流行病學診斷試驗

流行病學診斷試驗第1頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日(二）篩檢試驗1、定義

1975年美國慢性疾病委員會定義：“應用快速的試驗、檢查或其他方法對未被識別的疾病或缺陷作出推測性鑒定。篩檢試驗是從可能無患某病者中查出外表健康而可能患病者。篩檢試驗不是診斷性的，陽性者或可疑陽性者應當指定就醫(yī)，進一步診斷和必要的治療?！庇衅胀êY檢和選擇篩檢兩種第2頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日2、篩檢的目的（1）主要目的是早期發(fā)現(xiàn)和早期確診例如用檢查尿糖篩檢糖尿病，尿糖陽性者再進一步檢查血糖以確定診斷，達到早期診斷、早期治療的目的；（2）研究疾病的自然史，或開展流行病學監(jiān)測。例如篩檢乙型肝炎表面抗原攜帶者；第3頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（3）近年來篩檢較多地應用于及時發(fā)現(xiàn)某病的高危人群，以減緩發(fā)病如篩檢高血壓以預防腦卒中，篩檢高膽固醇血癥以預防冠心病等。（4）開展流行病學監(jiān)測第4頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日

3、篩檢的實施原則（1）被篩檢的疾病是當前重大的公共衛(wèi)生問題。（2）被篩檢的疾病應有恰當?shù)闹委煼椒?。?）被篩檢的疾病，應有可識別的早期客觀指征。（4）有合適的篩檢方法，易為群眾接受，篩檢試驗必須具有快速、經(jīng)濟、有效等特點。第5頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（5）對被篩檢出的疾病應提供進一步確診的條件。（6）對確診的病例，應提供治療，并有統(tǒng)一的治療方案和標準。（7）必須考慮篩檢、診斷與治療等的經(jīng)濟效益。（8）篩檢工作是按計劃定期進行的連續(xù)過程，而不是查完了事。每次篩檢的間隙長短，應根據(jù)各種疾病的自然史特點決定。第6頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日CriteriaforscreeningassessmentACCORDINGTOWILSON&JUNGREN,1968ACCORDINGTOMUIRGRAY1997:

?importanthealthproblem?ifthereisnoRCTbasedintention-to-?acceptedtreatmentforpatientswithtreatevidenceforeffectiveness:dorecognizeddiseasenotscreen.?FacilitiesforDiagnosisandTreatment?Ifthereisthefollowingquestionsavailableshouldbeaddressed:?recognizablelatentorearlysymptomatic?NumberNNT?AndifwewereatstagetheextremesoftheCI??suitabletest?Howmanywillbenegatively?acceptabletestaffected?Andifwewereatthe?understandingofnaturalhistoryoftheextremesoftheCI?condition?Whatarethecostsofthe?policyonwhomtotreataspatientsprogram?Whatbenefitswould?acceptablecostofcase-findingbeobtainediftheresourceswere?Case-findingshouldnotbean‘onceandallocatedtootherprogramsorforall’projectbutacontinuousactivityservices?第7頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日二、診斷（篩檢）試驗的研究方法

1.確定金標準（goldstandard）與標準診斷方法進行盲法比較。金標準是指可靠、公認的診斷方法，它能正確區(qū)分有病和無病，如病理學檢查、尸檢、CT等。

2.選擇研究對象被檢查病例要具有代表性，選擇對照均衡性好，應包括健康人和未患該病的其他病例，說明病例（對照）的來源。

3.樣本大小

4.同步評價

5.確定正常值，陽性臨界點確定第8頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日三、評價診斷（篩檢）試驗的指標

1.真實性（validity）表示一種試驗方法能達到其測量目的程度，即試驗結(jié)果能真實反映實際情況的程度2.可靠性（reliability）指在相同情況下，多次獨立測量所得結(jié)果的穩(wěn)定程度3.預測值（predicativevalue)第9頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（一）評價真實性的指標

病例非病例合計診斷+a(真陽性)b(假陽性)a+b試驗-c(假陰性)d(真陰性)c+d合計a+cb+da+b+c+d第10頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（1）敏感度(sensitivity)正確識別病人的能力。又稱真陽性率。

（2）特異度(specificity)正確識別無病的人的能力。又稱真陰性率。第11頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日

敏感度高和特異度高表示該項診斷不僅對于疾病的識別能力強，遺漏的病例少，而且對有病和無病的鑒別能力較強，很少誤診。第12頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日

（3）

（4）

（5）Youden指數(shù)正確指數(shù)=（a/a+c+d/b+d）100%

第13頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（6）似然比陽性似然比（positivelikelihoodratio)

陽性似然比=真陽性率/假陽性率

=敏感度/1-特異度陰性似然比(negativelikelihoodratio)

陰性似然比=假陰性率/真陰性率

=1-敏感度/特異度第14頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日

例：敏感度=27/37×100%=73%特異度=77/112×100%=69%假陰性率=1-0.73=27%假陽性率=1-0.69=31%Youden指數(shù)=42%陽性似然比=2.34陰性似然比=0.39

喉拭培養(yǎng)（金標準）

陽性陰性合計臨床+27a35b62診斷-10c77d87合計37112149第15頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日影響敏感度和特異度的因素

----試驗的陽性分界點最理想的陽性分界點應該使得在此分界點上診斷試驗的靈敏度和特異度都達到100%，一般這種情況是很難達到的，因為病人和健康人的測定值往往不是完全沒有重疊的，如糖尿病患者和正常人的糖耐量指標就有部分重疊。第16頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日例:血糖試驗診斷糖尿病A:以血糖水平為110mg/dl為陽性分界點血糖病人正常人≥11065263<1105247合計70510第17頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日

B:以130mg/dl為陽性分界點靈敏度=57/70×100%=85.7%特異度=420/510×100%=82.4%血糖病人正常人≥1305790<13013420合計

70510第18頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日C:以150mg/dl為陽性分界點血糖病人正常人≥1504520<15025490合計

70510靈敏度=45/70×100%=64.3%特異度=490/510×100%=96.1%第19頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日血糖水平mg/d敏感度%特異度%801001.29098.67.310097.125.311092.948.412088.668.213085.782.414074.391.215064.396.116055.798.6

陽性分界點改變,敏感度、特異度也改變。分界點越高，敏感度越低，特異度越高。第20頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日第21頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（7）受試者工作特征曲線

(receiveoperatorcharacteristiccurve,ROC曲線）反映靈敏度與特異度之間相互的一種方法：同一種實驗方法中以ROC曲線中最接近圖左上方的點可定為診斷臨界點。對兩種方法進行比較時，可用ROC曲線下面積的大小直觀比較診斷方法好壞。第22頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日例：眼內(nèi)壓診斷青光眼2.9kPa敏感度達100%，能查出所有病人3.5kPa特異度達100%,能排除所有病人2.9~3.5kPa假陽性率、假陰性率兩方面考慮陽性分界點確定：

i)如病死率高，漏診會帶來嚴重后果或早期檢出可以明顯改善預后，則應降低分界點，提高敏感度

ii)如假陽性導致病人身心或經(jīng)濟損失較大，宜提高特異度第23頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日分界點確定原則：1.假陽性率、假陰性率同等重要2.確診試驗費用：高減少靈敏度3.遺漏可能病例的后果：嚴重提高靈敏度4.檢查間隔周期：短可減少靈敏度5.患病率：高應提高靈敏度6.治療需要：會過度應減少靈敏度第24頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（二）可靠性評價在計量資料用標準差或變異系數(shù)第25頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日影響可靠性的因素1.實驗方法本身或儀器的變異2.觀察者測量變異3.調(diào)查對象的生物學（個體）變異在計數(shù)資料用符合率評價可靠性第26頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（三）預測值表示試驗結(jié)果的實際臨床意義

1.陽性預測值PPV

試驗陽性者屬于真病例的概率

PPV=a/a+b×100%2.陰性預測值NPV

試驗陰性者屬于非病例的概率

NPV=d/c+d×100%

第27頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日3.影響因素敏感度愈高，假陰性↓，-PV高特異度愈高，假陽性↓，+PV高患病率愈高，+PV愈高病例非病例合計診斷+a(真陽性)b(假陽性)a+b試驗-c(假陰性)d(真陰性)c+d合計a+cb+da+b+c+d第28頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日例:酸性磷酸酶診斷前列腺癌敏感度=70%特異度=90%

患病率1/10萬+PV%一般人群350.4男性,>75歲5005.6臨床觸及前列腺結(jié)5000093.0

第29頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日DuringasevenyearfollowupProgrammeAreducedtherateofdeathsfrombreastcancerby33%ProgrammeBproducedanabsolutereductionindeathsfrombreastcancerof0.06%ProgrammeCincreasedtherateofpatientssurvivingbreastcancerfrom99.82%to99.88%ProgrammeDmeantthat1592womenneededtobescreenedtopreventondeathfrombreastcancer.第30頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日Interpretingtheinformation

Incidencewithouttreatment(InoT)Incidencewithtreatment(IwthT)RRR=(Inot-IwthT)/InoTARR=InoT-IwthTNNT=1/ARR9.6%2.8%71%6.8%14.796%28%71%68%1.470.096%0.028%71%0.068%1470第31頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日Interpretingtheinformation(2)

RRRifyouwanttosellaninterventionARandNNTifyouhavetodecideonpurchasinganintervention第32頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日Stepsinbuilding2×2tables1.PutaN(100;10,000or100,100)inbottomrightcell2.UseprevalencetocalculateD+total,andbysubtractionD-total3.UsesensitivitytofillD+T+cell4.UsespecificitytofillD-T-cell5.Computeothercells&totals6.CalculatePPVandNPV7.Interpret第33頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日‘Screenfor’gonorrhoeainthreedifferentclinicswithdifferentprevalencePreval(%)

PPV

NPV

Pos

LR

Neq

LR0.54.60%100.00%9.50.1533.30%99.70%9.50.15090.50%94.70%9.50.1第34頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日Systematicscreeningvs.diagnosisDoyouknowmanyGPswhowouldsystematically‘screen’forgonorrhoea?Inclinical,‘diagnostic’decisionmaking(anexerciseinconfirmationandexclusionofhypotheses,basedonsuggestivesymptoms),Se,SpecandLRareequally(ifnotmore)usefulas/thanPV(theprevalenceofGamongpatientswithurethralDischargeprobablyisquitehigh!)第35頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日Alternativeto2×2tablesBayes’theoremPV=P(D+)×P(T+/D+)P(D+)×P(T+/D+)+P(D-)×P(T+/D-)=Pr×SsPr×Ss+(1–Pr)×(1–Sp)Decisiontrees*0.72cured

=0.2412*0.1die=0.0094*0.9survive=0.0844*0.28notcured*0.67completetreatment*0.05heal*0.1die*0.85survive=0.0082=0.0165=0.1402*0.33incompletetreatment0.5detected*0.05heal*0.2die*0.75survive=0.0250=0.1000=0.37500.5notdetectedNCases第36頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日Disease+-+184058Test-2940942

209801000

Se:0.9Spe:0.959Prev:0.02=>PPV:0.310*

Test+0.9(18)0.018*Dis+0.02(18)*Test–0.1(2)0.002*Test–0.959(940)0.940*Dis–0.98(980)*Test+0.41(40)0.040Pop1.0(1000)TotalTest+:(0.018+0.040)=0.058TotalTest+1Dis+:0.018PPV=0.018/0.058=0.310第37頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（四）提高實驗效率的方法1、選擇合適的方法和指標2、選擇患病率較高人群進行建查3、聯(lián)合實驗可提高敏感度或特異度第38頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日

i)平行試驗（并聯(lián)試驗）同時做幾種試驗來診斷疾病，其中有一個陽性結(jié)果就診斷為陽性，可提高敏感度例：靜脈照影（金標準）

+-抗體和描記圖+811091纖維蛋白原掃描-510410986114200

敏感度=94%特異度=91%第39頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日ii)系列試驗（串聯(lián)試驗）同時用幾種方法來診斷疾病，只要有一項為陰性結(jié)果就診斷為陰性，只有所有試驗均陽性才作出陽性診斷，可提高特異度。如：血清酶診斷心肌梗塞敏感度%特異度%CPK試驗9657SGOT試驗9174LDH試驗8791CPK+SGOT+LDH7895第40頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日聯(lián)合試驗判斷方法試驗1試驗2判斷結(jié)果平行試驗++++-+-++---系列試驗++-+---不必做-第41頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日四、篩檢效果的評價（一）生物學效果評價1.新發(fā)現(xiàn)的病例數(shù)如果早期發(fā)現(xiàn)一例病人所獲得的效益一定，則新發(fā)現(xiàn)的病例數(shù)量將與試驗的效益成正相關(guān)（故一般盡量將試驗用于患病率高的人群）2.早期發(fā)現(xiàn)病例對預后的改善程度一項試驗如果能顯著改善疾病預后，降低發(fā)病率、死亡率、合并癥等，其社會、經(jīng)濟效益同步增長

第42頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（二）社會經(jīng)濟學評價1.經(jīng)濟效益評價（1）成本效果分析（cost-effectivenessanalysis）指實施篩檢計劃投入的費用及其獲得的生物學效果的分析。成本包括各種篩檢試驗的花費，所需人力及設備折算。通常可估計平均每個病例的篩查成本及其在健康改善方面取得的效果（如臨床指標的改善和生存期的延長等），并以此計算成本效果的比率，如每延長一年生存期所消耗的成本。第43頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日（2）成本效益分析成本效益分析（cost-benefitanalysis）指篩檢計劃所投入的費用及所獲經(jīng)濟效益的比值。經(jīng)濟效益可以用貨幣單位進行衡量，可用直接和間接投入的成本和直接和間接獲得的效益進行比較。效益除以成本，可計算出單位成本上所獲得的收益大小，供衛(wèi)生當局考慮是否進行該篩檢。

第44頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日3）成本效用分析成本效用分析（cost-utilityanalysis）指篩檢所投入的成本與取得的效用值（如生命質(zhì)量、失能調(diào)整生命年等）的改善情況之間的分析評價方法。第45頁，共54頁，2023年，2月20日，星期日2.社會效益評價篩檢的社會效益是指篩檢給社會、人群的精神和健康所帶來的益處。對于某些疾病，除經(jīng)濟效益外必須考慮社會效益，考慮其對社會環(huán)境和人群健康造成的嚴重危害，如艾滋病、麻風病等