1、诊断试验的临床效能评价,第十七章 P284,2014-10-29,诊断试验(diagnostic test),筛检试验(screening test),指应用实验、仪器设备等手段对疾病进行诊断的一切检测方法。,1 诊断试验临床评价的意义、内容和原则,癌胚抗原（CEA）,结肠癌 (+),其他癌症 (+),CA724检验结果8.9U/ml说明了什么？ 35U/ml呢？ 150U/ml 呢？仅仅知道参考范围行吗？ CA724（+）、 CEA（-）、 CA199（+）、胃镜（提示炎症）、钡餐（-），怎样向病人解释？ CA724、 CEA、 CA199、胃镜、钡餐等等对胃癌的诊断效率如何？ 胃癌的诊断、
2、鉴别、筛查应该申请哪些检查？,?,内容概要,2 真实性评价的研究设计,3 真实性评价方法,4 可靠性和实用性评价,5 提高诊断试验效率的方法,6 参考区间和医学决定水平,1 意义、内容和原则,指导临床使用高效能项目 正确理解和应用诊断试验的测量结果 便于数据挖掘和知识发现 有利于检验医学咨询工作的开展,一、效能评价意义,二、效能评价内容, 可靠性（reliability）, 实用性（practicability）, 真实性（validity）,三、效能评价原则,1. 遵循循证医学2. 以金标准为依据3. 选择恰当的研究对象4. 避免偏移,避免偏移,在相同的条件下以盲法同步地用被研究、评价的试验
3、方法测试所有研究对象，以避免信息偏移。,例如，评价心电图运动试验诊断冠心病的价值，采用冠状动脉造影主干狭窄75作为诊断冠心病的“金”标准，考虑到冠状动脉造影检查的创伤性和患者的依从性，凡心电图运动试验阳性，都被送去做冠状动脉造影，而心电图运动试验阴性者只抽出l/10病例去做冠状动脉造影。,结果夸大了心电固运动试验的敏感度，造成偏倚,2 真实性评价的研究设计,上海医科大学临床流行病学中心调查结果,抽查了有关诊断试验评价的论著112篇(19851995年在5种中华医学会系列杂志发表)结果：90%以上的论著设计不合理 缺乏金标准：18篇 仅有阳性率：40篇 （无敏感度、特异度等评价指标） 用LR（似
4、然比）和AUCROC （ROC曲线下面积）：0,用金标准确诊区分某病的病人和非病人，再应用待评价的诊断试验同步、盲法测定这些研究对象，用某些指标对诊断试验的真实性、稳定性和实用性进行评价。,诊断试验评价的基本方法,一、确定研究目标, 评价的试验是什么 试验观察的内容 该研究的临床实际意义 新应用或已应用成熟试验 已有类似或可与之竞争的试验 试验在研究期间可能发生的变化,二、选择金标准(gold standard),指被公认的诊断疾病最可靠的方法，金标准能正确地区分受试者患病与否。,如：冠心病-冠脉造影；肾炎-肾组织活检； 胆结石-手术所见；心肌病-心内膜下活检； 肿瘤-病理活检； 肝纤维化-肝
5、穿刺活检,金标准选择缺陷实例,该文以免疫荧光技术为金标准，评价PCR技术检测患者宫颈管细胞碎片中沙眼衣原体的敏感性。试验对象为妇产科门诊就诊、患有不同程度的宫颈感染或不孕症患者共77例。结果：免疫荧光技术阳性7例，且这7例阳性标本的PCR检测结果亦为阳性，据此认为PCR方法敏感性为100。,例1 用PCR技术检测沙眼衣原体主要外膜蛋白基因序列 摘自上海医学检验杂志，1995年第l0卷82页),诊断衣原体的“金标准” 是从细胞培养中分离衣原体。免疫荧光技术为新方法，特异性好，但敏感性较细胞培养技术差,背景,以不可靠的诊断方法作为金标准,评析,金标准选择缺陷实例,例2 糖尿病患者尿液转铁蛋白检测的
6、临床意义 中华内科杂志，l997年第36卷第3期165页),该研究对非胰岛素依赖型糖尿病患者进行了尿液转铁蛋白测定，并与其他诊断糖尿病肾病的其他早期诊断指标尿微量白蛋白、2微球蛋白、N-乙酰-P-D-氨基葡糖苷酶等进行比较，以期探讨尿液微量尿液转铁蛋白测定在糖尿病肾病早期诊断中的临床意义。,背景,诊断糖尿病肾病的金标准为肾活检,尿微量白蛋白、2微球蛋白、N-乙酰-P-D-氨基葡糖苷酶等早期诊断指标不能反映糖尿病肾病的肾脏损伤情况。,缺乏金标准,评析,三、选择恰当的研究对象,临床类型: 轻、中、重型 早、中、晚期,可按照估计总体率的样本含量估 算方法，分别计算“病例组”样本含量 n1及“对照组”
7、样本含量n2 。,Z2 Sen(1Sen),n1=,2,Z2 Spe(1Spe),2,n2=,估算样本量,四、数字的提取和数字化,临床效能评价最好利用工作中既往测量结果为方便统计软件的使用，各种资料必有数字化,五、诊断分界点,理想的诊断试验正常群体与患者群体分布曲线,实际的诊断试验正常群体与患者群体分布曲线,D 右移动，假阳性，假阴性，灵敏度 ，特异度 ； D 左移动，假阳性 ，假阴性 ，灵敏度 ，特异度,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） （） （ ）,80 100.0 1.2
8、 150 64.3 96.1 90 98.6 7.3 160 55.7 98.6 100 97.1 25.3 170 52.9 99.6 110 92.9 48.4 180 50.0 99.8 120 88.6 68.2 190 44.3 99.8 130 81.4 82.4 200 37.1 100.0 140 74.3 91.2,灵敏度与特异度之间的关系当其中一个升高时，另一个必然降低,3 真实性评价方法,四格表,一、灵敏度（sensitivity, Sen）,又称真阳性率（true positive rate, TPR） 即患者被判为阳性的概率, 反映检出 患者的能力。 Sen=a/(a
9、+c),假阴性率, 即漏诊率 FNR=c/(a+c) =1Sen,假阳性率, 即误诊率 FPR=b/(b+d) =1Spe,二、特异度(specificity, Spe),又称真阴性率（true negative rate, TNR） Spe = d/(b+d),三、尤登指数（Youdens index）,又称正确指数 指灵敏度和特异度之和减去1，是综合评价真实性的指标。理想的试验应为1。其计算公式为： 尤登指数 = ( Sen + Spe ) 1,四、准确度(accuracy，Acc),也称效率（efficiency） 用真阳性与真阴性人数之和占受试人数的百分率表示。理想的试验应为100%。
10、其计算公式为： Acc = (a+d)/N 100 ,五、似然比,likelihood ratio，LR 指患病人群中试验结果的概率与无病人群中试验结果概率之比。,阳性似然比（+LR）,用以描述诊断性试验阳性时，患病与不患病的机会比。若该比值越大，患病的概率也越大。,阴性似然比（-LR）,用以描述诊断性试验阴性时，患病与不患病的机会比。若该比值越小，患病的概率也越小。,六、预测值（predictive value，PV）,亦称预告值 表示试验能做出正确判断的概率。,阳性预测值（PPV）,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。,PPV = a / (a+b)
11、100,阴性预测值（NPV）,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。,NPV = d / (c+d)100 ,灵敏度 ，阴性预测值 特异度 ，阳性预测值,预测值与灵敏度、特异度的关系,患病率不变,诊断试验的灵敏度和特异度并不能完全决定试验的阳性预测值，在很大程度上与人群某病的患病率有关。,预测值与灵敏度、特异度、患病率的关系,指经诊断性试验检测的全部病例中真正有病患者所占的比例。 在级别不同的医院中，某种疾病的患者集中程度不同，故患病率差别大，从而影响阳性及阴性预测值的结果。,患病率（Prev）,Prev =,摘自(流行病学进展第4卷，施侣元，1986),
12、灵敏度、特异度和患病率不同时糖尿病诊断结果,患病率：当Sen、Spe不变时，不同患病率的人群中，预测值不同。患病率低时，PV（+）下降；患病率高时，PV（+）上升。在患病率稳定时，Sen升高，PV（+）下降。在患病率稳定时，Spe升高，PV（+）上升。,预测值的影响因素,七、验前概率和验后概率,1. 验前概率(pretest probability),指在诊断试验前被检者可能患病的概率，同患病率就诊率拟诊率,2. 验后概率(posterior probability),是拟得到的某一事件发生的概率，可通过验前概率修正的阳性预测值求得,验后概率=,验前概率灵敏度,验前概率灵敏度+（1验前概率）（
13、1特异度）,思考题1：,某社区的人口为5万人，现拟用血糖试验来筛检糖尿病。不同的筛检标准及其准确性见下表：,血糖试验不同筛检标准的准确性,按下面3种情况，分别列出四格表，通过计算填入相应数字，并计算预测值。 （1）社区患病率为1.0%，筛检标准为 130mg/dl （2）社区患病率为1.0%，筛检标准为 180mg/dl （3）社区患病率为2.0%，筛检标准为 180mg/dl,问题1：,通过本题的学习，试总结各项指标间的相互关系。,问题2：,答案1：,(1)灵敏度和特异度反映试验本身的特性，与患病率无关；但对于同一筛检试验，当筛检标准发生改变时，提高灵敏度，特异度下降；提高特异度，灵敏度下降。(2)在患病率一定时，试验的特异度越高，阳性预测值越高。(3)在筛检标准一定时，患病率越高，阳性预测值越高。,答案2：,小结,3诊断分界点,请阅读以下3篇文献,应用ROC曲线探讨UF-1000i尿沉渣分析仪在快速筛检泌尿系统感染中的应用,ROC曲线分析孕妇血液学指标筛查地中海贫血的价值,利用ROC 曲线分析HBsAg 试验性能,谢谢！,
