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1、流行病学工作组流行病与卫生统计学教研室,诊断试验及其评价,1,主要内容,诊断的意义诊断性研究的基本过程诊断性试验的评价诊断性研究的评价与应用,2,诊断的概念,“诊断”（diagnosis）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区分开的标准。诊断性试验可用于：诊断疾病筛查无症状的病人疾病的随访判断病情的严重性估计疾病的临床过程及预后估计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?颅骨照片or脑血管造影or颅部CTor颅部MIR不孕症的检查
2、那一种是最佳诊断方法?输卵管碘油造影输卵管通液术输卵管通气术宫腔镜配合腹腔镜镜下通液(该让病人交四次钱呢,还是交一次费?),5,评价诊断性试验的临床意义,提供临床上最好的诊断方法.提高临床效益：早期正确诊断、早期治疗增加经济效益：减少住院时间、节约卫生资源开展“循证实验医学”的必要条件:生化检验、细菌免疫、影像学、核医学,6,诊断性试验研究的基本过程,确定诊断试验的金标准；定义：金标准（gold standard）方法：活体病理组织检查手术探查尸体解剖特殊的影像学诊断感染部位微生物检测抗原及抗体检测,7,诊断性试验研究的基本过程,选择试验对象；病例组选择：各型病人：典型与不典型病情严重程度不同
3、不同病程阶段有无治疗史有无并发症,对照组选择：考虑可比性年龄性别重要的生理状态,8,诊断性试验研究的基本过程,样本含量的确定；,影响样本含量因素：,灵敏度（假阴性率）特异度（假阳性率）允许误差,计算公式：,9,诊断性试验研究的基本过程,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“有病”或“无病”的情况；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性，非病人的就可能判定为阴性。,10,诊断性试验研究的基本过程,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t检验与2检验；更重要的是全面分析
4、、评价和报告诊断试验的真实性、可靠性和收益；报告试验中难以解释的现象；可能存在的偏倚。,11,诊断性试验的评价,真实性灵敏度和特异度受试者操作特性工作曲线预测值似然比可靠性：CV及Kappa实用性,12,诊断试验检查结果,13,灵敏度（sensitivity）：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。意义：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,灵敏度与特异度,14,特异度（specificity）：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。意义：特异度反映诊断试验能排除非病人的能力。其值愈大，则误诊的可能性愈小。,灵敏度与特
5、异度,15,假阴性率（漏诊率）：即实际有病，而被该诊断试验错判为无病的百分率。意义：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。,灵敏度与特异度,16,假阳性率（误诊率）：即实际无病，而被该诊断试验错判为有病的百分率。意义：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高。,灵敏度与特异度,17,符合率(agreement rate)：是指诊断试验判定正确的结果与规范的诊断标准相比较，两者相同的百分率。符合率也可用于比较两个医师诊断同一组病人或同一个医师两次诊断同一组病人的结果。符合率%=(A+
6、D)/N 100%,18,灵敏度与特异度的关系,19,受试者操作特性工作曲线,20,完美与无用的ROC曲线,假阳性率 即 1特异度,机率线(chance line)(diagonal reference line),21,诊断准确度较低（,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曲线下面积（Area）与诊断准确度高低高 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
7、)0.50-0.60=fail(F),22,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,预测值（predictive value）：即指在已知试验结果的条件下，表明有或无该病的概率。预测值又为分阳性预测值和阴性预测值两种。,25,预测值,阳性预测值（positive predictive value）：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。阴性预测值（negtive predictive value）：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。,26,
8、预测值,影响预测值的因素：灵敏度Se 特异度Sp2.患病率P,27,预测值与患病率的关系,28,似然比,似然比（Likelihood，LR）：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比值。阳性似然比=灵敏度/假阳性率阴性似然比=假阴性率/特异度意义：全面反映诊断试验的诊断价值，非常稳定。,29,似然比,+LR=93.48/12.31=7.6-LR=6.52/87.69=0.07,30,比灵敏度和特异度更稳定，不受患病率的影响；用于估计疾病概率。更科学地描述诊断试验,似然比的特点和应用,验前概率病人/(病人非病人)验前比验前概率/(1-验前概率)
9、验前概率验前比/(1验前比)验后比验前比似然比验后概率验后比/(1验后比),31,似然比应用举例,某患者女性45岁，胸痛就诊，患冠心病概率为多少？文献资料，患病率1若患者有典型心绞痛，其似然比=100验前比0.01/(1-0.01)0.01验后比0.011001验后概率1/(1+1)0.550%若患者心电图检查ST段压低2.2mm，其似然比11验后比验前比似然比11111验后概率11/(111)91,32,似然比应用举例,一小孩发热39.30C以上，并有上呼吸道感染症状，诊为病毒感染，但WBC计数为22000。问患者患隐匿性菌血症的概率？文献提供患隐匿性菌血症WBC资料：灵敏度 特异度 似然比
10、(+)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 验前比试验1似然比试验2似然比,36,综合试验结果处理举例,35岁无症状女性体检发现运动试验阳性(ST压低=1mm)，应激试验同样阳性，该女性患冠心病
11、概率为多少？文献资料：30-39女性冠心病概率0.3%，ST段压低，LR1=5.9，应激试验阳性LR2=5.7验前概率0.3，验前比13/997验后比1验前比1LR1(3/997)5.9验前比2验后比2验前比2LR2验前比1LR1LR2(3/997)5.955.7=0.1验后概率0.1/(1+0.1)=9%,37,可靠性（repestsbility）,又称精确性(precision)，是指诊断试验在完全相同的条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。影响可靠性的因素观察变异 测量仪器、试剂等实验条件所致的变异 个体本身的变异,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 CV=
12、SD/M计数资料用观察符合率与卡帕（Kappa）值表示 Kappa值是排除了机遇一致率后的观察一致率,39,Kappa值计算,甲、乙医生阅读同样100张胸部X线片的诊断一致性,观察一致率(po)=a+d/N po=46+32/100=78%机遇一致率(pc)=(r1 c1)/N+(r2 c2)/N)/N pc=(5658)/100+(4442)/100)/100=51%非机遇一致率=1-pc 非机遇一致率=100%-51%=49%实际一致率=po-pc 实际一致率=78%-51%=27%Kappa值=po-pc/1-pc Kappa值=27%/49%=0.55,40,Kappa值计算,甲医生两
13、次阅读同样100张胸部X线片的一致率,观察一致率(po)=a+d/N po=69+19/100=88%机遇一致率(pc)=(r1 c1)/N+(r2c2)/N)/N pc=(8070)/100+(2030)/100)/100=62%非机遇一致率=1-pc 非机遇一致率=100%-62%=38%实际一致率=po-pc 实际一致率=88%-62%=26%Kappa值=po-pc/1-pc Kappa值=26%/38%=0.68,41,Kappa值计算,简化公式 N(a+d)-(r1c1+r2c2)Kappa=N2-(r1c1+r2c2)100（69+19）-（80*70+20*30）=1002-（
14、80*70+20*30）=0.68,42,Kappa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用高灵敏度的诊断试验联合试验平行试验系列试验,44,提高试验效率的方法,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（parallel test）：也叫平行试验。同时做几个试验,结果判定：一项为阳即为阳，全部为阴才为阴。,效果：Se增大 Sp减小 阳性预测值减小 阴性预测值增大。
15、,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。,45,两种方法诊断乳腺癌的结果,问题1：根据上表提供的数据，通过计算完成下表,问题2：请总结一下并联试验和串联试验的效应。,问题3：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？,46,两种方法诊断乳腺癌的结果,并联试验：Se增大 Sp减小 阳性预测值减小 阴性预测值增大串联试验：Se减小 Sp增大 阳性预测值增大 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。不采用盲法，可能会影响试验结果
16、的客观性。例如，已经发现患者CT片上有肺部病变，往往能从X光片上看出以前读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。,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,早、中、晚期的病例等。例如：癌胚抗原（CEA）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者为研究对象，CEA的鉴别诊断能力就明显降低。因此，CEA已不再用于直肠、结肠癌的诊断和筛查。诊断性试
17、验不能只在有病组进行。如对腰背痛患者进行MRI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MRI检查，也有2/3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重复性（Repr
18、oducibility）又称精密性（Precision）或可靠性（Reliability）。如多次测定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性能好，操作技术熟练，方法可靠。可通过实验室质控、人员培训来保证重复性。正常参考值的确定是否合理正常值的含义不同，可直接影响正常值的数据。正态分布的正常值，可用2SD表示，它包括正常值的95%非正态分布的正常值用中位数、正常范围或95%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样本大小问题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、试验条件等试验的实用性如何诊断试验的临床意义、应用前
19、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（valid）？1.是否和金标准进行独立盲法对照？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？3.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？（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？1.该试验能否在你的医院开展？准确性如何？负担得起吗？2.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）3.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？）4.试验结果对病人有帮助吗？,53,诊断
20、性试验证据的分级,A级:A1.同质性为一级(level 1)的诊断性试验系统评价.A2.选用的病例具有适当的病谱,并使用连续病例的盲法试验,每例均有诊断性试验及参考标准的结果.B级:B1.同质性二级或二级以上的诊断性试验系统评价.B2.病谱选择不当或者未用连续病例作盲法对照试验.(但每例均有参考标准和诊断试验对比的两种结果).C级.具有适当病谱的盲法对照试验,但未采用参考标准诊断.D级.没有独立应用参考标准诊断,或未采用盲法对照.E级.专家意见缺乏严格评价的证据.,54,评价实例,题目：心电图活动平板运动试验与冠状动脉造影结果对照分析 作者：黄丽敏，李榕生 来源：中华心律失常学杂志，2001；
21、5（3）：164-166,55,评价实例,56,评价实例,研究对象：,57,评价实例,58,评价实例,59,结果：冠心病组非冠心病组运动试验阳性29(真阳性)12(假阳性)运动试验阴性5(假阴性)55(真阴性)34 67,评价实例,60,评价实例,敏感度：a/a+c=29/34=85.29%特异度：d/b+d=55/67=82.09%+LR=0.8529/(1-0.8209)=4.76-LR=(1-0.8529)/0.8209=0.1792ACC=(29+55)/101=83.17Prev=34/101=33.7%+PV=a/（a+b）=29/（29+12）=70.73%-PV=d/(c+d)
22、=55/(5+55)=91.67%,61,评价,是否采用盲法将诊断性试验与标准诊断作过对比研究？不详。作者采用了目前国际上通用的“金标准”冠脉造影术，而且将运动心电图试验结果与金标准进行了对比。未提及是否用盲法。除强调盲法外，每个受检者都应经过金标准试验检查。,62,评价,被检查的病例是否包括各型病例及个别易混淆的病例？不详。作者未提到如何纳入病人，也未提到病人为什么做运动心电图或冠脉造影。病例的来源和实验安排是否做了叙述？没有诊断性试验的重复性如何？未报道重复性试验结果,63,评价,试验中所确定的正常值是否可靠？较可靠，从试验结果的假阳性及假阴性率来看，正常值较可靠试验步骤叙述是否明确，能否进行重复试验？试验步骤叙述清楚，应该能进行重复试验该试验的实用性如何？难以评价，可能有一定的实用性。作者应重新设计，以得出可靠结论。,
