第7章筛检与诊断试验设计与评价课件.ppt

1、第第7章章 筛检与诊断试验的筛检与诊断试验的 设计与评价设计与评价Chapter 7 Design and Evaluation of Screening&Diagnostic Test1Content概述概述试验方法的建立试验方法的建立筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定提高试验效率的方法提高试验效率的方法2第一节第一节 概概 述述Section 1 Introduction3提前期提前期临床期临床期易感期易感期临床前期临床前期临床前临床前不可检出期不可检出期临床前临床前可检出期可检出期暴露暴露疾病发生疾病发生筛检出疾病筛检

2、出疾病出现症状出现症状 诊断诊断治疗治疗结结局局筛检可查出疾病筛检可查出疾病 如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征，如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征，如肿瘤的早期标识物（如肿瘤的早期标识物（biomarkers）、血压升高、血脂升）、血压升高、血脂升高等，则可使用一种或多种方法将其查出，并对其做进一高等，则可使用一种或多种方法将其查出，并对其做进一步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后 图图7-1 疾病自然史和筛检示意图疾病自然史和筛检示意图4(一一)概念概念l运用运用快速简便快速简便的试验或其他手段，从的试验或其他手段

3、，从表面健康表面健康的人群的人群中发现那些未被识别的中发现那些未被识别的可疑病人可疑病人或或有缺有缺陷者陷者 将一般人群中将一般人群中可能有病或缺陷但表面健康可能有病或缺陷但表面健康的个的个体与体与可能无病者可能无病者鉴别开来鉴别开来 它是从一般人群中早期发现可疑病人的一种措它是从一般人群中早期发现可疑病人的一种措施，施，不是对疾病做出诊断不是对疾病做出诊断一、筛检一、筛检(screening)第一节第一节 概述概述5第一节第一节 概述概述6一、筛检一、筛检(二二)类型类型(type of screening)1.按筛检对象的范围按筛检对象的范围l整群筛检（整群筛检（mass screenin

4、g）普查（患普查（患/发病率很高的情况）发病率很高的情况）l选择性筛检（选择性筛检（selective screening）高危人群高危人群2.按筛检项目的多少按筛检项目的多少l单项筛检（单项筛检（single screening）一种筛检试验筛检一种疾病一种筛检试验筛检一种疾病l多项筛检（多项筛检（multiple screening）多项筛检试验筛检一种疾病多项筛检试验筛检一种疾病第一节第一节 概述概述7一、筛检一、筛检(二二)类型类型(type of screening)cont.3.按筛检的目的按筛检的目的l治疗性筛检（治疗性筛检（therapeutic screening）子宫颈癌筛

5、检，发现早期病变者，给予手术治疗子宫颈癌筛检，发现早期病变者，给予手术治疗l预防性筛检（预防性筛检（preventive screening）高血压筛检高血压筛检4.按筛检组织的方式按筛检组织的方式l主动性筛检（主动性筛检（active screening）宣传、动员群众到筛检服务地点进行检查宣传、动员群众到筛检服务地点进行检查l机会性筛检（机会性筛检（opportunistic screening）日常医疗服务与目标疾病筛检相结合日常医疗服务与目标疾病筛检相结合第一节第一节 概述概述8一、筛检一、筛检(三三)目的目的(objective of screening)1.早期发现病人早期发现病人

6、l在外表健康的人群中发现可能患有某病的个体，并进在外表健康的人群中发现可能患有某病的个体，并进一步进行确诊和早期治疗，实现一步进行确诊和早期治疗，实现二级预防二级预防（“三早三早”）2.筛检高危人群筛检高危人群l发现人群中某些疾病的高危个体，并从病因学的角度发现人群中某些疾病的高危个体，并从病因学的角度采取措施，以减少达到疾病的发生，降低疾病的发病采取措施，以减少达到疾病的发生，降低疾病的发病率，达到率，达到一级预防一级预防的目的的目的3.研究疾病的自然史研究疾病的自然史l识别疾病的识别疾病的早期阶段早期阶段，帮助了解疾病的，帮助了解疾病的自然史自然史4.开展流行病学监测开展流行病学监测l定期

7、对人群进行筛检，发现隐性感染者，定期对人群进行筛检，发现隐性感染者，揭示疾病的揭示疾病的“冰山现象冰山现象(Iceberg phenomenon)(Iceberg phenomenon)”（参见（参见P176）第一节第一节 概述概述9二、诊断二、诊断(一一)筛检试验与诊断试验的区别筛检试验与诊断试验的区别筛检试验筛检试验诊断试验诊断试验对象对象健康人或无症状的病人健康人或无症状的病人病人或筛检阳性者病人或筛检阳性者 目的目的把可能患有某病的个体把可能患有某病的个体与可能无病者区分开来与可能无病者区分开来 把把病人病人与与可疑有病但实际可疑有病但实际无病的人无病的人区分开来区分开来 要求要求快速

8、、简便、安全，有快速、简便、安全，有高高灵敏度灵敏度 复杂、准确性和复杂、准确性和特异度特异度高高 费用费用经济、简单、廉价经济、简单、廉价一般花费较高一般花费较高 处理处理阳性者须进一步作诊断阳性者须进一步作诊断试验以确诊试验以确诊 阳性者要随之以严密观察阳性者要随之以严密观察和及时治疗和及时治疗 第一节第一节 概述概述101.诊断疾病诊断疾病2.筛检无症状的病人筛检无症状的病人3.疾病的随访疾病的随访4.判断疾病的严重性判断疾病的严重性5.估计疾病的临床过程及其预后估计疾病的临床过程及其预后6.估计对治疗的反应估计对治疗的反应7.测定对治疗的实际反应测定对治疗的实际反应二、诊断二、诊断(二

9、二)诊断试验的用途诊断试验的用途第一节第一节 概述概述11三、筛检的应用原则三、筛检的应用原则(一一)筛检试验的应用条件筛检试验的应用条件第一节第一节 概述概述1.有较高的有较高的特异度特异度和和灵敏度灵敏度，能有效区别病，能有效区别病人和非病人人和非病人2.试验方法要试验方法要快速、简单、易行、廉价、易快速、简单、易行、廉价、易接受接受3.试验方法试验方法安全安全、可靠，尽可能减少痛苦、可靠，尽可能减少痛苦l筛检试验应具备的五个特征筛检试验应具备的五个特征 快速、简单、廉价、可接受、安全快速、简单、廉价、可接受、安全12三、筛检的应用原则三、筛检的应用原则(二二)筛检的应用原则筛检的应用原则

10、1.筛检的疾病是当地的筛检的疾病是当地的重大公共卫生问题重大公共卫生问题，患病率高，患病率高，人群危害大，不控制将会造成严重后果人群危害大，不控制将会造成严重后果2.对筛检的疾病有进一步确诊的方法和条件对筛检的疾病有进一步确诊的方法和条件3.有效的治疗方法，即有效的治疗方法，即不适用于易诊断但无治疗方法的不适用于易诊断但无治疗方法的疾病疾病4.明确该病的自然史明确该病的自然史5.有较长的潜伏期（有较长的潜伏期（传染病传染病）或临床前期（）或临床前期（慢性病慢性病），），便于筛检出更多的病例便于筛检出更多的病例6.适当的筛检技术适当的筛检技术7.应考虑筛检成本与收益问题应考虑筛检成本与收益问题第

11、一节第一节 概述概述13三、筛检的应用原则三、筛检的应用原则(三三)筛检的最基本条件筛检的最基本条件1.适当的筛检方法适当的筛检方法2.确诊方法确诊方法3.有效的治疗手段有效的治疗手段第一节第一节 概述概述14三、筛检的应用原则三、筛检的应用原则(四四)伦理学问题伦理学问题(ethics)1.受试者知情同意受试者知情同意2.有益无害有益无害3.公正平等公正平等l三者缺一不可，否则将导致卫生资源浪费，三者缺一不可，否则将导致卫生资源浪费，给筛检试验阳性者带来生理和心理上的伤给筛检试验阳性者带来生理和心理上的伤害等不良后果害等不良后果第一节第一节 概述概述15第第2节节 试验方法的建立试验方法的建

12、立Section 2 Setup of screening test16新建筛检试验的评价方法新建筛检试验的评价方法将待评价的将待评价的筛检试验筛检试验与与诊断目标疾病的诊断目标疾病的标准方标准方法法，即，即“金标准金标准”(gold standard)进行同步盲进行同步盲法比较，判定该方法对法比较，判定该方法对疾病疾病“诊断诊断”的的真实性真实性和和价值价值目标人群目标人群患者患者非患者非患者真真阳阳性性A假假阴阴性性C假假阳阳性性B真真阴阴性性D金标准金标准筛检试验筛检试验第二节第二节 试验方法的建立试验方法的建立17一、选择一、选择“金标准金标准”金标准（金标准（gold standar

13、d）l也称为标准诊断，指当前临床医学界公认的诊也称为标准诊断，指当前临床医学界公认的诊断某疾病断某疾病最可靠最可靠的标准，能的标准，能正确正确地将有病和无地将有病和无病者病者区分区分开来的一种试验方法，是待研究方法开来的一种试验方法，是待研究方法的的参照标准参照标准l不同的疾病有不同的不同的疾病有不同的“金标准金标准”常用金标准常用金标准l活检、手术发现、微生物培养、尸检、特殊检活检、手术发现、微生物培养、尸检、特殊检查和影像诊断，以及长期随访的结果查和影像诊断，以及长期随访的结果第二节第二节 试验方法的建立试验方法的建立18二、确定试验指标二、确定试验指标第二节第二节 试验方法的建立试验方法

14、的建立(一一)主观指标主观指标l由被诊断者的主诉而确定的指标由被诊断者的主诉而确定的指标 易受被诊断者的主观影响易受被诊断者的主观影响(二二)半客观（或半主观）指标半客观（或半主观）指标l根据诊断者的感觉而加以判断的指标根据诊断者的感觉而加以判断的指标 不同诊断者易出现不同的主观判断不同诊断者易出现不同的主观判断(三三)客观指标客观指标l用客观仪器加以测量的指标用客观仪器加以测量的指标 不依赖主观意识判断，比较可靠不依赖主观意识判断，比较可靠19三、选择受试对象三、选择受试对象原则原则l受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群病例组病例组l金标准金标

15、准确诊的患有目标疾病的各种临床类型的病例确诊的患有目标疾病的各种临床类型的病例对照组对照组l金标准金标准证实证实未患有未患有目标疾病者目标疾病者但但患有与目标疾病患有与目标疾病易产易产生混淆生混淆的疾病的疾病l正常人正常人一般不宜纳入对照组一般不宜纳入对照组第二节第二节 试验方法的建立试验方法的建立20四、确定样本量四、确定样本量 l影响因素影响因素l试验的灵敏度和特异度试验的灵敏度和特异度l筛检筛检高灵敏度高灵敏度l诊断诊断高特异度高特异度l容许误差容许误差，一般为，一般为0.050.10 l第一类错误概率第一类错误概率(值值)，一般为，一般为0.05第二节第二节 试验方法的建立试验方法的建

16、立降低漏诊率（假阴性率）降低漏诊率（假阴性率）降低误诊率（假阳性率）降低误诊率（假阳性率）21四、确定样本量四、确定样本量(cont.)当灵敏度和特异度均接近当灵敏度和特异度均接近50%时，样本率分布趋于时，样本率分布趋于正态，计算公式正态，计算公式 p 为为灵敏度灵敏度计算计算病例组病例组所需样本量所需样本量 p 为为特异度特异度计算计算对照组对照组所需样本量所需样本量当灵敏度或特异度小于当灵敏度或特异度小于20%或大于或大于80%时，样本率时，样本率分布呈偏态，需对率进行分布呈偏态，需对率进行平方根反正弦转换平方根反正弦转换ppzn)1(2 第二节第二节 试验方法的建立试验方法的建立22四

17、、确定样本量四、确定样本量(cont.)例例l待评价的筛检试验的估计灵敏度为待评价的筛检试验的估计灵敏度为75%，估计，估计特异度特异度55%，试计算病例组和对照组样本量，试计算病例组和对照组样本量l设设 =0.05，=0.08，则，则l评价该筛检试验，病例组样本量为评价该筛检试验，病例组样本量为113例，对例，对照组样本量为照组样本量为149例例1496.14855.0)55.01(08.096.1)1(1135.11275.0)75.01(08.096.1)1(2222221121 ppznppzn 第二节第二节 试验方法的建立试验方法的建立23第第3节节 筛检和诊断试验的筛检和诊断试验的

18、 评价指标评价指标Section 3 Measures of screening&diagnostic test24评价指标评价指标 真实性（不受真实性（不受患病率患病率影响）影响）灵敏度、特异度、假阴性率、假阳性率、灵敏度、特异度、假阴性率、假阳性率、约登指数、阳性似然比、阴性似然比约登指数、阳性似然比、阴性似然比 可靠性可靠性标准差、变异系数、标准差、变异系数、符合率符合率、Kappa值值 效益（受效益（受患病率、灵敏度、特异度患病率、灵敏度、特异度影响）影响）阳性预测值、阴性预测值阳性预测值、阴性预测值第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标25评价结果整理表评价结

19、果整理表试验试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性真阳性真阳性 A假阳性假阳性 BA+B阴性阴性假阴性假阴性 C真阴性真阴性 DC+D合计合计A+CB+DA+B+C+D表表7-1 试验结果评价表试验结果评价表第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标漏诊漏诊误诊误诊26一、真实性（一、真实性（validity）概念概念l真实性，又称准确性、真实性，又称准确性、效度效度，指，指测量值测量值与与实际实际值值符合的程度，是指将病人和正常人正确区分符合的程度，是指将病人和正常人正确区分开的能力开的能力评价指标评价指标1.灵敏度与假阴性率灵敏度与假阴性率2.特异度

20、与假阳性率特异度与假阳性率3.约登指数（正确指数）约登指数（正确指数）4.阳性似然比与阴性似然比阳性似然比与阴性似然比第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标27一、真实性（一、真实性（validity）1.灵敏度与假阴性率灵敏度与假阴性率1)灵敏度灵敏度(sensitivity，SE)l又称真阳性率又称真阳性率(true positive rate)，是指将实，是指将实际有病的人正确地判断为病人的能力际有病的人正确地判断为病人的能力l反映筛检试验发现病人的能力反映筛检试验发现病人的能力筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性真阳性真阳性 A

21、BAB阴性阴性假阴性假阴性 CDCD合计合计ACBDN%100 CAA灵灵敏敏度度第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标28一、真实性（一、真实性（validity）1.灵敏度与假阴性率灵敏度与假阴性率2)假阴性率假阴性率(false negative rate，FNR)l又称又称漏诊率漏诊率，指实际有病者而被判定为非病者的百分，指实际有病者而被判定为非病者的百分比比l反映筛检试验漏诊病人的情况反映筛检试验漏诊病人的情况筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性真阳性真阳性 ABAB阴性阴性假阴性假阴性 CDCD合计合计ACBDN假假阴阴性性

22、率率灵灵敏敏度度假假阴阴性性率率-1%100 CAC第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标29一、真实性（一、真实性（validity）2.特异度与假阳性率特异度与假阳性率1)特异度特异度(specificity，SP)l又称真阴性率又称真阴性率(true negative rate)，是指将实，是指将实际未患某病的人正确地判断为非病人的能力际未患某病的人正确地判断为非病人的能力l反映筛检试验确定非病人的能力反映筛检试验确定非病人的能力筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性A假阳性假阳性 BAB阴性阴性C真阴性真阴性 DCD合计合计ACB

23、DN%100 DBD特特异异度度第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标30一、真实性（一、真实性（validity）2.特异度与假阳性率特异度与假阳性率2)假阳性率假阳性率(false positive rate，FPR)l又称又称误诊率误诊率，是指实际无病者而被判定为有病者的百，是指实际无病者而被判定为有病者的百分比分比l反映筛检试验误诊病人的情况反映筛检试验误诊病人的情况筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性A假阳性假阳性 BAB阴性阴性C真阴性真阴性 DCD合计合计ACBDN假假阳阳性性率率特特异异度度假假阳阳性性率率-1%100

24、DBB第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标31一、真实性（一、真实性（validity）3.约登指数约登指数（Youdens index）1)(特特异异度度灵灵敏敏度度约约登登指指数数概念概念l又称又称正确指数正确指数，灵敏度与特异度之和减去，灵敏度与特异度之和减去 1l表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力取值范围取值范围l0 1l指数越指数越大大，真实性越，真实性越好好第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标32一、真实性（一、真实性（validity）4.似然比似然比（likelihood rati

25、o,LR）概念概念l有病者有病者中得出某一筛检试验结果的概率与中得出某一筛检试验结果的概率与无病无病者者得出这一概率的比值得出这一概率的比值l全面反映筛检试验的全面反映筛检试验的诊断价值诊断价值l只涉及灵敏度与特异度，不受只涉及灵敏度与特异度，不受患病率患病率的影响的影响种类种类l阳性似然比阳性似然比l阴性似然比阴性似然比第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标33一、真实性（一、真实性（validity）4.似然比似然比（likelihood ratio,LR）(1)阳性似然比阳性似然比(positive likelihood ratio,LR)l筛检结果的筛检结果的真

26、阳性率真阳性率(患者组患者组)与与假阳性率假阳性率(非患者组非患者组)之比之比l反映筛检试验反映筛检试验正确判断正确判断阳性阳性的可能性是的可能性是错误判断错误判断阳性可阳性可能性的倍数能性的倍数l比值越比值越大大，试验结果阳性时为真阳性的概率越，试验结果阳性时为真阳性的概率越大大特特异异度度灵灵敏敏度度假假阳阳性性率率真真阳阳性性率率-1 LR筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性真阳性真阳性 A假阳性假阳性 BAB阴性阴性CDCD合计合计ACBDN第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标34一、真实性（一、真实性（validity）4.

27、似然比似然比（likelihood ratio,LR）(2)阴性似然比阴性似然比(negative likelihood ratio,LR)l筛检结果的筛检结果的假阴性率假阴性率(患者组患者组)与与真阴性率真阴性率(非患者组非患者组)之比之比l反映筛检试验反映筛检试验错误判断错误判断阴性阴性的可能性是的可能性是正确判断正确判断阴性可阴性可能性的倍数能性的倍数l比值越比值越小小，试验结果阴性时为真阴性的可能性越，试验结果阴性时为真阴性的可能性越大大特特异异度度灵灵敏敏度度真真阴阴性性率率假假阴阴性性率率 1LR筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABAB阴性阴性

28、假阴性假阴性C真阴性真阴性DCD合计合计ACBDN第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标35一、真实性（一、真实性（validity）4.似然比似然比（likelihood ration,LR）似然比与筛检试验的关系似然比与筛检试验的关系l阳性阳性似然比（似然比（LR）越）越大大，筛检试验越，筛检试验越好好l阴性阴性似然比（似然比（LR）越）越小小，筛检试验越，筛检试验越好好 通常选择通常选择阳性似然比较大阳性似然比较大的方法的方法第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标36例例70例糖尿病患者及例糖尿病患者及510例非糖尿病者在口例非糖尿病者在口

29、服葡萄糖服葡萄糖2小时后进行血糖试验，若以血小时后进行血糖试验，若以血糖糖6.1mmol/L为筛检阳性界值，其检测结为筛检阳性界值，其检测结果为果为70例糖尿病患者中例糖尿病患者中62例例阳性阳性；510例例非糖尿病者中非糖尿病者中348例例阴性阴性l1)列出表格列出表格l2)试评价该筛检试验的真实性试评价该筛检试验的真实性第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标A+CDAB+D37例例筛检血糖水平筛检血糖水平(6.1mmol/L)金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性62162224阴性阴性8348356合计合计70510580表表7-2 血糖试验结果血糖

30、试验结果(1)列表列表第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标38例例筛检血糖水平筛检血糖水平(6.1mmol/L)金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性62162224阴性阴性8348356合计合计70510580表表7-3 血糖试验结果血糖试验结果(2)计算计算167.0%268.%41.1786.2%8.31%6.88568.01%2.68%6.881%8.31%2.6811)(%4.11%6.8811)(%2.68%100510348%100%6.88%1007062%100 真真阴阴性性率率假假阴阴性性率率阴阴性性似似然然比比假假阳阳性性率率真真阳

31、阳性性率率阳阳性性似似然然比比特特异异度度灵灵敏敏度度约约登登指指数数特特异异度度假假阳阳性性率率误误诊诊率率灵灵敏敏度度假假阴阴性性率率漏漏诊诊率率特特异异度度灵灵敏敏度度DBDCAA39二、可靠性（二、可靠性（reliability）概念概念l可靠性又称可重复性（可靠性又称可重复性（repeatability）、）、信度信度或精密度或精密度l指在完全相同的条件下，指在完全相同的条件下，重复重复进行某项试验时进行某项试验时获得获得相同结果相同结果的的稳定程度稳定程度评价指标评价指标1.标准差和变异系数标准差和变异系数2.符合率与符合率与Kappa值值第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检

32、和诊断试验的评价指标40二、可靠性（二、可靠性（reliability）1.标准差和变异系数标准差和变异系数标准差标准差l衡量观察值变异程度衡量观察值变异程度变异系数变异系数l描述观察值相对离散程度描述观察值相对离散程度l标准差和变异系数的值标准差和变异系数的值越小越小，表示可靠性，表示可靠性越好越好，精密度精密度越高越高1)(2 nxxs%100 xsCV第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标41二、可靠性（二、可靠性（reliability）2.符合率与符合率与Kappa值值(1)符合率符合率(agreement/consistency rate)l又称又称观察一致

33、率观察一致率，是，是筛检试验结果筛检试验结果与与标准诊断标准诊断结果结果相同的人数相同的人数占总受检人数的比例占总受检人数的比例筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABAB阴性阴性CDCD合计合计ACBDN%100 DCBADA符符合合率率第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标42二、可靠性（二、可靠性（reliability）2.符合率与符合率与Kappa值值(2)Kappa 值值筛检试验筛检试验金标准金标准合计合计患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N)()()()(1)(12211222112211

34、2211CRCRNCRCRDANNCNRNCNRNCNRNCNRNDA Kappa 机机遇遇一一致致率率机机遇遇一一致致率率观观察察一一致致率率第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标43(二二)可靠性（可靠性（reliability）2.符合率与符合率与Kappa值值(2)Kappa值值取值范围：取值范围：11lKappa 0 ：观察一致率：观察一致率小于小于机遇所致一致率机遇所致一致率lKappa=1：两结果完全：两结果完全不一致不一致lKappa 0 ：观察一致率完全由机遇所致：观察一致率完全由机遇所致lKappa 0 ：观察一致率：观察一致率大于大于机遇所致一致率

35、机遇所致一致率lKappa 1 ：两结果完全：两结果完全一致一致根据根据Kappa值判断一致性强度值判断一致性强度lKappa 0.75，一致性好，一致性好l0.40 Kappa 0.75，一致性中等，一致性中等lKappa 0.40，一致性差，一致性差机机遇遇一一致致率率机机遇遇一一致致率率观观察察一一致致率率-Kappa1 第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标44例例筛检血糖水平筛检血糖水平(6.1mmol/L)金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性62162224阴性阴性8348356合计合计70510580表表7-3 血糖试验结果血糖试验结果(2

36、)计算符合率、计算符合率、Kappa值值291.0)51035670224(580)51035670224()34862(580)()()(%7.70%10058034862%1002221122211 CRCRNCRCRDANKappaDCBADA符合率符合率该项筛检试验与金标准的符合率为该项筛检试验与金标准的符合率为70.7%，两种检验方法的，两种检验方法的一致性差（一致性差（Kappa=0.2910.40）45二、可靠性二、可靠性（reliability）影响试验可靠性的因素与控制措施影响试验可靠性的因素与控制措施1.试验条件的影响试验条件的影响 测量仪器不稳定等测量仪器不稳定等 控制：

37、严格规定试验条件控制：严格规定试验条件2.观察者观察者 血压测量者的不一致性血压测量者的不一致性 控制：培训观察者控制：培训观察者3.受试对象生物学变异受试对象生物学变异 血压在一天内不同时间的测量值存在变异血压在一天内不同时间的测量值存在变异 控制：规定统一的测量时间、条件等控制：规定统一的测量时间、条件等第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标46三、效益三、效益（effectiveness）1.预测值（预测值（predictive value）l概念概念 又称诊断价值，表示试验能做出正确判断的概又称诊断价值，表示试验能做出正确判断的概率，也表示试验结果的实际临床意义

38、率，也表示试验结果的实际临床意义 应用筛检结果来估计受检者应用筛检结果来估计受检者患病和不患病可能患病和不患病可能性性大小大小l种类种类 阳性预测值阳性预测值 阴性预测值阴性预测值第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标47(一一)预测值预测值（predictive value）1.阳性预测值阳性预测值（positive predictive value）概念概念l指筛检试验阳性者指筛检试验阳性者(A+B)患目标疾病的可能性患目标疾病的可能性l试验阳性结果中真正患病（真阳性）的比例试验阳性结果中真正患病（真阳性）的比例筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患

39、者非患者阳性阳性ABAB阴性阴性CDCD合计合计ACBDN%100 BAA阳阳性性预预测测值值第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标48(一一)预测值预测值（predictive value）2.阴性预测值阴性预测值（negative predictive value）概念概念l指筛检试验阴性者指筛检试验阴性者(C+D)不患目标疾病的可能性不患目标疾病的可能性l试验阴性结果中真正不患病（真阴性）的比例试验阴性结果中真正不患病（真阴性）的比例筛检试验筛检试验 金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABAB阴性阴性CDCD合计合计ACBDN%100 DCD阴阴

40、性性预预测测值值第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标49例例筛检血糖水平筛检血糖水平(6.1mmol/L)金标准金标准 合计合计 患者患者非患者非患者阳性阳性62162224阴性阴性8348356合计合计70510580表表7-2 血糖试验结果血糖试验结果计算阳性预测值、阴性预测值计算阳性预测值、阴性预测值%8.97%100356348%100%7.27%10022462%100 DCDBAA阴性预测值阴性预测值阳性预测值阳性预测值该筛检试验灵敏度该筛检试验灵敏度(88.6%)较高，其阴性预测值较高，其阴性预测值(97.8%)较高较高但特异度但特异度(68.2%)较低

41、，其阳性预测值较低，其阳性预测值(27.7%)较低较低筛检试验的筛检试验的灵敏度灵敏度越高，则越高，则阴阴性预测值越高性预测值越高筛检试验的筛检试验的特异度特异度越高，则越高，则阳阳性预测值越高性预测值越高50)1)(1(特特异异度度患患病病率率患患病病率率灵灵敏敏度度患患病病率率灵灵敏敏度度阳阳性性预预测测值值 患患病病率率灵灵敏敏度度患患病病率率特特异异度度患患病病率率特特异异度度阴阴性性预预测测值值 )1()1()1(二二)影响预测值的因素影响预测值的因素阳性预测值、阴性预测值与阳性预测值、阴性预测值与患病率患病率、灵敏度灵敏度和和特特异度异度的关系，根据的关系，根据Bayes定理可用以

42、下公式表示定理可用以下公式表示第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标51注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标表表7-3 在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果患病率患病率(%)灵敏度灵敏度(%)特异度特异度(%)筛检筛检结果结果 金标准金标准 合计合计阳性预阳性预测值测值(%)阴性预阴性预测值测值(%)患者患者非患者非患者50505025025050050502502505

43、00合计合计 50050010002050501004005002080100400500合计合计 2008001000209050180400580319520400420合计合计 2008001000205090100801805688100720820合计合计 2008001000一一定定降降低低降降低低升升高高升升高高降降低低降降低低升升高高一一定定第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标53预测值与诊断价值的关系预测值与诊断价值的关系阳性预测值阳性预测值越大越大，则以阳性结果诊断疾病的正确，则以阳性结果诊断疾病的正确率率越大越大阴性预测值阴性预测值越大越大，则以

44、阴性结果排除非病人的正，则以阴性结果排除非病人的正确率确率越大越大l若某项筛检试验的阳性预测值和阴性预测值若某项筛检试验的阳性预测值和阴性预测值均均较大较大，则其诊断价值，则其诊断价值较好较好，可信度，可信度较高较高第三节第三节 筛检和诊断试验的评价指标筛检和诊断试验的评价指标54第第4节节 筛检和诊断试验筛检和诊断试验 判断标准的确定判断标准的确定Section 4 Set cut-off point for screening&diagnostic test55筛检试验阳性结果截断值的确定筛检试验阳性结果截断值的确定对筛检试验测得的观察值进行界定，即正常与异对筛检试验测得的观察值进行界定，

45、即正常与异常，以区分某人可能常，以区分某人可能“已患已患”或或“未患未患”某病，某病，也就是划分该试验阳性与阴性的标准也就是划分该试验阳性与阴性的标准 如何确定筛检试验阳性结果的如何确定筛检试验阳性结果的截断值截断值（cut off point）或）或临界点临界点，与筛检试验测得病人与非病人，与筛检试验测得病人与非病人的观察值的分布有关的观察值的分布有关第四节第四节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定56(一一)灵敏度和特异度的关系灵敏度和特异度的关系灵敏度和特异度灵敏度和特异度均可达到均可达到100%灵敏度和特异度灵敏度和特异度均可达到均可达到100%灵敏度和特异度不可

46、能灵敏度和特异度不可能同时达到同时达到100%灵敏度达到灵敏度达到100%假阳性率假阳性率(误诊率误诊率)较高较高特异度达到特异度达到100%假阴性率假阴性率(漏诊率漏诊率)较高较高第四节第四节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定CDE57(二二)确定判断标准的原则确定判断标准的原则根据观察值分布图确定临界点需考虑的情况根据观察值分布图确定临界点需考虑的情况1.如果灵敏度和特异度如果灵敏度和特异度同等重要同等重要，临界点定在，临界点定在交交界处界处2.如果假阳性者作进一步诊断的费用太如果假阳性者作进一步诊断的费用太高高，可将，可将临界点向临界点向右移右移，以提高，以提高特

47、异度特异度3.疾病的预后疾病的预后不严重不严重，且诊疗方法不理想，临界，且诊疗方法不理想，临界点点右移右移，以提高，以提高特异度特异度4.疾病的预后疾病的预后差差，漏诊病人可能带来严重后果，漏诊病人可能带来严重后果，且目前又有可靠的治疗方法，则临界点向且目前又有可靠的治疗方法，则临界点向左移左移，以提高以提高灵敏度灵敏度第四节第四节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定CDE58(三三)确定判断标准的方法确定判断标准的方法1.均数加减标准差法均数加减标准差法l正态分布的计量资料，如正态分布的计量资料，如2.百分位数法百分位数法l任何分布的计量资料，更适用于偏态分布，任何分布

48、的计量资料，更适用于偏态分布，如如P2.5P97.53.根据实际情况人为确定判断标准根据实际情况人为确定判断标准l基于病例和正常人的分布曲线基于病例和正常人的分布曲线4.受试者工作特征曲线受试者工作特征曲线第四节第四节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定sx961.59(三三)确定判断标准的方法确定判断标准的方法受试者工作特征曲线（受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve,ROC曲线）曲线）l以真阳性率（灵敏度）为以真阳性率（灵敏度）为纵轴纵轴，假阳性率（，假阳性率（1特特异度）为异度）为横轴横轴作图得出的曲线作图得

49、出的曲线l曲线上的任意一点代表某项筛检试验的特定阳性标准曲线上的任意一点代表某项筛检试验的特定阳性标准值相对应的值相对应的灵敏度灵敏度和和特异度特异度值值l反映灵敏度和特异度的关系反映灵敏度和特异度的关系l决定决定最佳临界点最佳临界点 曲线上距离曲线上距离左上角左上角最近的点，其对应的最近的点，其对应的灵敏度和特异度灵敏度和特异度均均相对最优，相对最优，漏诊和误诊漏诊和误诊之和最小之和最小第四节第四节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定60糖尿病血糖试验不同血糖水平的灵敏度和特异度分布糖尿病血糖试验不同血糖水平的灵敏度和特异度分布餐后餐后2小时血糖（小时血糖（mg/100

50、ml）灵敏度（）灵敏度（）特异度（）特异度（）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例例第四节第四节 筛检和诊断试验判断标准的确定筛检和诊断试验判断标准的确定61绘制绘制ROC曲线曲线步骤步骤1.假阳性率（假阳性率（1特异度）特异度）为横轴，真阳性率（灵为横轴，真阳性率（灵敏度）为纵轴敏度）为纵轴2.用各个诊断点对应的灵用各个诊