1、流行病學(xué)工作組 流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)教研室,診斷試驗及其評價,0,1,主要內(nèi)容,診斷的意義 診斷性研究的基本過程 診斷性試驗的評價 診斷性研究的評價與應(yīng)用,2,診斷的概念,“診斷”（diagnosis）的詞義是將一個事物與另一個事物區(qū)分開來。疾病的診斷是將有病者和無病者區(qū)分開的標(biāo)準(zhǔn)。 診斷性試驗可用于： 診斷疾病 篩查無癥狀的病人 疾病的隨訪 判斷病情的嚴(yán)重性 估計疾病的臨床過程及預(yù)后 估計對治療的反應(yīng) 測定目前對治療的反應(yīng),3,疾病診斷的方法,病因診斷,病理組織 學(xué)診斷,病理生理 學(xué)診斷,臨床的癥狀 體征診斷,流行病學(xué) 診斷,4,例如,腦腫瘤的診斷哪樣是最好的診斷方法? 顱骨照片or腦血管造影

2、or顱部CTor顱部MIR 不孕癥的檢查那一種是最佳診斷方法? 輸卵管碘油造影 輸卵管通液術(shù) 輸卵管通氣術(shù) 宮腔鏡配合腹腔鏡鏡下通液 (該讓病人交四次錢呢, 還是交一次費(fèi)?),5,評價診斷性試驗的臨床意義,提供臨床上最好的診斷方法. 提高臨床效益： 早期正確診斷、早期治療 增加經(jīng)濟(jì)效益： 減少住院時間、節(jié)約衛(wèi)生資源 開展“循證實驗醫(yī)學(xué)”的必要條件: 生化檢驗、細(xì)菌免疫、影像學(xué)、核醫(yī)學(xué),6,診斷性試驗研究的基本過程,確定診斷試驗的金標(biāo)準(zhǔn)； 定義： 金標(biāo)準(zhǔn)（gold standard） 方法： 活體病理組織檢查 手術(shù)探查 尸體解剖 特殊的影像學(xué)診斷 感染部位微生物檢測 抗原及抗體檢測,7,診斷性試

3、驗研究的基本過程,選擇試驗對象； 病例組選擇： 各型病人： 典型與不典型 病情嚴(yán)重程度不同 不同病程階段 有無治療史 有無并發(fā)癥,對照組選擇： 考慮可比性 年齡 性別 重要的生理狀態(tài),8,診斷性試驗研究的基本過程,樣本含量的確定；,影響樣本含量因素：,靈敏度（假陰性率） 特異度（假陽性率） 允許誤差,計算公式：,9,診斷性試驗研究的基本過程,盲法判定和比較試驗結(jié)果； 要求判斷試驗結(jié)果的人預(yù)告不知道病例被金標(biāo)準(zhǔn)劃分為“有病”或“無病”的情況； 可以減少人為的主觀偏差，保證比較結(jié)果的真實性； 如不使用盲法，在遇到可疑結(jié)果時，病人的可能判定為陽性，非病人的就可能判定為陰性。,10,診斷性試驗研究的基

4、本過程,評價指標(biāo)的統(tǒng)計學(xué)分析與報告 比較分析待評價診斷試驗與金標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果差異可以用t檢驗與2檢驗； 更重要的是全面分析、評價和報告診斷試驗的真實性、可靠性和收益； 報告試驗中難以解釋的現(xiàn)象； 可能存在的偏倚。,11,診斷性試驗的評價,真實性 靈敏度和特異度 受試者操作特性工作曲線 預(yù)測值 似然比 可靠性： CV及Kappa 實用性,12,診斷試驗檢查結(jié)果,13,靈敏度（sensitivity）：又稱為敏感性或真陽性率，即實際有病而被診斷試驗判定為有病的百分率。 意義：靈敏度反映診斷試驗檢出病人的能力，其值愈大，則漏診的可能性愈小,靈敏度與特異度,14,特異度（specificity）：又稱為真

5、陰性率，即實際無病而被該診斷試驗判定為無病的百分率。 意義：特異度反映診斷試驗?zāi)芘懦遣∪说哪芰?。其值愈大，則誤診的可能性愈小。,靈敏度與特異度,15,假陰性率（漏診率）：即實際有病，而被該診斷試驗錯判為無病的百分率。 意義：診斷試驗的假陰性率愈大，則漏診者愈多；由于漏診率和靈敏度互補(bǔ)，所以漏診率愈大，則靈敏度愈低。,靈敏度與特異度,16,假陽性率（誤診率） ：即實際無病，而被該診斷試驗錯判為有病的百分率。 意義：診斷試驗的假陽率愈大，則誤診者愈多；由于誤診率和特異度互補(bǔ)，所以誤診率愈小，則該診斷試驗的特異度愈高。,靈敏度與特異度,17,符合率(agreement rate) ：是指診斷試驗判

6、定正確的結(jié)果與規(guī)范的診斷標(biāo)準(zhǔn)相比較，兩者相同的百分率。符合率也可用于比較兩個醫(yī)師診斷同一組病人或同一個醫(yī)師兩次診斷同一組病人的結(jié)果。 符合率% = ( A + D ) / N 100%,18,靈敏度與特異度的關(guān)系,19,受試者操作特性工作曲線,20,完美與無用的ROC曲線,假陽性率 即 1特異度,機(jī)率線(chance line)(diagonal reference line),21,診斷準(zhǔn)確度較低（,0.7,）,0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,FPR,T,P,R,A,0.664,A,0.830,ROC曲線下面積（Area）與診斷

7、準(zhǔn)確度高低 高 0.90-1.00 = excellent (A) 中 0.80-0.90 = good (B) 0.70-0.80 = fair (C) 低 0.60-0.70 = poor (D) 0.50-0.60 = fail (F),22,受試者操作特性工作曲線,23,受試者操作特性工作曲線,24,預(yù)測值,預(yù)測值（predictive value）：即指在已知試驗結(jié)果的條件下，表明有或無該病的概率。預(yù)測值又為分陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值兩種。,25,預(yù)測值,陽性預(yù)測值（positive predictive value）：又稱預(yù)測陽性結(jié)果正確率，即在診斷試驗陽性結(jié)果的人中，有該病的概率，

8、也是真陽性占陽性結(jié)果總數(shù)和百分率。 陰性預(yù)測值（negtive predictive value） ：又稱預(yù)測陰性結(jié)果正確率，即在診斷試驗陰性結(jié)果的人中，無該病的概率，也是真陰性占陰性結(jié)果總數(shù)和百分率。,26,預(yù)測值,影響預(yù)測值的因素： 靈敏度Se 特異度Sp 2. 患病率P,27,預(yù)測值與患病率的關(guān)系,28,似然比,似然比（Likelihood，LR）：是同時反映靈敏度和特異度的復(fù)合指標(biāo)，即有病者中得出某一診斷結(jié)果的概率與無病者得出這一概率的比值。 陽性似然比=靈敏度/假陽性率 陰性似然比=假陰性率/特異度 意義：全面反映診斷試驗的診斷價值，非常穩(wěn)定。,29,似然比,+LR=93.48/12

9、.31=7.6 -LR=6.52/87.69=0.07,30,比靈敏度和特異度更穩(wěn)定，不受患病率的影響； 用于估計疾病概率。 更科學(xué)地描述診斷試驗,似然比的特點和應(yīng)用,驗前概率病人/(病人非病人) 驗前比驗前概率/(1-驗前概率) 驗前概率驗前比/(1驗前比) 驗后比驗前比似然比 驗后概率驗后比/(1驗后比),31,似然比應(yīng)用舉例,某患者女性45歲，胸痛就診，患冠心病概率為多少？ 文獻(xiàn)資料，患病率1 若患者有典型心絞痛，其似然比=100 驗前比0.01/(1-0.01)0.01 驗后比0.011001 驗后概率1/(1+1)0.550% 若患者心電圖檢查ST段壓低2.2mm，其似然比11 驗后

10、比驗前比似然比11111 驗后概率11/(111)91,32,似然比應(yīng)用舉例,一小孩發(fā)熱39.30C以上，并有上呼吸道感染癥狀，診為病毒感染，但WBC計數(shù)為22000。問患者患隱匿性菌血癥的概率？ 文獻(xiàn)提供患隱匿性菌血癥WBC資料： 靈敏度 特異度 似然比(+) 似然比(-) =5000100% 7%1.1 0 =1000092%43%1.6 0.19 =1500065%77%2.8 0.45 =2000038%92%4.8 0.67 =2500023%97%7.7 0.79,33,似然比應(yīng)用舉例,病人比率非病人比率似然比(+) =2500023323/3=7.7 驗前概率50， 驗前比0.5

11、/(1-0.5)=1 驗后比驗前比似然比133 驗后概率3/(1+3)=75%,34,似然比應(yīng)用,35,處理綜合試驗結(jié)果,驗后比 驗前比試驗1似然比試驗2似然比,36,綜合試驗結(jié)果處理舉例,35歲無癥狀女性體檢發(fā)現(xiàn)運(yùn)動試驗陽性(ST壓低=1mm)，應(yīng)激試驗同樣陽性，該女性患冠心病概率為多少？ 文獻(xiàn)資料：30-39女性冠心病概率0.3%，ST段壓低，LR1=5.9，應(yīng)激試驗陽性LR2=5.7 驗前概率0.3， 驗前比13/997 驗后比1驗前比1LR1(3/997)5.9驗前比2 驗后比2驗前比2LR2驗前比1LR1LR2 (3/997)5.955.7=0.1 驗后概率0.1/(1+0.1)=9

12、%,37,可靠性（repestsbility）,又稱精確性 (precision)，是指診斷試驗在完全相同的條件下，進(jìn)行重復(fù)操作獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。 影響可靠性的因素 觀察變異 測量儀器、試劑等實驗條件所致的變異 個體本身的變異,38,評價可靠性的指標(biāo),計量資料用標(biāo)準(zhǔn)差異及變異系數(shù)來表示 CV= SD/M 計數(shù)資料用觀察符合率與卡帕（Kappa）值表示 Kappa值是排除了機(jī)遇一致率后的觀察一致率,39,Kappa值計算,甲、乙醫(yī)生閱讀同樣100張胸部X線片的診斷一致性,觀察一致率(po)= a+d/N po= 46+32/100=78% 機(jī)遇一致率(pc)= (r1 c1)/N+ (r2

13、 c2)/N)/N pc=(5658)/100+(4442)/100)/100 =51% 非機(jī)遇一致率=1-pc 非機(jī)遇一致率=100%-51%=49% 實際一致率=po-pc 實際一致率= 78%-51%=27% Kappa值=po-pc/1-pc Kappa值 =27%/49%=0.55,40,Kappa值計算,甲醫(yī)生兩次閱讀同樣100張胸部X線片的一致率,觀察一致率(po)= a+d/N po= 69+19/100=88% 機(jī)遇一致率(pc)= (r1 c1)/N+ (r2c2)/N)/N pc=(8070)/100+(2030)/100)/100 =62% 非機(jī)遇一致率=1-pc 非機(jī)

14、遇一致率=100%-62%=38% 實際一致率=po-pc 實際一致率= 88%-62%=26% Kappa值=po-pc/1-pc Kappa值 =26%/38%=0.68,41,Kappa值計算,簡化公式 N(a+d)-(r1c1+r2c2) Kappa = N2-(r1c1+r2c2) 100（69+19）-（80*70+20*30） = 1002- （80*70+20*30） = 0.68,42,Kappa值判斷標(biāo)準(zhǔn),Kanidis和Koch提出判斷標(biāo)準(zhǔn) Kappa值 一致性強(qiáng)度 0 弱 00.2 輕 0.210.40 尚好 0.410.60 中度 0.610.80 高度 0.811.

15、00 最強(qiáng),43,提高診斷收益的方法,選擇患病率高的人群 選用高靈敏度的診斷試驗 聯(lián)合試驗 平行試驗 系列試驗,44,提高試驗效率的方法,聯(lián)合試驗是指同時應(yīng)用兩種或兩種以上的方法來斷疾病。分為兩種：,1并聯(lián)試驗（parallel test）：也叫平行試驗。同時做幾個試驗,結(jié)果判定：一項為陽即為陽，全部為陰才為陰。,效果：Se增大 Sp減小 陽性預(yù)測值減小 陰性預(yù)測值增大。,應(yīng)用：可能盡可能地發(fā)現(xiàn)病人時，多項的診斷試驗者不夠敏感時，可采用。,45,兩種方法診斷乳腺癌的結(jié)果,問題1：根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù)，通過計算完成下表,問題2：請總結(jié)一下并聯(lián)試驗和串聯(lián)試驗的效應(yīng)。,問題3：用聯(lián)合試驗在婦女中診斷乳

16、腺癌，你認(rèn)為應(yīng)該采用 并聯(lián)試驗還是串聯(lián)試驗？為什么？,46,兩種方法診斷乳腺癌的結(jié)果,并聯(lián)試驗：Se增大 Sp減小 陽性預(yù)測值減小 陰性預(yù)測值增大 串聯(lián)試驗：Se減小 Sp增大 陽性預(yù)測值增大 陰性預(yù)測值減小,47,診斷性研究證據(jù)的評價標(biāo)準(zhǔn),是否是與金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行盲法比較 診斷性試驗必須與金標(biāo)準(zhǔn)比較，才能確定是否可靠，金標(biāo)準(zhǔn)的選擇要根據(jù)具體臨床情況。 不采用盲法，可能會影響試驗結(jié)果的客觀性。 例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)患者CT片上有肺部病變，往往能從X光片上看出以前讀片時沒有看到的陰影。 除強(qiáng)調(diào)盲法外，每個受檢者都應(yīng)經(jīng)過金標(biāo)準(zhǔn)試驗檢查。,48,診斷性研究證據(jù)的評價標(biāo)準(zhǔn),研究對象是否包括了各種類型的病人和需要鑒

17、別診斷的疾病的病人 選擇的研究對象應(yīng)與臨床實踐的情況相似，診斷試驗結(jié)果才具有意義。選擇病例組時應(yīng)包括各型病例：典型和不典型的病例,早、中、晚期的病例等。 例如：癌胚抗原（CEA）可以準(zhǔn)確區(qū)別晚期結(jié)腸癌或直腸癌患者與正常人，但是如果選擇較早期的結(jié)腸癌或直腸癌患者、其他癌癥患者或有胃腸疾病者為研究對象，CEA的鑒別診斷能力就明顯降低。因此，CEA已不再用于直腸、結(jié)腸癌的診斷和篩查。 診斷性試驗不能只在有病組進(jìn)行。 如對腰背痛患者進(jìn)行MRI檢查，發(fā)現(xiàn)許多患者有椎間盤突出，但后來對沒有腰背痛的人進(jìn)行MRI檢查，也有2/3的人有椎間盤突出。,49,診斷性研究證據(jù)的評價標(biāo)準(zhǔn),是否清楚地交待了研究對象的來源

18、 病例來源不同，對診斷性試驗評價也有一定的影響。 例如：?？崎T診開展腎動脈造影檢查青年高血壓病，或血紅蛋白電泳檢查長期貧血患者，則陽性率較高，價值較大。 上述試驗用于基層醫(yī)院，檢查一般的高血壓及貧血病人，則陽性率很低，開展后使用價值不大。 病人來源不同，驗前概率不同，如三級醫(yī)院、專科醫(yī)院某些疾病的驗前概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基層醫(yī)院。,50,診斷性研究證據(jù)的評價標(biāo)準(zhǔn),是否報告了診斷試驗的重復(fù)性 重復(fù)性（Reproducibility）又稱精密性（Precision）或可靠性（Reliability）。 如多次測定同一標(biāo)本結(jié)果接近，說明測定數(shù)值穩(wěn)定，表明儀器性能好，操作技術(shù)熟練，方法可靠?？赏ㄟ^實驗室質(zhì)控、

19、人員培訓(xùn)來保證重復(fù)性。 正常參考值的確定是否合理 正常值的含義不同，可直接影響正常值的數(shù)據(jù)。正態(tài)分布的正常值，可用2SD表示，它包括正常值的95% 非正態(tài)分布的正常值用中位數(shù)、正常范圍或95%百分位法表示。,51,診斷性研究證據(jù)的評價標(biāo)準(zhǔn),要評價每個試驗在總的診斷價值中所占比例大小 樣本大小問題 是否詳細(xì)地介紹試驗方法和注意事項 研究的操作步驟、儀器設(shè)備、試劑、試驗條件等 試驗的實用性如何 診斷試驗的臨床意義、應(yīng)用前景、可能的收益與安全性等。,52,診斷性研究證據(jù)的評價標(biāo)準(zhǔn),研究結(jié)果是否具有真實性（valid）？ 1. 是否和金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行獨立盲法對照？ 2. 納入的患者是否包括臨床上常見、病情輕

20、重不同、特別是容易混淆的病例？ 3. 是否所有患者都進(jìn)行了金標(biāo)準(zhǔn)確診？ 診斷性試驗結(jié)果是否具有重要性？ （即能否將患者與非患者區(qū)分開來） 該診斷性試驗?zāi)芊裼糜谀愕牟∪耍?1. 該試驗?zāi)芊裨谀愕尼t(yī)院開展？準(zhǔn)確性如何？負(fù)擔(dān)得起嗎？ 2. 你能否比較準(zhǔn)確的估計驗前概率？ （根據(jù)臨床實踐、個人經(jīng)驗、文獻(xiàn)資料等進(jìn)行估計） 3. 驗后概率能否改變患者的處理措施并對患者有所幫助？ （能否跨過試驗治療閾值？病人是否愿意合作？） 4. 試驗結(jié)果對病人有幫助嗎？,53,診斷性試驗證據(jù)的分級,A級: A1. 同質(zhì)性為一級(level 1)的診斷性試驗系統(tǒng)評價. A2. 選用的病例具有適當(dāng)?shù)牟∽V,并使用連續(xù)病例的盲法試驗,每例均有診斷性試驗及參考標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果. B級: B1. 同質(zhì)性二級或二級以上的診斷性試驗系統(tǒng)評價. B2. 病譜選擇不當(dāng)或者未用連續(xù)病例作盲法對照試驗.(但每例均有參考標(biāo)準(zhǔn)和診斷試驗對比的兩種結(jié)果). C級. 具有適當(dāng)病譜的盲法對照試驗,但未采用參考標(biāo)準(zhǔn)診斷. D級. 沒有獨立應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)診斷,或未采用盲法對照. E級. 專家意見缺乏嚴(yán)格評價的證據(jù).,54,評價實例, 題目：心電圖活動平板運(yùn)動試驗與冠狀動脈造影結(jié)果對照分析 作者：黃麗敏，李榕生 來源：中華心律失常學(xué)雜志，2001；5