第八章篩檢與診斷試驗的評價EvaluationofScreeningandDiagnosticTest疾病自然史與篩檢示意圖開始暴露出現癥狀臨床前可檢查期

疾病發生臨床診斷治療

如果疾病在臨床前期出現一些可以識別的異常特征，如腫瘤的早期標識物（biomarkers）、血壓升高、血脂升高等，則可使用一種或多種方法將其查出，并對其做進一步的診斷和治療，則可延緩疾病的發展，改善其預后。

易感期

臨床前期

臨床期

殘疾、死亡

康復疾病自然史與篩檢示意圖開始暴露出現癥狀臨床前可檢查期

疾病發生臨床診斷治療篩檢康復殘疾、死亡

易感期

臨床前期

臨床期

診斷學習目的篩檢、診斷試驗基本概念ROC曲線確定診斷界值試驗真實性、可靠性和收益指標患病率、靈敏度、特異度和收益的關系

聯合試驗第一節概述第四節提高試驗效率的辦法第三節篩檢與診斷試驗的評價第二節設計與實施第五節試驗中的常見偏倚第一節概述一、概念

（一）篩檢(screening)

是運用快速、簡便的試驗、檢查或其他措施，在健康人群中將可疑病人或有缺陷但表面健康的人同真正無病的人區別開來。是早期發現可疑病人的一種措施,不是對疾病做出診斷。用于篩檢的檢測方法稱為篩檢試驗（screeningtest)方法：問卷詢問、體格檢查、內鏡檢查、X線檢查、血清學檢查、生物化學、基因檢查。（二）診斷試驗診斷試驗（diagnostictest）是指應用實驗、儀器設備等手段檢查就診者，對疾病進行診斷的一切檢測方法。包括各種實驗室檢查（生物化學、免疫學、微生物學、寄生蟲學、病理學等）影像診斷（超聲波、CT、X線、核磁共振等）儀器檢查（心電圖、腦電圖、核素掃描、內窺鏡等），還包括病史詢問、體格檢查等。

篩檢試驗與診斷試驗的區別篩檢試驗診斷試驗對象不同健康或表面健康人 患者或可疑患者目的不同把病人及可疑病人—無病者區分開來病人—可疑有病但實際無病的人區分開來要求不同快速、簡便、高靈敏度科學性、準確性費用不同 簡單、廉價一般花費較貴處理不同陽性者須進一步作診斷試驗以便確診結果陽性者要隨之以治療篩檢診斷糖尿病肝癌結核病艾滋病8-1

按篩檢對象的范圍按篩檢項目的多少整群篩檢(massscreening)目標篩檢(targetedscreening)單項篩檢(singlescreening)多項篩檢(multiplescreening)

分類二、篩檢分類和實施原則

實施原則重大的公共衛生問題有進一步確診的方法與條件有條件進行有效的治療和干預有可供識別的早期癥狀和體征或測量的標志了解被篩檢疾病的自然史………第二節設計與實施金標準待評價試驗評價研究對象選擇盲法判定結果比較一、確定“金標準”

“金標準”是指當前臨床醫學界公認的診斷疾病的最可靠的方法，或者以一種被廣泛接受或認可的具有高度靈敏度和特異度的診斷方法。也稱為標準診斷。通常包括：活檢、手術發現、微生物培養、尸檢、特殊檢查和影像診斷，以及長期隨訪的結果。二、選擇研究對象選擇受試對象的原則：受試對象應能代表診斷試驗可能應用的目標人群。病例組：指用金標準確診“有病”的病例。應包含典型的、不典型病例，早、中、晚期病例，輕、中、重病例、有和無并發癥的患者。對照組：是指用金標準證實沒有目標疾病的其他病例，特別是與該病容易混淆的病例。正常人一般不宜納入對照組。三、盲法判定與結果比較

同步——金標準方法與待評價方法同時間、同地區、同人群中進行；盲法——測量者不了解情況；比較——與金標準的結果進行比較。四、確定診斷試驗的界值

選用試驗指標的類別

主觀指標：疼痛…

客觀指標：血壓…

半客觀指標：腫物的硬度…

確定界值的原則

區別正常和異常mmHg

140

160

120

8-2病人與非病人某項檢測值頻數分布示意圖

選擇診斷標準的原則早期或及時診斷治療效果理想的疾病，如果漏診會造成嚴重后果，需要提高診斷試驗的靈敏度；治療效果不理想的疾病，如果誤診會造成嚴重后果，需要提高診斷試驗的特異度；如果漏診和誤診同等重要，應將診斷標準定在靈敏度和特異度均較高的位置。

均數加減標準差百分位數法臨床判斷法

ROC曲線法

確定診斷試驗界值的方法

受試者工作特性曲線

(receiveroperatorcharacteristiccurve,ROC)

是以靈敏度為縱坐標，假陽性率（1-特異度）為橫坐標作圖得出的曲線，是確定診斷界值較為理想的一種方法。

ROC曲線被用來直觀地確定診斷界值，一般選擇曲線上盡量靠近左上方那一點定為截斷點即診斷標準，此處試驗的靈敏度和特異度均較高，假陽性率和假陰性率最小。ROC曲線也可用來比較兩種或多種篩檢試驗的診斷價值。除了直觀比較的方法外，還可計算ROC曲線下的面積。第三節篩檢與診斷試驗的評價

診斷試驗評價就是將待評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、可靠性、收益。

診斷試驗的評價

金標準

待評試驗

患者非患者合計

陽性真陽性A假陽性

BA+B陰性假陰性C真陰性

DC+D合計A+CB+DN一、真實性的評價真實性的指標真實性（validity），亦稱有效性，指測量值與實際值相符合的程度。用于評價真實性的指標有：

靈敏度與假陰性率特異度與假陽性率似然比正確指數篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N靈敏度(sensitivity)，又稱真陽性率(truepositiverate)，即實際有病而按該篩檢試驗的標準被正確地判為有病的百分比。它反映了篩檢試驗發現病人的能力。（一）靈敏度與假陰性率篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N假陰性率(falsenegativerate)，又稱漏診率，指實際有病，根據篩檢試驗被確定為無病的百分比。它反映的是篩檢試驗漏診病人的情況。篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N特異度(specificity)，又稱真陰性率(truenegativerate)，即實際無病按篩檢標準被正確地判為無病的百分比。它反映了篩檢試驗確定非病人的能力。（二）特異度與假陽性率篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N假陽性率(falsepositiverate)，又稱誤診率，即實際無病，但根據篩檢被判為有病的百分比。它反映的是篩檢試驗誤診病人的情況。（三）似然比似然比（likelihoodratio,LR）屬于同時反映靈敏度和特異度的復合指標，即有病者中得出某一篩檢試驗結果的概率與無病者得出這一概率的比值。該指標全面反映了篩檢試驗的診斷價值，非常穩定。它的計算只涉及靈敏度與特異度，不受患病率的影響。陽性似然比(positivelikelihoodratio,＋LR)是篩檢結果的真陽性率與假陽性率之比。該指標反映了篩檢試驗正確判斷陽性的可能性是錯誤判斷陽性可能性的倍數。比值越大，試驗結果陽性時為真陽性的概率越大。陰性似然比是篩檢結果的假陰性率與真陰性率之比。該指標表示錯誤判斷陰性的可能性是正確判斷陰性可能性的倍數。比值越小，試驗結果陰性時為真陰性的可能性越大。陰性似然比(negativelikelihoodratio,－LR)也稱約登指數（Youden’sindex），是靈敏度與特異度之和減去1，表示篩檢方法發現真正病人與非病人的總能力。正確指數的范圍在0～1之間。指數越大，其真實性越高。正確指數=(靈敏度+特異度)–1=1–(假陰性率+假陽性率)（四）正確指數

人群某病患病狀況與診斷結果的關系

診斷試驗

患病狀況

合計患者非患者陽性16580245陰性45730775合計2108101020靈敏度=78.6%特異度=90.1%正確診斷指數=68.7%陽性似然比=7.94假陰性率=21.4%假陽性率=9.9%陰性似然比=0.24

理想的試驗是靈敏度和特異度都為100%，即病人和非病人的檢測值之間沒有重疊，但實際上大多數醫學檢查的正常值和異常值在分布上有重疊。（五）靈敏度和特異度的關系如果將診斷界值右移，特異度增高而靈敏度降低，假陰性率（漏診率）增加；反之，將診斷界值左移，特異度降低而靈敏度增高，假陽性率（誤診率）增加。糖尿病血糖試驗不同血糖水平的靈敏度和特異度分布餐后2小時血糖（mg/100ml）靈敏度（％）特異度（％）7098.68.88097.125.59094.347.610088.669.811085.784.112071.492.513064.396.914057.199.415050.099.616047.199.817042.9100.018038.6100.019034.3100.020027.1100.0二、可靠性的評價

可靠性(reliability)又稱信度，指某一試驗方法在相同條件下重復測量同一受試者時，所獲結果的一致性。結果的一致程度越高，表明診斷試驗所用檢測方法的穩定程度越好，可靠性越高。1.標準差和變異系數（coefficientofvariance,CV)標準差和變異系數的值越小，表示可重復性越好，精密度越高。反之，可重復性就越差，精密度越低。變異系數為標準差與算術均數之比。變異系數(CV)=（標準差/算術均數）×100%2.符合率

符合率(agreement/consistencyrate)，又稱一致率，是篩檢試驗判定的結果與標準診斷的結果相同的數占總受檢人數的比例。篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N3.Kappa值

Kappa值=實際一致性/非機遇一致性篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N該值考慮了機遇因素對一致性的影響并加以校正，提高了判斷的有效性。Kappa值一致性強度＜0弱0～0.2輕0.21～0.40尚好0.41～0.60中度0.61～0.80高度0.81～1最強Kappa值判斷標準

影響可靠性的因素受試對象的生物學差異試驗因素所致的差異觀察者的變異三、收益預測值檢出新病例及其預后衛生經濟學評價1.預測值（predictivevalue,PV）

陽性預測值

陽性預測值(positivepredictivevalue,PPV):是指試驗陽性結果中真正患病(真陽性)的比例。篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N陰性預測值

陰性預測值(negativepredictivevalue,NPV)是指篩檢試驗陰性者不患目標疾病的可能性。篩檢試驗金標準合計患者非患者陽性ABR1陰性CDR2合計C1C2N以血清肌酸激酶診斷急性心肌梗死試驗為例計算PPV和NPV

:篩檢試驗的靈敏度越高，陰性預測值越高；篩檢試驗的特異度越高，陽性預測值越高；預測值還與受檢人群目標疾病患病率（P）的高低密切相關。2.預測值與靈敏度、特異度、患病率的關系陽性預測值、陰性預測值與患病率、靈敏度和特異度的關系，可用以下公式表示：在靈敏度、特異度和患病率不同水平時某人群糖尿病篩檢的結果患病率(%)

靈敏度(%)特異度(%)篩檢結果金標準

合計PPV(%)NPV(%)患者非患者505050＋2502505005050－250250500合計5005001000205050＋1004005002080－100400500合計2008001000209050＋1804005803195－20400420合計2008001000205090＋100801805688－100720820合計2008001000

第四節提高試驗效率的辦法選擇患病率高的人群采用聯合試驗一、選擇患病率高的人群（即高危人群）

當試驗的靈敏度和特異度不變時，陽性預測值隨患病率升高而增大，而陽性預測值越大，試驗的價值和效率也越高。高危人群中的患病率要明顯高于普通人群，顯然，將高危人群作為研究對象可提高試驗的價值和效率。1.并聯試驗（paralleltest）也稱平行試驗，是多個試驗同時進行，只要有一個陽性就可判為平行試驗陽性，認為疾病的證據存在。其優點是靈敏度提高，不易漏診，缺點是特異度降低，誤診增多。

二、采用聯合試驗方法2.串聯試驗（seriestest）也稱系列試驗，是多個試驗相繼進行，前一個試驗結果陽性就接著做下