筛检试验与诊断试验 ppt课件

筛检与诊断试验,1,疾病自然史示意图,易感期,临床前期,临床期,残疾、死亡,开始暴露,出现症状,疾病发生,诊断,治疗,康 复,2,疾病自然史与筛检示意图,开始暴露,出现症状,疾病发生,诊断,治疗,如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征，如肿瘤的早期标识物（biomarkers）、血压升高、血脂升高等，则可使用一种或多种方法将其查出，并对其做进一步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后,易感期,临床前期,临床期,残疾、死亡,康 复,3,疾病自然史与筛检示意图,开始暴露,出现症状,疾病发生,诊断,治疗,筛检,康 复,残疾、死亡,易感期,临床前期,临床期,4,疾病筛检的概念最早起源于14世纪中叶的法国，当时用于从妓女中早期发现性传播疾病。19世纪，用于防痨、移民和招暮新兵。20世纪初，保险公司运用筛检来检查参加保险的人。近年来，筛检的应用范围逐渐扩大，尤其是用于发现多种慢性病的早期病人。,5,第一节 筛检试验与诊断试验 的基本含义,6,在表面健康的人群中，运用快速、简便的检验、检查或其它方法，将那些可能有病的人同那些可能无病的人区分开来。,筛 检 (screening),7,在表面健康的人群中，运用快速、简便的检验、检查或其它方法，将那些可能有病的人同那些可能无病的人区分开来。,健康+处于临床前期的无症状病人、尚未诊断,筛检 (screening),8,在表面健康的人群中，运用快速、简便的检验、检查或其它方法，将那些可能有病的人同那些可能无病的人区分开来。,筛检试验: 简单、廉价、快速、安全、易于被群众接受、良好的可靠性与精确性,9,简单性 快速性廉价性 安全性可接受性,筛检试验应具备五个特征,10,11,筛检实例 1980年全国糖尿病研究协作组在全国有代表性的14个省市30万人口中进行糖尿病调查。方法摘要如下：调查对象：按当时人口构成比自人群中抽取样本。,12,筛检方法：初筛 40岁以下者先查尿糖，如阳性，再查餐后2小时血浆糖；40岁以上者同时查尿糖和早（午）餐后2小时血浆糖。凡餐后2小时血浆糖在140mg/dl（7.8mmol/L）以上者认为是疑似糖尿病者（编者注，此系当时采用的标准），需进行复查。,13,复查 作口服葡萄糖耐量试验（OGTT）。对疑似糖尿病者，按试验操作细则口服葡萄糖100g，测服前及服后30、60、120和180时血糖水平。,14,此外规定了不同时间OGTT曲线的正常上限值。如疑似糖尿病者的OGTT曲线有三点超过正常上限，可确诊其患有糖尿病，而有两点超过者则为糖耐量异常。,15,本例说明，查尿糖和餐后2小时血糖属于筛检试验，而口服葡萄糖耐量试验是诊断试验。也可说明筛检的定义，筛检试验与诊断试验的区别以及两者的联系。,16,筛检的分类医学筛检有多种形式，各有其目的。依筛检对象划分，可分为整群筛检和选择性筛检。整群筛检是指在疾病患病率相当高时，需要对整个人群普遍进行筛检。选择性筛检是将工作重点集中在高危人群组，并尽力动员该人群组所有成员参加。（如筛检糖尿病选择40岁及以上人群）以求最大限度地发现那些无临床症状的病例。,17,除按筛检对象划分外，还可按筛检试验种类的多少分为单项筛检（如仅以儿童呼吸次数为筛检诊断可疑儿童肺炎的标准）和多项筛检（如同时进行胸透、查血沉、痰中结核菌等以发现可疑肺结核，然后再做进一步诊断。,18,筛检的原则首先,必须明确,并非所有疾病都能利用筛检来进行预防控制,实际上能开展筛检的疾病为数并不多。适用于筛检的疾病,应符合下列原则:（1）该疾病是当地是严重的公共卫生问题（疾病负担）之一。（2）该疾病的自然史较清楚,具有足够长的“领先时间”。,19,（3）所选用的筛检试验准确、简便、安全、价廉。 （4）该病应有可识别的早期症状和体征。 （5）筛检后必须提供进一步确诊和有效的治疗。 （6）效益（果）必须高于成本。 （7）筛检工作要连续进行。,20,适于筛检的疾病或缺陷：,年 龄 阶 段 筛 检 目 标 胎儿期与婴儿期 新生儿溶血、遗传性疾病、先天性缺陷、先天性髋关节脱臼 儿童和少年期 生长发育、视力(尤其是斜视)、听力、龋齿、结核菌素试验、寄生虫病、先天性心脏病、菌尿症(女)、糖尿病 成年期 乙肝表面抗原(孕妇)、视力(尤其是青光眼)、听力、缺铁性贫血(主要是女性)、糖尿病、高血压、高血脂症、慢性肺疾患(重点是吸烟者)、癌肿(乳腺癌、子宫癌、结肠癌,特别是高发人群)、菌尿症(妊娠期)、性传播疾病 老年期 视力(尤其是白内障)、高血压、糖尿病、癌肿、慢性肺疾患及及其它康复性治疗有效的慢性疾病和状态(如类风湿性关节炎等,其目的是减轻伤残,改善机能),21,社区卫生服务中可进行的筛检,（1）测量血压 施行首诊常规测血压,或定期为居民测量血压。18周岁以上成年人既往血压在130mmHg/85mmHg以下者每二年检查一次血压；在130mmHg139mmHg/85mmHg89mmHg之间者每年检查一次； 140mmHg/90mmHg并确诊为高血压者应纳入规范化管理。,22,（2）称体重 通过称体重、测身高，计算体重指数(BMI)，发现超重者应进行减肥。 （3）胆固醇测定 建议对3565岁的男性和4565岁的女性定期检测。 （4）孕妇检测HBSAg 发现携带者对其新生儿进行乙肝被动自动免疫，此举对新生儿可达到一级预防的目的。 （5）有献血/输血史、吸毒史者筛检HIV。,23,（6）筛检子宫颈慢性炎症 建议已婚妇女每13年进行一次脱落细胞检查,若检查结果正常,至65岁可停止。 （7）筛检乳腺癌 建议40岁以上妇女通过定期进行乳腺自我触摸或接受临床物理检查,或每12年进行一次乳腺x线摄影检查,以便及时发现乳腺癌。,24,（8）筛检糖尿病 建议对30或40岁以上居民定期检测尿糖或尿糖加血糖，以筛检出可疑糖尿病患者。 （9）筛检结肠直肠癌 建议对50岁及以上人群每年进行一次大便隐血试验或不定期乙状结肠镜检查,或两者同时进行。,25,诊 断 (diagnosis),用于可疑有病的人群中,进一步把病人与可疑有病但实际无病者区分开来的方法,26,诊断试验的定义： 通过检测机体的生理、病理指标帮助判断有无疾病的方法。,27,诊断试验与筛检试验的关系诊断试验是一个广义的概念,既可用于临床诊断,又可用于人群筛检。用于后者时即为筛检试验。,28,诊断试验用于临床时,是为了确定某人是否患有某病,此时要尽量避免漏诊和误诊,故特别强调准确性与可靠性；筛检试验面对的是一个人群,其中大多数都是无病的,故特别强调方法简单、快速、安全、价廉。,29,评价筛检试验的方法、指标与评价诊断试验完全一样。,30,筛检试验与诊断试验的区别,31,诊断在临床上可以解决的问题,疾病判断 治疗方案选择 预后估计,诊断试验,32,诊断试验的范畴,各种实验室检查 病史和体检获得的临床资料 X线、B超、核素等影像学检查 各种临床公认的诊断标准,33,临床医生的思考：1.如何做到有效的治疗？2.如何做到正确诊断 ？3.如何合理选择诊断试验？4.如何准确诠释诊断试验的结果？5.如何开展诊断试验研究（寻求新的更为准确的诊断方法）？,34,35,第二节 筛检和诊断试验的评价,36,评价方法,诊断试验的评价就是将待评价的诊断试验与诊断目标疾病的标准方法即“金标准”(gold standard)进行同步盲法比较，判定该方法对疾病“诊断”的真实性和价值,37,确定“金标准”,“金标准”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 金标准,活/尸检 手术发现 微生物培养,影像诊断 长期随访的结果 公认地综合临床诊断标准,38,选择研究对象,病例组 用金标准确诊有病的病例，应包含典型的、不典型病例，早、中、晚期病例，轻、中、重病例、有和无并发症的患者 对照组 用金标准证实没有目标疾病的其他病例，特别是与该病容易混淆的病例 正常人一般不宜纳入对照组,39,筛检和诊断试验的评价,先确定适宜的“金标准”，接着用它诊断适量的目标疾病患者(病例组)和非患者(对照组)，同时用待评价诊断试验再对他们检测一次，最后将所获结果与金标准诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断试验对某病的诊断标准价值。,40,筛检和诊断试验的评价,先确定适宜的“金标准”，接着用它诊断适量的目标疾病患者(病例组)和非患者(对照组)，同时用待评价诊断试验再对他们检测一次，最后将所获结果与金标准诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断试验对某病的诊断标准价值。,当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠方法,41,筛检和诊断试验的评价,先确定适宜的“金标准”，接着用它诊断适量的目标疾病患者(病例组)和非患者(对照组)，同时用待评价诊断试验再对他们检测一次，最后将所获结果与金标准诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断试验对某病的诊断标准价值。,受试对象应该能代表诊断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,42,筛检和诊断试验的评价,先确定适宜的“金标准”，接着用它诊断适量的目标疾病患者(病例组)和非患者(对照组)，同时用待评价诊断试验再对他们检测一次，最后将所获结果与金标准诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断试验对某病的诊断标准价值。,应包括各种临床类型的病例,用金标准证实没有目标疾病的其他病例(一般不宜选择正常人)，以期考核待评诊断试验的鉴别诊断价值,43,筛检和诊断试验的评价,先确定适宜的“金标准”，接着用它诊断适量的目标疾病患者(病例组)和非患者(对照组)，同时用待评价诊断试验再对他们检测一次，最后将所获结果与金标准诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断试验对某病的诊断标准价值。,样本量,待评价诊断试验的灵敏度 待评价诊断试验的特异度 容许误差,44,实例假如待评价诊断试验的估计灵敏度为75%，估计特异度为55%，容许误差为8%，设=0.05，试计算病例组和对照组所需要样本量。用灵敏度水平估计病例组所需样本量，特异度估计对照组所需样本量。,45,样本数的估计:用灵敏度估算病例组n=(1.96)2(灵敏度) (1-灵敏度) / (允许误差)2用特异度估算非病例组n=(1.96)2(特异度) (1-特异度) / (允许误差)2,46,待评价的试验的估计灵敏度为75%，特异度55%，计算病例和对照组的样本量 = 0.05， = 0.08，则： n1 = (1.96/0.08)2(1-0.75)0.75=112.5113 n2 = (1.96/0.08)2(1-0.55)0.55=148.6149 评价该试验，病例组为113例，对照组为149例,47,样本数的估计:当待评价筛检试验的灵敏度或特异度80%时，需要进行平方根反正弦转换，用专门公式计算,48,筛检和诊断试验的评价,先确定适宜的“金标准”，接着用它诊断适量的目标疾病患者(病例组)和非患者(对照组)，同时用待评价诊断试验再对他们检测一次，最后将所获结果与金标准诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断试验对某病的诊断标准价值。,这个过程应该遵循盲法原则,49,资料整理,50,金标准,目 标 人 群,待评价 方法,评价指标,诊断试验的评价,51,研究对象,金标准 诊断方法,阳性（患病）,阴性（未患病）,待评价 诊断方法,待评价 诊断方法,阳性 (A),阴性 (B),阳性 (C),阴性 (D),52,主要进行三方面的评价真实性评价 可靠性评价 收益评价,53,筛检和诊断试验的评价指标,真实性/效度 (validity/accuracy) 可靠性/信度/可重复性(reliability/precision/repeatability) 预测值(predictive value),54,真实性,测量值与真实值相符合的程度 灵敏度(sensitivity，Sen) 假阴性率(false negative rate)/漏诊率 特异度(specificity，Spe) 假阳性率(false positive rate)/误诊率 正确指数(Youdens index) 似然比(likelihood ratio，LR),55,灵敏度 (sensitivity),诊断方法能将实际有病的人正确地判为患者(发现病人)的能力,56,假阴性率 (false negative rate),假阴性率 又称漏诊率或第类错误指实际有病，根据试验被确定为无病的百分比反映的是筛检试验漏诊病人的情况,57,灵敏度 & 假阴性率,58,特异度 (specificity),诊断方法能将实际无病的人正确地判为非患者的能力,59,假阳性率 (false positive rate),假阳性率 又称误诊率或第类错误 即实际无病，但根据筛检被判为有病的百分比 反映的是筛检试验误诊病人的情况,60,特异度 & 假阳性率,61,正确指数 (Youdens index),正确指数 也称约登指数是灵敏度与特异度之和减去1表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力范围在01之间指数越大，其真实性越高,62,似然比,似然比 属于同时反映灵敏度和特异度的复合指标 即有病者中得出某一筛检试验结果的概率与无病者得出这一概率的比值 该指标全面反映了筛检试验的诊断价值，非常稳定,63,似然比,阳性似然比(positive likelihood ratio, +LR) 阴性似然比(negative likelihood ratio, -LR),64,似然比,阳性似然比=真阳性率/假阳性率=A/(A+C)/B/(B+D)说明正确判断阳性的可能性是错判阳性可能性的倍数即病人中出现阳性结果的机会是非病人的多少倍表明试验结果呈阳性时患病与不患病机会的比例,65,似然比,阴性似然比=假阴性率/真阴性率=C/(A+C)/D/(B+D)说明错判阴性的可能性是正确判断阴性可能性的倍数即病人中出现阴性结果的机会是非病人的多少倍表明试验结果呈阴性时患病与不患病机会的比例,66,似然比,似然比是综合评价试验的重要指标 综合了灵敏度和特异度的特征 不受患病率的影响 根据似然比可以判断试验阳性或阴性时患病的概率,67,实例,68,灵敏度=165/210=78.57% 漏诊率=45/210=21.43% 特异度=730/810=90.12% 误诊率=80/810=9.88% +LR =78.57/9.88=7.95 -LR=21.43/90.12=0.23 正确指数=78.57%+90.12%-1=0.6869,69,可靠性,在相同条件下用某测量工具(如诊断试验)重复测量同一受试者时获得相同结果的稳定程度。 影响因素 受试对象生物学的变异 观察者 实验室条件与实验方法,70,评价可靠性的指标,(一)符合率(agreement/consistency)也称为准确度(accuracy)指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该试验人数的百分比，用以综合反映该诊断试验的可靠性。 符合率 =（a+d) / (a+b+c+d)100% 粗一致率=（a+d) / (a+b+c+d)100% 调整一致性 = 1/4a/(a+b)+a/(a+c)+d/(c+d)+d/(b+d)100%,71,评价可靠性的指标,(二)一致性分析-Kappa分析用于评价不同医生之间或同一医生不同时间对同一结局判断的一致性程度。Kappa值=1,表示完全一致。一般认为K值0.4时一致性差，0.40.75为中、高度一致，K值0.75为一致性极好。,72,评价可靠性的指标,(二)一致性分析-Kappa分析分析一致性的四格表甲 乙医生医生 有病 无病 合计有病 a b a+b(r1)无病 c d c+d(r2)合计 a+c(c1) b+d(c2) a+b+c+d(n),73,评价可靠性的指标,Kappa分析 观察一致性(observed agreement, Po)= (a+d)/n 2. 机遇一致性(agreement of chance, Pc)= (r1c1/n)+(r2c2/n)/n 3. 非机遇一致性 = 1 - 机遇一致性 4. 实际一致性 = 观察一致性 - 机遇一致性 5. Kappa值(K) = 实际一致性 / 非机遇一致性= (Po-Pc) / (1-Pc),74,评价可靠性的指标,例：甲乙两医生对同一人群的糖尿病的诊断结果甲 乙医生医生 糖尿病 未患糖尿病 合计 患糖尿病 71 41 112 未患糖尿病 42 455 497合 计 113 496 609 观察一致性 = (71+455)/609 = 0.8637 机遇一致性 = (112*113+496*497)/6092 = 0.6988 非机遇一致性 = 1-0.6988 = 0.3012 实际一致性 = 0.8637-0.6988 = 0.1649 Kappa值 = 0.1649/0.3012 = 0.5475,75,Kappa值四格表数据直接计算法： K=2（ad-bc) /(a+b)(b+d)+(a+c)(c+d)例：甲乙两医生对同一人群的糖尿病的诊断结果甲 乙医生医生 患糖尿病 未患糖尿病 合计 患糖尿病 71 41 112 未患糖尿病 42 455 497合 计 113 496 609 代入上式， K=2（714554142）/（71+41）（41+455）+（71+42）（42+455）=0.5475,76,灵敏度真实性特异度 诊断 试验 评价 方法和仪器/试剂的变异可靠性 调查对象的生物学变异观察者的测量偏倚 不同观察者之间的变异一个观察者本身的变异影响诊断试验真实性和可靠性的因素,77,诊断试验的收益评价,筛检或诊断试验是否切实可行，除了评价其真实性与可靠性外，还需评价其收益，尤其是筛检试验更应注重收益评价。,78,(一)预测值,应用诊断结果来估计受检者患病和不患病的可能性大小。 阳性预测值(positive predictive value，+PV) 阴性预测值(negative predictive value，-PV),79,阳性预测值 (positive predictive value),诊断试验阳性者确实患病的可能,80,阴性预测值 (negative predictive value),诊断试验阴性者确实不患病的可能,81,实例,82,实例,+PV = 165/245*100% = 67.35% -PV = 730/775*100% = 94.19%,83,例1、患病率对预测值的影响(1),监护病房肌酸激酶 （CK）诊断心梗(CK80=CK-)心梗 无心梗 CK+ 215(93%) 16 231 CK- 15 114(88%) 129 Total 230 130 360,普通医院CK诊断心梗(CK80=CK-)心梗 无心梗 CK+ 215(93%) 248 463 CK- 15 1822(88%) 1837 Total 230 2070 2300,84,例1、患病率对预测值的影响(1),监护病房肌酸激酶 （CK）诊断心梗(CK80=CK-)心梗 无心梗 CK+ 215(93%) 16 231 +PV=93% CK- 15 114(88%) 129 -PV=88% Total 230 130 360 Pre=64%,普通医院CK诊断心梗(CK80=CK-)心梗 无心梗 CK+ 215(93%) 248 463 +PV=46% CK- 15 1822(88%) 1837 -PV=99% Total 230 2070 2300 Pre=10%,85,例2、患病率对预测值的影响(2),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 一般人群肝癌 非肝癌 AFP+ 8 9999 10007 AFP- 2 89991 89993 Total 10 99990 100000,86,例2、患病率对预测值的影响(2),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 一般人群肝癌 非肝癌 AFP+ 8 9999 10007 +PV=0.08% AFP- 2 89991 89993 Total 10 99990 100000 Pre=10/10万,87,例2、患病率对预测值的影响(3),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 HBsAg(+)人群肝癌 非肝癌 AFP+ 80 9990 10070 AFP- 20 89910 89930 Total 100 99900 100000,88,例2、患病率对预测值的影响(3),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 HBsAg(+)人群肝癌 非肝癌 AFP+ 80 9990 10070 +PV=0.8% AFP- 20 89910 89930 Total 100 99900 100000 Pre=100/10万,89,例2、患病率对预测值的影响(4),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 HBsAg(+) 年龄40岁人群肝癌 非肝癌 AFP+ 800 9900 10700 AFP- 200 89100 89300 Total 1000 99000 100000,90,例2、患病率对预测值的影响(4),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 HBsAg(+) 年龄40岁人群肝癌 非肝癌 AFP+ 800 9900 10700 +PV=7.48% AFP- 200 89100 89300 Total 1000 99000 100000 Pre=1000/10万,91,例2、患病率对预测值的影响(5),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 HBsAg(+) 年龄40岁 肝硬化人群肝癌 非肝癌 AFP+ 8000 9000 17000 AFP- 2000 81000 83000 Total 10000 90000 100000,92,例2、患病率对预测值的影响(5),AFP诊断肝癌，灵敏度80，特异度90 HBsAg(+) 年龄40岁 肝硬化人群肝癌 非肝癌 AFP+ 8000 9000 17000 +PV=47.06% AFP- 2000 81000 83000 Total 10000 90000 100000 Pre=10000/10万,93,例题:对人口数为十万的一个社区, 用ELISA方法检测HIV抗体, 假设该法灵敏度和特异度均达到99%, 试分别计算: 感染率为1/万, 1, 1%和10%时, 阳性预测值是多少? 说明什么问题?,94,影响预测值的因素：灵敏度、特异度、患病率。患病率与预测值的关系 （灵敏度和特异度均为95%）,可见：患病率高，阳性预测值高，阴性预测值低；患病率逐渐降低，阳性预测值逐渐减小，而阴性预测值逐渐上升。患病率在50%时，阳性预测值与阴性预测值都较好。,95,灵敏度、特异度与预测值的关系,当患病率一定时，随着灵敏度上升，特异度降低，阳性预测值下降，阴性预测值上升。,注：患病率=64%,96,影响预测值的因素, 预测值大小与受检人群目标疾病患病率的高低密切相关。在患病率较高的人群中开展筛检意义较大，诊断出的病例数越多,收益越大。灵敏度和特异度灵敏度越高, 阴性预测值越高特异度越高, 阳性预测值越高,97,(二)卫生经济学评价,成本效果分析 成本效益分析 成本效用分析,98,(二)卫生经济学评价,成本效果分析 如通过筛检、诊断,算出平均每发现一个新病例消耗多少成本(钱)和在健康上收到多少效果（如血压下降多少，血脂下降多少，患病率下降多少等）来计算，并进行评价。,99,(二)卫生经济学评价,成本效益分析 最后评价以平均每例消耗多少钱和收益（节省）多少钱来计算。,100,(二)卫生经济学评价,成本效用分析 最后评价以平均每例消耗多少钱,健康水平提高多少来衡量,而健康水平又以生活能力来衡量。 健康改善情况用”质量调整人年”来衡量(quality adjusted life years, QALYs) 疾病负担用”伤残调整生命年”来衡量(disability adjusted years, DALYs),101,成本的确定,对人群中普查筛检结肠癌的方法进行卫生经济学评价 假定：每10万6080岁的人口中，有结肠癌100人。 方案A：直肠指检，检查费用2元 （敏感性10，特异性为100 方案B：大便隐血检查阳性者作钡剂灌肠， 大便隐血检查的敏感性为80，特异性为90 检查费用0.580 方案C：指检乙状结肠镜检查 直肠指检阴性者做乙状结肠镜检查 乙状结肠镜检查的敏感性为85，特异性为100 检查费用225元,102,成本的确定,人群中普查筛选结肠癌方法的经济学评价 每例检查费用（元） 方案A：直肠指检 2 方案B：大便隐血检查+钡剂灌肠 0.5+80 方案C：指检乙状结肠镜检查 2+25.00,103,成本的确定,A：指检 100 0002200 000元 B：隐血100 0000.550 000元 除100例结肠癌有80人真阳性，人群中的假阳性数： （100 000-100）10%=9990 需作钡盐灌肠者的成本 （9 99080）80805 600 总成本：805 600 +50 000=855 600元C：指检 100 000 2200 000 乙状结肠 99 990252 499 750 总成本：200 0002 499 7502 699 750元,104,成本的确定,结果衡量 A： 1001010例 B： 1008080例 C： （10010）+（9085）86例,105,成本的确定,比较 方法 每检查出一例花费的费用A： 200 000/10 = 20 000 元 B: 855 600/80 = 10 695 元 C: 2 699 750 /86=31 392 元 结果： BAC,106,成本的确定,增量分析 方法 - 用于成本和效果均增加时的进一步比较 （获得的经济学价值）增加 增加 每多查出1人的 检出数本 成本 成本 C-A 76 (2,699,750-200,000) 32，891,107,(三)影响试验效益的主要因素,疾病的患病率 一方面影响预测值,一方面影响新发现的病例数量 早期发现病例对预后的改善程度 灵敏度和特异度,108,第三节 诊断试验的观察指标 及判断标准,109,筛检和诊断试验的指标与标准,试验指标 客观指标 主观指标 半客观指标,110,确定试验标准的原则,理想的试验 灵敏度、特异度均应接近100%。但在实际工作中很难达到，往往表现为灵敏度则特异度。两者高低的转换与确定试验阳性结果的临界点的选择密切相关。,111,病人与非病人观测值分布类型,112,113,不同血糖水平筛检糖尿病的灵敏度与特异度,114,某项诊断指标的分布,病人,非病人,测量值,频率,115,某项诊断指标的分布,病人,非病人,测量值,频率,116,选择诊断标准 选择高灵敏度（降低诊断标准） 为了早期发现可疑者 疾病严重，早期治疗可明显改善预后 漏诊会造成严重后果 选择高特异度（提高诊断标准） 疾病缺乏有效疗法 误诊会造成严重后果,117,确定诊断标准的方法,统计学方法 百分位数法 正态分布法 临床判断法 以疾病预后的严重性规定的数值 ROC曲线法: 受试者工作特征曲线,以灵敏 度为纵坐标,以1-特异度为横坐 标绘制而成的曲线.,118,119,ROC曲线法,例：对怀疑急性心肌梗塞患者，作肌酸磷酸激 酶CPK测定。爱丁堡皇家医院将怀疑心肌梗死者360例收入病房,检测CPK，由一位不知CPK结果的医生根据心电图和尸检结果判断有心肌梗死者230例，无心梗者130例，测定值如下：,120,CPK 2-39 40-79 80-119 120-159 160-199 200-239 240-279 AMI + 2 13 30 30 21 19 18- 88 26 8 5 0 1 1CPK 280-319 320-359 360-399 400-439 440-479 =480 AMI + 13 19 15 7 8 35- 1 0 0 0 0 0,121,CPK 2-39 40-79 80-119 120-159 160-199 200-239 240-279 AMI + 2 13 30 30 21 19 18- 88 26 8 5 0 1 1 Se 100.0% 99.1% 93.5% 80.4% 67.4% 58.3% 50.0% Sp 0.0% 67.7% 87.7% 93.8% 97.7% 97.7% 98.5% CPK 280-319 320-359 360-399 400-439 440-479 =480 AMI + 13 19 15 7 8 35- 1 0 0 0 0 0 Se 42.2 % 36.5% 28.3% 21.7% 18.7% 15.2% Sp 99.2% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0%,122,ROC曲线常用来决定最佳临界点，通常最接近左上角那一点，可定为最佳临界点,123,ROC曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验的诊断价值，从而帮助临床医师作出最佳选择。,124,大多数诊断性试验指标为生理性连续指标和有序的等级指标。对于这种指标，需要设定一个或多个区分正常与异常的临界值，以便进行诊断性试验效果的评价。绘制受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic Curve, ROC曲线）确定诊断性试验临界值是较为理想的方法。,125,绘制ROC曲线评价宫颈癌筛查技术的筛查价值 确定五种宫颈癌筛查技术的临界值，比较各筛查技术的筛查价值，为制定宫颈癌及其癌前病变筛查方案提供依据。,126,资料取自1999年6月至7月间在子宫颈癌高发地区-山西省襄垣县对3545岁妇女进行的宫颈癌及其癌前病变的筛查结果。筛查试验中各筛查技术独立操作，以病理组织学结果为金标准。,127,筛查技术包括： 薄层液基细胞学涂片法 阴道镜检查 5%醋酸染色后直接肉眼观察 人类乳头状瘤病毒（HPV）自己取样检测法 HPV直接取样检测法,128,阴道镜检查筛查结果按宫颈病变程度从高到低分为4级：Cancer、HSIL、LSIL、Normal。 5%醋酸染色后直接肉眼观察的筛查结果分为4级：Cancer、HSIL、LSIL、Normal。 细胞学诊断采用TBS（the Bethesda system）分级系统，从高到低分为5级：SCC、HSIL、LSIL、ASCUS/AGUS 、WNL。 HPV自己取样检测法和HPV直接取样检测法的筛查结果均记录为阳性和阴性。,129,130,ROC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，曲线下面积越大，诊断准确性越高。,131,计算出ROC曲线下面积的主要目的是为了比较两个或两个以上筛查技术，筛选出最佳筛查方法。薄层液基细胞学涂片法与HPV直接检测法筛查价值最高，HPV自检法和阴道镜检测法次之，5%醋酸染色后直接肉眼观察筛查价值相对较低。,132,第四节 提高诊断试验效率的方法,133,提高试验效率的办法,一.提高患病率 二.采用联合试验 并联: 提高灵敏度 串联: 提高特异度,134,联合试验,并联试验 同时做几个试验,只要其中有一项出现阳性就判为阳性或全部出现阴性时才判为阴性。并联的效应是提高了灵敏度和阴性预测值,但降低了特异度和阳性预测值；并联放宽了阳性标准,故有病更容易被发现,而不容易被遗漏；严格了阴性标准,阴性结果却使无病判断更有把握。其负面影响是增加了误诊带来的负担。,135,并联试验,并联试验适用于急需做出诊断或现有试验灵敏度都不太高的情况。,136,串联试验 先后做几个试验,全部结果阳性才判断为阳性,或只有一项阴性就判断为阴性,并停止试验。串联试验的效应是提高了特异度和阳性预测值,降低了灵敏度和阴性预测值。由于其放宽了阴性而严格了阳性,故无病者更易被排除而不易被误诊,串联试验所获阳性结果在最后确诊时更有把握。负面影响是增加了漏诊带来的危险。,137,串联试验串联试验适用于最后确认时特别需要避免误诊；应先做经济、简单及安全的试验,当结果提示有问题时再做昂贵、复杂、有危险的试验；或现有的试验特异度不高时。,138,联合试验筛检糖尿病的结果,139,血糖试验：灵敏度=（33+117）/199特异度=（10+7599）/7641 尿糖试验：灵敏度=（14+117）/199特异度=（11+7599）/7641并联试验：灵敏度=（14+33+117）/199（增加）特异度= 7599/7641（减少） 串联试验：灵敏度= 117/199 （减少）特异度=（10+11+7599）/7641 增加,140,假设某地有10万人，某恶性肿瘤患病率为100/10万，先用甲试验方法进行初筛，而后再用乙方法进行检查，即用串联试验，两种方法的灵敏度和特异度均为95%，请计算该联合试验的灵敏度和特异度？,141,灵敏度90/10090（灵敏度下降） 特异度（94905+4745）/9990099.75（特异度上升）,142,第五节 诊断试验的应用及其临床意义,一、诊断试验指标的稳定性 二、似然比的临床应用 三、ROC曲线的应用 四、多项试验的联合应用,143,某地对一批运动员进行体检，有胸前区疼痛史者195例，分别作运动心电图及冠状动脉造影，以冠状动脉狭窄75%者列为冠心病患者，共发现病人104例，其中被运动心电图诊断阳性者55例；运动心电图误诊者为7例，请计算诊断试验的各指标。,144,Sen=55/104=53% Spe=84/91=92% +PV=55/62=89% -PV=84/133=63% Acc=(55+84)/195=71% Prev=104/195=53% +LR=0.53/(1-0.92)=6.6 -LR=(1-0.53)/0.92=0.51,145,如果扩大检查范围，将该地全体运动员都作上述两项检查，这次检查又增加429例，但用金标准诊断为冠心病者还是104例，运动心电图误诊的人数增加至72例，请问诊断试验的各项指标如何改变？,146,Sen=55/104=53% Spe=478/520=92% +PV=55/97=57% -PV=478/527=91% Acc=(55+478)/624=85% Prev=104/624=17% +LR=0.53/(1-0.92)=6.6 -LR=(1-0.53)/0.92=0.51,147,Sen=55/104=53% Spe=478/520=92% +PV=55/97=57% -PV=478/527=91% Acc=(55+478)/624=85% Prev=104/624=17% +LR=0.53/(1-0.92)=6.6 -LR=(1-0.53)/0.92=0.51,Sen=55/104=53% Spe=84/91=92% +PV=55/62=89% -PV=84/133=63% Acc=(55+84)/195=71% Prev=104/195=53% +LR=0.53/(1-0.92)=6.6 -LR=(1-0.53)/0.92=0.51,148,稳定的指标：灵敏度、特异度、似然比 相对稳定的指标：准确度（符合率） 不稳定的指标：预测值,149,似然比的临床应用,可用于临床计算患病的概率，便于更准确地对患者作出诊断例如：对怀疑急性心肌梗塞患者，作肌酸磷酸激酶（CPK）测定，根据其结果可计算似然比。爱丁堡皇家医院将怀疑心肌梗死者360例收入病房,检测CPK，由一位不知CPK结果的医生根据心电图和尸检结果判断有心肌梗死者230例，无心梗者130例，测定值如下：,150,似然比的临床应用,CPK AMI AMI 2-39 2 88 40-79 13 26 80-119 30 8 120-159 30 5 160-199 21 0 200-239 19 1 240-279 18 1 280-319 13 1 320-359 19 0 360-399 15 0 400-439 7 0 440-479 8 0 =480 35 0,151,似然比的临床应用,CPK AMI AMI Se Sp 2-39 2 88 1.00 0.00 40-79 13 26 0.99 0.68 80-119 30 8 0.93 0.88 120-159 30 5 0.80 0.94 160-199 21 0 0.67 0.94 200-239 19 1 0.53 0.98 240-279 18 1 0.50 0.98 280-319 13 1 0.42 0.99 320-359 19 0 0.33 1.00 360-399 15 0 0.28 1.00 400-439 7 0 0.22 1.00 440-479 8 0 0.19 1.00 =480 35 0 0.15 1.00,152,似然比的临床应用,CPK AMI AMI Se Sp +LR -LR 2-39 2 88 1.00 0.00 1.00 - 40-79 13 26 0.99 0.68 3.09 0.015 80-119 30 8 0.93 0.88 7.75 0.080 120-159 30 5 0.80 0.94 13.33 0.213 160-199 21 0 0.67 0.94 11.17 0.351 200-239 19 1 0.53 0.98 26.50 0.480 240-279 18 1 0.50 0.98 25.00 0.510 280-319 13 1 0.42 0.99 42.00 0.589 320-359 19 0 0.33 1.00 - 0.670 360-399 15 0 0.28 1.00 - 0.720 400-439 7 0 0.22 1.00 - 0.780 440-479 8 0 0.19 1.00 - 0.810 =480 35 0 0.15 1.00 - 0.850,153,似然比综合了灵敏度和特异度的特征，医生可以利用阳性似然比得出诊断试验阳性时患者有病的概率。计算方法是：验前比=验前概率/（1-验前概率）验后比=验前比LR（阳性似然比） 验后概率=验后比/（1+验后比）,154,例：某男，60岁，出现胸痛症状。文献上称心绞痛的验前概率为60%，则验前比为0.6/(1-0.6)=1.5;当阳性似然比(LR)=4.4时,则验后比=1.54.4=6.6验后概率=6.6 / (1+6.6)=0.8684即当患者检查结果为阳性时,其心绞痛发生的可能性增加到86.84%。,155,156,阳性似然比与患病率（验前概率）和验后概率的关系，可查工具表或工具图。当阳性似然比相当大时，即使验前概率（患病率）很低，验后概率也会很大。,157,在诊断试验研究中将患病率理解为验前概率，将阳性预测值理解为验后概率。,158,常见诊断试验结果的阳性似然比,159,ROC曲线的应用 多项试验的联合应用,160,诊断性试验练习,研究心尖搏动宽度和左室长大的关系 心尖搏动宽度(mm) 总例数 左室长大例数 55 4 4 总数 50 25,161,假设心尖搏动宽度40mm为试验阳性，列出四格表。 计算下列指标：敏感度，特异度，准确性，患病率，阳性预测值，阴性预测值，阳性似然比，阴性似然比，验前概率，验后概率。 当患病率分别为1、10时计算敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值（假定参加试验的人数为10000）,162,以心尖搏动宽度40mm为临界点，列四格表,163,敏感度12/25=0.48 特异度24/25=0.96 准确性(12+24)/50=0.72 +PV=12/13=0.923 - PV=24/37=0.65 +LR=(12/25)/(1/25)=12 -LR=(13/25)/(24/25)=0.54 验前概率50%,验前比1 验后比1x12=12 验后概率12/(1+12)=0.923 （阳性结果） 验后概率（阴性结果）(1x0.54)/(1+1x0.54)=0.35,164,当患病率为1时,左室长大有 无 合计 试验 48 396 444 52 9504 9556100 9900 10000,165,当患病率为1时,根据四格表计算PV=48/444=0.11 根据验后概率公式计算：验前比0.01/(1-0.01)=0.01验后比0.01x12=0.12验后概率0.12/(1+0.12)=0.11,166,诊断性试验评价,题目：心电图活动平板运动试验与冠状 动脉造影结果对照分析 作者：黄丽敏 李榕生 来源：中华心律失常学杂志 2001；5 （3）：164-166,167,内容摘要：作者以冠状动脉造影为标准诊断冠心病，并对101例患者进行了心电图活动平板运动试验，以评价运动试验对冠心病的诊断价值。发现运动试验诊断冠心病的敏感性（敏感度）为85.29%，特异度为82.09%，表明心电图活动平板运动试验是目前诊断冠心病较理想的非创伤性检查方法。,168,诊断标准：冠脉造影发现冠状动脉管径狭窄50% 检测对象：进行活动平板试验的患者1840例，其中做冠脉造影者101例 方法：MECACART大型平板运动心功能检测系统，Bruce方案 运动前及运动停止后每隔12分钟记录12导联心电图，直至6分钟终止或延迟至ST段开始恢复。 阳性判断标准：运动中或运动后心电图出现J点后60ms ST段水平或下斜型下移=0.1mV或呈损伤型抬高0.2mV或运动诱发典型心绞痛(由心血管专科医师判断)。,169,结果： 冠心病组 非冠心病组 运动试验 29(真阳性) 12(假阳性) 阳性 运动试验 5（假阴性） 55（真阴性） 阴性 34 67,170,敏感度：a/a+c=29/34=85.29% 特异度：d/b+d=55/67=82.09% +LR=0.8529/(1-0.8209)=4.76 -LR=(1-0.8529)/0.8209=0.1792 ACC=(29+55)/101=83.17 Prev=34/101=33.7% +PV=a/（a+b）=29/（29+12）=70.73% -PV=d/(c+d)=55/(5+55)=91.67%,171,评价： 是否采用盲法将诊断性试验与标准诊断作过对比研究？ 不详。作者采用了目前国际上通用的“金标准”冠脉造影术，而且将运动心电图试验结果与金标准进行了对比。未提及是否用盲法。 除强调盲法外，每个受检者都应经过金标准试验检查。假如作者只将运动试验阳性者做冠脉造影，考虑到冠脉造影的创伤性及患者的依从性，运动试验阴性者只抽出一部分（比如1/10）做冠脉造影。事实上，有些运动试验阴性者也可能是冠心病患者，这样的研究结果就可能夸大运动试验的敏感性，造成偏倚。,172,例如，对儿童语言发育延缓的筛选项目评价中，研究者从许多不同人群中随机抽样选出50例儿童对其语言能力进行筛检，并进行评价。金标准是一个结构严谨的问卷调查，50例筛选阳性的儿童用此问卷调查，另外，在500例筛检阴性者中，再抽出50例儿童使用标准问卷调查，结果如下：,173,金标准+ - 合计 筛查 + 35 15 50 试验 - 4 46 5039 61 100结果：敏感度=90%特异度=75% 故作者认为，此筛检方法敏感度高，可以作为筛检试验的方法。,174,但是，实际情况如下：金标准+ - 合计 筛查 + 35 15 50 试验 - 40 460 50076 475 550 真正的结果： 敏感度=46%特异度=96.8%,175,被检查的病例是否包括各型病例及个别易混淆的病例？ 不详。作者未提到如何纳入病人，也未提到病人为什么做运动心电图或冠脉造影。 病例的来源和实验安排是否做了叙述？ 没有 诊断性试验的重复性如何？ 未报道重复性试验结果,176,试验中所确定的正常值是否可靠？ 较可靠，从试验结果的假阳性及假阴性率来看，正常值较可靠 6. 试验步骤叙述是否明确，能否进行重复试验？ 试验步骤叙述清楚，应该能进行重复试验 7. 该试验的实用性如何？ 难以评价，可能有一定的实用性。作者应重新设计，以得出可靠结论。,177,进行诊断试验研究,确立金标准 选择研究对象 估计样本量 同步盲法检测研究对象 采用ROC曲线确立临界点 计算灵敏度、特异度、预测值、似然比 推广应用,178,阅读和评价有关诊断试验的文献,研究结果是否真实？ 是否同参照标准进行独立的盲法比较 研究人群是否包括临床上试验该试验的各种病人 所评价的试验结果有没有影响参照标准检查的实施 诊断试验的方法描述是否详细，能否重复 研究结果是什么？ 验前概率、似然比、灵敏度、特异度 研究结果是否有助于我的病人 能否改变我对病人的治疗，最后给病人获益,179,