流行病學：篩檢與診斷試驗

1、1 概述概述 篩檢和診斷試驗的評價篩檢和診斷試驗的評價 提高篩檢效率方法提高篩檢效率方法 2 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 一一 篩檢篩檢(screening test)(screening test) 1 1 定義定義 通過快速的試驗和其他檢測措通過快速的試驗和其他檢測措 施，在健康的人群中去施，在健康的人群中去主動發(fā)現(xiàn)主動發(fā)現(xiàn)那些那些 未被識別的病人或有缺陷的人。篩檢未被識別的病人或有缺陷的人。篩檢 僅是一個初步檢查，對篩檢試驗陽性僅是一個初步檢查，對篩檢試驗陽性 者必須進一步確診，對確診病人再采者必須進一步確診，對確診病人再采 取必要的治療措施。取必要的治療措施。 3 4 篩查起源于篩查起源

2、于1919世紀的結(jié)核病預世紀的結(jié)核病預 防。一直以來廣泛運用于慢性病防。一直以來廣泛運用于慢性病 的早期診斷。從疾病防治的過程的早期診斷。從疾病防治的過程 來看，它屬于來看，它屬于一級和二級預防一級和二級預防； 篩檢篩檢(screening test)(screening test) 5 從從對象和目的對象和目的來看，它具有來看，它具有 突出的公共衛(wèi)生突出的公共衛(wèi)生(Public Health) 意義；意義； 從從實施實施來看，它要求檢測方來看，它要求檢測方 法快速、簡便、經(jīng)濟、安全。法快速、簡便、經(jīng)濟、安全。 人群人群 篩檢試驗篩檢試驗 篩檢試驗陰性篩檢試驗陰性 篩檢試驗陽性篩檢試驗陽性 診

3、斷試驗陰性診斷試驗陰性 篩檢試驗陽性篩檢試驗陽性 診斷試驗診斷試驗 診斷試驗陽性診斷試驗陽性 篩檢試驗流程圖解篩檢試驗流程圖解 6 2 2 篩檢的分類篩檢的分類 按對象范圍按對象范圍 整群篩檢整群篩檢(mass screening) 對一定范圍內(nèi)人群的全體對象開展普遍篩對一定范圍內(nèi)人群的全體對象開展普遍篩 查，也稱普查查，也稱普查 選擇性篩檢選擇性篩檢(selective screening) 根據(jù)流行病學特征選擇高危人群進行篩檢根據(jù)流行病學特征選擇高危人群進行篩檢 7 按項目多少按項目多少 單項篩檢（單項篩檢（single screening) 用一用一 種篩檢試驗檢查某一疾病。種篩檢試驗檢

4、查某一疾病。 多項篩檢（多項篩檢（multiple screening)同同 時使用多項篩檢試驗方法篩查多個疾時使用多項篩檢試驗方法篩查多個疾 病。病。 8 按目的不同按目的不同 治療性篩檢（治療性篩檢（single screening) 為為 了早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療了早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療。 預防性篩檢（預防性篩檢（multiple screening) 為查出某病的高危人群，進行健康教為查出某病的高危人群，進行健康教 育等措施的干預和采取必要的治療育等措施的干預和采取必要的治療。 9 3 3 篩檢的目的篩檢的目的 達到二級預防：達到二級預防：“三早三早”措施措施 達到一級預防

5、：危險因素的篩檢可達到一級預防：危險因素的篩檢可 使某些慢性病達到使某些慢性病達到一級預防一級預防 了解疾病的自然史了解疾病的自然史 開展流行病學監(jiān)測開展流行病學監(jiān)測 10 （1 1） 篩檢的疾病應是重大的篩檢的疾病應是重大的社社 會問題會問題，即勞動力的喪失、資源，即勞動力的喪失、資源 的消耗、對家庭和社會的影響較的消耗、對家庭和社會的影響較 大的嚴重病、多發(fā)病大的嚴重病、多發(fā)病 11 4 4 篩檢實施的原則篩檢實施的原則 （2 2） 有有效的有有效的治療方法治療方法：如果：如果 對篩檢出來的疾病或缺陷毫無治對篩檢出來的疾病或缺陷毫無治 療辦法與措施，或治療效果不明療辦法與措施，或治療效果不

6、明 顯，則沒有篩檢的必要顯，則沒有篩檢的必要 12 （3 3） 有有進一步進一步確診的方法與條件確診的方法與條件 （4 4） 該病的自然史明確該病的自然史明確 （5 5） 具有較長的可識別的潛伏期具有較長的可識別的潛伏期 或臨床前期：如果可識別的潛伏期或臨床前期：如果可識別的潛伏期 太短，通過篩檢發(fā)現(xiàn)的病例數(shù)較少太短，通過篩檢發(fā)現(xiàn)的病例數(shù)較少 13 （6 6）效益要高于成本效益要高于成本，篩檢費用，篩檢費用 要與整個醫(yī)療費用相平衡。要與整個醫(yī)療費用相平衡。 （7 7）篩檢工作應是一項）篩檢工作應是一項連續(xù)性工連續(xù)性工 作作，而不應該是一次性的計劃。，而不應該是一次性的計劃。 14 （8 8）篩

7、檢方法必須有高的）篩檢方法必須有高的準確性和準確性和 可靠性可靠性，且方法簡便、價廉、安，且方法簡便、價廉、安 全性好，易為檢查者掌握并為被全性好，易為檢查者掌握并為被 檢查者樂于接受。檢查者樂于接受。 15 （1 1）造成巨大的衛(wèi)生資源的浪費，如篩檢疾）造成巨大的衛(wèi)生資源的浪費，如篩檢疾 病的發(fā)病率、死亡率很低時。病的發(fā)病率、死亡率很低時。 （2 2） 給病人或高危人群帶來很大的精神壓給病人或高危人群帶來很大的精神壓 力，如被篩檢的疾病無有效的治療方法。力，如被篩檢的疾病無有效的治療方法。 （3 3） 給社會造成壓力。從社會、經(jīng)濟、人給社會造成壓力。從社會、經(jīng)濟、人 文等多方面考慮。文等多方

8、面考慮。 16 不適宜篩檢條件不適宜篩檢條件 多形性卟啉癥是一種罕見的遺傳性多形性卟啉癥是一種罕見的遺傳性 肝代謝異常，一般情況下不表現(xiàn)任何肝代謝異常，一般情況下不表現(xiàn)任何 癥狀，但如果由于偶服巴比妥類或磺癥狀，但如果由于偶服巴比妥類或磺 胺類藥物，則有造成麻痹而死亡的危胺類藥物，則有造成麻痹而死亡的危 險。險。 17 例子例子 目前已可應用一種糞便生化試驗篩檢目前已可應用一種糞便生化試驗篩檢 出該種隱性病例。篩檢試驗的費用為出該種隱性病例。篩檢試驗的費用為2 2 元元/ /人人。據(jù)估計，人群中該病的患病率。據(jù)估計，人群中該病的患病率 為為4/4/百萬百萬，隱性病例誤服上述兩藥后，隱性病例誤服

9、上述兩藥后 急性發(fā)作的發(fā)生率為急性發(fā)作的發(fā)生率為2525，發(fā)作者的，發(fā)作者的 病死率為病死率為2525。 18 例子例子 試問試問: :應用上述篩檢試驗進行應用上述篩檢試驗進行 篩檢是否恰當可行？篩檢是否恰當可行？ 19 答案：答案： 假設我們要挽救這種疾病一假設我們要挽救這種疾病一 個患者的生命，需要篩檢個患者的生命，需要篩檢400400百百 萬人，花費萬人，花費800800百萬元。實際上百萬元。實際上 不可行。不可行。 20 領先時間領先時間( (lead time):lead time):是指從篩是指從篩 檢發(fā)現(xiàn)到該病人因癥狀而去就診檢發(fā)現(xiàn)到該病人因癥狀而去就診 的時間間隔。領先時間長的

10、疾病，的時間間隔。領先時間長的疾病， 在篩檢發(fā)現(xiàn)后，有時間加以診斷、在篩檢發(fā)現(xiàn)后，有時間加以診斷、 治療。其結(jié)果優(yōu)于癥狀明顯后自治療。其結(jié)果優(yōu)于癥狀明顯后自 動就醫(yī)的。動就醫(yī)的。 21 領先時間偏倚領先時間偏倚(lead time bias)(lead time bias) 篩檢診篩檢診斷斷時間時間和和臨臨床床診診斷斷時間時間之差之差 被解被解釋為釋為因因篩檢篩檢而延而延長長的生存的生存時間時間 22 二二 診斷試驗診斷試驗 以以可疑可疑病人為觀察對象，在可病人為觀察對象，在可 疑患某病者中進一步把病人與可疑患某病者中進一步把病人與可 疑有病但實際無病者區(qū)別開來。疑有病但實際無病者區(qū)別開來。

11、23 篩檢試驗篩檢試驗診斷試驗診斷試驗 對象對象健康人或無癥狀的病人健康人或無癥狀的病人可疑的病人可疑的病人 目的目的把病人及可疑病人與無病把病人及可疑病人與無病 者區(qū)分開來者區(qū)分開來 病人與可疑有病病人與可疑有病 但實際無病的人但實際無病的人 區(qū)分開來區(qū)分開來 要求要求快速、簡便、高靈敏度快速、簡便、高靈敏度科學性、準確性科學性、準確性 費用費用簡單、廉價簡單、廉價 一般花費較貴一般花費較貴 處理處理陽性者須進一步作診斷試陽性者須進一步作診斷試 驗以便確診驗以便確診 結(jié)果陽性者要隨結(jié)果陽性者要隨 之以治療之以治療 篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別篩檢試驗與診斷試驗的區(qū)別 25 三三 篩檢和診斷試驗的

12、研究方法篩檢和診斷試驗的研究方法 1. 1. 選擇標準方法（金標準）選擇標準方法（金標準） （Gold StandardGold Standard） 指的是一種公認的，可靠的能指的是一種公認的，可靠的能 將有病和無病分開的標準方法。將有病和無病分開的標準方法。 26 將研究人群準確地分為有病將研究人群準確地分為有病 和無病兩組和無病兩組 * *病理學檢查、手術、尸體解剖、病理學檢查、手術、尸體解剖、 特殊的影像學診斷、微生物學培特殊的影像學診斷、微生物學培 養(yǎng)以及生物學標志具有檢測是具養(yǎng)以及生物學標志具有檢測是具 有普遍意義的有普遍意義的金標準金標準 27 28 q 冠心病冠心病: : 冠狀動

13、脈造影冠狀動脈造影 q 腫瘤腫瘤: : 病理學檢查病理學檢查 29 q 冠心病冠心病: :冠狀動脈造影冠狀動脈造影 q 腫瘤腫瘤: :病理學檢查病理學檢查 q 腎結(jié)石腎結(jié)石: :手術發(fā)現(xiàn)手術發(fā)現(xiàn) 30 金標準具有金標準具有創(chuàng)傷性創(chuàng)傷性，因此探求一些，因此探求一些 新的診斷方法（診斷試驗），并比新的診斷方法（診斷試驗），并比 較其與金標準的差別、得失及推廣較其與金標準的差別、得失及推廣 價值有現(xiàn)實意義。價值有現(xiàn)實意義。 31 The best available test that is used as comparison is called the GOLD STANDARD Need to

14、 remember that all gold standards are actually gold, though: new test may be better than the gold standard 評價診斷試驗基本原理評價診斷試驗基本原理 （Basic principleBasic principle ） 用金標準進行檢查或檢驗，可用金標準進行檢查或檢驗，可 將試驗對象分為兩組，即金標準確診將試驗對象分為兩組，即金標準確診 的的患某病組患某病組及金標準排除的及金標準排除的未患某未患某 病組病組。 用新方法進行的診斷試驗所得出用新方法進行的診斷試驗所得出 的患病與未患病的結(jié)果分別

15、與金的患病與未患病的結(jié)果分別與金 標準方法所得出患病與未患病的標準方法所得出患病與未患病的 結(jié)果比較結(jié)果比較，根據(jù)其是否一致對試，根據(jù)其是否一致對試 驗方法進行評價。驗方法進行評價。 33 如果新方法試驗所得的結(jié)如果新方法試驗所得的結(jié) 果與金標準試驗所得結(jié)果果與金標準試驗所得結(jié)果符符 合程度合程度越高，這個新方法的越高，這個新方法的 診斷價值就越高診斷價值就越高，反之亦然。，反之亦然。 34 血清肌酸磷酸激酶血清肌酸磷酸激酶 測定診斷急性心肌梗死測定診斷急性心肌梗死 血清磷酸血清磷酸 急性心肌梗死（金標準判定）急性心肌梗死（金標準判定） 肌酸激酶肌酸激酶 有有 無無 合計合計 陽性陽性 225

16、 24225 24 陰性陰性 25 121 14625 121 146 合合 計計 145 395145 395 250 249 36 2. 2. 選擇病例選擇病例 病例的代表性：病例的代表性： 臨床各型臨床各型 ( ( 輕、中、重輕、中、重 ) ) 臨床各期臨床各期 ( ( 早、中、晚早、中、晚 ) ) 有無并發(fā)癥有無并發(fā)癥 37 3. 3. 選擇對照選擇對照 * *需要與研究疾病鑒別的需要與研究疾病鑒別的 其他病人其他病人 * *健康人健康人 4 4 樣本大小的計算樣本大小的計算 樣本量有關的因素樣本量有關的因素 靈敏度靈敏度 特異度特異度 顯著性檢驗水平顯著性檢驗水平 容許誤差容許誤差

17、38 39 n = 2 （1-p)p n:n:樣本量樣本量 ：標準正態(tài)離差標準正態(tài)離差 ：容許誤差，一般在容許誤差，一般在0.05-0.100.05-0.10 P P：靈敏度或特異度，靈敏度估計病靈敏度或特異度，靈敏度估計病 例組，特異度估計對照組樣本量例組，特異度估計對照組樣本量 40 5 5 資料整理資料整理 金標準金標準 合計合計 有病有病無病無病 試試 驗驗 陽性陽性 真陽性真陽性(a)(a) 假陽性假陽性(b) (b) 總陽性人數(shù)總陽性人數(shù) (r(r1 1) ) 陰性陰性 假陰性假陰性(c)(c) 真陰性真陰性(d)(d) 總陰性人數(shù)總陰性人數(shù) (r(r2 2) ) 合計合計 患者總

18、數(shù)患者總數(shù) (c(c1 1) ) 正常人總數(shù)正常人總數(shù) (c(c2 2) ) 受檢總?cè)藬?shù)受檢總?cè)藬?shù)(N)(N) 41 第二節(jié)第二節(jié) 篩檢和診斷試驗的評價篩檢和診斷試驗的評價 將待評篩檢試驗與診斷目標疾病的將待評篩檢試驗與診斷目標疾病的 標準方法標準方法-“-“金標準金標準”進行同步盲法進行同步盲法 比較，判定對疾病比較，判定對疾病“診斷診斷”的真實性的真實性 和價值。和價值。 42 43篩查和診斷方法的評價與選擇程序篩查和診斷方法的評價與選擇程序 金標準金標準特特 定定 人人 群群 病病 人人 非非 病病 人人 待評價篩待評價篩 查方法查方法 評價指標評價指標 陽陽 性性 陰陰 性性 陽性陽性

19、 陰陰 性性 一一 評價方法評價方法 44 評價篩檢和診斷試驗的四格表評價篩檢和診斷試驗的四格表 金標準金標準 篩檢試驗篩檢試驗病例組病例組非病例組非病例組合計合計 陽性陽性a a（真陽性）（真陽性）b b（假陽性）（假陽性）a+ba+b 陰性陰性c c（假陰性）（假陰性）d d（真陰性）（真陰性）c+dc+d 合計合計a+ca+cb+db+da+b+c+da+b+c+d 45 評價指標評價指標 真實性真實性 可靠性可靠性 效益效益 46 真實性真實性(validity) 又稱準確度又稱準確度(accuracy)和效度和效度 (validity)，是指診斷試驗所獲得測量值，是指診斷試驗所獲得測

20、量值 與實際情況的符合程度。與實際情況的符合程度。 靈敏度、特異度、假陰性率、假陽性靈敏度、特異度、假陰性率、假陽性 率、約登指數(shù)、似然比率、約登指數(shù)、似然比 （一）真實性（一）真實性 1 1 靈敏度靈敏度( (Sensitivity, Se)Sensitivity, Se) 又稱真陽性率，是指將實際有病的人又稱真陽性率，是指將實際有病的人 正確地判斷為患者的能力。正確地判斷為患者的能力。( (a/a+c) a/a+c) 100100； 47 二評價篩檢和診斷試驗的指標二評價篩檢和診斷試驗的指標 是是 否否 陽性陽性 a a b b 陰性陰性 c c d d 假陰性率假陰性率(false ne

21、gative rate, FN)，又，又 稱漏診率，是將實際有病者判斷為非稱漏診率，是將實際有病者判斷為非 病者的百分率病者的百分率(c/a+c) 100； 。 48 是是 否否 陽性陽性 a a b b 陰性陰性 c c d d 2 2 特異度特異度( (Specificity, Sp)Specificity, Sp) 又稱真陰性率，是在金標準診斷為又稱真陰性率，是在金標準診斷為 “無病無病”的例數(shù)中，經(jīng)診斷試驗檢測的例數(shù)中，經(jīng)診斷試驗檢測 為陰性例數(shù)的比例，將該試驗將實際為陰性例數(shù)的比例，將該試驗將實際 無病的人正確判為非患者的百分比無病的人正確判為非患者的百分比 ( (d/b+d) d/

22、b+d) 100100 ； 49 是是 否否 陽性陽性 a a b b 陰性陰性 c c d d 假陽性率假陽性率(false positive rate，F(xiàn)P)又又 稱誤診率，是由金標準診斷為稱誤診率，是由金標準診斷為“無病無病” 的例數(shù)中，診斷試驗結(jié)果為陽性的比的例數(shù)中，診斷試驗結(jié)果為陽性的比 例，即指實際無病而被該試驗錯誤地例，即指實際無病而被該試驗錯誤地 判斷為有病的百分比判斷為有病的百分比 ( (b/b+d) b/b+d) 100100 ； 假陽性率假陽性率1 1特異度。特異度。 50 是是 否否 陽性陽性 a a b b 陰性陰性 c c d d 某人應用酶聯(lián)免疫吸附試驗法某人應用

23、酶聯(lián)免疫吸附試驗法 （ELISAELISA）檢測血清中癌胚抗原（檢測血清中癌胚抗原（CEACEA） 以篩檢結(jié)、直腸癌。應用該篩檢試驗以篩檢結(jié)、直腸癌。應用該篩檢試驗 對部分結(jié)、直腸癌病人和正常人血清對部分結(jié)、直腸癌病人和正常人血清 中的中的CEACEA進行檢測，結(jié)果如下表。進行檢測，結(jié)果如下表。 51 結(jié)、直腸癌病人與正常人血清結(jié)、直腸癌病人與正常人血清CEACEA測測 定結(jié)果定結(jié)果 陽性陽性 陰性陰性 52 假陰性率假陰性率=1-=1-Se=3/17=17.65%Se=3/17=17.65% 假陽性率假陽性率=1-=1-Sp=2/101=1.98%Sp=2/101=1.98% 53 假陽性假

24、陽性 假陰性假陰性 真陽性真陽性 真陰性真陰性 靈敏度與特異度的關系靈敏度與特異度的關系 靈敏度和特異度的特點靈敏度和特異度的特點 當試驗方法和陽性標準固定時，每個當試驗方法和陽性標準固定時，每個 診斷試驗的靈敏度和特異度是恒定的。診斷試驗的靈敏度和特異度是恒定的。 改變篩檢試驗正常和異常的臨界點會改變篩檢試驗正常和異常的臨界點會 影響靈敏度和特異度。影響靈敏度和特異度。SeSe高，高，SpSp就降就降 低，同樣的，低，同樣的， SpSp高，高，SeSe就降低就降低 55 選擇標準的原則選擇標準的原則 如果疾病的早期或及時診斷將有如果疾病的早期或及時診斷將有 利于病人的治療和康復，漏診將利于病

25、人的治療和康復，漏診將 會造成嚴重的后果，并用現(xiàn)成的會造成嚴重的后果，并用現(xiàn)成的 治療方法，應將試驗的診斷標準治療方法，應將試驗的診斷標準 定在高靈敏度的水平，盡量把病定在高靈敏度的水平，盡量把病 人測出來人測出來 56 對于一些治療效果不理想的疾病，對于一些治療效果不理想的疾病， 而誤診將會對病人造成嚴重的心而誤診將會對病人造成嚴重的心 理、生理和經(jīng)濟上的影響，應將理、生理和經(jīng)濟上的影響，應將 標準定在高特異度的水平，盡量標準定在高特異度的水平，盡量 排除病人排除病人 57 當靈敏度和特異度同等重要當靈敏度和特異度同等重要 時？選擇哪個指標？時？選擇哪個指標？ 可選約登指數(shù)可選約登指數(shù) 似然

26、比似然比 58 3 3 正確診斷指數(shù)（約登指數(shù)正確診斷指數(shù)（約登指數(shù)Youdens Youdens index, YIindex, YI），綜合評價真實性的指標，反），綜合評價真實性的指標，反 映了診斷試驗發(fā)現(xiàn)病人與非病人的總的能映了診斷試驗發(fā)現(xiàn)病人與非病人的總的能 力。力。 r r 1 1（假陽性率假陰性率）（假陽性率假陰性率） （靈敏度特異度）（靈敏度特異度）1 1 r r值范圍在值范圍在0101之間。之間。r r越大，準確性越高，越大，準確性越高， 試驗的真實性越好。試驗的真實性越好。 59 4 4 似然比似然比(likelihood ratio, LR)(likelihood rati

27、o, LR) 是同時反映靈敏度和特異度的是同時反映靈敏度和特異度的復合復合 指標指標 即篩檢或診斷試驗中病例組出現(xiàn)某即篩檢或診斷試驗中病例組出現(xiàn)某 種檢驗結(jié)果的概率與對照組中出現(xiàn)相種檢驗結(jié)果的概率與對照組中出現(xiàn)相 應結(jié)果的概率之比。應結(jié)果的概率之比。 60 陽性似然比陽性似然比( (positive likehood ratio, LR)： 病人中出現(xiàn)某種檢測結(jié)果陽性的概病人中出現(xiàn)某種檢測結(jié)果陽性的概 率是非病人的多少倍率是非病人的多少倍 61 特特異異度度 靈靈敏敏度度 假假陽陽性性率率 真真陽陽性性率率 1 LR 診斷（篩檢）試驗結(jié)果呈現(xiàn)陽診斷（篩檢）試驗結(jié)果呈現(xiàn)陽 性時實際患病與不患病機

28、會的性時實際患病與不患病機會的 比，比，陽性似然比越大診斷的價陽性似然比越大診斷的價 值越高值越高 62 陰性似然比陰性似然比(negative likehood ratio, -LR)： 篩檢試驗結(jié)果的假陰性率與真陰篩檢試驗結(jié)果的假陰性率與真陰 性率之比性率之比 63 特特異異度度 靈靈敏敏度度 真真陰陰性性率率 假假陰陰性性率率 1 LR 病人中出現(xiàn)某種檢測結(jié)果陰性的病人中出現(xiàn)某種檢測結(jié)果陰性的 概率是非病人的多少倍，表示錯概率是非病人的多少倍，表示錯 判陰性的可能性是正確判斷陰性判陰性的可能性是正確判斷陰性 可能性的倍數(shù)?？赡苄缘谋稊?shù)。-LR-LR越小，診斷價越小，診斷價 值越高值越高

29、64 受試者工作特征曲線受試者工作特征曲線 ROC曲線曲線(receiver operator characteristic curve)，依據(jù)專業(yè)知識，對病例組和對照組，依據(jù)專業(yè)知識，對病例組和對照組 測定結(jié)果進行分析，確定測定值的上下限、測定結(jié)果進行分析，確定測定值的上下限、 組距以及分界值，按選擇的組距間隔列出累組距以及分界值，按選擇的組距間隔列出累 積頻數(shù)分布表，分別計算出所有分界值的靈積頻數(shù)分布表，分別計算出所有分界值的靈 敏度，以敏度，以靈敏度為縱坐標靈敏度為縱坐標（真陽性率），（真陽性率），1- 特異度為橫坐標特異度為橫坐標（假陽性率），將所有分界（假陽性率），將所有分界 值的靈

30、敏度和值的靈敏度和1-特異度對應的點連成的曲線。特異度對應的點連成的曲線。 65 完美診斷試驗完美診斷試驗 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.00.20.40.60.81.0 FPR T P R 無用診斷試驗無用診斷試驗 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.00.20.40.60.81.0 FPR T P R 完美與無用的完美與無用的ROCROC曲線曲線 真真 陽陽 性性 率率 即即 靈靈 敏敏 度度 假陽性率假陽性率 即即1 1特異度特異度 機率線(chance line) (diagonal reference line) 診斷準確度較低（診斷準確度較低（

31、 0.9） 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.00.20.40.60.81.0 FPR T P R A 0.938 ROCROC曲線下面積（曲線下面積（AreaArea）與診斷準確度高低）與診斷準確度高低 高高 0.90-1.00 = excellent (A)0.90-1.00 = excellent (A) 中中 0.80-0.90 = good (B) 0.70-0.80 = fair 0.80-0.90 = good (B) 0.70-0.80 = fair (C)(C) 低低 0.60-0.70 = poor (D) 0.50-0.60 = fail 0.60-0.

32、70 = poor (D) 0.50-0.60 = fail (F)(F) 68 采用骨髓診斷作為金標準，對采用骨髓診斷作為金標準，對 100100例缺鐵性貧血疑似患者進行確診，例缺鐵性貧血疑似患者進行確診， 患該病者為異常組患該病者為異常組(34(34例例) )，未患該病，未患該病 者為正常組者為正常組(66(66例例) )。為了考察紅細胞。為了考察紅細胞 平均容積（平均容積（MCVMCV）診斷缺鐵性貧血的）診斷缺鐵性貧血的 效果，測得每一個體的效果，測得每一個體的MCVMCV值如下：值如下： 69 表表 紅細胞平均容積紅細胞平均容積 骨骨 髓髓 診診 斷斷 MCVMCV結(jié)果結(jié)果 正正 常常

33、 組組 6060 6666 6868 6969 7171 7171 7373 7474 7474 7474 7676 7777 7777 7777 7777 7878 7878 7979 7979 8080 8080 8181 8181 8181 8282 8282 8383 8383 8383 8383 8383 8383 8383 8484 8484 8484 8484 8585 8585 8686 8686 8686 8787 8888 8888 8888 8989 8989 8989 9090 9090 9191 9191 9292 9393 9393 9393 9494 9494 9

34、494 9494 9696 9797 9898 1010 0 0 1010 3 3 異異 常常 組組 5252 5858 6262 6565 6767 6868 6969 7171 7272 7272 7373 7373 7474 7575 7676 7777 7777 7878 7979 8080 8080 8181 8181 8181 8282 8383 8484 8585 8585 8686 8888 8888 9090 9292 實例：實例：MCVMCV診斷缺鐵性貧血診斷缺鐵性貧血 連續(xù)性資料的兩組頻率分布連續(xù)性資料的兩組頻率分布 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 5

35、56065707580859095100105 組段上限值 異常組頻率異常組頻率正常組頻率正常組頻率 實例的實例的SPSSSPSS輸入格式輸入格式 State VariableState Variable 骨髓診斷骨髓診斷 Test VariableTest Variable MCVMCV結(jié)果結(jié)果 0 0正常組正常組 1 1異常組異常組 Value of State Variable：1 SPSS的的GraphsROC Curve界面界面 如果試如果試 驗測量驗測量 值越小值越小 患病的患病的 可能性可能性 越大時越大時 應改變應改變 默認的默認的 Option s SPSS輸出結(jié)果 C Ca

36、 as se e P Pr ro oc ce es ss si in ng g S Su um mm ma ar ry y 34 66 骨髓診斷 Positive a Negative Valid N (listwise) Smaller values of the test result variable(s) indicate stronger evidence for a positive actual state. The positive actual state is 1. a. SPSS輸出結(jié)果輸出結(jié)果 SPSS輸出結(jié)果輸出結(jié)果 A Ar re ea a U Un nd de e

37、r r t th he e C Cu ur rv ve e Test Result Variable(s): mcv結(jié)果 .717.053.000.614.820 AreaStd. Error a Asymptotic Sig. b Lower Bound Upper Bound Asymptotic 95% Confidence Interval The test result variable(s): mcv結(jié)果 has at least one tie between the positive actual state group and the negative actual stat

38、e group. Statistics may be biased. Under the nonparametric assumption a. Null hypothesis: true area = 0.5 b. SPSS輸出結(jié)果輸出結(jié)果 77 某放射醫(yī)生將已知實際某放射醫(yī)生將已知實際 分類的影像，按肯定正常、可分類的影像，按肯定正常、可 能正常、疑似異常、可能異常、能正常、疑似異常、可能異常、 肯定異常，分別分為肯定異常，分別分為1 1、2 2、3 3、 4 4、5 5五類。五類。 表 表 單個診斷試驗的有序分類資料單個診斷試驗的有序分類資料 分類 12345 合計 正常組 35 68

39、49 29 12 193= nn 異常組 2 3 8 16 12 41= na State Variable Test Variable Frequency Variable 實例：放射醫(yī)生影像分類實例：放射醫(yī)生影像分類 單個有序分類資料的兩組頻率分布單個有序分類資料的兩組頻率分布 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 12345 分類 異常組頻率異常組頻率正常組頻率正常組頻率 實例的實例的SPSSSPSS輸入格式輸入格式 State Variable State Variable 組別組別 Test VariableTest Varia

40、ble 診斷分類診斷分類 0 0正常組正常組 1 1異常組異常組 Value of State Value of State VariableVariable：1 1 SPSS的的GraphsROC Curve界面界面 如果試驗測如果試驗測 量值越小患量值越小患 病的可能性病的可能性 越大時應改越大時應改 變默認的變默認的 OptionsOptions 在調(diào)用在調(diào)用Graphs 前，必須先用前，必須先用 DataWeight Casesby : 頻數(shù)頻數(shù) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)加權(quán)加權(quán)頻數(shù)頻數(shù) 82 83 ROCROC曲線小結(jié)曲線小結(jié) l ROCROC曲線反映了靈敏度與特異曲線反映了靈敏度與特異 度間的平衡

41、度間的平衡 ( (增加靈敏度將降增加靈敏度將降 低特異度；增加特異度將降低低特異度；增加特異度將降低 靈敏度靈敏度) )。 l 在在ROCROC曲線空間，如果曲線沿著曲線空間，如果曲線沿著 左邊線，然后沿著上邊線越緊左邊線，然后沿著上邊線越緊 密，則試驗準確度越高。密，則試驗準確度越高。 l ROCROC曲線下面積是重要的試驗準曲線下面積是重要的試驗準 確度指標。確度指標。 85 可靠性（可靠性（reliabilityreliability）又又 稱信度，指某一篩檢方法在相同稱信度，指某一篩檢方法在相同 條件下重復測量同一受試者時，條件下重復測量同一受試者時， 所獲結(jié)果的一致性。所獲結(jié)果的一致

42、性。 86 （二（二 )可靠性可靠性 影響因素影響因素: : 87 評價指標評價指標 符合率符合率 KappaKappa值值 變異系數(shù)變異系數(shù) 88 1 1 符合率符合率 （agreement/consistency rateagreement/consistency rate） 如果試驗測量的是陽性和陰性、正常如果試驗測量的是陽性和陰性、正常 與異常這樣的與異常這樣的定性指標定性指標，則用符合率來，則用符合率來 表示可靠性，符合率越高，可靠性越好表示可靠性，符合率越高，可靠性越好 89 %100 DCBA DA 一致率一致率 2 變異系數(shù)變異系數(shù) 90 如果試驗測量的史諸如血壓、血糖等如果試

43、驗測量的史諸如血壓、血糖等 計量指標計量指標，則可用變異系數(shù)來表示可靠，則可用變異系數(shù)來表示可靠 性，變異系數(shù)越小，可靠性越好性，變異系數(shù)越小，可靠性越好 變異系數(shù)（測定值均數(shù)的標準差變異系數(shù)（測定值均數(shù)的標準差/ / 測定均數(shù)）測定均數(shù)） 100100 3 Kappa3 Kappa值值 91 診斷試驗的一致性檢驗存在兩種情診斷試驗的一致性檢驗存在兩種情 況況 （1 1）評價待評價的診斷實驗方法與）評價待評價的診斷實驗方法與 金標準的一致性金標準的一致性 92 （2 2）評價兩種化驗方法對同一個樣本）評價兩種化驗方法對同一個樣本 （化驗對象）的化驗結(jié)果的一致性、兩（化驗對象）的化驗結(jié)果的一致性

44、、兩 個醫(yī)務工作者對同一組病人的診斷結(jié)論個醫(yī)務工作者對同一組病人的診斷結(jié)論 的一致性、同一醫(yī)務工作者對同一組病的一致性、同一醫(yī)務工作者對同一組病 人前后進行兩次觀察作出的診斷的一致人前后進行兩次觀察作出的診斷的一致 性等性等 KappaKappa分析：考慮了機遇因素對一致性的分析：考慮了機遇因素對一致性的 影響影響 KappaKappa值值= =實際一致性實際一致性/ /非機遇一致性非機遇一致性 )( )()( 2211 2 2211 CRCRN CRCRDAN Kappa 93 Kappa值值 一致性強度一致性強度 0.40較差較差 0.400.75一般一般 0.75較好較好 94 Kapp

45、a值判斷標準值判斷標準 兩位眼科醫(yī)生對兩位眼科醫(yī)生對100100張眼底圖象的診斷結(jié)果張眼底圖象的診斷結(jié)果 95 乙醫(yī)生乙醫(yī)生甲醫(yī)生甲醫(yī)生 合計合計 輕或無視網(wǎng)膜病輕或無視網(wǎng)膜病中或重度視網(wǎng)膜病中或重度視網(wǎng)膜病 輕或無視輕或無視 網(wǎng)膜病網(wǎng)膜病 46(a)46(a)10(b)10(b) 56(r1)56(r1) 中或重度中或重度 視網(wǎng)膜病視網(wǎng)膜病 12(c)12(c)32(d)32(d) 44(r2)44(r2) 合計合計58(c1)58(c1)42(c2)42(c2)100(N)100(N) Kappa=N(a+d)-(r1c1+r2c2)/N2- (r1c1+r2c2=0.55 例例 96 用

46、某種診斷方法對用某種診斷方法對10201020例人群（患者例人群（患者 210210人，非患者人，非患者810810人）進行診斷，該人）進行診斷，該 方法將患者正確判定為有病人數(shù)為方法將患者正確判定為有病人數(shù)為165165 人，人，810810名非患者中正確判斷人數(shù)為名非患者中正確判斷人數(shù)為 730730。請問該方法用于診斷該病是否可。請問該方法用于診斷該病是否可 行，請綜合分析。行，請綜合分析。 篩檢（診篩檢（診 斷）試驗斷）試驗 患病狀況患病狀況 合計合計 患者患者非患者非患者 + +1651658080245245 - -4545730730775775 合計合計210210810810

47、10201020 97 某病患病狀況與篩檢（診斷）結(jié)果的關系某病患病狀況與篩檢（診斷）結(jié)果的關系 例例 98 計算結(jié)果計算結(jié)果 靈敏度靈敏度=165/=165/（165+45165+45） 100%=78.6%100%=78.6% 特異度特異度=730/=730/（80+73080+730） 100% =90.1%100% =90.1% 正確指數(shù)正確指數(shù)=78.6%+90.1%-1=68.7%=78.6%+90.1%-1=68.7% 陽性似然比陽性似然比=78.6%/9.9%=7.94=78.6%/9.9%=7.94 符合率符合率= =（165+730165+730）/1020 /1020 1

48、00%=87.7%100%=87.7% 假陰性率假陰性率=45/=45/（165+45165+45） 100%=21.4%100%=21.4% 假陽性率假陽性率=80/=80/（80+73080+730） 100%=9.88100%=9.88 KappaKappa指指=0.65=0.65 從臨床實用價值的角度來反映試驗的效益。從臨床實用價值的角度來反映試驗的效益。 評價指標：評價指標： 臨床診斷價值臨床診斷價值預測值預測值 生物學效果評價生物學效果評價病死率、生存率病死率、生存率 衛(wèi)生學經(jīng)濟效益衛(wèi)生學經(jīng)濟效益成本成本 99 （三（三 ）篩檢試驗的效益）篩檢試驗的效益 1 臨床診斷價值臨床診斷價

49、值 預測值（預測值（predictive value)predictive value)： 100 101 醫(yī)生最關心的問題：醫(yī)生最關心的問題： 1. 1. 試驗陽性時患病的概率多大？試驗陽性時患病的概率多大？ 2. 2. 試驗陰性時不患病的概率多大？試驗陰性時不患病的概率多大？ 1 臨床診斷價值臨床診斷價值 預測值（預測值（predictive value)predictive value)： 102 103 v靈敏度越高，陰性預測值越高靈敏度越高，陰性預測值越高 v特異度越高，陽性預測值越高特異度越高，陽性預測值越高 v與受檢人群目標疾病患病率（與受檢人群目標疾病患病率（P P）密切相關）

50、密切相關 患患病病率率靈靈敏敏度度患患病病率率特特異異度度 患患病病率率特特異異度度 陰陰性性預預測測值值 )1 ()1 ( )1 ( )1)(1 (特特異異度度患患病病率率患患病病率率靈靈敏敏度度 患患病病率率靈靈敏敏度度 陽陽性性預預測測值值 2 2 生物學效果評價生物學效果評價 （1 1）病死率：病死率降低）病死率：病死率降低 （2 2）生存率：一般可用）生存率：一般可用1 1、3 3、 5 5年或年或1010年生存率年生存率 105 3 3 衛(wèi)生經(jīng)濟學效益衛(wèi)生經(jīng)濟學效益 （1）成本效益分析）成本效益分析(cost- benefit,CBA)：實施篩檢計劃投入的總實施篩檢計劃投入的總 費用與其所獲得的經(jīng)濟效益的比值，費用與其所獲得的經(jīng)濟效益的比值， 投入費用和經(jīng)濟效益均以貨幣單位來投入費用和經(jīng)濟效益均以貨幣單位來 衡量衡量 106 （2）成本效應分析）成本效應分析(cost-utility analysis,CUA)：是評估實施篩檢計是評估實施篩檢計 劃投入的費用與所獲得的生命質(zhì)量改劃投入的費用與所獲得的生命質(zhì)量改 善之間的關系善之間的關系 107 （3）成本）成本-效果分析效果分析 (cos