诊断试验和疾病筛检

诊断试验和疾病筛检教学目的与要求1、掌握筛检与诊断的概念2、熟悉筛检试验与诊断试验的评价指标筛检与诊断的概念P361/367筛检：screening快速、简便诊断：diagnosis详尽检查筛检诊断治疗疾病预防再次筛检试验阴性无病者试验阳性可能有病者试验阳性确诊患该病图1疾病筛检与诊断流程示意图筛检的目的1．早期发现某些疾病的可疑患者，以便进一步诊断和治疗。2．发现某病的高危人群，以便能及早采取消除这些因素的措施，达到早期预防的目的。筛检及诊断试验的评价金标准目标人群病人非病人待评价筛检方法评价指标图7－5筛检方法的评价程序＋－＋－试验评价基本步骤金标准的确定研究对象的确定样本含量的估计选定试验界值资料的整理，评价指标的分析质量控制一、确定金标准金标准（goldstandard）、标准诊断（standarddiagnosis）指目前医学界公认的诊断某种疾病最准确的方法。快速反应：金标准？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患研究疾病的病例，即病例组另一组为非病例组或对照组：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三、估计样本含量筛检和诊断试验的评价需要适宜的、足够的样本量，可根据相应的公式或查相应的样本量表获得。四、选定试验界值界值（criticalvalue）又称截断值（cutoffvalue），一般就是正常值的界值，对试验结果划分为阳性（异常）和阴性（正常）两类定性结果。定义用真阳性率和假阳性率作图得出的曲线，可反映灵敏度和特异度的关系ROC曲线常用来决定最佳临界点，通常最接近左上角那一点，可定为最佳临界点受试者工作特征曲线P364(Receiveroperatorcharacteristiccurve,ROC)图7-4糖尿病血糖试验的ROC曲线0204060801000204060801007080901001101201301401501617181920A图7－8糖尿病血糖试验的ROC曲线横轴表示假阳性率(1-特异度)纵轴表示真阳性率(灵敏度)点代表试验的特定阳性标准值相对应的灵敏度和特异度五、评价指标的分析全面分析和评价试验的真实性、可靠性、预测值。真实性（validity）、效度或准确度（accuracy）指测量值与实际值的符合程度，在试验的评价中，真实性是指待评价试验的测量结果与“金标准”测量结果的吻合程度。一、真实性试验评价资料整理表金标准病例非病例合计试验真阳性A假阳性BA+B阳性或异常阴性或正常假阴性C真阴性DC+D合计A+CB+DN（一）评价指标真阳性(A)是指金标准确诊有该病的病例组中，试验检出的阳性例数真阴性(D)指在金标准确诊无该病的非病例组中，试验检出的阴性例数假阳性(B)是指无该病的非病例组中，试验检出的阳性例数假阴性(C)是指金标准确诊有该病的病例组中，试验检出的阴性例数，幻灯片１．灵敏度灵敏度（sensitivity）又称敏感度，是指按“金标准”确诊的病人中试验阳性或异常人数所占的比例。灵敏度又称为真阳性率（truepositiverate），它表示试验能将实际有病的病人正确地判为患者的能力。灵敏度=AA+C×100﹪２．特异度特异度（specificity）是指按“金标准”确定的非病人中试验阴性或正常人数所占的比例。特异度=特异度又称为真阴性率（truenegativerate），它表示试验能将实际无病的人正确地判为非患者的能力。DB+D×100﹪３．假阴性率假阴性率（falsenegativerate）又称漏诊率，是指按“金标准”确定的病人中试验检查为阴性或正常的人数所占的比例。假阴性率=假阴性率与灵敏度之和为１，假阴性率＝１－灵敏度，灵敏度越高，假阴性率越低，反之亦然。CA+C×100﹪４．假阳性率假阳性率（falsepositiverate）又称误诊率。是指按“金标准”确定的非病人中试验检查为阳性或异常的人数所占的比例。假阳性率=假阳性率与特异度之和为１，假阳性率＝１－特异度，特异度越高，假阳性率越低，反之亦然。BB+D×100﹪例１７０例糖尿病患者及５１０例正常人在口服葡萄糖２小时后进行血糖试验，若以血糖≥１1０mg/100ml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。糖尿病的诊断试验诊断试验（血糖测定）金标准合计糖尿病病人正常人阳性６２１６２２２４（≥7.2mmol/L）（真阳性）（假阳性）阴性８３４８３５６（＜7.2mmol/L）（假阴性）（真阴性）合计７０５１０５８０灵敏度＝62/(62+8)×100%＝88.57%特异度＝348/（162+348）×100%＝68.24%假阴性率＝8/（62+8）×100%＝11.43%假阳性率＝162／（162+348）×100%＝31.76%上述分析可见，该血糖测试的真实性有待改善，受特异度偏低的影响较大。从各项指标来看，灵敏度较好，但特异度较低，假阳性率较高（误诊率较高）。（二）选择适宜灵敏度与特异度的原则１．界值与灵敏度和特异度的关系理想的筛检/诊断试验应是灵敏度和特异度均为１００％的试验方法，但实际上这样的试验基本不存在。实际情况一般来讲，病人和正常人的参数范围常相互交叉、重叠。理想的正常人群与糖尿病病人的血糖水平分布应如下图Ａ，但现实中正常人与糖尿病患者的血糖水平不是断然分开，而是有所重叠的，如下图Ｂ所示。Ａ．理想的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布Ｂ．现实的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布如果诊断试验的测量值是连续性分布，其试验的灵敏度和特异度是随着试验的阳性界值的不同而变化的，其灵敏度和特异度的变化方向相反。如下表所示：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灵敏度特异度血糖水平灵敏度特异度（mg/100ml）（﹪）（﹪）（mg/100ml）（﹪）（﹪）80100.01.215064.396.19098.67.316055.798.610097.125.317052.999.611092.948.418050.099.812088.668.219044.399.813081.482.420037.1100.014074.391.2降低降低增加增加（１）尽可能发现可疑病人,选择高灵敏度筛检/诊断试验。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严重后果。2.如何选择适宜灵敏度、特异度?（２）避免误诊，选择高特异度筛检/诊断试验。误诊将会对病人造成严重的心理、生理和经济上的影响。（３）如果某种疾病漏诊和误诊同等重要，选择灵敏度和特异度均较高的筛检/诊断试验。3.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/诊断试验检测一种疾病，达到提高试验灵敏度或特异度的目的，以满足提高试验真实性的需要。１．串联试验（serialtest）也称系列试验，是指采用几种方法检测疾病，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。提高特异度。２．并联试验（paralleltest）也称平行试验，是指采用几种方法检测疾病，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。提高灵敏度。试验1试验2并联串联+++++-+--++-----可靠性（reliability）又称信度，一致性或重复性，是指某一筛检/诊断方法重复测量同一受试者时所获结果的一致性。二、可靠性（一）评价指标１．标准差与变异系数通常计量资料用标准差与变异系数来分析。２．符合率与Kappa值对于计数资料可用符合率与Kappa值表示两次测量的一致程度两位医生对１００张眼底图像结果判定的一致性比较乙医生甲医生合计轻或无视网膜病中或重度视网膜病轻或无视网膜病４６（ａ）１０（ｂ）５６（ｒ１）中或重度视网膜病１２（ｃ）３２（ｄ）４４（ｒ２）合计５８（ｃ１）４２（ｃ２）１００（Ｎ）例２甲乙两位医生检查相同的眼底图像100张，检查结果列于下表和真实性评价的表比有什么不同?符合率又称观察一致率（observationagreement），Po表示，是指两次测量结果一致的人数（a+d）占受检人数(N)的百分比，用下式表示：观察一致率依上表资料，观察一致率＝（46+32）/100×100%＝78%，说明甲乙两位医生对眼底图像结果判定一致的人数占受检人数的７８％。%100Nda）（＝（二）影响筛检/诊断试验可靠性的因素研究对象的生物学差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。实验因素所致的差异实验所用的仪器、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。观察者的差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。试验开始前，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。三、预测值(predictivevalue)反映应用试验结果来估计受检者患病和不患病可能性的大小的指标阳性预测值(positivepredictivevalue,PPV)阴性预测值(negativepredictivevalue,NPV)PPV指试验阳性结果中真正患病(真阳性)的比例NPV指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性%100BAA阳性预测值%100DCD阴性预测值