筛检李立明流行病学6版.ppt

,流行病学教研室李硕颀,第七章筛检,李立明主编流行病学第六版,本章学习要点,评价真实性的常用指标及其计算方法影响可靠性的因素预测值的计算方法提高诊断质量的方法串联和并联,2019/12/16,3,第一节概述,一、筛检（Screening）的定义：,筛检是运用快速、简便的检验、检查或其它措施，将健康人群中那些可能有病或缺陷但表面健康的个体，同那些可能无病者鉴别开来。它是从健康人群中早期发现可疑病人的一种措施，不是对疾病作出诊断。,阴性者（即未患该病的人）,阳性者（即可能患该病或将来有患病危险的人）,患病或具备危险因素,未患病或不具备危险因素,图1一项普通筛检和诊断试验流程图解,各种诊断试验,筛检试验,外表上健康的人群即健康者和虽患病但尚未诊断者,筛检的定义,通过快速简便的检验、检查或其它措施，从表面上无病的人群中中去发现那些未被识别的病人或有缺陷的人。筛检试验仅是一种初步检查，不是作出诊断。筛检试验阳性者需得到进一步的诊断，确诊后进行治疗。(美国慢性病委员会1951年),2019/12/16,6,二、筛检的目的,发现某病的可疑患者，并进一步确诊和早期治疗，实现二级预防。确定高危人群，实现一级预防。了解疾病自然史,2019/12/16,7,三、筛检应用的原则,1）筛检疾病必须是当地现阶段的重大公共卫生问题。2）有较高的成本-效益比，3）所用筛检技术应易于被群众接受。,1）筛检疾病应有可识别的早期症状、体征或生理生化等变化。2）筛检疾病的自然史应已明确，有足够长的领先时间,1）筛检的疾病经确诊后应有有效的治疗方法。2）用于筛检的方法必须简单、廉价、有益无害。,1.社会学,2.科学性,3.伦理学,2019/12/16,8,第二节筛检实验的评价,一、筛检试验的评价方法筛检试验评价就是将待评价的筛检试验方法与诊断目标疾病的标准方法即“金标准”进行同步盲法比较，以判定该方法分辨目标疾病的能力。,2019/12/16,9,金标准,待评价方法,同步盲法比较,判定该方法分辨目标疾病能力,2019/12/16,10,（一）确定“金标准”,金标准(goldstandard)当前公认最好的、准确可靠的诊断方法，或专家制定并得到公认的临床诊断标准。应用金标准区分有病人群和无病人群，然后用待评价的筛检试验对这两组人群进行测试，并比较分析试验结果。,2019/12/16,11,（二）选择受试对象,受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群。病例组和对照组人群的选择应采用随机化原则。病例组应该包括各型病人，如典型和不典型的、不同病情严重程度的、不同病程阶段的、有或无并发症的病例。,2019/12/16,12,（三）估算样本量,待评价筛检试验的灵敏度灵敏度为50%时，样本量最大。待评价筛检试验的特异度特异度为50%时，样本量最大。显著性检验水平=0.01时样本量大于=0.05容许误差，一般定为0.05-0.1。,样本量影响因素,2019/12/16,13,二、筛检试验的评价指标,一项筛检试验优劣的评价可从真实性、可靠性、收益三方面进行。,2019/12/16,14,（一）真实性的评价,又称为效度，指一项筛检或诊断试验所获得的数值与实际值的符合程度。评价真实性的指标有灵敏度、特异度、漏诊率、误诊率正确诊断指数、似然比和符合率表1应用诊断（筛检）试验检查某病患者和非患者的结果模式表试验结果病人非病人合计阳性真阳性A假阳性BA+B阴性假阴性C真阴性DC+D合计A+CB+DA+B+C+D=N,2019/12/16,15,灵敏度(sensitivity)又称真阳性率，指一项诊断或筛检方法能将实际有病的人正确地判断为患者的能力。衡量试验正确地识别患某病者的能力。,195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,2019/12/16,16,漏诊率：也称假阴性率，指一项诊断试验将实际有病的人错误诊断为非病人的比例。,195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,2019/12/16,17,特异度(specificity)又称真阴性率，一项诊断或筛检方法将实际无病的人正确地判断为非患者的能力衡量试验正确地识别非病例的能力。,195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,2019/12/16,18,误诊率，又称假阳性率，指一项诊断试验将实际无病的人错误诊断为病人的比率。,195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,2019/12/16,19,正确指数又称约登指数（Youdensindex），是一项诊断方法发现真正的病人和非病人的总能力。是综合评价真实性的指标。指数愈大，反映的真实性也愈大。,195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,2019/12/16,20,3、似然比（likelihoodratioLR）,似然比是对诊断试验进行综合评价的重要指标，它综合了灵敏度和特异度的信息，其含义是：在诊断试验中患者出现某种检测结果的概率与非患者出现相应结果的概率之比。在已知患病率与似然比的情况下，可以利用似然比计算验后比，从而准确地估计单个就诊者的患病概率，以助临床医生的诊断决策。似然比可分为阳性似然比和阴性似然比。,2019/12/16,21,1）阳性似然比（+LR）,真阳性率与假阳性率之比，说明正确判断阳性的可能性是错判阳性可能性的倍数。表明试验呈阳性时患病与不患病机会的比例。比值越大，试验结果阳性时为真阳性的概率越大，此诊断方法愈好。+LR=灵敏度/(1-特异度)=灵敏度/误诊率或,2019/12/16,22,2）阴性似然比（-LR）,是假阴性率与真阴性率之比，表示错判阴性的可能性是正确判断阴性的可能性的倍数，此值越小，试验结果为真阴性的可能性越大，该诊断方法愈好-LR=(1-灵敏度)/特异度=漏诊率/特异度即,2019/12/16,23,195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,2019/12/16,24,根据似然比判断试验阳性或阴性时患病概率,验前概率：检查前病人患某种疾病的可能性（患病率）验前比：检查前病人患某种疾病的机率。验后比：检查后病人患某种疾病的机率。验后概率：检查后病人患某种疾病的可能性。将验前概率转换为验前比验前比=验前概率/(1验前概率)通过诊断试验的似然比计算验后比验后比=验前比似然比(LR)将验后比转换为验后概率：验后概率=验后比/(验后比+1),例：某18岁女性因面色苍白、乏力，被怀疑为严重贫血至某医院就诊，根据病史及外周血涂片检查，在该院该年龄段女性患缺铁性贫血的可能性为40%。在实验室进一步做血清铁蛋白检查，结果为12mmol/L，该院血液学实验室以骨髓铁染色作金标准，用血清铁蛋白试验法诊断缺铁性贫血的阈值为65mmol/L，65mmol/L为缺铁性贫血，该方法灵敏度为90%，特异度为85%。问该女患缺铁性贫血的概率是多少？解：验前概率=0.40验前比=0.40/（1-0.40）=0.67阳性似然比=Sne/(1-Spe)=0.9/(1-0.85)=6验后比=0.676=4.02验后概率=4.02/（1+4.02）=0.80该病员患缺铁性贫血的概率为80%。,当了解许多症状、体征在某些病的似然比后，可以利用其进行多重试验检验。在进行诊断时，把前一次检验的验后概率作为下一次检验的验前概率，继续运用，直到可下结论为止。举例如下。一位45岁妇女主诉突发左侧胸痛月余，来门诊就医。该患者是否患冠心病？查胸痛原因很多，如肺或胸膜疾患；上消化道疾病；冠心病；情绪影响；其他原因。仅只按其主诉，她患冠心病的可能（验前概率）仅为0.01。验前比=验前概率/（1-验前概率）=0.01/（1-0.01）=0.01。1）进一步询问其疼痛特点，有放射至左臂内侧的特点。其阳性似然比为100，其验后比=0.01100=1。此时诊断冠心病的概率（验后概率）=验后比/（1验后比）=1/（11）=0.502）再做心电图检查，ST段下降2.2mm，其阳性似然比为11，验前比=0.5/（1-0.5）=1。验后比=111=11。（0.5为前一项放射痛的验后概率）验后概率=11/（111）=11/12=0.91673）再检验其血清肌酸磷酸酶（CPK）80单位，此时阳性似然比为7.75。其验前比=0.9167/（1-0.9167）=11.0048；验后比=11.00487.75=85.25。验后概率=85.25/（185.25）=0.988经过询问症状，心电图检查及血清CPK检查，该病人患冠心病的可能性为98.8，因此可以明确诊断该病人患冠心病。,2019/12/16,27,（二）可靠性评价,可靠性又称信度，指同一指标在同一受试者身上重复测量时，获得结果的一致性。结果愈恒定，诊断方法的可靠性愈高。,符合率,Kappa分析,影响可靠性因素,2019/12/16,28,1、符合率（percentagreement)：,一项诊断试验正确诊断的病人数与非病人数之和占所有进行诊断人数的比率。符合率越高，可靠性越好,2019/12/16,29,2.诊断试验的一致性分析Kappa分析,kappa值为实际一致率与非机遇一致率的比，该值考虑了机遇因素对一致性的影响，表示不同人判断同一批结果，或同一人不同时间判断同一批结果的一致性强度一般认为Kappa值在0.40.75为中、高度一致，Kappa值0.75为极好的一致性。K0.40时，表明一致性差。,2019/12/16,30,3.影响诊断试验可靠性的因素,1）试验方法与条件的差异2）观察者的变异3）被观察者的变异,2019/12/16,31,（三）预测值,应用诊断试验结果来估计受检者患病可能性大小的指标。是指在已知试验结果的条件下，表明有无疾病的概率。一个诊断方法有一定的灵敏度和特异度，但在诊断患病率不同的人群时，阳性（或阴性）结果所表示的意义却不同，如人群的患病率低，即使应用特异度高的试验也会出现相当多的假阳性。因此，一项试验要有一个预测值。,阳性预测值试验阳性者真正患该病的可能性阴性预测值试验阴性者未患该病的可能性,表2：195例运动后心电图与冠状动脉造影的比较,冠状动脉造影显示75%狭窄,运动后心电图异常,+,合计,+55(a)7(b)62,49(c)84(d)133,合计10491195,1.灵敏度55104100%52.88%2特异度8491100%92.30%3阳性预测值5562100%89%4阴性预测值84133100%63%5患病率104195100%53%该作者在结论中说：“阳性结果预测男性显著的冠状动脉狭窄时是有用的，但阴性结果并不能用来排除显著的冠状动脉狭窄。”,表3：在患病率低的病人组中运动后心电图与冠状动脉造影的比较运动后心冠状动脉造影显示75%狭窄电图异常55(a)42(b)9749(c)478(d)527合计104520624,合计,1灵敏度55104100%52.88%2特异度8491100%92.30%3阳性预测值5597100%57%4阴性预测值478527100%91%5患病率104624100%17%当患病率降至17%时，同一试验阳性预测值下降至57%，阴性预测值上升至91%。此时病人运动试验为阳性结果很难预测其有显著的冠状动脉狭窄，但阴性结果则很可能排除显著的冠状动脉狭窄。,2019/12/16,37,第三节提高诊断试验效率的方法,联合试验的多元分析,提高验前概率,系列试验,提高效率的方法,平行试验,其他方法,2019/12/16,38,一、平行（并联）试验,同时进行几项试验，只要有一项结果阳性就判为阳性，此种联合提高灵敏度，但特异度可有一定降低。此法可减少漏诊率。在漏诊病人可能导致严重后果时，可采取并联试验。,2019/12/16,39,二、系列（串联）试验,用二种以上筛检或诊断试验，只有全部结果均为阳性者才定为阳性，此种联合试验提高了特异度，可以减少误诊率，但却可增加漏诊率。当误诊可造成严重后果时，应采用串联（系列）试验（如HIV抗体检测ELISA、明胶凝集试验和各种快速诊断试剂筛查呈阳性反应的需用特异性更强的方法如免疫印迹试验进行确认）。,2019/12/16,40,例表4：联合试验筛检糖尿病的结果试验结果糖尿病人非糖尿病人尿糖血糖+-1410-+3311+11721-357599合计1997641,血糖试验：灵敏度100%75.38%特异度100%99.58%尿糖试验：灵敏度100%65.83%特异度100%99.59%并联试验：灵敏度100%82.41%特异度100%99.45%串联试验：灵敏度100%58.79%特异度100%99.73%,33+117,199,10+7599,7641,14+117,199,11+7599,7641,14+33+117,199,7599,7641,117,199,10+11+7599,7641,确定诊断标准的方法,1统计学方法1）百分位数法：适用于偏态分布、分布类型不确定或有极端数值的数据。2）正态分布法：适用于呈正态分布的数据，通常用平均值加减2倍标准差作为标准值。2临床判断法,2019/12/16,44,确定诊断标准的方法,1统计学方法1）百分位数法：适用于偏态分布、分布类型不确定或有极端数值的数据。2）正态分布法：适用于呈正态分布的数据，通常用平均值加减2倍标准差作为标准值。2临床判断法,2019/12/16,45,3ROC曲线法,ROC曲线或称为受试者工作特征曲线，是用构图法揭示灵敏度和特异度的相互关系，它通过将连续变量设定出多个不同的临界值，从而计算出一系列灵敏度和特异度，再以灵敏度为纵坐标、（1-特异度）为横坐标绘制成曲线，图中对角线下的面积为随机诊断产生的曲线下面积。ROC曲线越向左上偏，曲线下面积越大，诊断准确性越高。,2019/12/16,47,表16：B/E不同取值的灵敏度、特异度、约登指数,2019/12/16,49,第三节筛检效果的评价,收益评价收益指经诊断试验后能使多少原来未发现的病人得到及时诊断和治疗。以及因此而创造的经济和社会价值。评价收益的常用指标有成本-效益分析、成本-效果分析、成本-效应分析等,2019/12/16,50,1）成本效益分析成本指对一项诊断或筛检试验所花费的全部费用，包括试验所花费的人、财、物力及设备折旧。效益指通过筛检或诊断试验所取得的经济效益。2）成本效果分析效果是指通过筛检或诊断实验所取得的社会效益。如延长了寿命，提高了生活质量等3）成本效应分析指投入的成本与取得的生命质量改善之间的分析评价方法。,