流行病学：筛检与 诊断试验
同济大学流行病学-第七章诊断试验和疾病筛检
同济⼤学流⾏病学-第七章诊断试验和疾病筛检第七章诊断试验和疾病筛检第⼀节概述⼀.筛检（screening）1.定义：时间是运⽤快速、简便的实验、检查或其他⼿段，⾃表⾯健康的⼈群中去发现那些未被识别的可以病⼈或有缺陷者。
⽤于筛检的试验成为筛检试验。
筛检是流⾏病学研究⽅法之⼀，属于观察性研究范畴。
2.⽬的：①疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗，属于⼆级预防的内容。
如常见的有结核、⾼⾎压、糖尿病、乳腺癌、⼦宫颈癌等。
②检出某种疾病的⾼危⼈群。
⾼危⼈群是指该⼈群发⽣某种疾病的可能性显著⾼于⼀般⼈群。
例如⽣活⽅式关联疾病的吸烟⼈群、运动不⾜的办公室⼯作⼈群等。
近年来还开始了筛检疾病易感基因和有害基因的国内⼯作。
因为这类筛检是针对疾病病因的，故属于⼀级预防。
③传染病和医学相关事件的预防和控制。
主要指⼀些特殊⼈群和职业⼈群中检查和控制传染源或某些医学相关事件的诱因，以保护⼈群的⼤多数免受其伤害。
如对静脉吸毒⼈群艾滋病毒感染标志的筛检等。
3.类型⼈群整群筛检——以整个⽬标⼈群为对象选择性筛检——以群体中的⼀个亚群或有某种特征的⼈群为对象⽬的治疗性筛检——未早发现、早治疗预防性筛检——为了查出某病的⾼危⼈群⽅法单项筛检——如餐后2h⾎糖多项筛检——如胸痛+痰培养筛检肺结核⼆.诊断（diagnosis）1.定义：诊断是进⼀步把病⼈与可疑有病但实际⽆病者区别开来。
他不同于筛检。
因此，诊断对下⼀步治疗有决定意义，诊断正确与否⾄关重要。
⽤于诊断的试验称为诊断试验.第⼆节试验⽅法的评价⼀.实验⽅法评价的程序试验⽅法评价的基本⽅法是与诊断某疾病的⾦标准作盲法和同步⽐较，基本步骤是：（⼀）确定⾦标准（gold standard）1.⽬的：避免发⽣错误分类偏倚，及时病⼈组中不致于混⼊假病⼈（⾮疾病之⼈）和⾮病⼈组中（对照组）不混有真病⼈（所研究疾病的患者）2.⾦标准——是指⽤来分辨病⼈与⾮病⼈的标准评价⽅法。
3.常见的⾦标准①病理学检查（组织活检和⼫体解剖）②外科⼿术发现③特殊的影响学诊断（如⽤冠状动脉造影诊断冠⼼病）④长期随访观察所得到的结果4.对有些诊断困难的疾病，可能按时还没有真正意义上的⾦标准或是因诊断过程复杂，且费⽤昂贵等。
诊断与筛检实验
占的比例为１１．４３％ 假阳性率＝162／（162 + 348 ）×100%＝31.76% 正常人中血糖试验阳性或异常的人数所占的比例为
31.76% 约登指数＝88.57%＋68.24%－1＝0.57
占的比例。 特异度= D/(B+D)×100% 特异度又称为真阴性率（true negative
rate），它表示筛检/诊断试验能将实际 无病的人正确地判为非患者的能力。
流行病学教研室 付朝伟
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３．假阴性率（false negative rate） 又称漏诊率，指按“金标准”确定的病人中试 验检查为阴性或正常的人数所占的比例。
•表示筛检试验的真实性。
流行病学教研室 付朝伟
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例１.７０例糖尿病患者及５１０例正常人在口服葡萄 糖２小时后进行血糖试验，若以血糖≥１1０mg /100ml为 阳性标准，其检测结果如表1，用上述指标对此筛检试验 的真实性进行评价。
表1.糖尿病的筛检试验
筛检试验
金标准
（血糖测定）
糖尿病病人
正常人
合计
140
74.3
91.2
流行病学教研室 付朝伟
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（１）选择高灵敏度筛检/诊断试验，目的是 尽可能发现可疑病人。
某种疾病的早期发现、早期诊断将使病人获得有效治 疗和康复，漏诊或延误诊断将会造成严重后果。
（２）选择高特异度筛检/诊断试验，避免误 诊。
①误诊将会对病人造成严重的心理、生理和经济 上的影响。
②对某种疾病的诊断持怀疑态度，需确定诊断。
（３）选择灵敏度和特异度均较高的筛检/诊 断试验
诊断试验与筛检试验
四 筛检试验与诊断试验的区别
筛检试验
对象 不同
目的 不同 要求 不同
诊断试验
病人
病人与可疑有 病但实际无病 的人区分开来 科学性、准确 性
健康人或无症 状的病人
把病人及可疑 病人与无病者 区分开来 快速、简便、 高灵敏度
费用 不同 处理 不同
简单、廉价
阳性者须进一步作 诊断试验以便确诊
一般花费较贵
⒋似然比(likelihood ratio, LR)
属于同时反映灵敏度和特异度的复合指标。即 有病者中得出某一筛检试验结果的概率与无病 者得出这一概率的比值。 阳性似然比(positive likelihood ratio, ＋LR) 阴性似然比(negative likelihood ratio, － LR)
阳性预测值=280/859=32.6% 阴性预测值=18721/19141=97.8% 假阳性率=579/19300=3.0%
假阴性率=420/700=60.0%
课题三
病人数=20000×5.5%=1100
A=700×灵敏度=1100×0.4=440
D=19300×特异度=18900×0.97=18333
课题四
并联试验
金标准 病人 非病人 42 15240 15282 192 15388 15580 合计
阳性 阴性 合计
150 148 298
灵敏度=150/298=50.3%
特异度=15240/1528 非病人 14 15268 15282 104 15476 15580 合计
课题二
金标准 非病人 324 696 1020 合计
表9-2 140例糖尿病患者与1020例正常人的血糖试验的结果
临床流行病学第八章诊断试验讲课文档
病分开的标准诊断方法（最可靠的诊断方法）。
病理、手术、造影、核素扫描、随访证实。
目的：将研究人群准确地分为患病和未患病两组
19 19
第十九页，共97页。
✓ 肿瘤: ✓ 冠脉狭窄
病理学检查 冠状动脉造影
金标准具有创伤性，因此探求一些新的诊断方法（诊 断试验），并比较其与金标准的差别、得失及推广价 值有现实意义。
=0.687
48 48
第四十八页，共97页。
选择截断点的方法
1.统计学方法
正态分布法 均数±标准差 仅适于正态分布资料
百分位数法 第5或第95百分位数
正态、偏态资料都可
49 49
第四十九页，共97页。
50 50
第五十页，共97页。
第五十一页，共97页。
频 数
第5百分位数
血红蛋白
测量 值
频 数
b+d a+b+c+d
实际未患病，而被诊断试验判为阳性的概率。
反映将非患者错误诊断的可能程度。
40 40
第四十页，共97页。
5. 准确度（accuracy)
是指狭义的准确度，又称总符合率，粗一
致性（crude agreement rate）是观察
值与标准值或真实值的符合程度。反映正 确诊断患者与非患者的能力，准确度高真 实性好。
诊断试验目的
诊断疾病 从可疑人群中发现病人 随访病情观察 疗效判定指标
13 13
第十三页，共97页。
表面健康人群
健康人
可疑病人
筛检 诊断
临床 治疗
病人
非病人
筛检与诊断试验流程图
第八章筛检与诊断试验的评价ppt课件
筛检试验阳性 确诊患该病
筛检试验与诊断试验的区别
对象 目的
筛检试验
健康人或表面健康的人 早期发现可疑患者和高危人群
诊断试验
患者或可疑病人 明确判断可疑患者是否患病
要求 费用 处理
意义
快速、简便、高灵敏度
科学、准确、特异性高
低廉
一般费用较高
阳性者须进一步诊断试验或干预，结果阳性者给予治疗和干预，
阴性者定期再筛检。
Sp =d/(b+d) × 100%
是否 阳性 a b 阴性 c d
（2）假阳性率 (false positive rate，FPR）
————又称误诊率，指诊断试验将实际无病的人错判为 患者的概率。
FPR = b/(b+d) × 100% =1-Sp
是否 阳性 a b 阴性 c d
灵敏度与特异度有何关系？
本章内容
• 筛检与诊断的定义和区别 • 筛检与诊断试验的评价指标 • 筛检与诊断试验的设计与实施 • 如何提高筛检与诊断试验的效率 • 筛检与诊断试验中的偏倚
第一节 概 述
一、概 念
（一）筛检（screening）
筛检是运用快速、简便的检验同那些真正无病或无缺陷的人区别开来。
特异度（％） 8.8 25.5 47.6 69.8 84.1 92.5 96.9 99.4 99.6 99.8
100.0 100.0 100.0 100.0
灵敏度和特异度的关系
➢当试验方法和阳性标准固定时，每个诊断试验的灵 敏度和特异度是恒定的。
➢改变诊断试验正常和异常的临界点会影响灵敏度和 特异度。Se升高，Sp就降低； Sp升高，Se就降低。
机遇一致性(Pc)
( r1c1 N
流行病学第七章筛检
第二节 筛检试验的评价
一、筛检试验的评价方法
1、确定“金标准” 2、选择受试对象 3、估算样本量 4、整理评价结果
金标准（gold standard）
☉一种被广泛接受或认可的具有高度灵敏度和特异度的 诊断方法或标准。
Gold Standard The test that is used to determine if a disease is
（二）可靠性（reliability）
可靠性 是指筛检试验在完全相同的情况下，重复进行 时获得相同结果的稳定程度
影响因素 1、所使用的仪器、药品和试剂等的变异 2、调查对象的生物学变异 3、观察者的测量变异 1）不同观察者的变异 2）观察者本身的变异
评价模式
第一次
阳性 阴性 合计
第二次
阳性
阴性
A
Survival Time
Outcome
+/-
3、成本效益分析
– 成本
• 筛检试验花费 • 所需人力和设备折算
– 效益
• 检出病人数 • 病人生存时间 • 病人工作时间的延长 • 生命质量改善
– 社会收益
第三节 筛检试验阳性截断值的确定
如何确定筛检和诊断的标准？
Frequency
%
Normal
筛检试验结果的概率与无病者得出这一概率的比值。
阳性 P 似 ） L 真 假 R 然 阳 阳 比 灵 误 性 性 （ 敏 诊 B A //率 率 B A ( ( 度 率 C D ) )
意义 表示正确判断阳性的可能性是错判阳性可能性 的倍数。此值愈大，诊断方法愈好。
阴性N 似 ） L 真 假 然 R 阴 阴 比 1 － 特 性 性 （ 灵 异 率 率 D C //敏 度 B A ( ( C D ) )度 意义 表示错判阴性的可能性是正确判断阴性的可能
流行病学-筛检试验课件
特异度=490 / 510×100%=96.1%
血糖水平mg/d 敏感度% 特异度%
80
100
1.2
90
98.6
7.3
100
97.1 25.3
110
92.9 48.4
120
88.6 68.2
130
85.7 82.4
140
74.3 91.2
150
64.3 96.1
160
55.7 98.6
阳性分界点改变,敏感度、特异度也改变。
分界点确定原则： 1.假阳性率、假阴性率同等重要 2.确诊试验费用：高减少灵敏度 3.遗漏可能病例的后果：严重提高灵敏度 4.检查间隔周期：短可减少灵敏度 5.患病率：高应提高灵敏度 6.治疗需要：会过度应减少灵敏度
（7）受试者工作特征曲线
(receive operator characteristic curve, ROC曲线）
似然比是同时反映灵敏度和特异度的复合指标， 即有病者得出某一试验结果的概率与无病者得 出这一概率可能性的比值。似然比非常稳定， 不受患病率的影响。
如果阳性似然比为1，患者和非患者出现阳性 结果的概率相同，意味着该试验在区分患者时 毫无意义，当阳性似然比大于1，患者比非患 者更有可能出现阳性结果。
N(A D) (R C R C )
11
22
N 2 (R C R C )
11
22
上式中Ri为表中各行的合计值，Ci为表 中各列的合计值，N为受检者总数。
Kappa的取值范围在-1和+1之间。如果 Kappa=0，表示观察一致率完全由机遇 所致；如果Kappa=-1，说明两个结果完 全不一致；如果Kappa=1，说明两个结 果完全一致；如果Kappa＜0，说明由机
流行病学 诊断试验和筛检试验
试验
Positive Negative
合计
金标准确诊
Present
Absent
TP
FP
FN
TN
TP+FN
FP+TN
合计
TP+FP FN+TN
TP+FP+FN+TN
阴性预测值（NPV） = TN/(FN+TN)
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v 试验的预测值与试验的灵敏度、特异度及受检人群中 所检疾病的患病率有关。
v
用多种方法
9
按筛检目的分
v 治疗性筛检（therapeutic screening）
v
二级预防
v 预防性筛检（preventive screening）
v
一级预防
10
应用原则
重大公共卫生问题 有可供识别的早期症状和体征或测量的标志 对被筛检疾病或缺陷有确诊的方法与条件 对病人及高危人群可进行有效治疗和干预 了解疾病自然史 筛检试验快速、简便、经济、可靠、安全、有 效易为群众接受 有保证筛检计划顺利实施的人、财、物 筛检计划连续完整，能按计划进行 筛检、诊断和治疗的成本-收益 筛检计划为目标人群接受，有益无害，尊重个 人隐私，公正、公平、合理
试验所检出的真阳性和真阴性例数之和占受 试人数的百分比。
反映试验结果和金标准诊断结果的符合程度。
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试验
Positive Negative
合计
评价试验数据整理表
金标准确诊
Present
Absent
TP
FP
FN
TN
TP+FN
流行病学原理与方法、偏倚控制、筛检试验与诊断试验、医学统计学笔记
流行病学原理与方法、偏倚控制、筛检试验与诊断试验、医学统计学流行病学原理与方法一、流行病学研究的基本原则：1、群体原则2、现场原则3、对比原则（核心）4、代表性原则记忆：一群（群体）人在现场（现场）对比（对比）当代表（代表）二、流行病学的研究方法：1、描述流行病学2、分析流行病学3、实验流行病学4、理论流行病学三、疾病的分布与影响因素1、疾病的分布是指疾病在：地区、时间、人群的发生发展的规律注：三间：时间、空间、人间2、疾病分布的测量指标（1）发病率：定义：新发病的病例、不包括原有部分、一定为新发生的病历、原有的不算（2）患病率：定义：目前所有新老病人患病人数病的总和、常统计慢性病、包括新发与原有部分的总和例如：2015年检查1000人、检查出200个高血压、2016年查1000人查出210个高血压、则发病率：10/1000=1%、患病率：210/1000=21%（3）罹患率：定义：局部范围、短时间、传染病的发病率、为患病率中的特殊部分（4）死亡率：定义：一年内死亡的人数（5）病死率：定义：得病而导致死亡的人数注：前提必须为患病导致死亡四、疾病的流行强度1、散发：发病率与历年相似、没有传染关系2、流行：发病率超过散发水平、至少3倍以上3、大流行：疾病迅速发展、一定为短时间跨省、跨国4、爆发：短时间、小范围突发大量病例五、流行病的研究方法1、现况研究（横段面研究、患病率研究）：主要用于不明原因得病后的研究（1）普查：普查主要为“患病率”（2）抽样调查①随机抽样调查：现况研究中最基本的调查②系统抽样调查：先编号在抽取③分层抽样调查：先分类在抽取（3）现况研究无需设置对照组、不分组2、病例对照研究（1）分组分为：患病组、未患病组（2）研究方向：现在患病找以前的发病因素、由果到因、研究病因（3）最有价值的指标：OR比值比=暴露比/未暴露比（4）OR值的意义①OR值>1：提示正关联、是危险因素②OR值<1：提示负关联、是保护因素③OR值=1：提示无任何关联如：第一组为90名老年男性肺癌患者、其中60人吸烟另一组为90名健康老年男性、其中40人吸烟暴露因素（危险因素）为：吸烟OR比值比=暴露比（患病暴露60/未患病暴露40）/未暴露比（患病未暴露30/未患病未暴露50）=（3/2）/（3/5）=2.53、对列研究（1）分组分为：暴露组、未暴露组（2）研究方向：通过危险因素来追踪将来是否得病、由因到果（3）最有意义的指标①相对危险度RRA、特点：某因素与某疾病联系程度、评价暴露因素强度的最佳指标、B、相对危险度RR=暴露组发病率/未暴露组发病率、为发病率之比、如：1000人在化工厂上班工人、20肺癌1000人学校上班的老师、4人肺癌相对危险对RR=（20/1000）/（4/1000）=5②归因危险度PAR：又称为特异危险度A、特点：评价暴露因素危险度的最佳指标B、归因危险度PAR=暴露组之比（发病率）-非暴露组之比（发病率）如：暴露组200人、30人高血压非暴露组150人、15人高血压归因危险度PAR=30/200-15/150=1/20=0.054、临床试验：临床给药（1）单盲：医生知情、患者不知情（2）双盲：医生与患者均布知情（3）全盲：实验者、医生、患者均不知情偏倚控制一、定义：研究结果偏离正常值二、分类1、选择性偏倚：如：测量高血压时选择人群均为70岁以上的老人则出现误差2、信息偏倚：信息出现误差影响结果、包括：报告、测量、诊断、3、混合偏倚：在试验设计阶段通过限制与匹配方法来控制注：无回忆偏倚筛检试验与诊断试验特点：筛检试验与诊断试验为目前公认诊断疾病最可靠的方法筛检试验的指标一、灵敏度：实际有病被筛选为有病的病例、又称为真阳性如：100人患有肝癌、经过肝脏穿刺活检AFP发现98人肝癌、灵敏度为：98%、余下的2人为假阴性二、特异度：实际无病被筛选为无病的病例、又称为真阴性如：100人无病、经过检查无病的人数为87、特异度为：87%、余下的13人为假阳性三、约登指数：约登指数=灵敏度+特异度-1如：某工厂进行前列腺癌筛选其中PSA阳性100人、73人确诊前列腺癌、灵敏度为73%其中PSA阴性50人、43确诊无前列腺癌、特异度为：86%约登指数=灵敏度+特异度-1=73%+86%-1=159%-1=59%=0.59四、符合率（粗一致性）=（灵敏度人数+特异度人数）/总人数注：用于测定试验可靠性指标如：进行乳腺癌筛查100个乳腺癌患者、其中检查确诊80人患有乳腺癌、灵敏度人数：80人100个健康人无乳腺癌、其中检查确诊90人无乳腺癌、特异度人数：90人符合率（粗一致性）=（灵敏度人数+特异度人数）/总人数=（80+90）/100+100=170/200=85%医学统计学一、基本概念1、总体：全部研究对象2、样本：总体的最有代表性的一部分、总体包括样本3、均数：总体均数：μ、样本均数：X-4、概率：总体概率：π、样本概率：P5、偏差：总体标准差：δ、样本标准差：S二、概率1、概率定义：随机事件发生可能性的大小、总体概率π、样本概率：P2、概率的范围：0-100%（0-1）3、概率分类（1）小概率事件：P样本概率<5%（0.05）的事件为小概率事件（2）大概率事件：例如：明日太阳从东边升起为大概率事件，概率为100%三、统计工作的基本步骤：1、设计：统计过程中最重要、最关键、决定成败的步骤2、收集3、整理4、分析四、数字变量（又称为：计量资料）1、集中趋势：指标包括：均数（算术平均数）、几何平均数、中位数注：反应集中趋势指标一定带有“数”字（1）均数（算术品均数）：总数/个体数、反映集中趋势的正态分布（2）几何平均数：反映集中趋势的倍增分布（倍数、等比）、一般用于统计：抗体浓度、药物浓度等（3）中位数：中间位置数字，反映集中趋势的偏态分布、用于判断一端无确切数值、如传染病的潜伏期等注：奇数个取中间位置数值、偶数个取两个数取中间位置两个数字之和除以二总结：集中趋势看均数、算术几何中位数、算术均数正态分布、几何均数倍增分布、中位数偏态分布2、离散趋势：指标包括：全距、四分位数间距Q、方差、标准差注：反应离散趋势指标一定带有“差”“距”字（1）标准差：反应离散趋势的正态分布的为标准差、为离散趋势最准确、最重要指标注：方差，标准差只用于正态分布（2）四分位数间距Q：反应离散趋势的偏态分布的为四分位数间距（?、（3）标准误SX-：反应离散趋势的抽样误差为标准误SX-①计算公式：SX-=标准差/√样本个数②随机抽样时：X-≠μ说明存在抽样误差记忆：离散二距方标差、正态标准数最佳、偏态四分数间距、抽样误差标准误3、变异系数CV：统计学需要比较时出现“单位不同”或“均数相差悬殊”选用变异系数CV进行比较4、反应正态分布特点①总体均数μ=0、总体标准差δ=1②当总体均数μ恒定时、总体标准差S曲线将变胖五、假设检验1、定义：针对总体的特征进行某种假设2、计算方法（1）无效假设：零假设、用h0表示、h0：μ=μ0（2）研究假设：备择假设、用h1表示、h1：μ≠μ0（3）P>0.05统计无效、P<0.05接受h1、拒绝h0有统计学意义注：进行统计前是首选要进行无效假设、默认为无效假设等于实际情况、调查后若出现零假设概率P>5%（大概率事件、不可能）无意义、假设研究后的研究假设结果概率P小于5%、则拒绝h0、接受h1六、检验方法：X2卡方检验、U检验、T检验1、X2卡方检验（1）用于“率”的比较或用于“构成比”的比较、如：血型的比较、发病频率、常用程度的指标注：“率”为发病频率、严重程度的重要指标（2）特殊：四个样本的自由度、特例：四个样本=（行数-1）x（列数-1）=（2-1）x（2-1）=1注：自由度=样本-12、用于比较两个样本所属总体均数是否相等：U检验（样本数大于50）、T检验（样本数小于50）3、分用于总体类型不知（未知）时用于分等级的检验：秩和检验记忆：比较均数用UT、大于50要选U、小于50要选T、率的检验选X2、分级检验用秩和4、频数分布：在总体分组的基础行再归并排列、又称为分布数列、常分为8-15组、100以上的病例常以10组为宜七、统计图1、线图：看变化、统计XX变化、最好的线条图为：半对数线图2、直方图：看分布、统计XX分布3、直条图：比大小、比高低、统计XX大小、XX高低4、散点图：回归变数、统计XX回归数、两个连续变量之间的关系5、百分条图、圆图：看构成、看比重、统计XX构成、统计XX比重。
筛检与诊断试验的评价
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实验方法 灵敏度（%） 特异度（%）
血糖试验 75.38
99.58
尿糖试验 65.83 串联试验 58.79 并联试验 82.41
99.59 99.73 99.45
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采用串联试验诊断疾病，应注意：
常先选简便、易行、价廉、对被检查人无损伤的试验， 后用复杂、昂贵、可能有损伤的试验。
（反映试验排除病人的能力）
特异度(%) = d/(b+d)×100%
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3.假阴性率(漏诊率)：
即实际有病，但根据该诊断标准被定为非病者的概率。 假阴性率(%)= c/(a+c)×100% = 1 - 灵敏度
4.假阳性率(误诊率)：
即实际无病，但根据该诊断标准被定为有病的概率。 假阳性率(%)= b/(b+d)×100% = 1 - 特异度
characteristic curve, ROC）：
以灵敏度为纵坐标，1-特异度为横坐标，将所有分界值的 灵敏度和1-特异度对应的点连成的曲线。 （直观地反映灵敏度与特异度的关系）
ROC及曲线下面积考虑了不同诊断标准下灵敏度、特异度等 指标的变化情况，可更全面地反映诊断试验的准确性。
应用：
1. 用ROC直观地确定诊断试验的最佳截断值（诊断标准）。 2. ROC可用来比较两种以上试验的诊断价值。
指筛检或诊断试验所获得的测量情况与实际情况的符 合程度。
1.灵敏度(sensitivity，Se) (真阳性率)：
即实际有病且按该诊断标准被正确地判为有病的概率。 （反映试验检出病人的能力）
灵敏度(%) = a/(a+c)×100%
筛检试验与诊断试验的评价
图例： 筛检阴性者 筛检阳性但未患病 筛检阳性且已患病生统计学系
（二）筛检试验（screening test） 就是用于识别健康人群中可能患有某病的个体 或未来发病危险性高的个体的方法。
★方法：问卷、常规体格检查、物理学检 查、实验室检验、高级分子生物学技术
青岛大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系
第二节筛检试验与诊断试验的评价
评价方法—同步盲法 “同步”是指所有研究对象都要同时进行诊断 试验和标准诊断方法（金标准）的测定。 “盲法”指诊断试验和金标准方法结果的解释 相互不受影响。
青岛大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系
评价步骤
一金标准的确定 二研究对象的选择 三样本含量的估计 四确定待评价试验的阳性界定值 五资料的整理，评价指标的分析 六似然比的临床应用 七质量控制
4.要充分考虑筛检收益。
青岛大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系
六 伦理学问题
◈知情同意原则
◈有益无害原则 ◈公正原则
青岛大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系
二诊断（diagnosis）和诊断试验
诊断不同于筛检，筛检是把病人 及可疑病人与无病者区分开来，而 诊断则是进一步把病人与可疑有病 但实际无病者区别开来。
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样本含量的估计
样本量有关的因素
◈灵敏度或特异度的估计值：Ｐ值＝
50%时，样本量最大，越远离50%，样本量越小，病 例组样本含量由灵敏度估计，对照组样本含量由特 异度估计。
◈显著性检验水平：α值越小，样本含
量越大，一般取α＝0.05。
◈容许误差δ ： δ越小，样本含量越大；
青岛大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系
流行病学 第7章 筛检试验和诊断试验
❖ 筛检试验评价就是将待评筛检试验与诊断 目标疾病的标准方法，即“金标准”（gold standard），进行同步测试和结果比较，判 定该方法对疾病“诊断”的真实性和价值。
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一、选择“金标准”： 金标准（gold standard）即标准诊断方
法，是指可靠的、公认的、能正确地将有病 和无病区分开的诊断方法。
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对率作抽样调查时所需样本大小 n ( a=0.05)
d 0.10
0.90 0.200 0.180 0.160 0.140 0.120 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 73
p
0.50 0.05
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.50 0.95
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筛检试验与诊断试验的区别
筛检试验
诊断试验
对象不同 健康人或无症状的病人 病人
目的不同 把病人及可疑病人与无 病人与可疑有病但实
病者区分开来
际无病的人区分开来
要求不同 快速、简便、高灵敏度 科学性、准确性
费用不同 简单、廉价
一般花费较贵
处理不同 阳性者须进一步作诊断 结果阳性者要随之以
试验以便确诊
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（二）、筛检的应用范围
1、该疾病是当地一个重大的公共卫生问题： 2、具备有效的治疗方法： 3、有进一步确诊的方法与条件： 4、该病的自然史明确： 5、具有较长的可识别的潜伏期或临床前期： 6、有适当的筛检方法： 7、预期有良好的筛检效益：
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第2节 试验方法的建立
❖ 对诊断试验和筛检试验必需进行科学的研 究，制定出符合实际的应用条件和标准，才能 使其具有最大的诊断和筛检价值，两者的研究 方法相同。
流行病学 筛检与诊断实验
按筛检项目的多少分： 1、单项筛检（single screening) 用一种筛检试验检查某一疾病。如以儿童呼吸次数筛检可 疑儿童肺炎。 2、多项筛检（multiple screening)
用多项筛检方法检查某一疾病。如同时进行胸透、查血沉、 痰中结核杆菌等发现可疑肺结核。
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筛检的目的
疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗 属疾病二级预防 的内容
按所定诊断标准将人群分组
按所定诊断标准
按“金标准”诊断
有病
无病
阳性
a（真阳性）
b（假阳性）
阴性
c（假阴性）
d（真阴性）
灵敏度（sensitivity）：指一项诊断试验能将实际有病的 人正确地判定为阳性（患病）的能力，即真阳性率。
灵敏度（%）= a/（a+c）100% 特异度（specificity） ：指一项诊断试验能将实际上未患
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确定金标准
‘金标准’：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。
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。
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例：
冠心病: 肿瘤: 肾结石:
冠状动脉造影 病理学检查 手术发现
金标准具有创伤性，因此探求一些新的诊断方法（诊断 试验），并比较其与金标准的差别、得失及推广价值有现实 意义。
病的人正确地判定为阴性（未患病）的能力，即真阴性率。
特异度（%）= d/（b+d）100%
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按所定诊断标准将人群分有病
无病
阳性
a（真阳性）
b（假阳性）
阴性
c（假阴性）
d（真阴性）
假阳性率（false positive rate）（误诊率，第一类错 误）： 实际无病，但根据诊断标准被确定有病的百分率。 假阳性率 = b/（b+d）×100% = 1-特异度
流行病学实习四——诊断与筛检试验的评价——北京大学
特异度=(d/b+d)*100% 假阴性率=(c/a+c) *100%
阳性预测值=(a/a+b) *100%
阳性似然比
真阳性率 假阳性率
灵敏度 1 特异度
阴性预测值=(d/c+d) *100%
阴性似然比
假阴性率 真阴性率
1 灵敏度 特异度
血清T4浓度诊断试验
• 灵敏度= 22/27*100% = 81.5%， 表示在确诊的甲状腺功能低下病人中血清T4浓度<77nmol/L（阳性）
者占81.5%。 • 特异度= 86/93*100% = 92.5%， 表示在无甲状腺功能低下病人中血清T4浓度≥77nmol/L（阴性）者占
92.5%。 • 假阴性率= 5/27*100% = 18.5%， 表示在确诊的甲状腺功能低下病人中血清T4浓度≥77nmol/L（阴性）
者占 18.5%，即有18.5%的甲状腺功能低下病人漏诊。 • 假阳性率= 7/93*100% = 7.5%， 表示在无甲状腺功能低下病人中血清T4浓度<77nmol/L（阳性）者占
是以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假阳
病人
非病人
性率（1-特异度）为横坐标所做的曲线，
以表示灵敏度血糖与值特异度之间相互关系的一
种方法。该曲线最接近左上角的一点或曲
线左上方拐点处定为最佳截断值，即最佳
判断标准病，人 因为此点非灵病人敏度和特异度均较
高，假阳性和假阴性之和最小。 血糖值
甲状腺低下的筛检与诊断P409
真阳性率（灵敏度）=(a/a+c)*100%，假阳性率=(b/b+d) *100% 此时：灵敏度= 18/27*100% = 66.7%，假阳性率=(1/93)*100%=1.1%
流行病学第七章 (疾病筛检和)诊断试验的评价
2.筛检方法手段不同
单项筛检(single screening) 用一种筛检试验检查某一种疾病。 多项筛检(multiple screening) 同时用多种筛检试验检查某一种疾病。
四、筛检应用原则与条件
２０世纪６０年代至９０年代，世界范围的一些学
者和组织机构制定了一些应用筛检的原则和标准，使筛 检不断完善和发展， １９９９年Crossroads提出的筛检计划的原则和条件 ，其主要涉及被筛检的疾病和人群，筛检的条件和设备
，干预和随访, 社会伦理四个方面。
四、筛检应用原则与条件
• • • • •
• • • • •
（十个方面）
应用于该地区当前重大的公共卫生问题 有连续而完整的筛检计划 对所筛检疾病的自然史有足够的了解 有可识别的早期客观指征（如检查与测量的标志） 筛检试验方法快速、简便、准确、可靠、可行、安全、 经济、群众易于接受 费用是低廉的，预期有良好的筛检效益 筛检发现阳性者（病人及高危人群）应予进行及时有 效进一步检查、干预和治疗 该病具有较长的潜伏期和领先时间，经有效的治疗能 恢复健康 具备条件（疾病监测、预防、治疗、干预、健康教育、 咨询和社会支持） 目标人群接受，并可从生理、心理和社会生活等方面 获益。对人群不应产生负面影响，筛检者及其筛检结 果的保密措施
筛检（screening）便是在这样的背景下发展起 来的一种流行病学研究方法，它是描述性研究的 一个组成部分，属观察性研究范畴。
一、筛检概念
１９５１年美国慢性病委员会正式提出了
筛检定义：也叫筛查。
是通过快速简便的试验、检查或其他措施， 在大量表面无病的人群中去发现未被识别的、 可疑的病人或有缺陷的人。
筛检试验与诊断试验的分别
筛检试验
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试验标准
不同诊断界值时灵敏度与特异度间的平衡
100
80
60
40
特异度
灵敏度
20
0
50
60
70
80
90
100百分率
（％）
（二）可靠性（reliability）
可靠性又称信度，指某一方法在相同 件下重复测量同一受试者时，所获结果的一 致性。
影响因素
1、生物学变异：个体内、个体间差异 2、观察变异 ：多次观察和观察者间差异 3、试验差异：实验条件和试验环境所致的
医生还需关注的问题：
1、检测结果和实际情况符合程度如何？ 2、试验阳性时患病的概率多大？ 3、试验阴性时不患病的概率多大？
表1 按所定诊断标准将人群分组
按所定诊断标准
按“金标准”诊断
有病
无病
阳性 阴性
a（真阳性） c（假阴性）
b（假阳性） d（真阴性）
6.阳性似然比=Se/FP＝[a/(a+c)]/[b/(b+d)] 7.阴性似然比=FN/SP＝[c/(a+c)]/[d/(b+d)]
确定诊断界值的原则
₪ 漏诊后果严重的疾病，选择灵敏度高的诊 断界值；
₪ 对于尚无有效治疗疾病，选择特异度高的 诊断界值
₪ 一般可选择“灵敏度＝特异度”界值为诊 断标准
确定诊断界值的方法
生物统计法 临床判断法 受试者工作特征曲线（ROC曲线） 依据临床需要确定界值
ROC曲线
取诊断试验的多个不同界值（5个以上）分别与金标准比较，计 算得到多组灵敏度和特异度值，以灵敏度为纵坐标，1－特异度 为横坐标，将各个界值对应点连接而成的曲线。
➢ 解决办法：将两指标结合：Youden指数、阳性似 然比、阴性似然比等
表1 按所定诊断标准将人群分组
按所定诊断标准
按“金标准”诊断
有病
无病
阳性 阴性
a（真阳性） c（假阴性）
b（假阳性） d（真阴性）
5.正确诊断指数(YI)= (Se+Sp)-1= 1-(FN+FP)
6.符合率＝ (a+d) /N
筛检试验 健康人群 区分可疑患者 进一步确诊 高灵敏度 较低 准确性低
诊断试验 可疑病人 确诊患者 加以治疗 高特异度
较高 准确性高
筛检分类和实施原则
分类 筛检对象：整群筛检 发病率高
目标筛检 高危人群 筛检方法：单项筛检 肺炎：呼吸频率
多项筛检 肺结核：胸透+血沉+痰结核杆菌
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目的与意义
1.筛检
例题
在沿江农村用皮肤试验筛检肝血吸虫病，试验结果见表
试验
阳性 阴性
肝血吸虫病
有
无
117
53
8
312
合计
170 320
合计
125
365
490
问题：（1）试验的灵敏度、特异度是多少？ （2）试验的假阳性率和假阴性率是多少？ （3）阳性预测值和阴性预测值是多少？
相关指标的关系与应用
1、灵敏度和特异度 诊断试验应同时具有灵敏度和特异度 某个试验界值确定后灵敏度和特异度是 恒定的
“金标准”：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。
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。
冠心病
冠状动脉造影
肿瘤
病理学检查
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➢选择受试对象
原则：受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群
随机化抽样，以确保样本的代表性和试验结果对目标人群的
可推论性目标疾病 病例组：应包括患有的各种临床类型的病例 。
对照组：金标准证实未患有目标疾病者，与病例组均衡 可比，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（考核筛检试验的鉴别诊断能
10 力）。
确定诊断试验的界值
诊断试验的指标
1. 主观指标：症状 2. 半客观指标：体征 3. 客观指标：实验室检查、特殊检查
（一）真实性（Validity）
真实性又称效度,指测量值与实际值符合的 程度。是诊断试验评价的最主要内容． 对一筛检方法的真实性的评价使用灵敏度 特异度和约登指数等指标。
表1 按所定诊断标准将人群分组
诊断试验
按“金标准”诊断
有病
无病
阳性 阴性
a（真阳性） c（假阴性）
b（假阳性） d（真阴性）
1.灵敏度(sensitivity，Se)=a/(a+c) 2.假阴性率（FN）=c/(a+c)
3.特异度(specificity，Sp)=d/(b+d) 4.假阳性率（FP）=b/(b+d)
灵敏度与特异度的优缺点
➢ 优点：灵敏度与特异度不受患病率的影响，其 取值范围均在（0, 1）之间，其值越接 近于1，说明其诊断准确性越好。
➢ 缺点：当比较两个诊断试验时，单独使用灵敏度 或特异度，可能出现矛盾。
早期发现可疑患者 糖尿病 尿糖筛检 血糖确诊
筛检发现高危人群 筛检高血压
预防脑卒中
2.诊断
明确可疑患者是否患病，对患者病情做及时正确判断 指导治疗
二、筛检和诊断试验的评价
金标准
特 定 人 群
➢设计要素：
☻金标准的确定 ☻研究对象选择
病人 非病人
待评价筛 检方法
整个过程应遵循盲法原则
阳 性 阴 性
阳性
ROC曲线应用
1.直观确定诊断试验的最佳截断值 ——最靠近左上角的值
2.通过计算各个试验的ROC曲线下 的面积（AUCROC）评价诊断试验的价值
三、筛检与诊断试验的评价
• 检测方法应符合快速、简便、经济、 安全及真实可靠的标准。
• 从方法学上评价一项试验时要考虑 到真实性、可靠性和实用性三方面。
阴性
☻样本量估计
☻确定筛检试验截断值 7 ☻与金标准同步进行盲法判断与比较分析结果
评价指标 7
二、筛检和诊断试验的评价
方法：比较分析法 步骤：
目前公认的诊断某种疾病 最准确的方法
1、确定金标准（gold standard)
2、选择研究对象
3、估算样本大小
4、盲法比较
5、列出四格表，计算各种指标
➢确定“金标准”
变异
评价指标
1. 变异系数（CV）＝标准差/均数 2. 符合率＝a+d/(a+b+c+d)， 3. 一致性检验（Kappa分析）
表1 甲、乙二医生肺门淋巴结核诊断结果
甲医生诊断
乙医生诊断 肺门淋巴结核
正常 合 计
肺门淋巴结核 46（a）
第八章 筛检与诊断试验的评价
流行病学教研室 石玲燕
一、概述
筛检与诊断的定义
➢ 筛检是运用快速简便的检查方法（筛检试验） 主动在健康人群中发现无症状病人
➢ 诊断是通过详尽的检查（诊断试验）将真正的 患者和可疑有病但实际无病者区分开来
（三）筛检试验和诊断试验的区别
试验对象 试验目的 后续措施 试验要求 试验费用 试验结果