1、第七章第七章 診斷試驗(yàn)診斷試驗(yàn)Diagnostic test2 掌握掌握 診斷試驗(yàn)的概念；診斷試驗(yàn)的真實(shí)性、可靠診斷試驗(yàn)的概念；診斷試驗(yàn)的真實(shí)性、可靠 性的評價；聯(lián)合試驗(yàn)的概念。性的評價；聯(lián)合試驗(yàn)的概念。 熟悉熟悉 提高試驗(yàn)效率的方法提高試驗(yàn)效率的方法;診斷試驗(yàn)效益的評價，診斷試驗(yàn)效益的評價，篩檢的目的及應(yīng)用原則。篩檢的目的及應(yīng)用原則。 了解了解 診斷試驗(yàn)的設(shè)計(jì)診斷試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，樣本大小的估計(jì)。，樣本大小的估計(jì)。 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)3第二節(jié)第二節(jié) 診斷試驗(yàn)的評價診斷試驗(yàn)的評價第三節(jié)第三節(jié) 提高診斷試驗(yàn)效率方法提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)第四節(jié) 診斷試驗(yàn)評價的設(shè)計(jì)診斷試驗(yàn)評價的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容4

2、1 1、診斷（診斷（diagnosis) ) 利用各種臨床資料和診利用各種臨床資料和診斷標(biāo)準(zhǔn)對疾病和健康做出確切的結(jié)論。斷標(biāo)準(zhǔn)對疾病和健康做出確切的結(jié)論。 2 2、診斷試驗(yàn)的評價、診斷試驗(yàn)的評價 將待評價的診斷試驗(yàn)與診將待評價的診斷試驗(yàn)與診斷目標(biāo)疾病的標(biāo)準(zhǔn)方法斷目標(biāo)疾病的標(biāo)準(zhǔn)方法即即“金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)” 進(jìn)行進(jìn)行同步盲法比較，判定該方法對疾病同步盲法比較，判定該方法對疾病“診斷診斷”的的真實(shí)性和價值。真實(shí)性和價值。研研究究對對象象患者患者非患非患者者待評價診待評價診斷試驗(yàn)斷試驗(yàn)評價指標(biāo)評價指標(biāo)61 1、科學(xué)評價診斷試驗(yàn)的應(yīng)用價值。、科學(xué)評價診斷試驗(yàn)的應(yīng)用價值。2 2、為醫(yī)生正確選擇診斷試驗(yàn)提供依據(jù)

3、。、為醫(yī)生正確選擇診斷試驗(yàn)提供依據(jù)。3 3、提高診斷效率，減少診斷成本。、提高診斷效率，減少診斷成本。7第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 診斷試驗(yàn)的評價診斷試驗(yàn)的評價第三節(jié)第三節(jié) 提高診斷試驗(yàn)效率方法提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)第四節(jié) 診斷試驗(yàn)評價的設(shè)計(jì)診斷試驗(yàn)評價的設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi) 容容81 1、確定、確定“金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)” 指當(dāng)前臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷疾病最可靠的指當(dāng)前臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷疾病最可靠的方法，也稱為標(biāo)準(zhǔn)診斷。方法，也稱為標(biāo)準(zhǔn)診斷。 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 活活/ /尸檢尸檢 手術(shù)發(fā)現(xiàn)手術(shù)發(fā)現(xiàn) 微生物培養(yǎng)微生物培養(yǎng) 影像診斷影像診斷 長期隨訪的結(jié)果長期隨訪的結(jié)果92 2、樣本大小的計(jì)算、樣本大小的計(jì)

4、算n待評試驗(yàn)的靈敏度待評試驗(yàn)的靈敏度n待評試驗(yàn)的特異度待評試驗(yàn)的特異度n顯著性檢驗(yàn)水平顯著性檢驗(yàn)水平，一般為，一般為0.050.05n容許誤差容許誤差，一般為，一般為0.050.050.10.1n當(dāng)靈敏度和特異度均接近當(dāng)靈敏度和特異度均接近50%50%時可用近似公式時可用近似公式: :n 21znpp待評價篩檢方法的靈待評價篩檢方法的靈敏度或特異度敏度或特異度正態(tài)分布中累積概正態(tài)分布中累積概率等于率等于2 2時的時的值值10 估計(jì)靈敏度為估計(jì)靈敏度為75%75%，特異度，特異度55%55%，計(jì)算病例和對，計(jì)算病例和對照照 組的樣本量組的樣本量設(shè)設(shè) = 0.05= 0.05， = 0.08= 0

5、.08，則：，則：n n1 1=(1.96/0.08)=(1.96/0.08)2 2(1-0.75)(1-0.75)0.75=112.51130.75=112.5113n n2 2=(1.96/0.08)=(1.96/0.08)2 2(1-0.55)(1-0.55)0.55=148.61490.55=148.6149病例組為病例組為113113例，對照組為例，對照組為149149例例2 2、樣本大小的計(jì)算、樣本大小的計(jì)算113 3、選擇研究對象（分組）、選擇研究對象（分組）n病例組病例組 n 用金標(biāo)準(zhǔn)確診用金標(biāo)準(zhǔn)確診 “有病有病” ” 的病例，應(yīng)包的病例，應(yīng)包含典型和不典型、病程（早、中、晚）

6、、病情含典型和不典型、病程（早、中、晚）、病情（輕、中、重）以及有無并發(fā)癥和有無治療史（輕、中、重）以及有無并發(fā)癥和有無治療史的患者。的患者。n對照組對照組 n 用金標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)沒有目標(biāo)疾病的其他病例。用金標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)沒有目標(biāo)疾病的其他病例。n - -注意年齡、性別等的可比性注意年齡、性別等的可比性124 4、確定分界值、確定分界值n 正態(tài)分布法（正態(tài)分布法（均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差法法）n 百分位數(shù)法百分位數(shù)法n 臨床判斷法臨床判斷法n ROCROC曲線法曲線法13n 同步：同時、同地區(qū)、同人同步：同時、同地區(qū)、同人群群n 盲法：實(shí)施者和研究對象不盲法：實(shí)施者和研究對象不知道知道n 分組情況分組

7、情況14內(nèi)內(nèi) 容容15 一批成年男性運(yùn)動后體格檢查。其中一批成年男性運(yùn)動后體格檢查。其中195195例曾有心前例曾有心前區(qū)疼痛史。冠脈造影及心電圖運(yùn)動試驗(yàn)檢查結(jié)果：在區(qū)疼痛史。冠脈造影及心電圖運(yùn)動試驗(yàn)檢查結(jié)果：在104104例顯示冠脈狹窄（例顯示冠脈狹窄（=75%)=75%)者中者中, ,運(yùn)動試驗(yàn)陽性運(yùn)動試驗(yàn)陽性5555例例, ,陰性陰性4949例例. .未顯示冠脈狹窄的未顯示冠脈狹窄的9191例中例中 , ,運(yùn)動試驗(yàn)陽性運(yùn)動試驗(yàn)陽性7 7例例, ,陰性陰性8484例例. .請說明心電圖對診斷冠狀動脈狹窄的意義。請說明心電圖對診斷冠狀動脈狹窄的意義。案案 例例 1 1有病有病 無病無病陽性陽性

8、陰性陰性554978462133合計(jì)合計(jì) 104 91 195 試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)17n真實(shí)性真實(shí)性(validity) ：指測量值與實(shí)際值的符合指測量值與實(shí)際值的符合程度。程度。 評價指標(biāo)：評價指標(biāo)： 靈敏度靈敏度、假陰性率、特異度、假陽性率、假陰性率、特異度、假陽性率、 正確指數(shù)、陽性似然比、陰性似然比正確指數(shù)、陽性似然比、陰性似然比n可靠性可靠性(realiability) 評價指標(biāo)：評價指標(biāo)： 符合率、符合率、kappakappa值、變異系數(shù)值、變異系數(shù)18有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性acbda+bc+d合計(jì)合計(jì) a+c b+d N 試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)

9、1 1、靈敏度靈敏度（Sensitivity):):指將實(shí)際有病的人正指將實(shí)際有病的人正確地判斷為患者的能力。又稱真陽性率確地判斷為患者的能力。又稱真陽性率 a a靈敏度靈敏度= = 100% 100% a+c a+c真實(shí)性評價真實(shí)性評價有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性acbda+bc+d合計(jì)合計(jì) a+c b+d N 試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)真實(shí)性評價真實(shí)性評價3 3、假陰性率假陰性率( (false negative rate,FN):):指實(shí)際指實(shí)際有病者而被判斷為非病者的百分率。又稱為漏有病者而被判斷為非病者的百分率。又稱為漏診率診率 c c漏診率漏診率= = 100% 100

10、% a+c a+c有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性acbda+bc+d合計(jì)合計(jì) a+c b+d N 試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)真實(shí)性評價真實(shí)性評價2 2、特異度、特異度（Specificity):):指將實(shí)際未患某病的指將實(shí)際未患某病的人正確地判斷為未患某病的能力。又稱為真陰人正確地判斷為未患某病的能力。又稱為真陰性率性率 d d特異度特異度= = 100% 100% b+d b+d有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性acbda+bc+d合計(jì)合計(jì) a+c b+d N 試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)真實(shí)性評價真實(shí)性評價4 4、假陽性率假陽性率( (false positive rate)

11、:):指實(shí)際無病指實(shí)際無病者而被判斷為有病的百分率。又稱為誤診率者而被判斷為有病的百分率。又稱為誤診率 b b誤診率誤診率= = 100% 100% b+d b+d235 5、約登指數(shù)、約登指數(shù)是靈敏度與特異度之和減去是靈敏度與特異度之和減去1 1表示篩檢方法發(fā)現(xiàn)真正病人與非病人的總能力表示篩檢方法發(fā)現(xiàn)真正病人與非病人的總能力范圍在范圍在0 01 1之間之間 指數(shù)越大，其真實(shí)性越高指數(shù)越大，其真實(shí)性越高正確指數(shù)正確指數(shù) = (= (靈敏度靈敏度 + + 特異度特異度) 1) 1 =1 ( =1 (假陰性假陰性 + + 假陽性假陽性) ) 真實(shí)性評價真實(shí)性評價有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性5

12、549 784 62133合計(jì)合計(jì) 104 91 195 試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì) a靈敏度靈敏度= 100% =55/104=52 .9% a+c d特異度特異度= 100% =841/91=92.3% b+d c漏診率漏診率= 100% =49/104=47.1% a+c b誤診率誤診率= 100%=7/91=7.7% b+dr=（靈敏度（靈敏度+特異度）特異度）-1=(0.529+0.923)-1=0.452 案例案例1 1 真實(shí)性評價結(jié)果真實(shí)性評價結(jié)果25二、評價指標(biāo)相互關(guān)系及其應(yīng)用二、評價指標(biāo)相互關(guān)系及其應(yīng)用1 1、靈敏度和特異度的關(guān)系、靈敏度和特異度的關(guān)系 理想的靈敏度、特

13、異度均應(yīng)接近理想的靈敏度、特異度均應(yīng)接近100%100%。但在實(shí)。但在實(shí)際工作中很難達(dá)到，往往表現(xiàn)為靈敏度際工作中很難達(dá)到，往往表現(xiàn)為靈敏度則特則特異度異度。 兩者高低的轉(zhuǎn)換與確定診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果的兩者高低的轉(zhuǎn)換與確定診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果的 截?cái)嘀到財(cái)嘀? (cut off point) )或臨界點(diǎn)的選擇密切相關(guān)。或臨界點(diǎn)的選擇密切相關(guān)。26病人與非病人觀測值分布類型病人與非病人觀測值分布類型2728糖尿病血糖試驗(yàn)不同血糖水平靈敏度和糖尿病血糖試驗(yàn)不同血糖水平靈敏度和特異度分布特異度分布餐后餐后2小時血糖小時血糖mg/100ml）靈敏度（）靈敏度（）特異度（）特異度（）7098.68.88097.

14、125.59094.347.610088.669.811085.784.112071.492.513064.396.914057.199.415050.099.616047.199.817042.9100.018038.6100.019034.3100.020027.1100.030選擇診斷標(biāo)準(zhǔn)原則選擇診斷標(biāo)準(zhǔn)原則1 1、選擇高靈敏度、選擇高靈敏度 當(dāng)疾病早期或及時診斷有利于病人治療和康當(dāng)疾病早期或及時診斷有利于病人治療和康復(fù)，漏診會造成嚴(yán)重后果，而且現(xiàn)有治療方法。復(fù)，漏診會造成嚴(yán)重后果，而且現(xiàn)有治療方法。2 2、選擇高特異度、選擇高特異度 對于一些治療效果不理想疾病，誤診會造成對于一些治療效

15、果不理想疾病，誤診會造成病人嚴(yán)重心理、生理和經(jīng)濟(jì)影響。病人嚴(yán)重心理、生理和經(jīng)濟(jì)影響。313 3、靈敏度和特異度均較高、靈敏度和特異度均較高 如果漏診和誤診同等重要如果漏診和誤診同等重要選擇診斷標(biāo)準(zhǔn)原則選擇診斷標(biāo)準(zhǔn)原則321 1、定義、定義: : 用靈敏度和假陽性率作圖得出的曲線，可用靈敏度和假陽性率作圖得出的曲線，可反映靈敏度和特異度的關(guān)系。反映靈敏度和特異度的關(guān)系。2 2、應(yīng)用：、應(yīng)用： （1 1）最佳診斷試驗(yàn)分界值選擇）最佳診斷試驗(yàn)分界值選擇 (2) (2) 比較兩種及以上診斷試驗(yàn)的診斷價值比較兩種及以上診斷試驗(yàn)的診斷價值 受試者工作特性曲線受試者工作特性曲線 ( (Receiver op

16、erator characteristic curve, ROC ) )33糖尿病血糖試驗(yàn)的糖尿病血糖試驗(yàn)的ROCROC曲線曲線橫軸表示假陽性率(1-特異度)縱軸表示真陽縱軸表示真陽性率性率( (靈敏度靈敏度) )點(diǎn)代表篩檢試點(diǎn)代表篩檢試驗(yàn)的特定陽性驗(yàn)的特定陽性標(biāo)準(zhǔn)值相對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值相對應(yīng)的靈敏度和特的靈敏度和特異度異度最佳診斷分界值最佳診斷分界值 ROCROC曲線也可用來比較兩種和兩種以上診斷試驗(yàn)曲線也可用來比較兩種和兩種以上診斷試驗(yàn)的診斷價值，從而幫助臨床醫(yī)師作出最佳選擇。的診斷價值，從而幫助臨床醫(yī)師作出最佳選擇。36 可靠性可靠性(realiability) ：診斷試驗(yàn)在相同條件下進(jìn)行診斷試

17、驗(yàn)在相同條件下進(jìn)行重復(fù)操作獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。重復(fù)操作獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。 影響可靠性的因素：影響可靠性的因素： 1 1、受試對象生物學(xué)變異、受試對象生物學(xué)變異 2 2、觀察者變異、觀察者變異 3 3、試驗(yàn)方法差異、試驗(yàn)方法差異診斷試驗(yàn)可靠性評價指標(biāo)診斷試驗(yàn)可靠性評價指標(biāo)37可靠性評價可靠性評價1 1、變異系數(shù)、變異系數(shù)2 2、符合率、符合率3 3、診斷試驗(yàn)的一致性分析、診斷試驗(yàn)的一致性分析381 1、變異系數(shù)、變異系數(shù)變異系數(shù)（變異系數(shù)（CV)=CV)=（標(biāo)準(zhǔn)差（標(biāo)準(zhǔn)差/ /算術(shù)均數(shù)）算術(shù)均數(shù)）100%100%變異系數(shù)的值越小，可靠性越好。變異系數(shù)的值越小，可靠性越好。39（agre

18、ement/consistency rate） 定義：定義：診斷試驗(yàn)判定結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)診斷結(jié)果相診斷試驗(yàn)判定結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)診斷結(jié)果相同人數(shù)占總受檢人數(shù)的比例。一致率大于同人數(shù)占總受檢人數(shù)的比例。一致率大于70%70%。 KappaKappa值值= =實(shí)際一致性實(shí)際一致性/ /非機(jī)遇一致性非機(jī)遇一致性%100dcbada一致率)()()(221122211crcrncrcrdanKappa40 Kappa Kappa值取值范圍：值取值范圍：-1-1+1+1一致性一致性0.40.4差差0.4 0.4 中中好好A專家判斷專家判斷病情結(jié)果病情結(jié)果B專家判斷病情結(jié)果專家判斷病情結(jié)果合計(jì)合計(jì)無無輕輕中中重重?zé)o

19、無2452031輕輕4182125中中1318224重重1251220合計(jì)合計(jì)30282715100例如，兩位眼科醫(yī)師同時分別檢查例如，兩位眼科醫(yī)師同時分別檢查100例視網(wǎng)膜炎病人，按病例視網(wǎng)膜炎病人，按病情輕重分別登記，結(jié)果兩人判斷的符合率為情輕重分別登記，結(jié)果兩人判斷的符合率為72% 。例如一位細(xì)胞學(xué)專家兩次重復(fù)檢查肺癌細(xì)胞涂片例如一位細(xì)胞學(xué)專家兩次重復(fù)檢查肺癌細(xì)胞涂片100張，兩次張，兩次結(jié)果的符合率僅結(jié)果的符合率僅49% 第一次結(jié)果第一次結(jié)果第二次結(jié)果第二次結(jié)果合合計(jì)計(jì)不滿意不滿意陰性陰性模棱兩可模棱兩可疑似癌細(xì)胞疑似癌細(xì)胞陽性陽性不滿意不滿意211004陰性陰性726191053模棱

20、兩可模棱兩可42115325疑似癌細(xì)胞疑似癌細(xì)胞0016613陽性陽性100045合計(jì)合計(jì)1429321213100 80 24580 245 730 775 730 775 210 810 1020210 810 1020篩檢篩檢試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合合計(jì)計(jì) 患者患者非患者非患者陽性陽性a ab br r1 1陰性陰性c cd dr r2 2合計(jì)合計(jì)c c1 1c c2 2n n一致率87.7Kappa=0.6544 應(yīng)用診斷試驗(yàn)結(jié)果來估計(jì)受檢者患病和不患病可能應(yīng)用診斷試驗(yàn)結(jié)果來估計(jì)受檢者患病和不患病可能性的大小的指標(biāo)。性的大小的指標(biāo)。n陽性預(yù)測值陽性預(yù)測值( (positive pre

21、dictive value, PPV) )陰性預(yù)測值陰性預(yù)測值( (negative predictive value, NPV) ) 效益效益（yield）評價評價45有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性acbda+bc+d合計(jì)合計(jì) a+c b+d Nn試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)指診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果中真正患病指診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果中真正患病(真陽性真陽性)的比例的比例 a陽性預(yù)測值陽性預(yù)測值 = 100% a+b效益評價效益評價46有病有病 無病無病陽性陽性陰性陰性acbda+bc+d合計(jì)合計(jì) a+c b+d Nn試驗(yàn)試驗(yàn) 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn) 合計(jì)合計(jì)指診斷試驗(yàn)陰性者不患目標(biāo)疾病的可能性指診斷試驗(yàn)陰

22、性者不患目標(biāo)疾病的可能性 d陰性預(yù)測值陰性預(yù)測值 = 100% c+d效益評價效益評價47預(yù)測值與靈敏度、特異度、患病率的關(guān)系 陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值與患病率、靈敏度陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值與患病率、靈敏度和特異度的關(guān)系和特異度的關(guān)系，根據(jù)根據(jù)BayesBayes定理可用以下公式定理可用以下公式)1)(1 (特異度患病率患病率靈敏度患病率靈敏度陽性預(yù)測值患病率靈敏度患病率特異度患病率特異度陰性預(yù)測值)1 ()1 ()1 (48酸性磷酸酶診斷前列腺癌酸性磷酸酶診斷前列腺癌 一般人群一般人群 35 0.435 0.4男性男性7575歲以上歲以上 500 5.6500 5.6臨床觸及臨床觸及前列腺結(jié)節(jié)

23、前列腺結(jié)節(jié) 50000 93.0 患病率（患病率（1/101/10萬）萬） 陽性預(yù)測值陽性預(yù)測值49患病率一定時患病率一定時： 靈敏度越高，陰性預(yù)測值越高靈敏度越高，陰性預(yù)測值越高 特異度越高，陽性預(yù)測值越高特異度越高，陽性預(yù)測值越高靈敏度與特異度一定時：靈敏度與特異度一定時： 患病率越高，陽性預(yù)測值越高患病率越高，陽性預(yù)測值越高 患病率越高，陰性預(yù)測值越低患病率越高，陰性預(yù)測值越低預(yù)測值與靈敏度、特異度、患病率的關(guān)系預(yù)測值與靈敏度、特異度、患病率的關(guān)系50第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 診斷試驗(yàn)的評價診斷試驗(yàn)的評價第三節(jié)第三節(jié) 提高診斷試驗(yàn)效率方法提高診斷試驗(yàn)效率方法第四節(jié)第四節(jié) 診斷試驗(yàn)評價的設(shè)計(jì)診斷試驗(yàn)評價的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容51 試驗(yàn)效率試驗(yàn)效率 提高診斷試驗(yàn)效率方法提高診斷試驗(yàn)效率方法52 定義：定義：在實(shí)施篩檢時，可采用多項(xiàng)診斷在實(shí)施篩檢時，可采用多項(xiàng)診斷試驗(yàn)檢測同一受試對象，增加靈敏度或特試驗(yàn)檢測同一受試對象，增加靈敏度或特異度，提高診斷效率，這種方式稱為聯(lián)合異度，提高診斷效率，這種方式稱為聯(lián)合試驗(yàn)。試驗(yàn)。 并聯(lián)試驗(yàn)并聯(lián)試驗(yàn)（parallel test） （平行）平行） 串聯(lián)試驗(yàn)串