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%
其余情况以此类推。
在坐标纸上以真阳性率（灵敏度）为纵坐标， 假阳性率（1-特异度）为横坐标，将上述不同界
值下的真阳性率和假阳性率为坐标点做图。
并联试验：灵敏度较单项试验提高，特异度较单 项试验下降。 串联试验：灵敏度较单项试验降低，特异度较单 项试验提高。
问题6：假设，以人群中甲状腺功能正常者为对照评价血清T4诊断甲状腺功能低 下试验的真实性，其灵敏度=81.48%，特异度=92.47%。如将该试验用于患病率 分别为5/10万和50/10万的人群进行甲状腺功能低下筛检，其阳性预测值和阴性
•
阳性似然比
真阳性率 假阳性率
81.5% 7.5%
10.9
其含义为甲状腺功能低下患者血清T4浓度<77nmol/L（阳性） 者是非甲状腺功能低下患者的10.9倍。
•
阴性似然比
假阴性率 真阴性率
18.5% 92.5%
0.2
其含义为甲状腺功能低下患者血清T4浓度≥77nmol/L（阴性） 者是非甲状腺功能低下患者的0.2倍。
约登指数=灵敏度+特异度-1
阳性预测值=(a/a性率 假阳性率
灵敏度 1 特异度
特异度=(d/b+d)*100% 假阴性率=(c/a+c) *100%
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
复习-确定试验判断标准
受试者工作特征曲线（ROC曲线）
的概率，表明试验结果的实际临床意义。 似然比:病人中某种实验结果出现的概率与非病人该结果出现
概率之比。（阳性似然比、阴性似然比）
复习
联合试验：同时应用两种或两种以上的试验方法来筛检或诊断疾 病。通过联合试验，可依据试验者的意图，有效地、选择性地提 高试验的真实性。
并联试验：是指同时做几个试验时，只要其中有一个阳性，即判 为阳性的试验方法。 增加灵敏度，漏诊率下降，阴性预测值增高；但特异度下降，误 诊增加，阳性预测值下降。 当临床医师希望尽可能全面的发现病人，而可利用的多项试验 方法均不够敏感时，则可采用并联试验方法。
诊断与筛检试验的评价
北京大学 公共卫生学院 赵艾
目的要求
掌握评价诊断试验和筛检试验真实性指标 的含义及计算。
掌握预测值的含义及计算。 了解如何绘制受试者工作特征曲线（ROC
曲线）及确定诊断试验截断值的方法。 了解提高诊断与筛检试验效率的方法。
复习
筛检：运用快速、简便的检真验患病、者检查或 其它措施，在可健能患康病者人群中，发现那些表 面健康，但可疑有病或有缺未陷患病的者人。筛 健检康所人群用的各种手段和方法称为筛检试验。
其含义为甲状腺功能低下患者脑垂体TSH浓度≥40IU/ml
（阳性）者是非甲状腺功能低下患者的27.8倍。
•
阴性似然比
假阴性率 真阴性率
11.1% 96.8%
0.1
其含义为甲状腺功能低下患者脑垂体TSH浓度<40IU/ml
（阴性）者是非甲状腺功能低下患者的0.1倍。
两种实验的比较
血清T4
灵敏度 特异度 粗一致率 约登指数 阳性似然比 阴性似然比
响不大。
在该图坐标点到 右上角做一45度 斜线AB，然后 画一条与AB平 行的ROC曲线的 切线A'B'，切点 P坐标为（12.9， 92.6），该点对 应的界值血清T4 浓度 77~89nmol/L 即为截断值，此 点灵敏度和特异 度均较高，假阳 性和假阴性之和 最小。
图1按不同血清T4浓度诊断甲状腺功能低下病的ROC曲线
串联试验：是指依次顺序地做几项试验，只有全部试验均呈阳性 时才能判为阳性。该法可提高试验的特异度和阳性预测值，但却 降低了试验的灵敏度，增加了漏诊。 当现有试验的特异度均不能达到要求时，则可采用串联的方法。
复习——公式
表1 试验检查结果真实性评价模式表
灵敏度=(a/a+c)*100%
假阳性率=(b/b+d) *100%
7.5%， 即有7.5%的正常人误诊为甲状腺功能低下病人。
• 粗一致率 22 86 100% 90% 120
表示根据血清T4浓度诊断甲状腺功能低下阳性和阴性结果均正确的概 率是90%。
• 约登指数=灵敏度+特异度-1=81.5%+92.5%-1=74.0%，
表示根据血清T4浓度诊断试验正确判断甲状腺功能低下病人 的能力74.0%。
预测值分别为多少？有何变化？
应用公式： • 阳性预测值=
患病率 灵敏度
患病率 灵敏度 （1-患病率）（1- 特异度）
• 阴性预测值=
（1- 患病率） 特异度
（1- 患病率） 特异度 患病率 （1- 灵敏度）
患病率为5/10万的人群进行甲状腺功能低下筛检：
阳性预测值=0.0541% 阴性预测值= 99.9990%
患病率为50/10万的人群进行甲状腺功能低下筛检：
阳性预测预值测=值0与.5试38验4%的灵敏阴度性、预特测异值度=、99和.9受9检00疾%病的患病率有关
• •
当测在然试值患很且验随病小灵的患率。敏灵病很患度敏率小病和患度上的率特病和升情增异率特而况加度一特异降下1对定0异度低，倍阳时度不。即，性：越变使将预灵高时试阳测敏，，验性值度阳阳的预的越性性灵测影高预预敏值响，测测度增比阴值值和加对性越随特了阴预高患异1性测0病度倍预值率均，测越上较而值高升高对的而，阴影升阳性响高性预大，预测阴测值性值的预仍影
脑垂体TSH浓度诊断试验 • 灵敏度= 24/27*100% = 88.9%， 表示在确诊的甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度
≥40IU/ml（阳性）者占88.9%。 • 特异度= 90/93*100% = 96.8%， 表示在无甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度<40IU/ml
（阴性）者占96.8%。 • 假阴性率= 3/27*100% = 11.1%， 表示在确诊的甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度
问题4：请分别计算血清T4和垂体TSH并联和串联 使用时的灵敏度和特异度。
问题5：与实习表5-2中各单项试验的检测结果相比， 联合试验的灵敏度，特异度有何变化？
血清T4
脑垂体TSH 并联 串联
灵敏度 特异度
81.5% 88.9%
92.5% 96.8%
92.6% 77.8% 91.4% 97.9%
81.5% 88.9% 90% 74.0% 10.9
0.2
脑垂体TSH
92.5% 96.8% 95% 85.7% 27.8 0.1
由上述结果可见： 在诊断甲状腺功能低下病人时， 血清T4浓度诊断试验的真实性较脑垂体TSH浓度诊断试验稍差。
问题3：根据实习表5-1血清检测结果在正常人和甲状腺功能低下病人中的分布， 当截断值取≥39nmol/L时，试计算灵敏度、假阴性率？当截断值≥90nmol/L时， 试计算灵敏度、假阴性率？（注意：此问题书上有错误，图5-1改为实习表5-1，
状腺激素释放激素兴奋试验（TRH兴奋试验）。 （4）了解甲状腺肿大情况的项目： 甲状腺B型超声检查，甲状腺放射性核素显影检查等。 （5）甲状腺免疫学检查： （6）了解甲状腺病变性质的项目 （7）检查电解质情况
问题1：在一张坐标图上将实习表5-1绘制成ROC曲 线，并找出截断值。
可以将实习表5-1整理成下表
问题2：请根据实习表5-2计算上述试验的灵敏度，特异度， 假阴性率，假阳性率，一致率，约登指数，阳性似然比，阴
性似然比，并说明各项指标的意义 （注意：书上表中数字有 误，斜体字是需要修改的数字）
实习表2 2种试验检测甲状腺功能低下与正常人的结果
表1 试验检查结果真实性评价模式表
灵敏度=(a/a+c)*100% 假阳性率=(b/b+d) *100% 约登指数=灵敏度+特异度-1 粗一致率=a+d/a+b+c+d
复习
真实性：是指测定值与实际值符合的程度，是指将病人 和正常人正确区分开的能力。主要指标有灵敏度，特异 度，假阳性率，假阴性率，约登指数，粗一致率。
可靠性：一项试验在相同条件下，重复检测稳定成度。 如：变异系数、符合率、kappa值
评价试验的收益： 预测值：又称预告值或诊断价值，它表示试验结果判断正确
120
表示根据脑垂体TSH浓度诊断甲状腺功能低下阳性和阴性结 果均正确的概率是95%。
• 约登指数=灵敏度+特异度-1 = 88.9%+96.8%-1=85.7%，
表示根据脑垂体TSH浓度诊断试验正确判断甲状腺功能低下 病人的能力为85.7%。
•
阳性似然比
真阳性率 假阳性率
88.9% 3.2%
27.8
诊断：进一步可能把未病患病人者与可疑患有病病者 但实际 无病者区别开来。用于诊断未的患试病者验称为 诊断试验。
筛检
诊断
复习
金标准：公认最可靠、最权威的。
如肿瘤病理检查
金标准确诊
试验
病例
非病例 合计
阳性 阴性 合计
a（真阳性） c（假阴性）
a+c
b（假阳性） a+b d（真阴性） c+d
b+d
N
<40IU/ml（阴性）者占11.1%，即有11.1%的甲状腺功 能低下病人漏诊。
• 假阳性率= 3/93*100% = 3.2%， 表示在无甲状腺功能低下病人中脑垂体TSH浓度≥ 40IU/ml
（阳性）者占3.2%，即有3.2%的正常人误诊为甲状腺功 能低下病人。
• 粗一致率 90 24 100% 95%
甲状腺功能低下(简称甲低、甲减)（hypothyroidism）是甲 状腺激素的合成分泌缺乏或作用不足或缺如，或甲状腺激素 生理效应不好、生物效应不足所引起的临床综合症。
检查：
（1）了解机体代谢状态的项目：基础代谢率测定。 （2）了解血清甲状腺激素高低的项目： 血清总T3，血清总T4，血清游离T3，血清游离T4等 （3）了解垂体--甲状腺轴调节的项目： 甲状腺吸131碘率及甲状腺抑制试验，血清超敏促甲状腺激素测定（S－TSH），促甲
“>”改为“≥”） 截断值取≥39nmol/L时，血清T4浓度试验检测甲状腺功能低下与正常人的结果
灵敏度= 6/27*100% = 22.2% 假阴性率= 21/27*100%=77.8%
截断值取≥90nmol/L时，血清T4浓度试验检测甲状腺功能低下与正常人的结果
灵敏度= 25/27*100% = 92.6% 假阴性率= 2/27*100%=7.4%