诊断试验的评价课件

诊断试验的评价 DIAGNOSTIC TESTING 哈尔滨医科大学赵亚双诊断试验的评价DIAGNOSTICTESTING哈1第一节第一节 概述概述 一、概念一、概念 二、目的意义二、目的意义第二节诊断试验的评价第二节诊断试验的评价 一、诊断试验评价的原理一、诊断试验评价的原理 二、真实性二、真实性 三、可靠性三、可靠性 四、预测值四、预测值第三节诊断试验评价的基本步骤第三节诊断试验评价的基本步骤 一、确定金标准一、确定金标准 二、确定研究对象二、确定研究对象 三、估计样本含量三、估计样本含量 四、盲法判断试验结果四、盲法判断试验结果 五、整理分析资料五、整理分析资料 六、质量控制六、质量控制第四节第四节 诊断试验评价的原则诊断试验评价的原则 一、诊断性性试验与金标准盲法比较和评价一、诊断性性试验与金标准盲法比较和评价 二、纳入研究病例的分析与评价二、纳入研究病例的分析与评价 三、病例来源三、病例来源 四、重复性、合理性及临床意义四、重复性、合理性及临床意义 五、诊断试验正常值的确定五、诊断试验正常值的确定诊断试验的评价课件2第一节 概述一、诊断试验的概念 诊断试验（diagnostic test）:是指应用实验、仪器设备等手段对疾病进行诊断的一切检测方法。包括各种实验室检查（生物化学、免疫学、微生物学、病理学等）、影像诊断（超声波、CT、X线、核磁共振等）、仪器检查（心电图、脑电图、核素扫描、内窥镜等），还包括病史询问、体格检查等。第一节概述一、诊断试验的概念3诊断试验的目的:是把病人与可疑有病、但实际无病的人区别开来，以便对确诊的病人给予相应的治疗。诊断试验的目的:4二、为什么要评价诊断试验新的诊断试验方法不断被提出现有诊断方法缺陷需要新的方法对诊断结果的解释（指导临床实践）阳性结果 阴性结果 是否受患病率的影响二、为什么要评价诊断试验5上海医科大学临床流行病学中心调查结果抽查了有关诊断试验评价的论著112篇 1985、1995年在5种中华医学会系列杂志发表结果：90%以上的论著设计不合理 缺乏金标准：18篇进行评价 仅有阳性率：40篇（无敏感度、特异度等评价 指标）用LR（似然比）和AUCROC（ROC曲线下面积）：0上海医科大学临床流行病学中心调查结果抽查了有关诊断试验评价的6多数论著的设计：选择一组病例，一组对照(其他病人或健康人)，再应用新的诊断试验进行测定，然后两组比较了解其诊断价值。临床流行病学对诊断试验评价的研究设计方法尚不普及，许多临床医师对评价指标尚不了解，要提高我国诊断试验评价的研究水平还需要做不少工作。多数论著的设计：7第二节诊断试验的评价第二节诊断试验的评价一、基本原理（Basic principle）金标准金标准（Gold standard）：这种公认的、可靠的、准确的诊断方法，在诊断试验中称之为。ThebestavailabletestthatisusedascomparisoniscalledtheGOLDSTANDARD 如病理检查(活检、尸检)、手术探查、病原体的分离及抗体检测、特殊影象学检查等。有些疾病尚无特异性诊断标准，则以专家制订、得到公认的临床诊断标准为依据。Needtorememberthatallgoldstandardsareactuallygold,though:newtestmaybebetterthanthegoldstandard第二节诊断试验的评价一、基本原理（Basicprinci8一、基本原理（Basic principle）用金标准进行检查或检验，可将试验对象分为两组，即金标准确诊的患某病组及金标准排除的未患某病组。用新方法进行的诊断试验所得出的患病与未患病的结果分别与金标准方法所得出患病与未患病的结果比较，根据其是否一致对试验方法进行评价。如果新方法试验所得的结果与金标准试验所得结果符合程度越高，这个新方法的诊断价值就越高，反之亦然。一、基本原理9表 血清肌酸磷酸激酶测定诊断急性心肌梗死 血清磷酸 急性心肌梗死（金标准判定）肌酸激酶 有 无 合计 阳性 225 24 249 阴性 25 121 146 合 计 250 145 395 250249表血清肌酸磷酸激酶25024910一、基本原理（Basic principle）构建四格表（构建四格表（Constructandinterpreta2X2table）：）：Byconvention,thegoldstandard(truth)goesacrossthetopandthenewtestgoestothesideThefourquadrantsofthe2X2representtruepositives(TP),falsepositives(FP),falsenegatives(FN),andtruenegatives(TN).一、基本原理（Basicprinciple）构建四格表（11DiagnosticTestPrincipleDiseaseStatus(GoldStandard)PresentAbsentTestPositiveTestNegativeDiagnosticTestPrincipleDisea12DiagnosticTestPrincipleDiseaseStatus（GoldStandard）PresentAbsentTestPositiveTrue Positive（真阳性）TestNegative真阳性真阳性（True positive）：表示用金标准方法确诊患某病而用新方法试验亦判定为阳性者；DiagnosticTestPrincipleDisea13DiagnosticTestPrincipleDiseaseStatus（GoldStandard）PresentAbsentTestPositiveTestNegativeTrue Negative（真阴性）真阴性真阴性（True negative）是指用金标准方法已确诊未患某病而用新方法试验也判定为阴性者。DiagnosticTestPrincipleDisea14DiagnosticTestPrincipleDiseaseStatus（GoldStandard）PresentAbsentTestPositiveFalse Positive（假阳性）TestNegative假阳性假阳性（False positive）是指用金标准方法确诊未患某病而用新方法试验却判定为阳性者；DiagnosticTestPrincipleDisea15DiagnosticTestPrincipleDiseaseStatus（GoldStandard）PresentAbsentTestPositiveTestNegativeFalse Negative（假阴性）假阴性假阴性（False negative）是指用金标准方法确诊患某病而用新方法试验却判定为阴性者。DiagnosticTestPrincipleDisea16第二节诊断试验的评价第二节诊断试验的评价二、真实性二、真实性(Validity)：真实性又称有效性或准确度或准确度(Accuracy，是指诊断试验所获得的测量值与实际值（“金标准金标准”）的符合程度。真实性指标：灵敏度，特异度，約登指数，一致性，似然比 第二节诊断试验的评价二、真实性(Validity)：17真实性真实性(Validity)(Validity)DiseaseStatusPresentAbsentTestPositiveaba+bTestNegativecdc+da+cb+da+b+c+dSensitivity=a/(a+c)Sensitivity(SN)istheabilityofthetesttofindpeoplewhohavethedisease(i.e.,newtestispositivewhengoldstandardispositive)灵敏度：是试验发现有病的人的能力，即实际（金标准）诊断为“有”病的病例中，诊断性试验检测为阳性例数的比例。真实性(Validity)DiseaseStatusPre18真实性真实性(Validity)(Validity)DiseaseStatusPresentAbsentTestPositiveaba+bTestNegativecdc+da+cb+da+b+c+dSensitivity=a/(a+c)Specificity=d/(b+d)Specificity(SP)istheabilityofthetesttoidentifypeoplewhodonothavethedisease(i.e.,thenewtestisnegativewhenthegoldstandardisnegative）特异度：是甄别出没有病的人的能力，即实际（金标准）无病的例数中，诊断试验结果为阴性的比例。真实性(Validity)DiseaseStatusPre19真实性真实性(Validity)(Validity)DiseaseStatusPresentAbsentTestPositiveaba+bTestNegativecdc+da+cb+da+b+c+dSensitivity=a/(a+c)Specificity=d/(b+d)Falsenegative=c/(a+c)假阴性率假阴性率：在金标准方法已确诊患某病组中，新试验方法错判为阴性的比例，即假阴性所占的百分率。也叫漏诊率，漏诊率与敏感度互为补数真实性(Validity)DiseaseStatusPre20真实性真实性(Validity)(Validity)DiseaseStatusPresentAbsentTestPositiveaba+bTestNegativecdc+da+cb+da+b+c+dSensitivity=a/(a+c)Specificity=d/(b+d)Falsepositive=b/(b+d)假阳性率假阳性率：在金标准方法已确诊未患某病组中，用新方法试验将其错误判定为阳性，即假阳性部分所占的百分率。也叫误诊率。误诊率。真实性(Validity)DiseaseStatusPre21表 血清肌酸磷酸激酶测定诊断急性心肌梗死 血清磷酸 急性心肌梗死（金标准判定）肌酸激酶 有 无 合计 阳性 225 24 249 阴性 25 121 146 合 计 250 145 395 敏感度（真阳性率）=（225/250）100%=90.0%，漏诊率（假阴性率）=（25/250）100%=10.0%，误诊率（假阳性率）=（24/145）100%=16.6%；特异度（真阴性率）=（121/145）100%=834%表血清肌酸磷酸激酶敏感度（真阳性率）=（225/250）222、选择适宜的灵敏度与特异度选择适宜的灵敏度与特异度（1 1）、一项好的诊断方法应该既没有漏诊也没有误诊，即）、一项好的诊断方法应该既没有漏诊也没有误诊，即100%100%的的正确诊断，正确诊断，理想的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布 现实的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布2、选择适宜的灵敏度与特异度（1）、一项好的诊断方法应该既没23血糖试验不同血糖水平阳性界值的灵敏度和特异度血糖试验不同血糖水平阳性界值的灵敏度和特异度血糖水平血糖水平 灵敏度灵敏度 特异度特异度 血糖水平血糖水平 灵敏度灵敏度 特异度特异度（mg/100ml）（）（）（mg/100ml）（）（）80 100.0 1.2 150 64.3 96.1 90 98.6 7.3 160 55.7 98.6 100 97.1 25.3 170 52.9 99.6 110 92.9 48.4 180 50.0 99.8 120 88.6 68.2 190 44.3 99.8 130 81.4 82.4 200 37.1 100.0 140 74.3 91.2灵敏度与特异度之间的关系则是灵敏度与特异度之间的关系则是当其中一个升高时，另一个必然降低当其中一个升高时，另一个必然降低血糖水平灵敏度特异度24NumberofpersonsMeasurementDiagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NormalAbnormalacbdNormalacdbNumberofpersonsMeasurementDi25Diagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NumberMeasurementWherecut-offisplaceddeterminessensitivityandspecificityDiagnostictestsuseanarbitr26Diagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NumberMeasurementWherecut-offisplaceddeterminessensitivityandspecificityNormalAbnormalFewFalseNegativesHighSensitivity-result+resultDiagnostictestsuseanarbitr27Diagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NumberMeasurementWherecut-offisplaceddeterminessensitivityandspecificityNormalAbnormalFewFalsePositivesHighSpecificity-result+resultDiagnostictestsuseanarbitr28Diagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NumberMeasurementWherecut-offisplaceddeterminessensitivityandspecificityNormalAbnormalTradeoffbetweenFalseandFalse+-result+resultDiagnostictestsuseanarbitr29Diagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NumberMeasurementTestwithHighSensitivityNormalAbnormalAnegativeresultallowsyoutorule-outwhateveryouaretesting-result+resultSnNoutDiagnostictestsuseanarbitr30Diagnostictestsuseanarbitrarycut-offtoseparatetwopopulations(normalvs.abnormal)NumberMeasurementTestwithHighSpecificityNormalAbnormalApositiveresultallowsyoutorule-inwhateveryouaretesting-result+resultSpPinDiagnostictestsuseanarbitr31（2 2）、选择诊断标准时）、选择诊断标准时，一般要遵循以下原则原则：1)1)选择高灵敏度筛检试验，目的是选择高灵敏度筛检试验，目的是尽可能发现可疑病人。尽可能发现可疑病人。某种疾病的早期发现、早期诊断将使病人某种疾病的早期发现、早期诊断将使病人获得有效治疗和康复，漏诊或延误诊断将会造成获得有效治疗和康复，漏诊或延误诊断将会造成严重后果。严重后果。（2）、选择诊断标准时，一般要遵循以下原则：1)选择高32）选择高特异度诊断试验，避免误诊。）选择高特异度诊断试验，避免误诊。误诊将会对病人造成严重的心理、生理和经误诊将会对病人造成严重的心理、生理和经济上的影响。济上的影响。对某种疾病的诊断持怀疑态度，需确定诊断。对某种疾病的诊断持怀疑态度，需确定诊断。）选择灵敏度和特异度均较高的诊断试验）选择灵敏度和特异度均较高的诊断试验如果某种疾病漏诊和误诊同等重要，应将诊断试如果某种疾病漏诊和误诊同等重要，应将诊断试验阳性界值定在灵敏度和特异度均较高的位置。验阳性界值定在灵敏度和特异度均较高的位置。）选择高特异度诊断试验，避免误诊。33（3 3）联合试验提高灵敏度或特异度）联合试验提高灵敏度或特异度联合试验是指采用多个筛检试验检测一种疾病，联合试验是指采用多个筛检试验检测一种疾病，达到提高筛检试验灵敏度或特异度的目的，以满足提高达到提高筛检试验灵敏度或特异度的目的，以满足提高筛检试验真实性的需要。筛检试验真实性的需要。)串联试验串联试验（serial test）也称系列试验，是指采用几种筛检方法检测疾病，只有全部检测均为阳性者才判为阳性，凡有一项检测结果为阴性即判为阴性。)并联试验并联试验（parallel test）也称平行试验，是指采用几种筛检方法检测疾病，凡有一项检测为阳性者即判为阳性，所有检测均为阴性才判为阴性。（3）联合试验提高灵敏度或特异度34联合试验筛检糖尿病的结果联合试验筛检糖尿病的结果试验结果试验结果串联试验串联试验并联试验并联试验尿糖血糖尿糖血糖糖尿病病人非病人糖尿病病人非病人结果结果结果结果1410331111721357599合计合计1997641试验结果35 筛检筛检 试验试验 糖尿病糖尿病 非病人非病人 灵敏度灵敏度 特异度特异度 假阴性率假阴性率 假阳性率假阳性率 试验试验 结果结果 病人病人 单项尿糖阳性单项尿糖阳性1313165.8399.5934.170.41阴性阴性 687610单项血糖阳性单项血糖阳性 1503275.3899.5824.620.42 阴性阴性 49 7609串联试验阳性串联试验阳性 117 2158.7999.7341.210.27阴性阴性 82 7620合计合计199 7641并联试验并联试验 阳性阳性1644282.41 99.45 17.590.55 阴性阴性 357599 合计合计1997641单项试验及联合试验筛检糖尿病结果单项试验及联合试验筛检糖尿病结果筛检试验糖尿病36计算上表中联合试验的灵敏度和特异度，计算上表中联合试验的灵敏度和特异度，串联试验：灵敏度串联试验：灵敏度117/199100%58.79%特异度特异度(10+11+7599)/7641100%99.73%并联试验：灵敏度并联试验：灵敏度(14+33+117)/199100%82.41%特异度特异度7599/7641100%99.45%计算上表中联合试验的灵敏度和特异度，37如果两个筛检试验彼此完全独立，则可以采用下列公式计算联如果两个筛检试验彼此完全独立，则可以采用下列公式计算联合试验的灵敏度和特异度。合试验的灵敏度和特异度。并联试验的灵敏度灵敏度（灵敏度）并联试验的灵敏度灵敏度（灵敏度）灵敏度灵敏度并联试验的特异度特异度并联试验的特异度特异度特异度特异度 串联试验的灵敏度灵敏度串联试验的灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度 串联试验的特异度特异度（特异度）串联试验的特异度特异度（特异度）特异度特异度 在联合试验时，应先进行特异度高的试验，后用灵敏度高在联合试验时，应先进行特异度高的试验，后用灵敏度高的试验，这样筛检的效率更高。的试验，这样筛检的效率更高。如果两个筛检试验彼此完全独立，则可以采用下列公式计算联合试验382 2约登指数约登指数正确诊断指数正确诊断指数约登指数（约登指数（Youdens indexYoudens index）是灵敏度与特异度之和减。）是灵敏度与特异度之和减。约登指数灵敏度特异度约登指数灵敏度特异度指数范围从，约登指数越接近于，诊断试验的真实指数范围从，约登指数越接近于，诊断试验的真实性越好，反之越差。性越好，反之越差。约登指数表示诊断试验能够正确地判断病人和非病人的能力。约登指数表示诊断试验能够正确地判断病人和非病人的能力。2约登指数393 3一致性一致性 分为粗一致性（分为粗一致性（Crude agreementCrude agreement）和调整一致性）和调整一致性(Adjusted agreement)(Adjusted agreement)，下式计算：，下式计算：粗一致性粗一致性=A+DA+B+C+D100调整一致性调整一致性=粗粗一致性和调整一致性说明诊断检试验阳性与阴性一致性和调整一致性说明诊断检试验阳性与阴性结果均正确的百分比。它表示诊断试验的真实性。结果均正确的百分比。它表示诊断试验的真实性。14（AA+B+AA+C+DB+D+DC+D)1003一致性A+DA+B+C+D100粗一致性404 4似然比似然比(likelihood ratio(likelihood ratio）似然比为病人中出现某种检测结果的概率与非病人中出现似然比为病人中出现某种检测结果的概率与非病人中出现相应结果的概率之比。相应结果的概率之比。1)1)阳性似然比阳性似然比(Positive likelihood ratio)(Positive likelihood ratio)是指真阳性率与假阳性率之比，说明病人中出现某种检是指真阳性率与假阳性率之比，说明病人中出现某种检测结果阳性的概率是非病人的多少倍，即一项试验按某已定测结果阳性的概率是非病人的多少倍，即一项试验按某已定标准判断某病人结果为阳性标准判断某病人结果为阳性，阳性似然比阳性似然比=A/（A+C）B /（B+D）4似然比(likelihoodratio）阳性似然比=A41 2)2)阴性似然比（阴性似然比（negative likelihood rationegative likelihood ratio）是指）是指假阴性率与真阴性率之比，说明病人中出现某种检测假阴性率与真阴性率之比，说明病人中出现某种检测结果阴性的概率是非病人的多少倍。结果阴性的概率是非病人的多少倍。阴性似然比阴性似然比=C /(A+C）D/(B+D）阳性似然比越大筛检试验的真实性越好；筛检试验阳性似然比越大筛检试验的真实性越好；筛检试验才可能具有临床价值，阴性似然比越小筛检试验的真才可能具有临床价值，阴性似然比越小筛检试验的真实性越好。实性越好。2)阴性似然比（negativelikelihood42例例例糖尿病患者及例正常人在口服葡萄糖小时例糖尿病患者及例正常人在口服葡萄糖小时后进行血糖试验，若以血糖后进行血糖试验，若以血糖1 1mg/100mlmg/100ml为阳性标准，其检测为阳性标准，其检测结果如表，用上述指标对此诊断试验的真实性进行评价。结果如表，用上述指标对此诊断试验的真实性进行评价。糖尿病的诊断试验糖尿病的诊断试验筛检试验筛检试验（血糖测定）（血糖测定）金标准金标准合计合计糖尿病病人糖尿病病人正常人正常人阳性阳性（7.2mmol/L）（真阳性）（真阳性）（假阳性）（假阳性）阴性阴性（7.2mmol/L）（假阴性）（假阴性）（真阴性）（真阴性）合计合计例例糖尿病患者及例正常人在口服葡萄糖小时后进43灵敏度 62/(62+8)100%88.57%确诊的糖尿病病人中血糖试验阳性或异常人数所占的比例为88.57%特异度348/（162+348）100%68.24%正常人中血糖试验阴性或正常人数所占的比例为68.24%假阴性率8/（62+8）100%11.43%确诊的糖尿病病人中血糖试验为阴性或正常的人数所占的比例为假阳性率162（162+348）100%31.76%正常人中血糖试验阳性或异常的人数所占的比例为31.76%约登指数88.57%68.24%10.57诊断试验的评价课件44 粗一致性粗一致性(62+348)/(62+348)/（62+162+8+62+162+8+348348）100%100%80.39%80.39%调整一致性调整一致性1/462/1/462/（62+16262+162）+62/+62/（62+862+8）+348/+348/（8+3488+348）+348/+348/（162+3162+34848）100=70.56 100=70.56 粗一致性说明血糖诊断试验阳性与阴性结果均正确的百分粗一致性说明血糖诊断试验阳性与阴性结果均正确的百分比为比为80.39%80.39%。经调整得。经调整得70.56%70.56%。阳性似然比阳性似然比 88.57%/31.76%=2.7988.57%/31.76%=2.79 说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阳性的概率是正常人说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阳性的概率是正常人的的2.792.79倍。倍。阴性似然比阴性似然比11.43%/68.24%=0.1711.43%/68.24%=0.17 说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阴性的概率是正常人的说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阴性的概率是正常人的0.170.17倍。倍。粗一致性(62+348)/（62+45三、可靠性三、可靠性可靠性可靠性（Reliability）又称精密性又称精密性(Precision)(Precision)或重复或重复性性(Reproducibility)(Reproducibility)，是指在相同条件下重复试验获得，是指在相同条件下重复试验获得相同结果的稳定程度。具体地讲，可靠性是指某一诊断方相同结果的稳定程度。具体地讲，可靠性是指某一诊断方法重复测量同一受试者时所获结果的一致性。法重复测量同一受试者时所获结果的一致性。具具体体评评价价的的方方法法是是在在相相同同的的条条件件下下，用用待待评评价价的的诊诊断断试试验验对对同同一一组组研研究究对对象象作作两两次次相相同同的的测测量量，根根据据两两次次测测量量结结果计算相应指标，进行分析评价。果计算相应指标，进行分析评价。三、可靠性46（二）影响筛检试验可靠性的因素（二）影响筛检试验可靠性的因素研研究究对对象象的的生生物物学学差差异异同一指标对同一受试者重复测量时，测量结果不一致的现象。实实验验因因素素所所致致的的差差异异实验所用的仪器、设备、试剂实验条件不稳定或等采用非同一批次试剂时，均可导致重复实验结果的差异。观观察察者者的的差差异异由同一观察者或不同观察者对相同受试者的同一指标测量时，其结果会不一致。（二）影响筛检试验可靠性的因素47筛检开始前，影响可靠性因素的充分估计仪器设备统一校准同批次试剂测量及检查步骤标准化工作人员严格培训及适宜的检查场所的选择因素的影响被控制在最低限度。筛检开始前，影响可靠性因素的充分估计48四、预测值（Predictivevalues PVs）在实验医学，临床试验本身特点决定了试验的灵敏度和特异度，但灵敏度和特异度本身不能帮助临床医生。临床医生想知道如果诊断试验阳性(+PV)或阴性，试验本身是正确的概率。Inlaboratorymedicine,testcharacteristicsaredeterminedthatgiveustheSensitivityandSpecificityofatest:SNandSPdonothelpyoumuchasaclinician。Wewanttoknowwhatsthechancethetestisrightifthetestispositive(+PV)ornegative(-PV)四、预测值（PredictivevaluesPVs）49预测值阳性预测值阳性预测值：如果诊断试验结果是阳性“病人”真正有病的可能性。阴性预测值阴性预测值：如果试验结果是阴性，“病人”真正无病的概率。Positivepredictivevalue:LikelihoodthatthepatienthasthediseaseifthetestispositiveNegativePV:Likelihoodthatthepatientdoesnothavethediseaseifthetestisnegative预测值阳性预测值：如果诊断试验结果是阳性“病人”真正有病的可50PosandNegPredictiveValueGoldstandard+-New+PV=+TPFPTP/（TP+FP）test-FNTN-PV=TN/（TN+FN）SensitivitySpecificityPosandNegPredictiveValue51PosandNegPredictiveValueGoldstandard+-New+PV+TP/（TP+FP）test-PVTN/（TN+FN）SensitivitySpecificityPosandNegPredictiveValue52PosandNegPredictiveValueGoldstandard+-New+PV+TP/(TP+FP)test-PVTN/(TN+FN)SensitivitySpecificityPosandNegPredictiveValue53预测值与灵敏度、特异度的关系NumberofpersonsMeasurementNormalAbnormalacdbSN=a/(a+c)100%,-PV=d(d+c)100%,SP=d/(b+d)100%,+PV=a(a+b)100%,预测值与灵敏度、特异度的关系Numberofperson54预测值与灵敏度、特异度的关系患病率不变的情况下患病率不变的情况下随着灵敏度的升高，阴性预测值升高，阳性预随着灵敏度的升高，阴性预测值升高，阳性预测值下降测值下降随着特异度的升高，阳性预测值升高，阴性预随着特异度的升高，阳性预测值升高，阴性预测值下降。灵敏度和特异度对阳性预测值的影响测值下降。灵敏度和特异度对阳性预测值的影响较阴性预测值明显较阴性预测值明显阳性预测值与特异度同向变化阳性预测值与特异度同向变化阴性预测值与灵敏度同向变化阴性预测值与灵敏度同向变化预测值与灵敏度、特异度的关系患病率不变的情况下55患病率患病率(%)(%)灵敏度灵敏度(%)(%)特异度特异度(%)(%)诊断诊断结果结果诊断诊断合计合计阳性预阳性预测值测值(%)(%)阴性预阴性预测值测值(%)(%)糖尿病糖尿病非糖尿病非糖尿病1.522.999.834205463.01169830994698.8合计合计1509850100001.544.399.0669816440.2849752983699.1合计合计1509850100002.544.399.01119720853.31399653979298.6合计合计250975010000摘自摘自(流行病学进展流行病学进展第第4 4卷，施侣元，卷，施侣元，1986)1986)表表 灵敏度、特异度和患病率不同时糖尿病诊断结果灵敏度、特异度和患病率不同时糖尿病诊断结果患病率灵敏度特异度诊断诊断阳性预阴性预糖尿病非糖尿病1.556预测值与灵敏度、特异度、患病率的关系预测值与灵敏度、特异度、患病率的关系57预测值与灵敏度、特异度、患病率的关系预测值与灵敏度、特异度、患病率的关系58预测值与患病率的关系Whilesensitivityandspecificityareconstants,PredictiveValueschangedependinguponwhoyouaretesting 在诊断试验的灵敏度和特异度不变的情况下在诊断试验的灵敏度和特异度不变的情况下诊断试验的诊断试验的 阳性预测值随着诊断人群患病率的升高而升高阳性预测值随着诊断人群患病率的升高而升高 阴性预测值随患病率的升高而降低阴性预测值随患病率的升高而降低预测值与患病率的关系Whilesensitivityan59What are the Predictive Values?1%ofpeoplehavediseaseoutof1,000tested+-+PV=+9998%New-1891-PV=1099099.9%SensitivitySpecificity90%90%WhatarethePredictiveValues60What does this mean?患病率为1%如果诊断试验结果为阳性，“病人”只有8%的机会真正患病如果诊断试验结果为阴性，他们有99.9%的机会是没病的（但即便是在诊断前有99%的机会不会有病）OurPRETESTPROBABILITYwas1%Ifthetestispositive,thereisonlyan8%chancethepatientactuallyhasthediseaseIfthetestisnegative,thereisa99.9%chancethattheydonothavethedisease(buttherewasa99%chancetheydidnthaveitevenbeforethetest!)Whatdoesthismean?患病率为1%Our61Howabouta50%pre-testprob50%ofpeoplehavediseaseoutof1,000tested+-+PV=+4505090%New-50450-PV=50050090%SensitivitySpecificity90%90%Howabouta50%pre-testprob562Takehomemessage验前概率为50%如果诊断试验结果为阳性，“病人”现在有90%的机会真正患病如果诊断试验结果为阴性，现在他们有99%的机会是没病的即使是相同的试验现在更有用Pretestprobabilitywas50%Iftestwaspositive,nowtheyhavea90%chanceofhavingthediseaseIfthetestwasnegative,nowtheyhavea90%chanceofnothavingthedisease.MUCHMOREUSEFUL-eventhoughitistheexactsametest!Takehomemessage验前概率为50%Prete63Usingtestsforscreening在大规模筛检时，大多数人没有您所找的疾病。很难用一个试验从大人群中找出病人取而带之，用2步骤的方法Inlargescalescreeningprograms,mostpeopledonothavethediseaseyouarelookingforHardtouse1testtopickoutthediseasedfromthewellInstead,usea2-stepprocessUsingtestsforscreening在大规模筛64Step1:useasensitivetest用灵敏的试验，所有有病的人将为阳性（同时伴有许多没有病的人）第一步的主要目的是排除那些健康的人（假阴性低，由于有很少的假阴性，每个诊断试验阴性的都将是无病的）记住：灵敏-排除健康Inasensitivetest,allthosewiththediseasewillbepositive(alongwithmanywhodonthavethediseaseMainpurposeofstep1istoRULEOUTthosewhoarehealthRemember:SN-outStep1:useasensitivetest用灵65真实性真实性(Validity)(Validity)DiseaseStatusPresentAbsentTestPositiveaba+bTestNegativecdc+da+cb+da+b+c+dSensitivity=a/(a+c)Specificity=d/(b+d)Falsenegative=c/(a+c)假阴性率假阴性率：在金标准方法已确诊患某病组中，新试验方法错判为阴性的比例，即假阴性所占的百分率。也叫漏诊率，漏诊率与敏感度互为补数真实性(Validity)DiseaseStatusPre66Step2:Dospecifictest将所有第一次试验阳性的人（包括真阳性和假阳性）做特异性高的试验在特异性高的试验中，有许多真阴性，和很少的假阳性由于有很少的假阳性，每个诊断试验阳性的都将是有病的记住：特异性高，收进有病的Takeallthosewithpositivefirsttest(alltheTPplustheFP)anddoaspecifictestInspecifictests,havelotsoftruenegativesandveryfewfalsepositiveSincehavefewfalsepositivetests,everyoneapositivetestwillhavediseaseRemember:SP-inStep2:Dospecifictest将所有第一次67 一、确定金标准一、确定金标准 二、确定研究对象二、确定研究对象 三、估计样本含量三、估计样本含量 四、盲法判断试验结果四、盲法判断试验结果 五、整理分析资料五、整理分析资料 六、质量控制六、质量控制第三节诊断试验评价的基本步骤第三节诊断试验评价的基本步骤一、确定金标准第三节诊断试验评68伦理问题遵重个人意愿，“知情”有益无害：筛检试验安全可靠，无创伤性公平合理地对待每一个社会成员伦理问题遵重个人意愿，“知情”69一、确定金标准一、确定金标准金 标 准（gold standard）标 准 诊 断（standard diagnosis）金标准能正确区分研究对象是否患病通常，一种疾病有一个国际或国内公认的标准的诊断方法，是能够肯定或排除某种疾病的最可靠的诊断方法病理学检查、手术、尸体解剖、特殊的影像学诊断以及微生物学培养、生物学标志检测是普遍意义的金标准。一、确定金标准70二、确定研究对象二、确定研究对象研究对象包括两组人，一组是经金标准确诊的某病病例 病例组：金标准证实的患研究疾病的病例 临床类型:轻、中、重型，早、中、晚期 非病例组或对照组：金标准证实未患所研究疾病外，其它因素和特征上应与病例组可比 未患研究疾病的健康人 其它疾病病例组成二、确定研究对象71考虑病例和对照组的代表性考虑病例和对照组的代表性 随机化的原则随机化的原则诊断方法的鉴别能力诊断方法的鉴别能力研究对象来源研究对象来源社区社区选择选择医院医院择取择取考虑病例和对照组的代表性随机化的原则72三、估计样本含量三、估计样本含量样本含量的大小同样关系到研究对象的代表性问题，在进行筛检试验评价时必须加以考虑。影响样本大小的因素影响样本大小的因素显著性水平：值越小，样本含量越大，一般取0.05。容许误差：越小，样本含量越大；越大，样本含量越小，一般在0.050.10。灵敏度或特异度的估计值：值50%时，样本量最大，越远离50%，样本量越小，病例组样本含量由灵敏度估计，对照组样本含量由特异度估计。三、估计样本含量73样本含量的计算样本含量的计算 样本含量的估计可以采用率的抽样调查时的样本含量估计的公式，即 n n 为样本含量；为正态分布累计概率等于a/2时的u值，一般取a=0.05,u 0.05=1.96 为容许误差；p p 为待评价方法的灵敏度或特异度的估计值，在估算病例组的样本含量时，公式中的p p值代表灵敏度的估计值，在估算非病例组的样本含量时，公式中的p p值是特异度的估计值。样本含量的计算n为样本含量；74例例：一项以静脉造影为“金标准”评价腿部扫描诊断下肢深部静脉栓塞的研究，据查阅文献腿部扫描方法的灵敏度为50%，特异度为90%，规定0.05，=0.05，估计病例组和非病例组的样本含量。例：一项以静脉造影为“金标准”评价腿部扫描诊断下肢深部静脉栓75据已知条件，用公式计算。病例组样本量：n=(1.96/0.05)2(150）0.50=384.16 非病例组样本量：n=(1.96/0.05)2（190 ）0.90=138.30即在此项研究中需静脉造影确诊的下肢静脉栓塞患者（病例组）384名，非该病患者（非病例组）138名。诊断试验的样本含量的估计也可以通过查阅下表获得，在0.050，0.50相交处，得384；在0.050，0.90相交处，得138，与公式计算所得两组样本量结果一致。据已知条件，用公式计算。76p0.500.450.400.350.300.250.200.150.100.050.500.550.600.650.700.750.800.850.900.950.200242423222018150.180302928272522190.160383736343228240.14049494745413731250.12067666461565043340.10096959287817261490.090119117114108100897660430.0801501491441371261139677540.070196194188178165147125106710.060267264256243224200171136960.050384380369350323288246196138730.04547447045543239835630424217190表表61 对率作抽样调查时所需样本大小对率作抽样调查时所需样本大小 n(a=0.05)表61对率作抽样调查时所需样本大小n(a=0.77四、整理分析资料四、整理分析资料选定界值选定界值 界界值值（critical critical valuevalue）又又称称截截断断点点（cutoffcutoff），即即将将定定量量资资料料划划分分为为两两部部分分数数值值，需需将将定定量量测测定定的的数数据转换成阳性（异常）和阴性（正常）两类定性结果。据转换成阳性（异常）和阴性（正常）两类定性结果。界界值值一一般般就就是是正正常常值值的的界界值值，在在诊诊断断试试验验中中可可根根据其目的进行调整。据其目的进行调整。评价指标的分析评价指标的分析全面分析和评价诊断试验的真全面分析和评价诊断试验的真实性、可靠性和预测值。实性、可靠性和预测值。四、整理分析资料78五、质量控制五、质量控制应该采用盲法判断试验结果避免或减少偏差应该采用盲法判断试验结果避免或减少偏差。诊诊断断试试验验所所用用的的仪仪器器型型号号、试试验验条条件件、试试验验步步骤骤、试试剂剂质质量量等等要要统统一一、标标准准化化。诊诊断断试试验验所所涉涉及及的的方方法法须须反复测试。反复测试。观观察察指指标标要要客客观观、特特异异，判判断断结结果果的的标标准准要要明明确确具具体。体。参与调查的研究者应经过严格培训。参与调查的研究者应经过严格培训。五、质量控制79第四节第四节 诊断试验评价的原则诊断试验评价的原则（一）、与金标准盲法比较（是否与金标准同时进行试验并实施盲法判断）（二）、试验对象的分析病例组:各型病人（如轻、中、重型病人。对照组:所诊断疾病易相混淆的其他疾病。第四节诊断试验评价的原则（一）、与金标准盲法比较（是否与金80（三）、样本含量是否足够：（四）、对研究地点、环境、试验对象等是否作了充分描述：（三）、样本含量是否足够：81（五）、明确诊断试验的可重复性和临床意义：（六）、诊断试验临界值的确定（对诊断阈值或诊断标准的规定是否准确合理）正态分布法；百分位数法;中位数法等；ROC曲线方法（五）、明确诊断试验的可重复性和临床意义：82ROCCurveforendometrialthickness1-specificity(falsepositive)Sensitivity(truepositive)4mm5mm10mm15mm20mm25mmROCCurveforendometrialthic83（七）、联合诊断试验时是否对每一个诊断试验的敏感度与特异度等重要指标都进行了测量：（八）、是否交代了诊断试验的具体操作步骤：（九）、试验的“效用性”如何（七）、联合诊断试验时是否对每一个诊断试验的敏感度与特异度等84ThankYou85