诊断试验和筛检试验
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较细的曲线代表灵敏度和特异度均为85%时的预测值
似然比（likelihood ratio, LR）：患者人群 中试验结果的概率与无病人群中试验结果的 概率之比。
说明病人出现该结果的机会是非病人的多 少倍。
是同时反映灵敏度和特异度的复合指标 全面反映了筛检试验的诊断价值，非常稳定。 它的计算只涉及灵敏度与特异度，不受患病率
所以，评价该筛检试验，病例组样本量为 113例，对照组样本量为149例。
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
一、试验评价的基本步骤
盲法同步测试 整理分析资料
试验
有病
按“金标准”诊断 无病
合计
阳 性 真阳性（a）
假阳性（b）
总阳性数（a+b）
阴 性 假阴性（c） 合 计 患者总数（a+c）
真阴性（d） 非患者总数（b+d）
估计某试验可在某特定人群中发现的 新病例数，以帮助估计筛检试验的收益。 似然比（likelihood ratio）
28
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
阳性预测值（positive predictive value） 是指真阳性人数占试验结果阳性人数的百分比。 表示试验结果阳性者属于真病例的概率。
400
500
合计
200
800 1000
20
90
50
＋
180
400
580
31
95
－
20
400
420
合计
200
800 1000
20
50
90
＋
100
80
180
56
88
－
100
720
820
合计
200
800 1000
注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线
注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线， 较粗的曲线代表灵敏度和特异度均为95%时的预测值，
18
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
二、试验评价的指标
按所定诊断标准将研究人群分组
试验
有病
按“金标准”诊断 无病
合计
阳 性灵敏度真阳性（a） 特异度假阳性（b假）阴性率总阳性数假（阳a+性b）率
阴 性 假阴性（c）
合 计 患者总数正断（a确指+c诊数）
真阴性（d）
总阴性数（c+d）
非患者总数（b（+d粗）符一合致率性（a受）+检b+总c+数d）
•痊愈 •有效控制 •伤残失能 •死亡
疾病启动
可检测阶段
出现症状
寻求诊断
治疗
临床前期
二级预防
临床期
三级预防
筛检
医疗部门
治
诊
断 部
筛检－
筛检+
疗 部 分
分
早期诊断和治疗(短期)
诊断－ 诊断+
减少发病和死亡(长期)
零级预防(初始预防):是国家的政策(政府行为)
第一节 概述
筛检(screening)运用快速简便的检验、 检查或其他措施，在表面健康的人群中 发现那些可能患有某病或缺陷者的方法。
26
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 二、试验评价的指标
试验的真实性 试验的收益 试验的可靠性
收益是指经过筛检或诊断试验能使原来未 发现的病人得到正确诊断和早期治疗。
27
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 二、试验评价的指标 预测值(predictive value) 又称预告值，是 试验结果判断正确的概率。
阳性预测值 a 100% ab
阴性预测值（negative predictive value） 是指真阴性人数占试验结果阴性人数的百分比。 表示试验结果阴性者属于非病例的概率。
阴性预测值 d 100% cd
29
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 筛检试验的灵敏度越高，阴性预测值越好； 筛检试验的特异度越高，阳性预测值越好； 预测值还与受检人群所研究疾病的患病率
总阴性数（c+d）
受检总数 （a+b+c+d）
16
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 一、试验评价的基本步骤 质量控制 •盲法同步测试 •仪器、试剂、方法标准化 •尽量采用客观指标 •调查员培训
17
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 二、试验评价的指标
试验的真实性 试验的收益 试验的可靠性
真实性(validity)又称效度、准确度(accuracy)， 指试验的测量值与实际值（金标准的测量值） 符合的程度。
Biblioteka Baidu
正 确 指 数 =（ 灵 敏 度 ＋ 特 异 度 ）- 1
正 确 指 数 =（ 55 + 84 ）- 1 = (0.53 + 0.92) - 1 = 0.45 104 91
25
运动后心 电图异常
＋ － 合计
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
冠状动脉造影显示≥75％狭窄
＋
－
合计
55（a）
7（b）
62
49（c）
诊断试验的目的：
疾病诊断 病例随访 疗效考核 治疗的副作用监测
8
第一节 概述
应用筛检的原则
筛检的疾病是当地的重大公共卫生问题 有进一步确诊的方法与条件 具备有效的治疗或预防方法，且有统一的标准 了解被筛检疾病的自然史，有可供识别的早期症状和
体征或测量标志 筛检试验应快速、简便、经济、可靠、安全、有效，
的影响。
35
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 运冠动状后动心脉电造图影与显冠示状≥动7脉5％造狭影窄的比较合计
电图异常
＋
－
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d） 133
合计
104
91
195
阳性似然比：真阳性率与假阳性率之比。
阳 性 似 然 比＝ 真 阳 性 率 ＝ 灵 敏 度 ＝ a （/ a＋ c） 假 阳 性 率 1－ 特 异 度 b （/ b＋ d）
n
zα δ
2
1
p
p
p为待评价的筛检方法的灵敏度或特异度
14
待评价的筛检试验的估计灵敏度为75%，估 计特异度55%，试计算病例组和对照组所需要 样本量。
设 = 0.05， = 0.08，则：
n1 （1.96 / 0.08）2 （1 - 0.75） 0.75 112.5 113 n2（1.96 / 0.08）2 （1 - 0.55） 0.55 148.6 149
灵 敏 度 55 100%＝53％ 104
20
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
－
合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
133
合计
104
91
195
假阴性率，又称漏诊率，是指金标准确诊的病 例被试验错判为阴性的百分比。
假 阴 性 率 c 100% 1 灵 敏 度 ac
假阳性率 b 100% 1 特异度 b＋d
7
假阳性率 100%＝8％
23
91
24
运动后心 电图异常
＋ － 合计
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
冠状动脉造影显示≥75％狭窄
合计
＋
－
55（a）
7（b）
62
49（c）
84（d）
133
104
91
195
正确指数又称约登指数（Youden’s index），为灵敏度 和特异度之和减去1。是综合评价真实性的指标。
按筛检目的
• 治疗性筛检(therapeutic screening) • 预防性筛检(preventive screening)
按组织形式
• 主动性筛检(active screening) • 机会性筛检(opportunistic screening)
6
定 筛检与诊断试验流程示意图
期
再
外表上健康并接受筛检试验的
其值越大，试验结果阳性者为真阳性的概率越大。
阳 性 似 然 比 55 /104 0.53 6.63 7 / 91 0.08
假 阴 性 率 4 9 1 0 0 %＝ 4 7％ 104
21
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
－
合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
133
合计
104
91
195
特异度(specificity) 又称真阴性率，是指金标准确诊的非 病例被试验判为阴性的百分比。
患病率
在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果
患病率 灵敏度 特异度 筛检
金标准
PPV NPV
(%)
(%)
(%)
结果 患者 非患者 合计
(%)
(%)
50
50
50
＋
250
250
500
50
50
－
250
250
500
合计
500
500 1000
20
50
50
＋
100
400
500
20
80
－
100
易为群众接受
9
第一节 概述
应用诊断的原则
诊断是临床采取有效治疗措施的前提，因此诊断 试验必须能正确判断病人和非病人，还要为受检 者所接受： 灵敏度和特异度要高； 快速、简单、廉价、容易进行； 安全、可靠、尽量减少病人的损伤和痛苦
10
第一节 概述
筛检试验与诊断试验的区别
筛检试验
诊断试验
目的不同 对象不同
19
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
－
合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
133
合计
104
91
195
灵 敏 度 a 100% ac
灵敏度(sensitivity)又称真阳性率，是指金标准确诊的病 例被试验判为阳性的百分比。
衡量试验正确地识别患某病者的能力。
（P）高低密切相关。
30
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、灵敏度和特 异度的关系，根据Bayes定理可用以下公式表示：
阳性预测值
灵敏度 患病率 灵敏度 患病率 (1 患病率)(1
特异度)
阴性预测值
特异度
(1
特异度 (1 患病率) 患病率) (1 灵敏度)
把病人及可疑病人与无病者 把病人与可疑有病但实际无病的
区分开
人区分开
健康人或无症状的病人
病人或可疑病人
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试验 阳性者要进行相应治疗 以便确诊
11
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 一、试验评价的基本步骤
衡量试验正确地识别非病例的能力。
特异度 d 100% b＋d
特异度 84 100%＝92％
22
91
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
－
合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
133
合计
104
91
195
假阳性率，又称误诊率，是指金标准确诊的非病例被 试验错判为阳性的百分比。
筛检试验：用于筛检的各种检查方法。 筛检试验的目的：
早期发现可疑患者，早诊断、早治疗 发现高危人群 了解疾病的自然史 合理分配卫生资源
5
第一节 概述
筛检的种类 按对象范围
• 整群筛检(mass screening) • 选择性筛检(selective screening)
按项目多少
• 单项筛检(single screening) • 多项筛检(multiple screening)
Fudan University
诊断试验和筛检试验
教学要求 掌握：筛检的概念；筛检试验的评价指
标。 熟悉：提高诊断试验和筛检试验效率的
方法。 了解：其他内容
2
内容 1
概述
2 诊断试验和筛检试验评价
3 提高试验效率的方法
零级预防 疾病自然史与四级预防
健康
一级预防
“健康” 人群
症状 人群
结局：
确立“金标准” (gold standard)
“金标准”是指当前被公认的诊断疾病 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。
12
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
一、试验评价的基本步骤
选择研究对象
病例 （1）用金标准正确诊断 （2）有代表性 应包括临床各型、各期及有或无
并发症的病例。
对照 （1）可比性 （2）包括健康人、确实未患该病但患有其他 疾病的病例、在临床上极易与该病混淆的病例。
13
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
一、试验评价的基本步骤 确定样本含量
待评价筛检试验的灵敏度 待评价筛检试验的特异度 显著性检验水平(值)，一般为0.05 容许误差δ，一般为0.05~0.10 当灵敏度和特异度均接近50%时，可用近似公式
筛
人群（即健康和虽患病但尚未
检
确诊的人）
定
筛检试验
期
阳性者（即可能
再
患某种病或将来 有患病危险的人）
筛
检
阴性者
（即未患某
种病的人）
患病
各种诊断方法
或具备危险因素
未患病
或不具备危险因素
治疗性干预
7
第一节 概述
诊断（diagnosis）把病人与可疑有病但 实际无病的人区别开
诊断试验为给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。
84（d）
133
104
91
195
粗一致性（crude agreement）又称符合率，是试验所 检出的真阳性和真阴性例数之和占受试人数的百分比。
反映试验结果与金标准诊断结果的符合程度。
粗一致性 a d 100% abcd
粗 一 致 性 55 84 100% 84.24% 55 7 49 84
似然比（likelihood ratio, LR）：患者人群 中试验结果的概率与无病人群中试验结果的 概率之比。
说明病人出现该结果的机会是非病人的多 少倍。
是同时反映灵敏度和特异度的复合指标 全面反映了筛检试验的诊断价值，非常稳定。 它的计算只涉及灵敏度与特异度，不受患病率
所以，评价该筛检试验，病例组样本量为 113例，对照组样本量为149例。
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
一、试验评价的基本步骤
盲法同步测试 整理分析资料
试验
有病
按“金标准”诊断 无病
合计
阳 性 真阳性（a）
假阳性（b）
总阳性数（a+b）
阴 性 假阴性（c） 合 计 患者总数（a+c）
真阴性（d） 非患者总数（b+d）
估计某试验可在某特定人群中发现的 新病例数，以帮助估计筛检试验的收益。 似然比（likelihood ratio）
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价
阳性预测值（positive predictive value） 是指真阳性人数占试验结果阳性人数的百分比。 表示试验结果阳性者属于真病例的概率。
400
500
合计
200
800 1000
20
90
50
＋
180
400
580
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－
20
400
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合计
200
800 1000
20
50
90
＋
100
80
180
56
88
－
100
720
820
合计
200
800 1000
注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线
注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线， 较粗的曲线代表灵敏度和特异度均为95%时的预测值，
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价
二、试验评价的指标
按所定诊断标准将研究人群分组
试验
有病
按“金标准”诊断 无病
合计
阳 性灵敏度真阳性（a） 特异度假阳性（b假）阴性率总阳性数假（阳a+性b）率
阴 性 假阴性（c）
合 计 患者总数正断（a确指+c诊数）
真阴性（d）
总阴性数（c+d）
非患者总数（b（+d粗）符一合致率性（a受）+检b+总c+数d）
•痊愈 •有效控制 •伤残失能 •死亡
疾病启动
可检测阶段
出现症状
寻求诊断
治疗
临床前期
二级预防
临床期
三级预防
筛检
医疗部门
治
诊
断 部
筛检－
筛检+
疗 部 分
分
早期诊断和治疗(短期)
诊断－ 诊断+
减少发病和死亡(长期)
零级预防(初始预防):是国家的政策(政府行为)
第一节 概述
筛检(screening)运用快速简便的检验、 检查或其他措施，在表面健康的人群中 发现那些可能患有某病或缺陷者的方法。
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价 二、试验评价的指标
试验的真实性 试验的收益 试验的可靠性
收益是指经过筛检或诊断试验能使原来未 发现的病人得到正确诊断和早期治疗。
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价 二、试验评价的指标 预测值(predictive value) 又称预告值，是 试验结果判断正确的概率。
阳性预测值 a 100% ab
阴性预测值（negative predictive value） 是指真阴性人数占试验结果阴性人数的百分比。 表示试验结果阴性者属于非病例的概率。
阴性预测值 d 100% cd
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价 筛检试验的灵敏度越高，阴性预测值越好； 筛检试验的特异度越高，阳性预测值越好； 预测值还与受检人群所研究疾病的患病率
总阴性数（c+d）
受检总数 （a+b+c+d）
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价 一、试验评价的基本步骤 质量控制 •盲法同步测试 •仪器、试剂、方法标准化 •尽量采用客观指标 •调查员培训
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第二节 诊断试验和筛检试验的评价 二、试验评价的指标
试验的真实性 试验的收益 试验的可靠性
真实性(validity)又称效度、准确度(accuracy)， 指试验的测量值与实际值（金标准的测量值） 符合的程度。
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正 确 指 数 =（ 灵 敏 度 ＋ 特 异 度 ）- 1
正 确 指 数 =（ 55 + 84 ）- 1 = (0.53 + 0.92) - 1 = 0.45 104 91
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运动后心 电图异常
＋ － 合计
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
冠状动脉造影显示≥75％狭窄
＋
－
合计
55（a）
7（b）
62
49（c）
诊断试验的目的：
疾病诊断 病例随访 疗效考核 治疗的副作用监测
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第一节 概述
应用筛检的原则
筛检的疾病是当地的重大公共卫生问题 有进一步确诊的方法与条件 具备有效的治疗或预防方法，且有统一的标准 了解被筛检疾病的自然史，有可供识别的早期症状和
体征或测量标志 筛检试验应快速、简便、经济、可靠、安全、有效，
的影响。
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运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 运冠动状后动心脉电造图影与显冠示状≥动7脉5％造狭影窄的比较合计
电图异常
＋
－
＋
55（a）
7（b）
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49（c）
84（d） 133
合计
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阳性似然比：真阳性率与假阳性率之比。
阳 性 似 然 比＝ 真 阳 性 率 ＝ 灵 敏 度 ＝ a （/ a＋ c） 假 阳 性 率 1－ 特 异 度 b （/ b＋ d）
n
zα δ
2
1
p
p
p为待评价的筛检方法的灵敏度或特异度
14
待评价的筛检试验的估计灵敏度为75%，估 计特异度55%，试计算病例组和对照组所需要 样本量。
设 = 0.05， = 0.08，则：
n1 （1.96 / 0.08）2 （1 - 0.75） 0.75 112.5 113 n2（1.96 / 0.08）2 （1 - 0.55） 0.55 148.6 149
灵 敏 度 55 100%＝53％ 104
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运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
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合计
＋
55（a）
7（b）
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49（c）
84（d）
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合计
104
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假阴性率，又称漏诊率，是指金标准确诊的病 例被试验错判为阴性的百分比。
假 阴 性 率 c 100% 1 灵 敏 度 ac
假阳性率 b 100% 1 特异度 b＋d
7
假阳性率 100%＝8％
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运动后心 电图异常
＋ － 合计
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
冠状动脉造影显示≥75％狭窄
合计
＋
－
55（a）
7（b）
62
49（c）
84（d）
133
104
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195
正确指数又称约登指数（Youden’s index），为灵敏度 和特异度之和减去1。是综合评价真实性的指标。
按筛检目的
• 治疗性筛检(therapeutic screening) • 预防性筛检(preventive screening)
按组织形式
• 主动性筛检(active screening) • 机会性筛检(opportunistic screening)
6
定 筛检与诊断试验流程示意图
期
再
外表上健康并接受筛检试验的
其值越大，试验结果阳性者为真阳性的概率越大。
阳 性 似 然 比 55 /104 0.53 6.63 7 / 91 0.08
假 阴 性 率 4 9 1 0 0 %＝ 4 7％ 104
21
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
－
合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
133
合计
104
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特异度(specificity) 又称真阴性率，是指金标准确诊的非 病例被试验判为阴性的百分比。
患病率
在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果
患病率 灵敏度 特异度 筛检
金标准
PPV NPV
(%)
(%)
(%)
结果 患者 非患者 合计
(%)
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合计
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500 1000
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易为群众接受
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第一节 概述
应用诊断的原则
诊断是临床采取有效治疗措施的前提，因此诊断 试验必须能正确判断病人和非病人，还要为受检 者所接受： 灵敏度和特异度要高； 快速、简单、廉价、容易进行； 安全、可靠、尽量减少病人的损伤和痛苦
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第一节 概述
筛检试验与诊断试验的区别
筛检试验
诊断试验
目的不同 对象不同
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运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
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合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
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合计
104
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195
灵 敏 度 a 100% ac
灵敏度(sensitivity)又称真阳性率，是指金标准确诊的病 例被试验判为阳性的百分比。
衡量试验正确地识别患某病者的能力。
（P）高低密切相关。
30
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、灵敏度和特 异度的关系，根据Bayes定理可用以下公式表示：
阳性预测值
灵敏度 患病率 灵敏度 患病率 (1 患病率)(1
特异度)
阴性预测值
特异度
(1
特异度 (1 患病率) 患病率) (1 灵敏度)
把病人及可疑病人与无病者 把病人与可疑有病但实际无病的
区分开
人区分开
健康人或无症状的病人
病人或可疑病人
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试验 阳性者要进行相应治疗 以便确诊
11
第二节 诊断试验和筛检试验的评价 一、试验评价的基本步骤
衡量试验正确地识别非病例的能力。
特异度 d 100% b＋d
特异度 84 100%＝92％
22
91
运动后心电图与冠状动脉造影的比较
运动后心 冠状动脉造影显示≥75％狭窄
电图异常
＋
－
合计
＋
55（a）
7（b）
62
－
49（c）
84（d）
133
合计
104
91
195
假阳性率，又称误诊率，是指金标准确诊的非病例被 试验错判为阳性的百分比。
筛检试验：用于筛检的各种检查方法。 筛检试验的目的：
早期发现可疑患者，早诊断、早治疗 发现高危人群 了解疾病的自然史 合理分配卫生资源
5
第一节 概述
筛检的种类 按对象范围
• 整群筛检(mass screening) • 选择性筛检(selective screening)
按项目多少
• 单项筛检(single screening) • 多项筛检(multiple screening)
Fudan University
诊断试验和筛检试验
教学要求 掌握：筛检的概念；筛检试验的评价指
标。 熟悉：提高诊断试验和筛检试验效率的
方法。 了解：其他内容
2
内容 1
概述
2 诊断试验和筛检试验评价
3 提高试验效率的方法
零级预防 疾病自然史与四级预防
健康
一级预防
“健康” 人群
症状 人群
结局：
确立“金标准” (gold standard)
“金标准”是指当前被公认的诊断疾病 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。
12
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
一、试验评价的基本步骤
选择研究对象
病例 （1）用金标准正确诊断 （2）有代表性 应包括临床各型、各期及有或无
并发症的病例。
对照 （1）可比性 （2）包括健康人、确实未患该病但患有其他 疾病的病例、在临床上极易与该病混淆的病例。
13
第二节 诊断试验和筛检试验的评价
一、试验评价的基本步骤 确定样本含量
待评价筛检试验的灵敏度 待评价筛检试验的特异度 显著性检验水平(值)，一般为0.05 容许误差δ，一般为0.05~0.10 当灵敏度和特异度均接近50%时，可用近似公式
筛
人群（即健康和虽患病但尚未
检
确诊的人）
定
筛检试验
期
阳性者（即可能
再
患某种病或将来 有患病危险的人）
筛
检
阴性者
（即未患某
种病的人）
患病
各种诊断方法
或具备危险因素
未患病
或不具备危险因素
治疗性干预
7
第一节 概述
诊断（diagnosis）把病人与可疑有病但 实际无病的人区别开
诊断试验为给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。
84（d）
133
104
91
195
粗一致性（crude agreement）又称符合率，是试验所 检出的真阳性和真阴性例数之和占受试人数的百分比。
反映试验结果与金标准诊断结果的符合程度。
粗一致性 a d 100% abcd
粗 一 致 性 55 84 100% 84.24% 55 7 49 84