诊断与筛检实验

94.0
72.0
6.0
28.0
阴性
12 2736
合计
200 3800
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35
计算上表中联合试验的灵敏度和特异度 串联试验： • 灵敏度＝117/199×100% ＝ 58.79% • 特异度＝(10+11+7599)/7641×100%＝99.73% 并联试验： • 灵敏度＝(14+33+117)/199×100%＝82.41% • 特异度＝7599/7641×100%＝99.45%
•好的收益
•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
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8
筛检/诊断试验评价基本步骤
•金标准的确定 •研究对象的选择 •样本含量的估计 •资料的整理 •评价指标的分析 •偏倚的控制
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9
确定金标准
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6
筛检应用原则
•当前重大的卫生问题
•有可供识别的检查与测量的标志
•对疾病的自然史有足够的了解
•筛检试验快速、简便、准确、可靠、 可行、安全、经济、群众易于接受
•发现病人及高危人群能进行及时有效 的干预和治疗
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7
筛检应用原则（续）
•具备条件
•有连续而完整的筛检计划
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27
Ａ．理想的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布 Ｂ．现实的正常人群与糖尿病病人血糖水平分布
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在糖尿病的筛检中，如以餐后２小时血糖作为筛 检试验，所确定的血糖阳性界值的高低直接影响筛检 试验的真实性，如下图所示。
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29
采用不同血糖阳性界值所致假阳性和假阴性
３．灵敏度或特异度的估计值： •∝50%时，样本量最大
•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。
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12
样本含量的计算
样本含量的估计可以采用率的抽样调查时的样本含量 估计的公式，即
n ( u )2 (1 p ) p
n 为样本含量；
为正态分布累计概率等于α/2时的u值，一般取 α=0.05,u 0.05=1.96；
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5. 约登指数（Youden’s index） 正确诊断指数
约登指数＝灵敏度＋特异度－１= [A/(A+C) +
D/(B+D)] - 1 指数范围从０～１，约登指数越接近于１，筛
检试验的真实性越好，反之越差。
约登指数表示试验能够正确地判断病人和非病
人的能力。
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６．一致性
分为粗一致性（crude agreement）和调整一致 性(adjusted agreement)，下式计算：
粗一致性=(A+ D)/(A+B+C +D)
调整一致性=[A/(A+C)+ A/(A+B)+ D/(C +D)+ D/(B +D)]/4
•粗一致性和调整一致性说明试验阳性与阴性结果均 正确的百分比。
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
如果某种疾病漏诊和误诊同等重要，应将试验阳 性界值定在灵敏度和特异度均较高的位置。
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联合试验提高灵敏度或特异度
联合试验是指采用多个筛检试验检测一种疾病，达到 提高筛检试验灵敏度或特异度的目的，以满足提高筛检 试验真实性的需要。
140
74.3
91.2
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31
（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。
单项血糖 阳性 阴性
糖尿病 病人
160 40
非病人
760 3040
灵敏度 ﹪ 80.0
140 380
70.0
60 3420
特异度 ﹪
80.0
90.0
假阴性率 假阳性率
﹪
﹪
20.0
20.0
30.0
10.0
串联试验 阳性
112 38
56.0
阴性
88 3762
99.0
44.0
1.0
并联试验 阳性
188 1064
68.24% 假阴性率＝8 /（62 + 8 ）×100%＝11.43% 确诊的糖尿病病人中血糖试验为阴性或正常的人数所
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
通过快速的检验、检查或其它措施，将可 能有病但表面上健康的人，同那些可能无病的 人区分开来。筛检试验不是诊断试验，仅是一 种初步检查，对筛检试验阳性者或可疑阳性者， 必须进行进一步确诊，以便对确诊病人采取必 要的措施。
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3
诊断试验（diagnostic test）
为病人做出诊断所应用的各种实验室检 查、医疗仪器检查及其他方法称诊断试 验。
上述分析可见，该血糖测试的真实性有待改善，受特异度 偏低的影响较大。从各项指标来看，灵敏度较好，但特异 度较低，假阳性率较高（误诊率较高），约登指数、一致 性和偏低。
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选择适宜的灵敏度与特异度
１．阳性界值与灵敏度和特异度的关系 理想的筛检试验应是灵敏度和特异度均为１０ ０％的试验方法。 希望病人和正常人的生理参数能够完全分开 实际情况 一般来讲，以计量资料性质的指标 进行测量时，病人和正常人的参数范围常相互 交叉、重叠。
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粗一致性＝(62+348)/(62+162+8+348)×100%＝80.39%
调整一致性＝[(62/(62+162)+62/(62+8)+348/(8+348) +348/(162+348)] /4×100﹪=70.56 ﹪
•粗一致性说明血糖筛检试验阳性与阴性结果均正确的百 分比为80.39%，经调整得70.56%。
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２．选择原则 如果筛检试验的测量值是连续性分布， 其筛检试验的灵敏度和特异度是随着筛检试验的阳性界值 的不同而变化的。
血糖试验不同血糖水平阳性界值的灵敏度和特异度
血糖水平 灵敏度
特异度 血糖水平
灵敏度
特异度
（mg/100ml） （﹪）
（﹪） （mg/100ml） （﹪）
（ ﹪）
金标准(gold standard)/ 标准诊断(standard diagnosis)指目前医学界公认的诊断某种疾病最 准确的方法。 • 金标准能正确区分研究对象是否患病 • 病理学检查、手术、尸体解剖、特殊的影像学 诊断以及微生物学培养、生物学标志检测
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确定研究对象
病例组：金标准确诊病例 临床类型: 轻、中、重型，早、中、晚期
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。
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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。
非病例组或对照组：未患所研究疾病，可比 •未患研究疾病的健康人 •其它无关疾病病例
研究对象来源 社区 医院
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估计样本含量
影响样本大小的因素
１．显著性水平α：α值越小，样本含量越大，一般取 α＝0.05。
２．容许误差δ：δ越小，样本含量越大；δ越大，样 本含量越小，δ一般在0.05～0.10。
•在筛检/诊断试验的评价中，真实性是指待评 价试验的测量结果与“金标准”测量结果的 吻合程度。
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（一）评价指标
试验评价整理表
金标准
试验
病例
对照
合计
阳性 A（真阳性） B（假阳性） A+B
阴性 C（假阴性） D（真阴性） C+D
合计
A+C
B+D
N
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１．灵敏度
１．串联试验（serial test） 也称系列试验，是指采 用几种筛检方法检测疾病，只有全部检测均为阳性者才 判为阳性，凡有一项检测结果为阴性即判为阴性。
２．并联试验（parallel test） 也称平行试验，是指 采用几种筛检方法检测疾病，凡有一项检测为阳性者即 判为阳性，所有检测均为阴性才判为阴性。
阳性 阴性
６２ （真阳性）
８ （假阴性）
１６２ （假阳性）
３４８ （真阴性）
２２４ ３５６
合计
７０
５１０
５８０பைடு நூலகம்
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灵敏度＝ 62 / ( 62 + 8 )×100%＝88.57% 确诊的糖尿病病人中血糖试验阳性或异常人数所占的 比例为88.57% 特异度＝348 /（162 + 348 ）×100%＝68.24% 正常人中血糖试验阴性或正常人数所占的比例为
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表2 联合试验筛检糖尿病的结果
试验
串联试验
并联试验
尿糖 血糖
＋
－
－
＋
＋
＋
－
－
合计
糖尿病病人 48 28 112 12 200
非病人 684 304 76 2736 3800
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表3 单项试验及联合试验筛检糖尿病结果
筛检
试验
试验
结果
单项尿糖 阳性
阴性
80
100.0
1.2
150
64.3
96.1
90
98.6 增
7.3
降
160
100
97.1 加 25.3 低 170
110
92.9
48.4
180
55.7 增 52.9 加 50.0
98.6 降 99.6 低
99.8
120
88.6
68.2
190
44.3
99.8
130
81.4
82.4
200
37.1
100.0
•表示筛检试验的真实性。
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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
•非病例组样本量：
n=(1.96/0.05)2 ×（1—0.90）×0.90=138.30
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14
筛检试验的评价
• 真实性（validity） • 可靠性（reliability） • 收益（yield）
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真实性（validity）
•指测量值与实际值的符合程度，即测量值与 真值（true value）的接近程度。
包括实验室检查，也包括放射线、B超等 物理检查以及体检等。
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4
筛检试验 诊断试验
再次筛检
疾病预防
治疗
试验阴性 无病者
试验阳性 无病者
试验阳性 确诊患该病
图1 疾病筛检流程示意图
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5
筛检应用原则与条件
•被筛检的疾病和人群 •筛检的条件和设备 •筛检的干预和随访 •筛检的社会伦理
灵敏度（sensitivity）又称敏感度，是 指按“金标准”确诊的病人中试验阳性 或异常人数所占的比例。
灵敏度=A/(A+C)×100% 灵敏度又称为真阳性率（true positive rate），它表示筛检/诊断试验能将实际 有病的病人正确地判为患者的能力。
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２．特异度 特异度（specificity）是指按“金标准” 确定的非病人中试验阴性或正常人数所
诊断与筛检试验 Diagnostic & Screening
Test
1
筛检（screening）描述性研究的一个组 成部分，属观察性研究范畴。
诊断试验的主要目的是诊断，也用于疗 效评价、副反应监测；
一个试验既可以是诊断试验也可以是筛 检试验
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2
筛检（Screening）
假阴性率= C/(A+C)×100%
• 假阴性率与灵敏度之和为１，假阴性率＝１－ 灵敏度。
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４．假阳性率（false positive rate）
又称误诊率，指按“金标准”确定的非病人 中试验检查为阳性或异常的人数所占的比例。
假阳性率= B/(B+D)×100%
• 假阳性率与特异度之和为１，假阳性率＝１ －特异度。
为容许误差；
p 为待评价方法的灵敏度或特异度的估计值。
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例：一项以静脉造影为“金标准”评价腿部扫描 筛检下肢深部静脉栓塞的研究，据查阅文献腿部 扫描方法的灵敏度为50%，特异度为90%，规定 α＝0.05，δ=0.05，估计病例组和非病例组的样 本含量。
•病例组样本量：
n=(1.96/0.05)2 ×(1—0.50）×0.50=384.16