價值？第三十四頁，共九十六頁。GGT-Ⅱ標準診斷法合計HCC非HCC陽性a+b陰性假陰性(c)真陰性(d)c+d合計60112N真陽(Yang)性（56）假陽性（24）第三十五頁，共九十六頁。第三節診斷試驗(Yan)的評價指標真實性(validity)可靠性(reliability)收益第三十六頁，共九十六頁。（一）真實(Shi)性（validity）又稱有效度、準確性,是測量值與實際值的符合程度，即反映客觀事物的正確程度。待評價的試驗結果與金標準的診斷結果的符合程度。第三十七頁，共九十六頁。診斷金標準試驗患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+da+b+c+d1.

靈敏(Min)度

sensitivity（真陽性率）：Se=a/(a+c)×100%即（金標準）診斷為有患病，且被診斷試驗正確判斷為陽性的百分比。即患者被判斷為陽性的概率反映檢出患者的能力第三十八頁，共九十六頁。2.特異度(Du)

specificity(真陰性率）：診斷金標準試驗患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+da+b+c+dSp=d/(b+d)×100%即（金標準診斷為）未患病者，且被診斷試驗正確判斷為陰性的概率。反映鑒別非患者的能力第三十九頁，共九十六頁。3.漏診率(Lv)

(假陰性率）：falsenegativerate待評金標準患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+da+b+c+d實際患病，被診斷試驗判為陰性的百分比。反映試驗漏診病人的情況=c/(a+c)×100%=1-Se第四十頁，共九十六頁。實際未患病，而被診斷試驗判為陽性的概率。反映(Ying)將非患者錯誤診斷的可能程度。

4.誤診率

（假陽性率）：falsepositiverate待評金標準患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+da+b+c+d=b/(b+d)×100%=1-Sp第四十一頁，共九十六頁。5.

準(Zhun)確度（accuracy)是指狹義的準確度，又稱總符合率，粗一致性（crudeagreementrate）是觀察值與標準值或真實值的符合程度。反映正確診斷患者與非患者的能力，準確度高真實性好。第四十二頁，共九十六頁。準(Zhun)確度＝(a+d)/(a+b+c+d)×100%調整一致率＝×100%第四十三頁，共九十六頁。6.尤(You)登指數

Youden’sindex：是評價真實性的綜合指標，發現真正患者與非患者的總能力。尤登指數＝靈敏度＋特異度－1

范圍０～１，越接近1，診斷試驗的真實性越好。第四十四頁，共九十六頁。7.似然比

likelihoodratio,

LR

:

診斷試驗的結果在患者中出現的概率與非患者中出現概率之比。

陽性似然比（+LV）=真(Zhen)陽性率/假陽性率

=[a/(a+c)]/[b/(b+d)]=Se/

陰性似然比（-LV)

=假陰性率/真陰性率

=[c/(a+c)]/[d/(b+d)]=β/Sp待評金標準患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+dN第四十五頁，共九十六頁。預測值

predictivevalue,PV：

陽性預測值（+PV）：陽性試驗結果中實際患者的百分率(Lv)，即診斷試驗陽性者患病的概率(Lv)。陰性預測值（-PV）：陰性試驗結果中實際未患病者的百分率，即診斷試驗陰性者未患病的概率。

待評金標準患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+dN計算公式：

+PV=a/(a+b)計算公式：-PV=d/（c+d）第四十六頁，共九十六頁。靈敏度Se=a/（a+c）特異度Sp=d/（b+d）假陰性率β=c/（a+c）假陽性率α=b/（b+d）

a+cb+da+b+c+dabdc陽(Yang)性陰性患病非患病真實性的評價指標+PV=a/(a+b)+LR=(a/(a+c))/(b/(b+d))-PV=d/(c+d)-LR=(c/(a+c))/(d/(b+d))一致率=（a+d)/(a+b+c+d)尤登指數（YI）=Se+Sp-1=1--

真陽性假陽性

a+b

假陰性真陰性c+d第四十七頁，共九十六頁。例題：210例心肌梗死患(Huan)者和810例非心肌梗死患者血清肌酸激酶（CK試驗），結果如下表：CK試驗心肌梗死合計有無陽性16580245陰性45730775合計2108101020請計算靈敏度、特異度、一致率、約登指數、陽性預告值、陰性預告值、陽性似然比、陰性似然比第四十八頁，共九十六頁。CK心肌梗死合計有無陽性16580245陰性45730775合計2108101020Se=165/210=78.6%Sp=730/810=90.1%一致(Zhi)率=(165+730)/1020=87.7%+PV=165/245=67.3%-PV=730/775=94.2%+LR=(165/210)/(80/810)=8.1-LR=(45/210)/(730/810)=0.3YI=Se+Sp-1=0.786+0.901-1=0.687

第四十九頁，共九十六頁。選擇截斷點(Dian)的方法1.統計學方法正態分布法均數±標準差僅適于正態分布資料百分位數法第5或第95百分位數正態、偏態資料都可第五十頁，共九十六頁。第五十一頁，共九十六頁。頻(Pin)數測量值第5百分位數頻數測量值第95百分位數血紅蛋白白細胞計數第五十二頁，共九十六頁。2.繪制ROC曲線(受試者工作特征曲線)(Receiveroperatorcharacteristiccurve)

方法:真陽性率(靈敏度)為縱坐標假陽性率（1-特異度）為橫坐標繪制光滑曲線，選擇曲線轉彎處，距左(Zuo)上角最近那一點為截斷點。優點:可表示靈敏度和特異度之間的關系兩種指標都考慮到。第五十三頁，共九十六頁。餐后2小時血糖mg/100ml）靈敏度（％）特異度（％）7098.68.88097.125.59094.347.610088.669.811085.784.112071.492.513064.396.914057.199.415050.099.616047.199.817042.9100.018038.6100.019034.3100.020027.1100.0第五十四頁，共九十六頁。橫軸表(Biao)示假陽性率(1-特異度)縱軸表示真陽性率(靈敏度)點代表篩檢試驗的特定陽性標準值相對應的靈敏度和特異度對子第五十五頁，共九十六頁。3.兩組分布交叉對(Dui)應之點第五十六頁，共九十六頁。4.尤登指數最大值(Zhi)對應點CK試驗不同截斷點診斷心肌梗死的評價指標截斷點靈敏度(%)特異度(%)尤登指數

320371000.3728042990.4124050980.4820058980.5616067980.6512080940.74809388

0.814099680.67110000.00第五十七頁，共九十六頁。最終截斷點(Dian)的確定，還是要考慮如下因素：篩檢或診斷試驗的目的試驗的方法疾病的特點收益第五十八頁，共九十六頁。真(Zhen)實性指標間的關系靈敏度與特異度的關系

理想的診斷試驗是靈敏度和特異度都高的方法，靈敏度或特異度可以通過調整截斷點來提高，但二者不能同時提高，提高其中一個，另一個必然降低。診斷標準定于E點，靈敏度差，特異度好。診斷標準定于C點，靈敏度好，特異度差。第五十九頁，共九十六頁。臨床工作中如何權衡(Heng)Se和Sp問題一般地說，以篩檢、初診和排除診斷為目的，或漏診會造成嚴重后果的疾病，應采取Se高的方法；反之，以確診為目的，或誤診會導致病人嚴重負擔，甚至因采取一些不恰當的診治措施，有可能造成嚴重并發病或毒副作用者，則采取Sp高的檢測方法。第六十頁，共九十六頁。預告值與患病(Bing)率、靈敏度和特異度的關系特異度(%)靈敏度（％）50607080909599502.02.42.83.23.53.73.9602.53.03.43.94.44.64.8703.33.94.55.25.86.16.3804.85.86.77.68.48.89.2909.210.912.514.015.516.216.89517.019.722.224.626.927.928.89950.555.058.862.064.766.066.9患病率為2%時,不同靈敏度、特異度的陽性預告值(%)當患病率固定不變時，特異度的改變對陽性預告值的影響較靈敏度改變引起的影響要大。特異度愈高，陽性預告值愈高。第六十一頁，共九十六頁。患(Huan)病率（%）預告值（%）預告值與患病率的關系當靈敏度和特異度固定不變時，人群患病率越低，試驗的陽性預告值愈低，陰性預告值愈高；反之，患病率越高，陽性預告值愈高，陰性預告值愈低。__+PV

-PV第六十二頁，共九十六頁。前(Qian)列腺酸性磷酸酶對前(Qian)列腺癌的陽性預告值

患病率(1/10萬)陽性預告值(%)一般人群350.4男性75歲以上5005.6臨床可疑的前列腺結節93.050000第六十三頁，共九十六頁。

二者都顯示試驗的檢驗效(Xiao)能，反映檢驗結果的正確率，但：預告值表示較客觀、但不穩定，易受患病率的影響；似然比雖然不直觀，但比較穩定，不受患病率的影響，可用于不同試驗的比較。預告值與似然比的關系第六十四頁，共九十六頁。（二(Er)）可靠性（reliability）又稱可重復性，表示在試驗條件完全相同的情況下，進行重復操作獲得相同結果的穩定程度。第六十五頁，共九十六頁。影響可靠性的因素

（1）試驗所用試劑、儀器和試驗條件變異；（2）觀察者變異；（3）調查對象的生(Sheng)物學變異

應對被觀察者的不同時機、不同試驗條件、不同觀察者之間的一致性進行評價第六十六頁，共九十六頁。可靠性評(Ping)價指標1.計量資料標準差變異系數第六十七頁，共九十六頁。2.計數資料（1）觀察符合率兩名觀察者對同一事物的觀察或同一觀察者對同一事物兩次觀察的結果一致的百分(Fen)率。（2）卡帕值（Kappavalue）是評價觀察符合程度的常用指標，是實際符合率與最大可能符合率之比。第六十八頁，共九十六頁。

完全不符合

觀察符合率：78％

完全符合

除外機遇后單獨機遇預期符合率=51%

實際符合率=27%

除外機遇后最大可(Ke)能符合率49％

27%Kappa==0.5549%第六十九頁，共九十六頁。Po-Pc除外機遇的實際符合率K==1-Pc除外機遇的最大(Da)可能符合率

a+d式中Po（觀察符合率）=N

E(a)+E(d)Pc（機遇符合率）=N

第七十頁，共九十六頁。

n1m1n2m2E(a)=;E(d)=NN2（ad-bc)=(a+b)(b+d)+(a+c)(c+d)第七十一頁，共九十六頁。兩名眼科醫生對100張眼底圖的診斷(Duan)結果B醫師A醫師合計輕或無視網膜病中或重度視網膜病輕或無視網膜病46(a)10(b)56(R1)中或重度視網膜病12(c)32(d)44(R2)合計58(C1)42(C2)100(N)

46+32觀察符合率==78％

100第七十二頁，共九十六頁。Kappa值(Zhi)的意義（1977標準）0.81～1.0很好符合0.61～0.80高度符合0.41～0.60中度符合0.21～0.40一般符合第七十三頁，共九十六頁。Fleiss(1981)三級劃(Hua)分0.75~1.00很好符合0.40~0.74一般符合0.01~0.39缺乏符合第七十四頁，共九十六頁。A真實和可靠B真實但不可靠C不真實，但可靠D既(Ji)不真實，也不可靠真實性與可靠性的關系－不是必定相關的第七十五頁，共九十六頁。預測值生物學效果評價檢出新病例的數量檢出新病例的預后高危人群的疾病防治(Zhi)效果社會和經濟效益評價成本效果、成本效益、成本效用分析（三）收益第七十六頁，共九十六頁。預測值

predictivevalue,PV：

陽性預測值（+PV）：陽性試驗結果中實際患者的百分率，即診斷(Duan)試驗陽性者患病的概率。陰性預測值（-PV）：陰性試驗結果中實際未患病者的百分率，即診斷試驗陰性者未患病的概率。

待評金標準患病未患病＋aba+b－cdc+da+cb+dN計算公式：

+PV=a/(a+b)計算公式：-PV=d/（c+d）第七十七頁，共九十六頁。不同患病率情況下，預告值(Zhi)的計算方法1.簡單四格表法：假定N=1000，按已知患病率、靈敏度和特異度可推出表內各數，計算之。2.公式法

P×Se

陽性預告值=P×Se+(1-Spe)×(1-P)Spe×(1-P)

陰性預告值=Spe(1P)+(1-Se)×P

式中P-患病率，P=(a+c)/(a+b+c+d)第七十八頁，共九十六頁。驗后(Hou)概率驗后概率=(驗前概率×LR)/[1+驗前概率×（LR-1）]第七十九頁，共九十六頁。案(An)例某患病者因急腹痛8小時入院，據其特點有50%可能為急性闌尾炎，近一步檢查發現馬氏點壓痛、反跳痛，已知該檢查的陽性似然比為4，求該患者的驗后概率？第八十頁，共九十六頁。驗后概率(Lv)=(驗前概率×LR)/[1+驗前概率×（LR-1）]驗后概率=(0.5×4)/[1+0.5×（4-1）]=80%第八十一頁，共九十六頁。Example:Mammographyscreeningofunselectedwomen

DiseasestatusCancerNocancerTotalPositive1329851,117Negative4762,29562,342Total17963,28063,459

Prevalence=0.3%(179/63,459)Se=73.7%Sp=98.4%PV+=11.8%PV–=99.9%Source:ShapiroSetal.,PeriodicScreeningforBreastCancer第八十二頁，共九十六頁。四、聯(Lian)合試驗采用多個篩檢試驗檢測一種疾病，以提高靈敏度或特異度，滿足提高篩檢試驗真實性的需要聯合試驗的方式系列試驗平行試驗第八十三頁，共九十六頁。系列試(Shi)驗：串聯只有全部試驗皆為陽性，才認為是陽性（有病）若一項為陰性，則認為是陰性，后續試驗終止。提高了特異性；但降低了靈敏度和增大了漏診。123第八十四頁，共九十六頁。

2）平行試驗(Yan)：并聯只要有一個試驗為陽性，就判定為陽性（有病）全部試驗陰性，才判定為陰性。提高了靈敏度，但特異度下降和增大了誤診。123第八十五頁，共九十六頁。對(Dui)