第八章篩檢與診斷試驗的評價第八章篩檢與診斷試驗的評價1

篩檢的概念

篩檢（screening）是運用快速、簡便的試驗、檢查或其他方法，將健康人群中那些可能有病或缺陷、但表面健康的個體，同那些可能無病者鑒別開來。它是從健康人群中早期發現可疑病人的一種措施，不是對疾病做出診斷。第一節概述篩檢的概念篩檢（screening）是運用快速、簡便的試2診斷試驗（Diagnostictest）的概念指應用物理、生物化學、血清免疫學及臨床檢查和特殊醫療器械檢查，對疾病和健康狀況作出判定的試驗。第八章-篩檢與診斷試驗的評價-課件3篩檢試驗與診斷試驗的區別篩檢試驗診斷試驗對象健康人或無癥狀的病人病人或篩檢陽性者目的把可能患有某病的個體與可能無病者區分開來把病人與可疑有病但實際無病的人區分開來要求快速、簡便、安全，有高靈敏度復雜、準確性和特異度高費用經濟、簡單、廉價一般花費較高處理陽性者須進一步作診斷試驗以確診陽性者要隨之以嚴密觀察和及時治療篩檢試驗與診斷試驗的區別篩檢試驗診斷試驗對象健康人或無癥狀的4

5一、評價方法

診斷試驗的評價就是將待評價的試驗與診斷目標疾病的標準方法——即“金標準”(goldstandard)——進行同步盲法比較，判定該方法對疾病“診斷”的真實性和價值。第二節設計與實施一、評價方法診斷試驗的評價就是將待評價的試61.確定“金標準”“金標準”指當前臨床醫學界公認的診斷疾病的最可靠的方法，也稱為標準診斷金標準活/尸檢手術發現微生物培養特殊檢查影像診斷長期隨訪的結果1.確定“金標準”“金標準”指當前臨床醫學7大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流8大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流82.選擇研究對象研究對象中應該包括兩類人：（1）某病患者包括典型、不典型；早、中、晚期；輕、中、重型；有、無并發癥者，以便使試驗結果具有代表性。（2）某病非患者包括健康者、特別是易與該病相混淆的其他疾病患者，這樣才能較好的評價診斷試驗的鑒別診斷的價值。2.選擇研究對象93.樣本大小的計算待評試驗的靈敏度待評試驗的特異度顯著性檢驗水平α，一般為0.05容許誤差δ，一般為0.05～0.10當靈敏度和特異度均接近50%時，可用近似公式

第二節篩檢試驗的評價待評價篩檢方法的靈敏度或特異度正態分布中累積概率等于α／2時的Ζ值3.樣本大小的計算待評試驗的靈敏度第二節篩檢試驗的評價104.同步、盲法檢測5.資料整理分析4.同步、盲法檢測11

整理分析表格

評價診斷試驗資料分析用表診斷試驗金標準結果結果病人非病人合計陽性a（真陽性）b（假陽性）a+b

陰性c（假陰性）d（真陰性）c+d

合計a+cb+da+b+c+d整理分析表格12二、診斷試驗的評價指標

真實性標準1、科學性可靠性

收益預測值

2、實用性二、診斷試驗的評價指標13

1、真實性（Validity）

又稱準確性，指測量值與實際值相符合的程度。常用評價指標有：

①靈敏度(sensitivity)：又稱真陽性率

指在實際有病者中，被診斷試驗正確判定為有病的比例。靈敏度=×100%

它反映該項試驗正確判斷病人的能力。1、真實性（Validity）14②特異度(Specificity)：又稱真陰性率

指在實際無病者中，被該試驗正確判定為無病者的比例。特異度=×100%

它反映該項試驗正確排除患某病的能力。

③假陽性率（falsepositive）：又稱誤診率

指在實際無病者中，被該試驗錯判為有病的比例。假陽性率=×100%=1-特異度其值越大，反映該項試驗誤診者越多。特異度和誤診率互補。②特異度(Specificity)：又稱真陰性率15④假陰性率（falsenegative

）：又稱漏診率

指實際有病者中，被該項試驗錯判為無病的比例。假陰性率=×100%=1-靈敏度

其值越大，反映該項試驗漏診者越多。

靈敏度和漏診率互補。⑤正確診斷指數或約登指數（Youden’index）

用靈敏度與特異度之和減1表示。約登指數=靈敏度+特異度-1越接近“1”越好.④假陰性率（falsenegative）：又稱漏診率16（5）一致性（agreement）符合率，越接近“1”，真實性越好。

a+d

一致性（%）=×100%a+b+c+d（6）似然比（likelihoodratio）指診斷試驗結果（陽性、陰性）在患者與非患者中出現的概率之比。陽性似然比=靈敏度/（1-特異度）越大越好陰性似然比=（1-靈敏度）/特異度越小越好（5）一致性（agreement）符合率，越接近“1”，172、可靠性（reliability）：即可重復性。指用同一種診斷方法在同樣條件下，對相同的人群進行一次以上的檢查，獲得試驗結果的穩定程度。常用的指標有：（1）計量資料：如S、CV。（2）計數資料

1）觀察一致率

對同一事物兩人觀察或同一個人兩次觀察，結果相一致的百分比。觀察一致率=觀察符合例數/觀察總例數×100%

2）卡帕值（Kappa值）

指實際一致率與最大可能一致率之比。2、可靠性（reliability）：即可重復性。18

2名眼科醫生對100張眼底圖象的診斷結果甲醫生合計輕或無視網膜病中或重度視網膜病乙醫生輕或無視網膜病46（a）10（b）56（r1）中重度視網膜病12（c）32（d）44（r2）合計58（c1）42（c2）100（N）

2名眼科醫生對100張眼底圖象的診斷結果甲醫生19Kappa分析：考慮了機遇因素對一致性的影響

Kappa值=實際一致性/非機遇一致性Kappa值=55.14%Kappa分析：考慮了機遇因素對一致性的影響

20

影響診斷試驗可靠性的因素有：

1、測量儀器、試劑等實驗條件中所致的變異；

2、觀察者的變異；

3、被觀察者的變異。影響診斷試驗可靠性的因素有：21

3、診斷收益

指診斷試驗結果能正確判斷患病與否的能力。評價指標有預測值、成本效益分析、決策分析等。（1）陽性預測值（positivepredictivevalue）

指試驗結果陽性中，實際患病者的百分率。陽性預測值=×100%（2）陰性預測值（negativepredictivevalue）

指試驗結果陰性中，非患者的百分比。陰性預測值=×100%

3、診斷收益22預測值受兩方面因素的影響：1.診斷試驗本身的特性（靈敏度、特異度）的影響。2.受試人群患病率高低的影響。當患病率不變時：靈敏度升高——陽性預測值下降當靈敏度、特異度不變時：患病率升高——陽性預測值升高預測值受兩方面因素的影響：234、實用性（1）靈敏度高、特異度高，重復性好；（2）可行性好即簡單、易行，易于操作者掌握；（3）能被受試者接受即無損傷、無痛苦、無副作用；（4）價格便宜；（5）出結果周期快。4、實用性24

第四節診斷工作策略（一）診斷截斷值的確定截斷值（cut-offvalue）為劃分正常與異常的界限值。診斷界值水平對指標的影響

（見下圖）界值↑靈敏度↓、特異度↑、漏診率↑、誤診率↓

界值↓靈敏度↑、特異度↓、漏診率↓、誤診率↑如何選擇：

①為確診某種疾病時，需盡可能減少誤診，應提高界值；

②如要盡可能無遺漏地發現病人，即要減少漏診，則應降低界值水平；

③一般情況下，可將界值定在誤診率＝漏診率的位置上。第四節診斷工作策略25第八章-篩檢與診斷試驗的評價-課件26

為提高篩檢的靈或特，可采用多種篩選試驗方法檢查或重復一種檢查方法，此種形式稱為聯合試驗。當誤診能造成嚴重后果時，可用串聯（系列）試驗；當漏掉后果嚴重時，則可采取并聯（平行）試驗。全部為+→+↑特

串聯

（serialtest）一項為-→-↓靈

一項為+→+↑靈

并聯

（paralleltest）全部-→-↓特（二）聯合試驗及其影響為提高篩檢的靈或特，可采用多種篩選試驗方法檢查27試驗結果糖尿病病人非糖尿病人尿糖血糖＋－1410－＋3311＋＋11721－－357599合計1997641表4-6聯合試驗篩檢糖尿病的結果舉例：試驗結果糖尿病病人非糖尿病人尿糖血糖＋－1410－＋328試驗結果病人非病人＋14+33+11710+11+21－357599合計1997641并聯試驗：靈敏度=（14+33+117）/199×100%=82.41%特異度=7599/7641×100%=99.45%試驗結果病人非病人＋14+33+11710+11+21－3529試驗結果病人非病人＋11721－14+33+3510+11+7599合計1997641串聯試驗：靈敏度=117/199×100%=58.79%特異度=（10+11+7599）/7641×100%=99.73%試驗結果病人非病人＋11721－14+33+3510+11+30

（三）ROC曲線

1、含義

ROC曲線（ReceiverOperatorCharacteristicCurve）又稱受試者工作特性曲線，在診斷性試驗中，主要用于正常值臨界點的正確選擇。

2、制圖方法研究者假設一系列界值（截斷值），在每個截斷值處，計算其靈敏度、特異度，然后以靈敏度（真陽性率）為縱座標、1﹣特異度（假陽性率）為橫坐標作圖，將各點聯成曲線即為ROC曲線。

如表15-9及圖15-5。

制圖要求最少有五組連續分組的數據。

（三）ROC曲線31第八章-篩檢與診斷試驗的評價-課件32第八章篩檢與診斷試驗的評價第八章篩檢與診斷試驗的評價33

篩檢的概念

篩檢（screening）是運用快速、簡便的試驗、檢查或其他方法，將健康人群中那些可能有病或缺陷、但表面健康的個體，同那些可能無病者鑒別開來。它是從健康人群中早期發現可疑病人的一種措施，不是對疾病做出診斷。第一節概述篩檢的概念篩檢（screening）是運用快速、簡便的試34診斷試驗（Diagnostictest）的概念指應用物理、生物化學、血清免疫學及臨床檢查和特殊醫療器械檢查，對疾病和健康狀況作出判定的試驗。第八章-篩檢與診斷試驗的評價-課件35篩檢試驗與診斷試驗的區別篩檢試驗診斷試驗對象健康人或無癥狀的病人病人或篩檢陽性者目的把可能患有某病的個體與可能無病者區分開來把病人與可疑有病但實際無病的人區分開來要求快速、簡便、安全，有高靈敏度復雜、準確性和特異度高費用經濟、簡單、廉價一般花費較高處理陽性者須進一步作診斷試驗以確診陽性者要隨之以嚴密觀察和及時治療篩檢試驗與診斷試驗的區別篩檢試驗診斷試驗對象健康人或無癥狀的36

37一、評價方法

診斷試驗的評價就是將待評價的試驗與診斷目標疾病的標準方法——即“金標準”(goldstandard)——進行同步盲法比較，判定該方法對疾病“診斷”的真實性和價值。第二節設計與實施一、評價方法診斷試驗的評價就是將待評價的試381.確定“金標準”“金標準”指當前臨床醫學界公認的診斷疾病的最可靠的方法，也稱為標準診斷金標準活/尸檢手術發現微生物培養特殊檢查影像診斷長期隨訪的結果1.確定“金標準”“金標準”指當前臨床醫學39大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流40大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流82.選擇研究對象研究對象中應該包括兩類人：（1）某病患者包括典型、不典型；早、中、晚期；輕、中、重型；有、無并發癥者，以便使試驗結果具有代表性。（2）某病非患者包括健康者、特別是易與該病相混淆的其他疾病患者，這樣才能較好的評價診斷試驗的鑒別診斷的價值。2.選擇研究對象413.樣本大小的計算待評試驗的靈敏度待評試驗的特異度顯著性檢驗水平α，一般為0.05容許誤差δ，一般為0.05～0.10當靈敏度和特異度均接近50%時，可用近似公式

第二節篩檢試驗的評價待評價篩檢方法的靈敏度或特異度正態分布中累積概率等于α／2時的Ζ值3.樣本大小的計算待評試驗的靈敏度第二節篩檢試驗的評價424.同步、盲法檢測5.資料整理分析4.同步、盲法檢測43

整理分析表格

評價診斷試驗資料分析用表診斷試驗金標準結果結果病人非病人合計陽性a（真陽性）b（假陽性）a+b

陰性c（假陰性）d（真陰性）c+d

合計a+cb+da+b+c+d整理分析表格44二、診斷試驗的評價指標

真實性標準1、科學性可靠性

收益預測值

2、實用性二、診斷試驗的評價指標45

1、真實性（Validity）

又稱準確性，指測量值與實際值相符合的程度。常用評價指標有：

①靈敏度(sensitivity)：又稱真陽性率

指在實際有病者中，被診斷試驗正確判定為有病的比例。靈敏度=×100%

它反映該項試驗正確判斷病人的能力。1、真實性（Validity）46②特異度(Specificity)：又稱真陰性率

指在實際無病者中，被該試驗正確判定為無病者的比例。特異度=×100%

它反映該項試驗正確排除患某病的能力。

③假陽性率（falsepositive）：又稱誤診率

指在實際無病者中，被該試驗錯判為有病的比例。假陽性率=×100%=1-特異度其值越大，反映該項試驗誤診者越多。特異度和誤診率互補。②特異度(Specificity)：又稱真陰性率47④假陰性率（falsenegative

）：又稱漏診率

指實際有病者中，被該項試驗錯判為無病的比例。假陰性率=×100%=1-靈敏度

其值越大，反映該項試驗漏診者越多。

靈敏度和漏診率互補。⑤正確診斷指數或約登指數（Youden’index）

用靈敏度與特異度之和減1表示。約登指數=靈敏度+特異度-1越接近“1”越好.④假陰性率（falsenegative）：又稱漏診率48（5）一致性（agreement）符合率，越接近“1”，真實性越好。

a+d

一致性（%）=×100%a+b+c+d（6）似然比（likelihoodratio）指診斷試驗結果（陽性、陰性）在患者與非患者中出現的概率之比。陽性似然比=靈敏度/（1-特異度）越大越好陰性似然比=（1-靈敏度）/特異度越小越好（5）一致性（agreement）符合率，越接近“1”，492、可靠性（reliability）：即可重復性。指用同一種診斷方法在同樣條件下，對相同的人群進行一次以上的檢查，獲得試驗結果的穩定程度。常用的指標有：（1）計量資料：如S、CV。（2）計數資料

1）觀察一致率

對同一事物兩人觀察或同一個人兩次觀察，結果相一致的百分比。觀察一致率=觀察符合例數/觀察總例數×100%

2）卡帕值（Kappa值）

指實際一致率與最大可能一致率之比。2、可靠性（reliability）：即可重復性。50

2名眼科醫生對100張眼底圖象的診斷結果甲醫生合計輕或無視網膜病中或重度視網膜病乙醫生輕或無視網膜病46（a）10（b）56（r1）中重度視網膜病12（c）32（d）44（r2）合計58（c1）42（c2）100（N）

2名眼科醫生對100張眼底圖象的診斷結果甲醫生51Kappa分析：考慮了機遇因素對一致性的影響

Kappa值=實際一致性/非機遇一致性Kappa值=55.14%Kappa分析：考慮了機遇因素對一致性的影響

52

影響診斷試驗可靠性的因素有：

1、測量儀器、試劑等實驗條件中所致的變異；

2、觀察者的變異；

3、被觀察者的變異。影響診斷試驗可靠性的因素有：53

3、診斷收益

指診斷試驗結果能正確判斷患病與否的能力。評價指標有預測值、成本效益分析、決策分析等。（1）陽性預測值（positivepredictivevalue）

指試驗結果陽性中，實際患病者的百分率。陽性預測值=×100%（2）陰性預測值（negativepredictivevalue）

指試驗結果陰性中，非患者的百分比。陰性預測值=×100%

3、診斷收益54預測值受兩方面因素的影響：1.診斷試驗本身的特性（靈敏度、特異度）的影響。2.受試人群患病率高低的影響。當患病率不變時：靈敏度升高——陽性預測值下降當靈敏度、特異度不變時：患病率升高——陽性預測值升高預測值受兩方面因素的影響：554、實用性（1）靈敏度高、特異度高，重復性好；（2）可行性好即簡單、易行，易于操作者掌握；（3）能被受試者接受即無損傷、無痛苦、無副作用；（4）價格便宜；（5）出結果周期快。4、實用性56

第四節診斷工作策略（一）診斷截斷值的確定截斷值（cut-offvalue）為劃分正常與異常的界限值。診斷界值水平對指標的影響

（見下圖）界值↑靈敏度↓、特異度↑、漏診率↑、誤診率↓

界值↓靈敏度↑、特異度↓、漏診率↓、誤診率↑如何選擇：

①為確診某種疾病時，需盡可能減少誤診，應提高界值；

②如要盡可能無遺漏地發現病人，即要減少漏診，則應降低界值水平；

③一般情況下，可將界值定在誤診率＝漏診率的位置上。第四節診斷工作策略57第八章-篩檢與診斷試驗的評價-課件58

為提高篩檢的靈或特，可采用多種篩選試驗方法檢查或重復一種檢查方法，此種形式稱為聯合試驗。當誤診能造成嚴重后果時，可用串聯（系列）試驗；當漏掉后果嚴重時，則可采取并聯（平行）試驗。全部為+→+