医学精品课件：诊断与筛检.ppt

1、疾病诊断与筛检疾病筛检疾病筛检 筛检定义筛检定义 筛检分类筛检分类 筛检原则筛检原则 诊断试验诊断试验 诊断指标和诊断标准诊断指标和诊断标准 诊断试验的评价诊断试验的评价 提高诊断质量的方法提高诊断质量的方法主要内容主要内容讲授难点讲授难点诊断试验评价指标之间的变化关系诊断试验评价指标之间的变化关系灵敏度、特异度、患病率与预测值的关系灵敏度、特异度、患病率与预测值的关系 疾病自然史与筛检、诊断示意图疾病自然史与筛检、诊断示意图易感期 临床前期 临床期 残疾、死亡 开始暴露出现症状疾病发生诊断治疗 引 言康 复第一节第一节 疾病筛检与诊断疾病筛检与诊断一、筛检的定义一、筛检的定义 筛检筛检(Sc

2、reening)(Screening)是通过是通过快速的快速的试验、检查、或其他方法，在健康人试验、检查、或其他方法，在健康人群中将那些群中将那些可能有病可能有病但表面健康的人，同那些但表面健康的人，同那些可能无病可能无病的人鉴别开来。的人鉴别开来。筛检不是诊断试验，仅是一个初步检查，对筛检试筛检不是诊断试验，仅是一个初步检查，对筛检试验阳性和可疑阳性的人，必须进一步确诊检查，确诊后验阳性和可疑阳性的人，必须进一步确诊检查，确诊后进行治疗。（进行治疗。（19511951年美国慢性病委员会）年美国慢性病委员会）图图7 72 2 疾病自然史与筛检示意图疾病自然史与筛检示意图开始暴露开始暴露出现症状

3、出现症状临床前可临床前可检查期检查期 疾病发生疾病发生诊断诊断治疗治疗 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（biomarkers）、血压升高、血脂升高等，则可使用一种或多种方法将其查出，并对其做进一步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后 易感期易感期 临床前期临床前期 临床期临床期 残疾、死亡残疾、死亡 康康 复复图73 疾病自然史与筛检示意图开始暴露开始暴露出现症状出现症状临床前可临床前可检查期检查期 疾病发生疾病发生诊断诊断治疗治疗筛检筛检康康 复复残疾、死亡残疾、死亡 易感期易感期 临床前期临床前期 临床期临床期 图图7-4 7-4 筛检试验流程图筛

4、检试验流程图 应用应用早期发现可疑病人的一种措施早期发现可疑病人的一种措施筛检出的可疑病人作进一步的诊断和治筛检出的可疑病人作进一步的诊断和治疗疗用于发现某些疾病的高危个体，减缓发用于发现某些疾病的高危个体，减缓发病病三、筛检的目的三、筛检的目的达到一级预防达到一级预防检出某种疾病的高危人群检出某种疾病的高危人群传统的筛检传统的筛检-从疾病的从疾病的形成阶段形成阶段入手，以入手，以早期发现病人为目的早期发现病人为目的 目前的筛检目前的筛检-强调筛检从强调筛检从健康阶段健康阶段入手，入手，检出某病的高危人群，实施相应的干预，检出某病的高危人群，实施相应的干预，减缓或阻止疾病的发生和发展，降低疾病

5、减缓或阻止疾病的发生和发展，降低疾病发病率，以预防疾病发生，促进群体健康发病率，以预防疾病发生，促进群体健康达到二级预防达到二级预防 疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗属属疾病二级预防的内容疾病二级预防的内容了解疾病的自然史，开展流行病学监测了解疾病的自然史，开展流行病学监测二、诊断试验的定义二、诊断试验的定义诊断试验（诊断试验（diagnostic test)diagnostic test)应用各种实验、医疗仪器等手段对病人进行检查，应用各种实验、医疗仪器等手段对病人进行检查，以确定或排除疾病的试验方法。以确定或排除疾病的试验方法。筛检筛检Screening

6、诊断诊断Diagnosis治疗治疗Therapy真正无病真正无病可能有病可能有病真正有病真正有病四、筛检试验与诊断试验的分别四、筛检试验与诊断试验的分别三、筛检试验与诊断试验的区别三、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不同对象不同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不同目的不同把病人及可疑病人与无把病人及可疑病人与无病者区分开来病者区分开来 病人与可疑有病但实病人与可疑有病但实际无病的人区分开来际无病的人区分开来 要求不同要求不同快速、简便、高灵敏度快速、简便、高灵敏度 科学性、准确性科学性、准确性费用不同费用不同简单、廉价简

7、单、廉价 一般花费较贵一般花费较贵 处理不同处理不同阳性者须进一步作诊断阳性者须进一步作诊断试验以便确诊试验以便确诊 结果阳性者要随之以结果阳性者要随之以治疗治疗 四、实施筛检试验的原则四、实施筛检试验的原则该地区当前的重大公共卫生问题该地区当前的重大公共卫生问题确诊后有可行的治疗方法确诊后有可行的治疗方法应有可识别的早期症状和体征应有可识别的早期症状和体征自然史比较清楚自然史比较清楚快速、经济、有效的特点快速、经济、有效的特点技术易为群众接受技术易为群众接受进一步的诊断方法进一步的诊断方法治疗标准应有统一规定治疗标准应有统一规定 必须考虑成本与效益问题必须考虑成本与效益问题应定期进行应定期进

8、行第二节第二节 诊断试验的评价诊断试验的评价 将待评诊断试验与诊断目标疾病的标准方将待评诊断试验与诊断目标疾病的标准方法，即法，即“金标准金标准”（gold standard），进行），进行同同步盲法步盲法比较，判定该方法对疾病比较，判定该方法对疾病“诊断诊断”的真实的真实性和价值。性和价值。（一）诊断试验的评价方法（一）诊断试验的评价方法 1.确定确定“金标准金标准”“金标准金标准”是指当前临床医学界公认的诊是指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法。也称为标准诊断。断疾病的最可靠的方法。也称为标准诊断。通常包括：活检、手术发现、微生物培养、通常包括：活检、手术发现、微生物培养、尸检、特

9、殊检查和影像诊断，以及长期随访的尸检、特殊检查和影像诊断，以及长期随访的结果。结果。2、评价方法 诊断试验的诊断试验的评价评价就是将待评价的诊断试验就是将待评价的诊断试验与诊断目标疾病的标准方法与诊断目标疾病的标准方法即即“金标金标准准”(gold standard)进行同步盲法比较，进行同步盲法比较，判定该方法对疾病判定该方法对疾病“诊断诊断”的真实性和价值的真实性和价值 “金标准金标准”指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法，也称为标准诊断法，也称为标准诊断3.3.评价程序评价程序病例组：不同类型、病情、阶段的病人病例组：不同类型、病情、阶段

10、的病人对照组：包括容易混淆的疾病对照组：包括容易混淆的疾病诊断试验评价诊断试验评价 金标准金标准 诊断试验诊断试验 患者患者非患者非患者合计合计 阳性阳性真阳性真阳性 A假阳性假阳性 BR1阴性阴性假阴性假阴性 C真阴性真阴性 DR2合计合计C1C2N 4.4.整理评价结果整理评价结果（二）诊断试验评价的指标（二）诊断试验评价的指标真实性（真实性（validity）可靠性（可靠性（reliability）实用性（实用性（practicability）二、评价的指标真实性真实性(validity,效度效度)指测量值与实际值相符合的程度，故又称准确性指测量值与实际值相符合的程度，故又称准确性(ac

11、curacy)灵敏度灵敏度(sensitivity)与假阴性率与假阴性率(false negative rate)特异度特异度(specificity)与假阳性率与假阳性率(false positive rate)正确指数正确指数（Youdens index）灵敏度灵敏度 即实际有病而按该筛检试验的标准被正确地判为即实际有病而按该筛检试验的标准被正确地判为有病的百分比有病的百分比 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特异度特异度 即实际无病按该诊断标准被正确地判为无病的即实际无病按该诊断标准被正确地判为无病的百分比百分比 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

12、100%AAC灵灵敏敏度度%100DBD特异度100%CAC假假阴阴性性率率%DBB100假阳性率假阳性率假阳性率 又称误诊率或第又称误诊率或第类错误类错误 即实际无病，但根据筛检被判为有病的百分即实际无病，但根据筛检被判为有病的百分比比 反映的是筛检试验误诊病人的情况反映的是筛检试验误诊病人的情况假阴性率假阴性率 又称漏诊率或第又称漏诊率或第类错误类错误 指实际有病，根据筛检试验被确定为无病指实际有病，根据筛检试验被确定为无病 的百分比的百分比 反映的是筛检试验漏诊病人的情况反映的是筛检试验漏诊病人的情况 正确指数正确指数 也称约登指数也称约登指数 是灵敏度与特异度之和减去是灵敏度与特异度之

13、和减去1 1 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 范围在范围在0 01 1之间之间 指数越大，其真实性越高指数越大，其真实性越高正确指数正确指数 =(=(灵敏度灵敏度 +特异度特异度)1 1 =1 =1 (假阴性假阴性 +假阳性假阳性)TN,true negatives,FN,false negatives FP,false positives,TP,true positives 灵敏度与特异度的关系灵敏度与特异度的关系Cutoff pointBlue line:100%TP（灵）（灵）,lowest TN（特）（特）Red line:better

14、 for bothBrown line:100%TN,lowest TPTNFNFPTP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/100ml）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选择诊断试验阳性界限时，可参

15、考：选择诊断试验阳性界限时，可参考：1.疾病预后的严重性和现有治疗措施，临界点左移疾病预后的严重性和现有治疗措施，临界点左移2.若假阳性进一步诊断费用太贵，阳性界限提高若假阳性进一步诊断费用太贵，阳性界限提高3.若假阳性和假阴性同等重要，可定在曲线交界处若假阳性和假阴性同等重要，可定在曲线交界处4.预后不严重，且治疗方法不理想，临界点右移预后不严重，且治疗方法不理想，临界点右移受试者工作特性曲线受试者工作特性曲线(receiver operator(receiver operator characteristic curve,ROC)characteristic curve,ROC)是用是用真

16、阳性率和假阳性率真阳性率和假阳性率作图得出的曲线，作图得出的曲线，它可表示灵敏度和特异度之间的关系。它可表示灵敏度和特异度之间的关系。ROC曲线常用来决定最佳临界点，通常最接近曲线常用来决定最佳临界点，通常最接近左上角那一点，可定为最佳临界点。左上角那一点，可定为最佳临界点。ROC曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验 的诊断价值，从而帮助临床医师作出最佳选择。的诊断价值，从而帮助临床医师作出最佳选择。（3 3）正确指数）正确指数 也称也称约登指数约登指数（YoudenYoudens indexs index）,是灵敏度是灵敏度和特异度之和减去和特异度之和

17、减去1 1。正确指数正确指数 （灵敏度十特异度）（灵敏度十特异度）1 1 l l（假阳性率十假阴性率）（假阳性率十假阴性率）（4 4）符合率）符合率（agreement/consistency rateagreement/consistency rate）又称一致率，是诊断试验判定的结果与又称一致率，是诊断试验判定的结果与标准诊断的结果相同的数占总受检人数的比标准诊断的结果相同的数占总受检人数的比例。例。%100DCBADA一致率 病人 非病人 A B C D（5 5）似然比）似然比(likelihood ratio,LR)(likelihood ratio,LR)是同时反映灵敏度和特异度的复

18、合指标。是同时反映灵敏度和特异度的复合指标。即即有病者有病者中得出某一试验结果的概率与中得出某一试验结果的概率与无病无病者者得出这一概率可能性的比值。得出这一概率可能性的比值。说明患者出现该结果的机会是非患者的多说明患者出现该结果的机会是非患者的多少倍。少倍。阳性似然比阳性似然比(LR)LR)诊断试验结果的真阳性率与假阳性率之比诊断试验结果的真阳性率与假阳性率之比说明正确判断阳性的可能性是错判阳性可能性的倍数，说明正确判断阳性的可能性是错判阳性可能性的倍数，表明结果阳性时，患病与不患病机会的比例。表明结果阳性时，患病与不患病机会的比例。LRLR越大，患病概率越大，诊断价值越高越大，患病概率越大

19、，诊断价值越高特异度灵敏度假阳性率真阳性率1LR阴性似然比（阴性似然比（LR）诊断试验结果的假阴性率与真阴性率之比诊断试验结果的假阴性率与真阴性率之比特异度灵敏度真阴性率假阴性率1LR说明错误判断阴性的可能性是正判阴性可能性的倍数，说明错误判断阴性的可能性是正判阴性可能性的倍数，表明结果阴性时，患病与不患病机会的比例。表明结果阴性时，患病与不患病机会的比例。LR越小，患病概率越小，诊断价值越高越小，患病概率越小，诊断价值越高 预测值(predictive value)反映应用诊断结果来估计受检者患病和不患病可能反映应用诊断结果来估计受检者患病和不患病可能性的大小的指标性的大小的指标阳性预测值阳

20、性预测值(positive predictive value,PPV)阴性预测值阴性预测值(negative predictive value,NPV)PPV 指试验阳性结果中真正患病指试验阳性结果中真正患病(真阳性真阳性)的比例的比例 NPV 指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性%100BAA阳性预测值%100DCD阴性预测值 预测值与受检人群目标疾病患病率的关系 阳性预测值、阴性预测值与患病率、灵敏度阳性预测值、阴性预测值与患病率、灵敏度和特异度的关系和特异度的关系，根据根据BayesBayes定理可用以下公式定理可用以下公式)1)(1(特异度患病率患病

21、率灵敏度患病率灵敏度阳性预测值患病率灵敏度患病率特异度患病率特异度阴性预测值)1()1()1(灵敏度、特异度与预测值的关系灵敏度、特异度与预测值的关系 灵敏度（灵敏度（%）特异度（）特异度（%）阳性预测值（阳性预测值（%）阴性预测值（）阴性预测值（%）99 68 84 98 93 88 93 88 67 97 98 85 42 99 99 49 当患病率一定时，随着灵敏度上升，特异度降当患病率一定时，随着灵敏度上升，特异度降低，阳性预测值下降，阴性预测值上升。低，阳性预测值下降，阴性预测值上升。注：患病率注：患病率=64%n诊断试验的诊断试验的灵敏度灵敏度越高，越高，阴性预测值越高阴性预测值越

22、高；n诊断试验的诊断试验的特异度特异度越高，越高，阳性预测值越高阳性预测值越高；n预测值还与受检人群目标疾病预测值还与受检人群目标疾病患病率患病率（P P）的高的高低密切相关。低密切相关。患病率灵敏度患病率特异度患病率特异度阴性预测值)1()1()1()1)(1(特异度患病率患病率灵敏度患病率灵敏度阳性预测值预测值影响因素：预测值影响因素：病人 非病人 A B C D 患病率与预测值的关系（灵敏度和特异度均为患病率与预测值的关系（灵敏度和特异度均为95%）患病率（患病率（%）99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0.5 0.1 阳性预测值（阳性预测值（%）9

23、9.9 99.7 99.4 99 98 97 95 93 89 83 68 50 16 9 2阴性预测值（阴性预测值（%）16 50 68 83 89 93 95 97 98 99 99.4 99.97 99.9 99.9 99.9 l患病率高，阳性预测值高，阴性预测值低患病率高，阳性预测值高，阴性预测值低；l患病率逐渐降低，阳性预测值逐渐减小，而阴性预患病率逐渐降低，阳性预测值逐渐减小，而阴性预 测值逐渐上升。测值逐渐上升。l患病率在患病率在50%时，阳性预测值与阴性预测值都较好。时，阳性预测值与阴性预测值都较好。人群某病患病状况与诊断结果的关系 诊断试验 患病状况 合计患者非患者阳性165

24、80245阴性45730775合计2108101020n灵敏度灵敏度=78.6%=78.6%n特异度特异度=90.1%=90.1%n正确指数正确指数=68.7%=68.7%n阳性似然比阳性似然比=7.94=7.94n符合率符合率=87.7%=87.7%n阳性预测值阳性预测值=67.35%=67.35%n阴性预测值阴性预测值=94.15%=94.15%n假阴性率假阴性率=21.4%=21.4%n假阳性率假阳性率=9.9%=9.9%n阴性似然比阴性似然比=0.24=0.24 2.2.可靠性可靠性(reliability)(reliability)又称信度，指某一诊断方法在相同条件下重又称信度，指某

25、一诊断方法在相同条件下重复测量同一受试者时，所或结果的一致性。复测量同一受试者时，所或结果的一致性。影响结果一致性的因素：影响结果一致性的因素：受试对象生物学变异受试对象生物学变异 观察者观察者 实验室条件实验室条件 n评价可靠性的指标评价可靠性的指标：1.变异系数（变异系数（CV）：标准差）：标准差/均数均数100%2.符合率符合率3.一致性分析一致性分析 Kappa值值乙医生乙医生甲医生甲医生合计合计结核结核正常正常结核结核46（32.48）1056正常正常1232（18.48）44合计合计5842100nP0=(46+42)/100=0.78n（观察一致率）（观察一致率）nPc=(32.

26、48+18.48)/100=0.51n（期望一致率或机遇一致率）（期望一致率或机遇一致率）nKappa value=(P0-Pc)/(1-Pc)=0.55n P0-Pc（实际一致率）（实际一致率）n 1-Pc（非机遇一致率）（非机遇一致率）nKappa range:(-1,+1).n If Kappa equal to+1,there are complete agreement between two criteria.n If Kappa equal to 1,two criteria are totally different.n If Kappa equal to 0,the agre

27、ement is caused by chance.n If Kappa=0.75,the agreement is very satisfy.n If Kappa between 0.4-0.75,moderate agreement.n If Kappa 0.4,the agreement is not so satisfy.3.实用性实用性（practicability)n简单实用简单实用n快速快速n已被接受已被接受n有无损伤性有无损伤性n经济效益经济效益n效益成本效益成本n选择高患病率人群：选择高患病率人群：阳性预测值高阳性预测值高n联合试验联合试验三、提高诊断试验质量的方法三、提高诊

28、断试验质量的方法采用联合试验采用联合试验 在实施筛检时，可采用多项筛检试验检查同一受试对在实施筛检时，可采用多项筛检试验检查同一受试对象，以提高筛检的灵敏度或特异度，增加筛检的收益，象，以提高筛检的灵敏度或特异度，增加筛检的收益，这种方式称为联合试验这种方式称为联合试验n串联（系列）：串联（系列）：全部筛检试验结果均为阳性者才定为阳全部筛检试验结果均为阳性者才定为阳性性:提高特异性，减少误诊率提高特异性，减少误诊率n并联（平行）：并联（平行）：全部筛检试验中，任何一项筛检试验结全部筛检试验中，任何一项筛检试验结果阳性就可定为阳性果阳性就可定为阳性;提高灵敏度，减少漏诊率提高灵敏度，减少漏诊率

29、串联试验（串联试验（test in series）：亦称为系列试验）：亦称为系列试验 只有当一个人经过一系列诊断试验，其结只有当一个人经过一系列诊断试验，其结果果均呈阳性后，均呈阳性后，方称它为方称它为阳性，凡有一项阳性，凡有一项检测检测结果为结果为阴性阴性即判为即判为阴性。阴性。可提高特异度，但灵敏度降低，容易漏诊。可提高特异度，但灵敏度降低，容易漏诊。主要用于慢性病的诊断。主要用于慢性病的诊断。并联试验（并联试验（test in parallel）：亦称为平行试验）：亦称为平行试验 指指任何一个任何一个诊断试验诊断试验呈阳性呈阳性则判断为则判断为阳性，阳性，只有全部试验结果为只有全部试验结

30、果为阴性才判断为阴性。阴性才判断为阴性。可提高灵敏度，但特异度下降，容易造成误可提高灵敏度，但特异度下降，容易造成误诊。主要用于防止漏掉危重病例。诊。主要用于防止漏掉危重病例。联合试验诊断糖尿病的结果 试验结果 尿糖血糖糖尿病病人非糖尿病病人1410331111721357599合计 1997641n计算每种诊断方法，以及串联、并联时的：灵敏度、特异度、误诊率、漏诊率、阳性预测值和阴性预测值血糖试验 灵敏度灵敏度=75.38%=75.38%特异度特异度=99.58%=99.58%尿糖试验 灵敏度灵敏度=65.83%=65.83%特异度特异度=99.59%=99.59%串联试验灵敏度灵敏度=58

31、.79%=58.79%特异度特异度=99.73%=99.73%并联试验灵敏度灵敏度=82.41%=82.41%特异度特异度=99.45%=99.45%评价程序评价程序病例组：不同类型、病情、阶段的病人病例组：不同类型、病情、阶段的病人对照组：包括容易混淆的疾病对照组：包括容易混淆的疾病确定确定“金标准金标准”l“金标准金标准”：是指当前临床医学界公认的诊断疾病：是指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法。也称为标准诊断。的最可靠的方法。也称为标准诊断。l通常包括：活检、手术发现、微生物培养、尸检、通常包括：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。特殊检查和

32、影像诊断，以及长期随访的结果。选择受试对象选择受试对象l原则：受试对象应能代表诊断实验可能应用的原则：受试对象应能代表诊断实验可能应用的目标人群目标人群l病例组：应包括患有目标疾病的各种临床类型病例组：应包括患有目标疾病的各种临床类型的病例的病例 。l对照组：是指用金标准证实未患有目标疾病者，对照组：是指用金标准证实未患有目标疾病者，包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病。包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病。正常人一般不宜纳入对照组。正常人一般不宜纳入对照组。确定样本量确定样本量l待评价诊断实验的灵敏度待评价诊断实验的灵敏度l待评价诊断实验的特异度待评价诊断实验的特异度l显著性检验水平显著

33、性检验水平(值值)，一般为，一般为0.050.05l容许误差容许误差，一般为，一般为0.050.050.10 0.10 l当灵敏度和特异度均接近当灵敏度和特异度均接近50%50%时，可用近似公式。时，可用近似公式。21znppp为待评价的筛检方法的灵敏度或特异度为待评价的筛检方法的灵敏度或特异度 待评价的诊断实验的估计灵敏度为待评价的诊断实验的估计灵敏度为75%，估计特异度，估计特异度55%，试计算病例组和对照组所需要样本量。，试计算病例组和对照组所需要样本量。设设 =0.05，=0.08，则：，则：所以，评价该诊断实验，病例组样本量为所以，评价该诊断实验，病例组样本量为113例，对照例，对照组样本量为组样本量为149例。例。确定样本量确定样本量149 148.6 0.55）0.55-1（）0.08/1.96（n113 112.5 0.75）0.75-1（）0.08/1.96（n2221整理评价结果整理评价结果 诊断实验诊断实验 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 BR1阴性阴性假阴性假阴性 C真阴性真阴性 DR2合计合计C1C2N小结小结n熟悉筛检的概念熟悉筛检的概念n掌握诊断试验的评价程序和指标掌握诊断试验的评价程序和指标n掌握提高诊断试验质量的方法掌握提高诊断试验质量的方法