第六章：诊断试验及其评价.ppt

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流行病学工作组流行病学工作组流行病与卫生统计学教研室流行病与卫生统计学教研室诊断试验及其评价诊断试验及其评价1主要内容诊断的意义诊断的意义诊断性研究的基本过程诊断性研究的基本过程诊断性试验的评价诊断性试验的评价诊断性研究的评价与应用诊断性研究的评价与应用2诊断的概念“诊断诊断”（diagnosisdiagnosis）的词义是将一个事物与另一的词义是将一个事物与另一个事物区分开来。

疾病的诊断是将有病者和无病者个事物区分开来。

疾病的诊断是将有病者和无病者区分开的标准区分开的标准。

诊断性试验可用于：

诊断性试验可用于：

诊断疾病诊断疾病筛查无症状的病人筛查无症状的病人疾病的随访疾病的随访判断病情的严重性判断病情的严重性估计疾病的临床过程及预后估计疾病的临床过程及预后估计对治疗的反应估计对治疗的反应测定目前对治疗的反应测定目前对治疗的反应3疾病诊断的方法病因诊断病理组织学诊断病理生理学诊断临床的症状体征诊断流行病学诊断4例如脑肿瘤的诊断哪样是最好的诊断方法脑肿瘤的诊断哪样是最好的诊断方法?

颅骨照片颅骨照片oror脑血管造影脑血管造影oror颅部颅部CTorCTor颅部颅部MIRMIR不孕症的检查那一种是最佳诊断方法不孕症的检查那一种是最佳诊断方法?

输卵管碘油造影输卵管碘油造影输卵管通液术输卵管通液术输卵管通气术输卵管通气术宫腔镜配合腹腔镜镜下通液宫腔镜配合腹腔镜镜下通液（该让病人交四次钱呢该让病人交四次钱呢,还是交一次费还是交一次费?

）?

）5评价诊断性试验的临床意义评价诊断性试验的临床意义提供临床上提供临床上最好最好的诊断方法的诊断方法.提高临床效益：

提高临床效益：

早期正确诊断、早期治疗早期正确诊断、早期治疗增加经济效益：

增加经济效益：

减少住院时间、节约卫生资源减少住院时间、节约卫生资源开展开展“循证实验医学循证实验医学”的必要条件的必要条件:

生化检验、细菌免疫、影像学、核医学生化检验、细菌免疫、影像学、核医学6诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程确定诊断试验的金标准；确定诊断试验的金标准；定义：

定义：

金标准（金标准（goldstandardgoldstandard）方法：

方法：

活体病理组织检查活体病理组织检查手术探查手术探查尸体解剖尸体解剖特殊的影像学诊断特殊的影像学诊断感染部位微生物检测感染部位微生物检测抗原及抗体检测抗原及抗体检测7诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程选择试验对象；选择试验对象；病例组选择：

病例组选择：

各型病人：

各型病人：

典型与不典型典型与不典型病情严重程度不同病情严重程度不同不同病程阶段不同病程阶段有无治疗史有无治疗史有无并发症有无并发症对照组选择：

对照组选择：

考虑可比性考虑可比性年龄年龄性别性别重要的生理状态重要的生理状态8诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程样本含量的确定；样本含量的确定；影响样本含量因素：

影响样本含量因素：

灵敏度（假阴性率）灵敏度（假阴性率）特异度（假阳性率）特异度（假阳性率）允许误差允许误差计算公式：

计算公式：

9诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程盲法判定和比较试验结果；盲法判定和比较试验结果；要求判断试验结果的人预告不知道病例被金标准划分为要求判断试验结果的人预告不知道病例被金标准划分为“有病有病”或或“无病无病”的情况；的情况；可以减少人为的主观偏差，保证比较结果的真实性；可以减少人为的主观偏差，保证比较结果的真实性；如不使用盲法，在遇到可疑结果时，病人的可能判定为阳如不使用盲法，在遇到可疑结果时，病人的可能判定为阳性，非病人的就可能判定为阴性。

性，非病人的就可能判定为阴性。

10诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程评价指标的统计学分析与报告评价指标的统计学分析与报告比较分析待评价诊断试验与金标准的结果差异可以用比较分析待评价诊断试验与金标准的结果差异可以用tt检检验与验与22检验；检验；更重要的是全面分析、评价和报告诊断试验的真实性、可更重要的是全面分析、评价和报告诊断试验的真实性、可靠性和收益；靠性和收益；报告试验中难以解释的现象；报告试验中难以解释的现象；可能存在的偏倚。

可能存在的偏倚。

11诊断性试验诊断性试验的评价的评价真实性真实性灵敏度和特异度灵敏度和特异度受试者操作特性工作曲线受试者操作特性工作曲线预测值预测值似然比似然比可靠性：

可靠性：

CV及Kappa实用性实用性12诊断试验检查结果诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN13诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN灵敏度（灵敏度（sensitivitysensitivity）：

）：

又称为敏感性或真阳性率，即实际又称为敏感性或真阳性率，即实际有病而被诊断试验判定为有病的百分率。

有病而被诊断试验判定为有病的百分率。

意义：

意义：

灵敏度反映诊断试验检出病人的能力，其值愈大，则灵敏度反映诊断试验检出病人的能力，其值愈大，则漏诊的可能性愈小漏诊的可能性愈小灵敏度与特异度14诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN特异度（特异度（specificityspecificity）：

）：

又称为真阴性率，即实际无病而被该诊又称为真阴性率，即实际无病而被该诊断试验判定为无病的百分率。

断试验判定为无病的百分率。

意义：

意义：

特异度反映诊断试验能排除非病人的能力。

其值愈大，则特异度反映诊断试验能排除非病人的能力。

其值愈大，则误诊的可能性愈小。

误诊的可能性愈小。

灵敏度与特异度15诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN假阴性率（漏诊率）：

假阴性率（漏诊率）：

即实际有病，而被该诊断试验错判为无即实际有病，而被该诊断试验错判为无病的百分率。

病的百分率。

意义：

意义：

诊断试验的假阴性率愈大，则漏诊者愈多；由于漏诊率诊断试验的假阴性率愈大，则漏诊者愈多；由于漏诊率和灵敏度互补，所以漏诊率愈大，则灵敏度愈低。

和灵敏度互补，所以漏诊率愈大，则灵敏度愈低。

灵敏度与特异度16诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN假阳性率（误诊率）假阳性率（误诊率）：

即实际无病，而被该诊断试验错判为即实际无病，而被该诊断试验错判为有病的百分率。

有病的百分率。

意义：

意义：

诊断试验的假阳率愈大，则误诊者愈多；由于误诊率诊断试验的假阳率愈大，则误诊者愈多；由于误诊率和特异度互补，所以误诊率愈小，则该诊断试验的特异度愈和特异度互补，所以误诊率愈小，则该诊断试验的特异度愈高。

高。

灵敏度与特异度17诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN符符合合率率（agreement（agreementrate）rate）：

是是指指诊诊断断试试验验判判定定正正确确的的结结果果与与规规范范的的诊诊断断标标准准相相比比较较，两两者者相相同同的的百百分分率率。

符符合合率率也也可可用用于于比比较较两两个个医医师师诊诊断断同同一一组组病病人人或或同同一一个个医医师师两两次次诊诊断同一组病人的结果。

断同一组病人的结果。

符合率符合率%=（A+D）/%=（A+D）/NN100%100%18灵敏度与特异度的关系饭后2小时的血糖（/100ml）灵敏度（%）特异度（%）70809010011012013014015016017018019020098.697.194.388.685.771.464.357.150.047.142.938.634.327.18.825.547.669.884.192.596.999.499.699.8100.0100.0100.0100.019受试者操作特性工作曲线20完美与无用的完美与无用的ROC曲线曲线假阳性率假阳性率即即1特异度特异度机率线机率线（chanceline）（diagonalreferenceline）21诊断准确度较低（诊断准确度较低（0.9）0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0FPRTPRA0.93822受试者操作特性工作曲线23受试者操作特性工作曲线24预测值预预测测值值（predictivepredictivevaluevalue）：

即即指指在在已已知知试试验验结结果果的的条条件件下下，表表明明有有或或无无该该病病的的概概率率。

预预测测值值又为分阳性预测值和阴性预测值两种。

又为分阳性预测值和阴性预测值两种。

25预测值诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN阳性预测值（阳性预测值（positivepredictivevaluepositivepredictivevalue）：

）：

又称预测阳性结果正确率，即在诊又称预测阳性结果正确率，即在诊断试验阳性结果的人中，有该病的概率，也是真阳性占阳性结果总数和百分率。

断试验阳性结果的人中，有该病的概率，也是真阳性占阳性结果总数和百分率。

阴性预测值（阴性预测值（negtivepredictivevaluenegtivepredictivevalue）：

又称预测阴性结果正确率，即在诊又称预测阴性结果正确率，即在诊断试验阴性结果的人中，无该病的概率，也是真阴性占阴性结果总数和百分率。

断试验阴性结果的人中，无该病的概率，也是真阴性占阴性结果总数和百分率。

26预测值影响预测值的因素：

影响预测值的因素：

1.1.灵敏度灵敏度SeSe特异度特异度SpSp2.2.患病率患病率PP27预测值与患病率的关系患病率（%）+PV（%）-PV（%）9995908070605040302010510.199.999.799.499.098.097.095.093.089.083.068.050.016.02.016.050.068.083.089.093.095.097.098.099.099.499.999.999.928似然比似然比（似然比（LikelihoodLikelihood，LRLR）：

）：

是同时反映灵敏度和特异度的复合指是同时反映灵敏度和特异度的复合指标，即有病者中得出某一诊断结果的概率与无病者得出这一概率的标，即有病者中得出某一诊断结果的概率与无病者得出这一概率的比值。

比值。

阳性似然比阳性似然比=灵敏度灵敏度/假阳性率假阳性率阴性似然比阴性似然比=假阴性率假阴性率/特异度特异度意义：

意义：

全面反映诊断试验的诊断价值，非常稳定。

全面反映诊断试验的诊断价值，非常稳定。

诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN29似然比举例：

监护病房举例：

监护病房CK诊断心梗诊断心梗（CK=5000=5000100%100%7%7%1.11.100=10000=1000092%92%43%43%1.61.60.190.19=15000=1500065%65%77%77%2.82.80.450.45=20000=2000038%38%92%92%4.84.80.670.67=25000=2500023%23%97%97%7.77.70.790.7933似然比应用举例病人比率非病人比率似然比（+）=2500023323/3=7.7验前概率50，验前比0.5/（1-0.5）=1验后比验前比似然比133验后概率3/（1+3）=75%34似然比应用35处理综合试验结果验后比验后比验前比验前比试验试验11似然比似然比试验试验22似然比似然比36综合试验结果处理举例3535岁岁无无症症状状女女性性体体检检发发现现运运动动试试验验阳阳性性（ST（ST压压低低=1mm=1mm），应应激激试试验验同样阳性，该女性患冠心病概率为多少？

同样阳性，该女性患冠心病概率为多少？

文文献献资资料料：

30-3930-39女女性性冠冠心心病病概概率率0.3%0.3%，STST段段压压低低，LR1=5.9LR1=5.9，应应激试验阳性激试验阳性LR2=5.7LR2=5.7验前概率验前概率0.30.3，验前比验前比113/9973/997验后比验后比11验前比验前比11LR1LR1（3/997）（3/997）5.95.9验前比验前比22验后比验后比22验前比验前比22LR2LR2验前比验前比11LR1LR1LR2LR2（3/997）（3/997）5.95.955.7=0.155.7=0.1验后概率验后概率0.1/（1+0.1）=9%0.1/（1+0.1）=9%37可靠性（repestsbility）又又称称精精确确性性（precision）（precision），是是指指诊诊断断试试验验在在完完全全相相同同的的条条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。

件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。

影响可靠性的因素影响可靠性的因素观察变异观察变异测量仪器、试剂等实验条件所致的变异测量仪器、试剂等实验条件所致的变异个体本身的变异个体本身的变异38评价可靠性的指标计量资料用标准差异及变异系数来表示计量资料用标准差异及变异系数来表示CV=SD/MCV=SD/M计数资料用观察符合率与卡帕（计数资料用观察符合率与卡帕（KappaKappa）值表示）值表示KappaKappa值是排除了机遇一致率后的观察一致率值是排除了机遇一致率后的观察一致率39Kappa值计算甲、乙医生阅读同样甲、乙医生阅读同样100100张胸部张胸部XX线片的诊断一致性线片的诊断一致性甲医生甲医生肺门淋巴结核肺门淋巴结核正常正常乙医生乙医生肺门淋巴结核肺门淋巴结核46ab1056（r1）正常正常12cd3244（r2）58（c1）42（c2）观察一致率观察一致率（po）=a+d/Npo=46+32/100=78%机遇一致率机遇一致率（pc）=（r1c1）/N+（r2c2）/N）/Npc=（5658）/100+（4442）/100）/100=51%非机遇一致率非机遇一致率=1-pc非机遇一致率非机遇一致率=100%-51%=49%实际一致率实际一致率=po-pc实际一致率实际一致率=78%-51%=27%Kappa值值=po-pc/1-pcKappa值值=27%/49%=0.5540Kappa值计算甲医生两次阅读同样100张胸部X线片的一致率观察一致率观察一致率（po）=a+d/Npo=69+19/100=88%机遇一致率机遇一致率（pc）=（r1c1）/N+（r2c2）/N）/Npc=（8070）/100+（2030）/100）/100=62%非机遇一致率非机遇一致率=1-pc非机遇一致率非机遇一致率=100%-62%=38%实际一致率实际一致率=po-pc实际一致率实际一致率=88%-62%=26%Kappa值值=po-pc/1-pcKappa值值=26%/38%=0.68第1次肺门淋巴结核正常第2次肺门淋巴结核69ab1180（r1）正常1cd1920（r2）70（c1）30（c2）100（N）41Kappa值计算简化公式N（a+d）-（r1c1+r2c2）Kappa=N2-（r1c1+r2c2）100（69+19）-（80*70+20*30）=1002-（80*70+20*30）=0.6842Kappa值判断标准Kanidis和Koch提出判断标准Kappa值一致性强度0弱00.2轻0.210.40尚好0.410.60中度0.610.80高度0.811.00最强43提高诊断收益的方法选择患病率高的人群选择患病率高的人群选用高灵敏度的诊断试验选用高灵敏度的诊断试验联合试验联合试验平行试验平行试验系列试验系列试验44提高试验效率的方法提高试验效率的方法联合试验联合试验是指同时应用两种或两种以上的方法来断疾病。

分为两种：

1并联试验（并联试验（paralleltest）：

）：

也叫平行试验。

同时做几个试验也叫平行试验。

同时做几个试验结果判定：

结果判定：

一项为阳即为阳，全部为阴才为阴。

效果：

效果：

Se增大Sp减小阳性预测值减小阴性预测值增大。

应用：

应用：

可能尽可能地发现病人时，多项的诊断试验者不够敏感时，可采用。

2串联试验（串联试验（serialtest）：

）：

也叫纵向相继试验。

依次做几项试验也叫纵向相继试验。

依次做几项试验结果判定：

结果判定：

一项为阴即为阴，全部为阳才为阳。

效果：

效果：

Se减小Sp增大阳性预测值增大阴性预测值减小应用：

应用：

当现有试验的特异度都达不到要求时，可采用此法。

45两种方法诊断乳腺癌的结果两种方法诊断乳腺癌的结果问题问题1：

根据上表提供的数据，通过计算完成下表：

根据上表提供的数据，通过计算完成下表问题问题2：

请总结一下并联试验和串联试验的效应。

：

请总结一下并联试验和串联试验的效应。

问题问题3：

用联合试验在妇女中诊断乳腺癌，你认为应该采用：

用联合试验在妇女中诊断乳腺癌，你认为应该采用并联试验还是串联试验？

为什么？

并联试验还是串联试验？

为什么？

46两种方法诊断乳腺癌的结果两种方法诊断乳腺癌的结果并联试验：

并联试验：

Se增大增大Sp减小减小阳性预测值减小阳性预测值减小阴性预测值增大阴性预测值增大串联试验：

串联试验：

Se减小减小Sp增大增大阳性预测值增大阳性预测值增大阴性预测值减小阴性预测值减小47诊断性研究证据的评价标准是否是与金标准进行盲法比较是否是与金标准进行盲法比较诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠，金标准诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠，金标准的选择要根据具体临床情况。

的选择要根据具体临床情况。

不采用盲法，可能会影响试验结果的客观性。

不采用盲法，可能会影响试验结果的客观性。

例如，已经发现患者例如，已经发现患者CTCT片上有肺部病变，往往能从片上有肺部病变，往往能从XX光片上看出以前读光片上看出以前读片时没有看到的阴影。

片时没有看到的阴影。

除强调盲法外，每个受检者都应经过金标准试验检查。

除强调盲法外，每个受检者都应经过金标准试验检查。

48诊断性研究证据的评价标准研究对象是否包括了各种类型的病人和需要鉴别诊断的疾病的病人研究对象是否包括了各种类型的病人和需要鉴别诊断的疾病的病人选择的研究对象应与临床实践的情况相似，诊断试验结果才具有选择的研究对象应与临床实践的情况相似，诊断试验结果才具有意义。

选择病例组时应包括各型病例：

典型和不典型的病例意义。

选择病例组时应包括各型病例：

典型和不典型的病例,早、早、中、晚期的病例等。

中、晚期的病例等。

例如：

癌胚抗原（例如：

癌胚抗原（CEACEA）可以准确区别晚期结肠癌或直肠癌患者与正常人，）可以准确区别晚期结肠癌或直肠癌患者与正常人，但是如果选择较早期的结肠癌或直肠癌患者、其他癌症患者或有胃肠疾病但是如果选择较早期的结肠癌或直肠癌患者、其他癌症患者或有胃肠疾病者为研究对象，者为研究对象，CEACEA的鉴别诊断能力就明显降低。

因此，的鉴别诊断能力就明显降低。

因此，CEACEA已不再用于直已不再用于直肠、结肠癌的诊断和筛查。

肠、结肠癌的诊断和筛查。

诊断性试验不能只在有病组进行。

诊断性试验不能只在有病组进行。

如对腰背痛患者进行如对腰背痛患者进行MRIMRI检查，发现许多患者有椎间盘突出，但后来对没检查，发现许多患者有椎间盘突出，但后来对没有腰背痛的人进行有腰背痛的人进行MRIMRI检查，也有检查，也有2/32/3的人有椎间盘突出。

的人有椎间盘突出。

49诊断性研究证据的评价标准是否清楚地交待了研究对象的来源是否清楚地交待了研究对象的来源病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。

病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。

例如：

专科门诊开展肾动脉造影检查青年高血压病，或血红例如：

专科门诊开展肾动脉造影检查青年高血压病，或血红蛋白电泳检查长期贫血患者，则阳性率较高，价值较大。

蛋白电泳检查长期贫血患者，则阳性率较高，价值较大。

上述试验用于基层医院，检查一般的高血压及贫血病人，则阳上述试验用于基层医院，检查一般的高血压及贫血病人，则阳性率很低，开展后使用价值不大。

性率很低，开展后使用价值不大。

病人来源不同，验前概率不同，如三级医院、专科医院某些疾病人来源不同，验前概率不同，如三级医院、专科医院某些疾病的验前概率远远高于基层医院。

病的验前概率远远高于基层医院。

50诊断性研究证据的评价标准是否报告了诊断试验的重复性是否报告了诊断试验的重复性重重复复性性（ReproducibilityReproducibility）又又称称精精密密性性（PrecisionPrecision）或或可可靠靠性性（ReliabilityReliability）。

）。

如如多多次次测测定定同同一一标标本本结结果果接接近近，说说明明测测定定数数值值稳稳定定，表表明明仪仪器器性性能能好好，操操作作技技术术熟熟练练，方方法法可可靠靠。

可可通通过过实实验验室室质质控控、人人员员培培训训来保证重复性。

来保证重复性。

正常参考值的确定是否合理正常参考值的确定是否合理正正常常值值的的含含义义不不同同，可可直直接接影影响响正正常常值值的的数数据据。

正正态态分分布布的的正正常常值，可用值，可用2SD2SD表示，它包括正常值的表示，它包括正常值的95%95%非正态分布的正常值用中位数、正常范围或非正态分布的正常值用中位数、正常范围或95%95%百分位法表示。

百分位法表示。

51诊断性研究证据的评价标准要评价每个试验在总的诊断价值中所占比例大小要评价每个试验在总的诊断价值中所占比例大小样本大小问题样本大小问题是否详细地介绍试验方法和注意事项是否详细地介绍试验方法和注意事项研究的操作步骤、仪器设备、试剂、试验条件等研究的操作步骤、仪器设备、试剂、试验条件等试验的实用性如何试验的实用性如何诊断试验的临床意义、应用前景、可能的收益与安全性等诊断试验的临床意义、应用前景、可能的收益与安全性等。

52诊断性研究证据的评价标准研究结果是否具有真实性（研究结果是否具有真实性（validvalid）？

）？

1.1.是否和金标准进行独立盲法对照？

是否和金标准进行独立盲法对照？

2.2.纳入的患者是否包括临床上常见、病情轻重不同、特别是容易混淆的病例？

纳入的患者是否包括临床上常见、病情轻重不同、特别是容易混淆的病例？

3.3.是否所有患者都进行了金标准确诊？

是否所有患者都进行了金标准确诊？

诊断性试验结果是否具有重要性？

诊断性试验结果是否具有重要性？

（即能否将患者与非患者区分开来）（即能否将患者与非患者区分开来）该诊断性试验能否用于你的病人？

该诊断性试验能否用于你的病人？

1.1.该试验能否在你的医院开展？

准确性如何？

负担得起吗？

该试验能否在你的医院开展？

准确性如何？

负担得起吗？

2.2.你能否比较准确的估计验前概率？

你能否比较准确的估计验前概率？

（根据临床实践、个人经验、文献资料等进行估计）（根据临床实践、个人经验、文献资料等进行估计）3.3.验后概率能否改变患者的处理措施并对患者有所帮助？

验后概率能否改变患者的处理措施并对患者有所帮助？

（能否跨过试验治疗阈值？

病人是否愿意合作？

）（能否跨过试验治疗阈值？

病人是否愿意合作？

）4.4.试验结果对病人有帮助吗？

试验结果对病人有帮助吗？

53诊断性试验证据的分级AA级级:

A1.A1.同质性为一级同质性为一级（level1）（level1）的诊断性试验系统评价的诊断性试验系统评价.A2.A2.选用的病例具有适当的病谱选用的病例具有适当的病谱,并使用连续病例的盲法试验并使用连续病例的盲法试验,每例均有诊每例均有诊断性试验及参考标准的结果断性试验及参考标准的结果.BB级级:

B1.B1.同质性二级或二级以上的诊断性试验系统评价同质性二级或二级以上的诊断性试验系统评价.B2.B2.病谱选择不当或者未用连续病例作盲法对照试验病谱选择不当或者未用连续病例作盲法对照试验.（.（但每例均有参考标但每例均有参考标准和诊断试验对比的两种结果准和诊断试验对比的两种结果）.）.CC级级.具有适当病谱的盲法对照试验具有适当病谱的盲法对照试验,但未采用参考标准诊断但未采用参考标准诊断.DD级级.没有独立应用参考标准诊断没有独立应用参考