診斷試驗的臨床效能評價課件

診斷試驗的臨床效能評價診斷試驗的臨床效能評價

診斷試驗的臨床效能評價內(nèi)容提要診斷試驗臨床效能評價的意義和內(nèi)容診斷試驗臨床效能評價的研究設(shè)計診斷試驗臨床效能評價方法提高診斷試驗效率的方法參考區(qū)間和醫(yī)學(xué)決定水平診斷試驗的評價原則診斷試驗的臨床效能評價第一節(jié)意義和內(nèi)容一、意義掌握了診斷試驗的臨床效能，就能夠按照循證醫(yī)學(xué)的科學(xué)方法進行醫(yī)療活動。從選擇合理的、可靠的、有效的診斷試驗著手，判斷檢驗結(jié)果對于某種診斷的貢獻有多大，從而確定、考量和執(zhí)行合理的醫(yī)療決策。二、內(nèi)容對一項診斷試驗的評價主要從三個方面予以考慮，即真實性（validity）、可靠性(reliability)和實用性（practicability）。診斷試驗的臨床效能評價（一）真實性基本概念：

要求一項診斷試驗具備能正確地鑒別患某病和未患某病的能力，這種反映患病實際情況的準確程度稱作真實性，亦稱診斷的準確性?；驹恚?/p>

把待評價試驗與金標準試驗比較診斷試驗的臨床效能評價一項診斷試驗的真實性包括靈敏度和特異度兩方面。

靈敏度（sensitivity，Sen）一項診斷試驗?zāi)軐嶋H患病的病例正確地判斷為患某病的能力，即患者被判為陽性的概率。特異度（specificity，Spe）一項診斷試驗?zāi)苷_判斷實際未患某病的病例的能力，即試驗結(jié)果為陰性的比例。診斷試驗的臨床效能評價可靠性（reliability）一項診斷試驗在完全相同的條件下，重復(fù)使用時獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度，一般用符合率來表示。

符合率=（二）可靠性重復(fù)試驗獲得相同結(jié)果的次數(shù)試驗總次數(shù)×100%診斷試驗的臨床效能評價實用性（practicability）儀器設(shè)備、試劑的費用多少、來源、操作難度及效率、效益、效能、不良反應(yīng)、對患者的危險性、患者的依從性等。（三）實用性診斷試驗的臨床效能評價第二節(jié)診斷試驗臨床效能評價的研究設(shè)計確定研究目標是什么？觀察的內(nèi)容？臨床實際意義？試驗的類型？競爭試驗？研究中可能會出現(xiàn)的問題？診斷試驗的臨床效能評價2.

目標患者總體患者的分布特征受試對象的分組

對照組病例組診斷試驗的臨床效能評價3.抽樣計劃探索研究階段挑戰(zhàn)研究階段臨床研究階段診斷試驗的臨床效能評價4.

金標準所謂“金標準”指的是活體組織檢查、病原學(xué)檢查、細胞學(xué)檢查、特殊影像檢查、外科手術(shù)發(fā)現(xiàn)、尸檢結(jié)果、長期隨訪結(jié)果、臨床醫(yī)學(xué)專家共同制定的公認的綜合診斷標準（應(yīng)依據(jù)最新版）等。被公認的診斷疾病最可靠的方法若選擇不妥，可造成錯誤分類，影響對診斷試驗的真確評價。診斷試驗的臨床效能評價5.評價指標靈敏度和特異度最基本的準確度指標準確度、尤登指數(shù)和似然比等綜合指標預(yù)測值受試者工作特征曲線（ROC）

診斷試驗的臨床效能評價6.

估算樣本量新的診斷性試驗是否具有臨床意義，必須與金標準的診斷作對比，每個診斷性試驗的敏感度及特異度均是穩(wěn)定的指標。估算總體率的樣本含量估算方法7.

避免偏倚診斷試驗的臨床效能評價第三節(jié)診斷試驗臨床效能評價方法一、靈敏度和特異度1.靈敏度:（sensitivity,Sen）又稱真陽性率（truepositiverate,TPR），是診斷試驗?zāi)軐嶋H有病的人正確地判為患者的能力，即患者被判為陽性的概率。反映檢出患者的能力，該值愈大，漏診病例（漏診率）愈少，其計算公式：Sen=a/(a+c)診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

a靈敏度

=——×100%a+c診斷試驗的臨床效能評價2.特異度(specificity，Spe)又稱真陰性率（truenegativerate,TNR），在金標準診斷為“無病”的例數(shù)中，某診斷性試驗結(jié)果為陰性的比例。真陰性例數(shù)愈多，則特異度愈高，誤診病例（誤診率）愈少，其計算公式：Spe=d/(b+d)。靈敏度和特異度是矛盾的統(tǒng)一體，如圖4-2所示，他們隨著診斷分界點的變化而變化。診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

d特異度

=——×100%b+d診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

c

漏診率（假陰性率）

=——×100%a+c診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

b

誤診率（假陽性率）

=——×100%b+d診斷試驗的臨床效能評價3.診斷分界點診斷試驗的臨床效能評價4.尤登指數(shù)（Youden’sindex）又稱正確指數(shù)，是指靈敏度和特異度之和減去1，是綜合評價真實性的指標。理想的試驗應(yīng)為1。其計算公式為：尤登指數(shù)=(Sen+Spe)–15.準確度試驗的準確度(accuracy，ACC)，也稱效率（efficiency），可用真陽性與真陰性人數(shù)之和占受試人數(shù)的百分率表示。理想的試驗應(yīng)為100%。其計算公式為：

ACC=(a+d)/N×100％診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

尤登指數(shù)=靈敏度+特異度-1診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

a+d

粗一致性

=————×100%n調(diào)整一致性=?(靈敏度+特異度+陽性預(yù)告值+陰性預(yù)告值)×100%

診斷試驗的臨床效能評價二、預(yù)測值1.陽性預(yù)測值是指真陽性人數(shù)占試驗結(jié)果陽性人數(shù)的百分比，表示試驗結(jié)果陽性者屬于真病例的概率。陽性預(yù)測值計算公式：PPV=a/(a+b)×100％2.陰性預(yù)測值是指真陰性人數(shù)占試驗結(jié)果陰性人數(shù)的百分比，表示試驗結(jié)果陰性者屬于非病例的概率。陰性預(yù)測值計算公式：NPV=d/(c+d)×100％診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陽性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

a

陽性預(yù)告值=——×100%a+b診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

d

陰性預(yù)告值

=——×100%c+d診斷試驗的臨床效能評價一般說來，試驗的靈敏度愈高，陰性預(yù)測值就愈高；特異度愈高的試驗，陽性預(yù)測值就愈好。但診斷試驗的靈敏度和特異度并不能完全決定試驗的陽性預(yù)測值，在很大程度上與人群某病的患病率有關(guān)。陽性預(yù)測值（%）＝(患病率×靈敏度)/[患病率×靈敏度＋（1－患病率）（1－特異度）]×100％陰性預(yù)測值（%）＝[（1－患病率）×特異度]/[（1－患病率）×特異度＋患病率×（1－靈敏度）]×100％診斷試驗的臨床效能評價3.患病率（prevalence,Prev）經(jīng)診斷性試驗檢測的全部病例中，真正“有病”患者所占的比例。計算公式：PREV=(a+c)/(a+b+c+d)診斷試驗的臨床效能評價三、似然比（likelihoodratio，LR）患病人群中試驗結(jié)果的概率與無病人群中試驗結(jié)果概率之比。1．陽性似然比在診斷性試驗中，真陽性率(TPR)與假陽性率(FPR)的比值即為陽性似然比(positivelikelihoodratio,+LR)，可用以描述診斷性試驗陽性時，患病與不患病的機會比。若該比值大于1，則隨比值的增大，患病的概率也增大；若其比值小于1，則患病的概率較小。診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

真陽性率

陽性似然比

=————

假陽性率診斷試驗的臨床效能評價2．陰性似然比在診斷性試驗中，假陰性率(FNR)與真陰性率(TNR)的比值即為陰性似然比(negativelikelihoodratio,-LR)?？捎靡悦枋鲈\斷性試驗陰性時，患病與不患病的機會比。其比值愈大，則患病的概率愈小，其比值愈小，則患病的概率愈大。診斷試驗的臨床效能評價

評價診斷試驗的四格表模式

金標準診斷試驗合計

待評診斷試驗

病

人

非病人

+a(真陽性)b(假陽性)a+b

-c(假陰性)d(真陰性)c+d

合計

a+cb+da+b+c+d（n)

假陰性率

陰性似然比

=————

真陰性率診斷試驗的臨床效能評價四、ROC曲線分析ROC是受試者工作特征（ReceiverOperatingCharacteristic）或相對工作特性曲線（RelativeOperatingCharacteristic）的縮寫。以真陽性率（靈敏度）為縱坐標，假陽性率（1-特異度）為橫坐標作圖所得出的曲線。診斷試驗的臨床效能評價診斷試驗的臨床效能評價ROC曲線的基本原理對于大多數(shù)診斷來說，疾病的概率分布和正常分布是重疊的。任何分界值或閾值都將導(dǎo)致一些具有疾病的病人錯分為正常，或一些沒有疾病的個體錯分為病人，或兩種情況都有。應(yīng)用低的閾值降低假陰性結(jié)果的數(shù)量（高靈敏度），但假陽性的數(shù)量增加（低特異度）；另一方面，增加閾值會增加假陰性（低靈敏度），且降低假陽性的數(shù)量（高特異度）。這樣，在靈敏度和特異度之間成互交的關(guān)系，一個高的靈敏度伴隨著低特異度，而一個低的靈敏度伴有高特異度。對所有可能的閾值計算ROC曲線（ROC）顯示靈敏度和特異度之間相互關(guān)系。圖的縱軸表示靈敏度或真陽性率，水平軸表示假陽性率。在ROC曲線上各個作業(yè)點表示在給定的一個閾值下靈敏度和特異度的組合。ROC曲線越凸越接近左上角，表明其診斷價值越大,越準確，具有直觀性。診斷試驗的臨床效能評價2.ROC曲線的構(gòu)建連續(xù)分組的靈敏度和1-特異度的計算診斷分界點診斷試驗的臨床效能評價3.ROC曲線的臨床應(yīng)用選擇最佳分界值：診斷試驗的準確性診斷效率分析：曲線下面積越大，其診斷價值就越大，它是一種非常直觀的表達方式。對檢測結(jié)果的評價診斷試驗的臨床效能評價五、sROC曲線診斷性試驗的Meta分析診斷試驗的臨床效能評價六、臨床應(yīng)用評價指標的綜合分析靈敏度、特異度是兩個最重要的也是試驗方法固有的指標；陽性及陰性預(yù)測值在指導(dǎo)臨床診斷時比靈敏度、特異度更直觀、更容易理解和應(yīng)用；準確性、尤登指數(shù)及診斷效率只是綜合靈敏度、特異度而計算出來的；“似然比”表達的是在某種診斷性試驗?zāi)硞€數(shù)值范圍內(nèi)患有或不患有某種疾病的概率。似然比是將靈敏度及特異度較好結(jié)合起來的指標；診斷試驗評價的ROC分析方法是目前公認的診斷試驗準確度評價的標準方法，在循證醫(yī)學(xué)、臨床試驗、臨床檢驗、統(tǒng)計模型好壞的判別等方面具有十分重要的應(yīng)用價值。診斷試驗的臨床效能評價1、設(shè)立?？崎T診2、選擇發(fā)病率高的人群診斷3、選擇有特殊臨床表現(xiàn)的人群4、采用聯(lián)合試驗的方法第四節(jié)提高診斷試驗效率的方法診斷試驗的臨床效能評價一、選擇患病率高的人群（高危人群）提高陽性預(yù)測值二、采用聯(lián)合試驗的方法并聯(lián)試驗串聯(lián)試驗診斷試驗的臨床效能評價1．并聯(lián)試驗（paralleltest）并聯(lián)試驗又稱平行試驗。這種方法的作法是同時作幾項診斷試驗，只要其中一項為陽性就可診斷患某病。與單項診斷試驗比較，并聯(lián)試驗可提高靈敏度和陰性預(yù)測值，卻使特異度和陽性預(yù)測值下降，即并聯(lián)試驗使漏診率下降，卻增加了假陽性率。若臨床醫(yī)師需要一項靈敏度高的診斷試驗，而此時只有兩項或多項不十分靈敏的診斷方法，并聯(lián)試驗是他首選的方法。2．串聯(lián)試驗（serialtest）串聯(lián)試驗也稱系列試驗。這種方法是依次順序地作幾項試驗，但只有全部試驗皆呈現(xiàn)陽性時才能作出診斷。具體的作法如表4-12所示。由于需要取得前一項診斷的結(jié)果才能作另一項試驗，因而串聯(lián)試驗要用去一段時間。臨床上是先作較簡單、安全的試驗，當出現(xiàn)陽性結(jié)果時，再作比較復(fù)雜或有一定危險的試驗。診斷試驗的臨床效能評價不同的估計患病率人群做心電圖運動試驗的預(yù)告值估計患病率試驗陽性試驗陰性（%）預(yù)告值（%）預(yù)告值（%）

909729809248708861608271507579406785305790204394102597診斷試驗的臨床效能評價

聯(lián)合試驗的判定方法

聯(lián)合試驗方式結(jié)果判斷結(jié)果

試驗1試驗2平行試驗(并聯(lián))+++

+-+

-++

---系列試驗(串聯(lián))+++

+--

-不必作-

診斷試驗的臨床效能評價平行試驗的特點

提高靈敏度，特異度低，漏診率低平行試驗的適用情況：

（1）急需迅速作出診斷，如對急癥、復(fù)診困難的外地病人；

（2）單項試驗靈敏度不高，需要一種靈敏的試驗。

診斷試驗的臨床效能評價系列試驗的特點：

提高特異度，靈敏度低，誤診率低系列試驗的適用情況：

（1）不需迅速作出診斷，如長期隨訪的病人；

（2）單項試驗特異度不高；

（3）某些試驗昂貴或有危險性時，先做簡單安全的試驗。若兩試驗其余條件相同，應(yīng)首先使用特異度高的試驗。

診斷試驗的臨床效能評價第五節(jié)參考區(qū)間和醫(yī)學(xué)決定水平一、確定參考范圍的通常做法和要求

1、參考人群的特點及其選擇:性別、年齡、職業(yè)、身高、體重、習(xí)慣、遺傳、種族與地理位置。2、取標本時的環(huán)境與生理條件:緊張、運動、姿勢、飲食(包括酒與飲料)、空腹時間、吸煙、住院或非住院、內(nèi)分泌及生殖狀況(月經(jīng)、妊娠、口服避孕藥)及藥物。

3、標本的收集與貯存:動脈血、毛細管血或靜脈血，有無用止血帶，收集時間、抗凝劑、抽血與分離血漿(清)的間隔時間，標本運輸、分析前貯存的溫度及時間，冰凍、融化、溶血。尿的一部分或24小時總量，防腐劑種類等。4、所用分析方法的可靠性:準確度、精密度，質(zhì)量控制情況等。統(tǒng)計方法:如數(shù)據(jù)的分布形式、局外值排除、參考范圍劃定的方法。診斷試驗的臨床效能評價二、醫(yī)學(xué)決定水平

醫(yī)學(xué)決定水平是臨床處理病人的“閥值”，不同于一般所謂的分界值(高限或低限)，同一試驗可以定幾個醫(yī)學(xué)決定水平。檢查所得數(shù)據(jù)高于或低于某個醫(yī)學(xué)決定水平時，醫(yī)生應(yīng)采取對策，如:①制定進一步檢查計劃；②采取治療措施；③估計預(yù)后。例如診斷肝癌的AFP檢查，參考范圍是AFP<25ug/L，>25ug/L為肝炎、肝硬化等其他疾病，>400ug/L為原發(fā)性肝癌的閾值，這個值是參考值的16倍。診斷試驗的臨床效能評價第六節(jié)診斷試驗的評價原則

1．是否與金標準診斷試驗進行比較

2．研究對象的選擇是否有代表性

3．測量是否客觀和可靠

4．截斷點的選擇是否恰當

5．診斷試驗的真實性和可靠性如何

6．診斷試驗的應(yīng)用性如何診斷試驗的臨床效能評價一、真實性評價即該試驗臨床應(yīng)用價值的“證據(jù)”是否真實和可信，主要包括:是否將該試驗與標準診斷法（金標準）作過對比研究？對比研究是否采用了盲法？被檢查的病例是否包括各型病例（輕、重、治療、未治療）及個別易于混淆的病例？還是僅觀察了病程中某一時期的病例？對照組只有正常人對照組而有無相關(guān)疾病組？診斷試驗的臨床效能評價3.

正常參考范圍及臨界值確定是否可靠、合理？參考范圍及臨界值是判斷檢測結(jié)果是否正常的依據(jù)。4.

該試驗臨