诊断性试验设计与评价

1、诊断性试验的分析与评价,2,一、定义,对疾病进行诊断的试验方法，即称为诊 断性试验。 诊断性试验不仅包括实验室检查，还包括病史、体检结果、影象学检查、各种公认的诊断标准等。,3,诊断性试验的应用,诊断疾病 筛检无症状病人 疾病的随访 判断疾病的严重性 估计疾病的临床过程极其预后 估计对治疗的反应 测定目前对治疗的实际反应,4,二、评价诊断性试验的条件,1。标准诊断： 疾病的诊断，必须有标准诊断（即金标准, gold standard，或参考标准，reference standard）。标准诊断是目前公认的诊断方法，如：活检、手术、尸检、特殊检查或长期随访的结果,5,二、评价诊断性试验的条件,2。诊断方法的对比： 评价新的诊断性试验，必须与标准诊断方法进行比较。 新的诊断性试验，应该具备方法更为简便、更为可靠或者减少危险、减少创伤、节约费用等优点，这样的诊断性试验才具有推广意义。,6,二、评价诊断性试验的条件,3。列出四格表,7,必须用评价的资料列出四格表，方法如下 用标准诊断方法，诊断的病例数为 a+c 在有病的受试者中，诊断性试验阳性者为 a，阴性者为 c 用标准诊断方法，判断无该病

2、的例数为 b+d 无该病的受试者中，诊断性试验阳性例数为 b，阴性例数为 d 从评价的资料中，不能绘制四格表的诊断性试验，无法进行评价,8,三、评价诊断性试验的常用指标,1。评价指标 敏感度（sensitivity）：经金标准确诊有病的人中，诊断性试验阳性者所占的比例。 SEN = a /（ a+c） 特异度（specificity）：经金标准诊断确定为无该病的人中，诊断性试验阴性所占的比例。 SPE = d /（b+d）,9,准确性（accuracy）：经诊断性试验检查后真阳性与真阴性占总例数的比例。 ACC =（a+d）/（a+b+c+d） 阳性预测值（positive predictive value）：诊断性试验阳性的人中真正有病的人数所占的比例。（即诊断性试验阳性时，患病的可能性） +PV = a /（a+b） 阴性预测值（negative predictive value）：诊断性试验阴性的人中，真正无该病的人数所占的比例。（即诊断性试验阴性时，不患该病的可能性） -PV = d /（c+d）,10,患病率（prevalence）： PREV =（a+c）/（a+b+c+d

3、） 阳性似然比（positive likelihood ratio）：有病者诊断性试验阳性的概率与无病者试验阳性的概率之比。 +LR = a /（a+c） / b /（b+d） = Sen/（1-Spe） 阴性似然比（negative likelihood ratio）：有病者试验阴性的概率和无病者试验阴性的概率之比。 -LR = c/（a+c） / d /（b+d） =（1-Sen）/Spe LR：有病者得出某一试验结果的概率与无病者得出该试验结果的概率之比。,11,2。诊断性试验指标的临床意义 稳定的指标：敏感性、特异性、LR、LR（是最重要的指标） 相对稳定的指标：准确性 不稳定的指标：阳性预测值、阴性预测值、患病率,12,不稳定指标及其影响因素,现举例说明不稳定指标及其影响因素：某地运动员有胸前区疼痛史者例，分别作运动心电图及冠状动脉造影，结果如表： 冠状动脉狭窄75%（金标准） 是 否 运动心电图 + 55（a） 7（b） 62 - 49（c） 84（d） 133 104 91 195,13,SEN=a/(a+c)=55/104=53% SPE=d/(b+d)=84/91=9

4、2% ACC=(a+d)/(a+b+c+d)=55+84/195=71% +PV=a/(a+b)=55/62=89% -PV=d/(c+d)=84/133=63% PREV（冠状动脉狭窄）=(a+c)/(a+b+c+d)=104/195=53% +LR=SEN/(1-SPE)=0.53/（1-0.92）=6.6 -LR=(1-SEN)/SPE=(1-0.53)/0.92=0.51 阳性率=(a+b)/(a+b+c+d)=62/195=31%,14,如果扩大检查范围，将该地全体运动员都作上述检查，结果如表： 冠状动脉狭窄 是 否 运动心电图 55(a) 42(b) 97 49(c) 478(d) 527 104 520 624,15,SEN=55/104=53%（不变） SPE=478/520=92%（不变） ACC=(55+478)/624=85%（增加，个百分点） +PV=55/97=57%（下降，个百分点） -PV=478/527=91%（增加，个百分点） PREV=104/624=17%（原为） +LR=0.53/（1-0.92）=6.6（不变） -LR=（1-0.53）/0.9

5、2=0.51（不变） 阳性率=97/624=15%（下降，个百分点）,16,结果解释,的下降是由于扩大了检查范围，被检人群中，患病者例数减少所致。 随着的下降，、，而、阳性率。 SEN、SPE、LR、LR、稳定不变。 在评价诊断性试验中，一般不用阳性率，因阳性病例数并未说明是真阳性或假阳性。,17,从以上组数据可以看出： 当患病率变化后，SEN、SPE、LR及-LR都很稳定，两组数字相同，而PV随PREV不同有很大变化，尤其是PV随患病率增高而增加。因此，PV不能看做试验本身的特性。敏感度越高，则假阴性越低，假阴性率等于漏诊率。因此，高敏感度的试验，用于临床诊断时漏诊率低。通常用高敏感度试验，阴性结果排除诊断，又称为SnNout。 高敏感度试验用于： 疾病漏诊可能造成严重后果； 用于排除疾病； 用于筛选无症状且发病率又比较低的疾病。,18,特异性越高，则假阳性率越低，假阳性率等于误诊率。因此，特异性高的试验，用于临床时误诊机会少。高特异性试验，用于肯定诊断、确诊疾病。当试验结果阳性时，临床确诊价值最大。 用高特异性试验，阳性结果肯定诊断，又称为SpPins。 特异性高的试验适用于： 肯

6、定疾病的诊断； 凡假阳性结果会导致病人精神负担，或不当防治措施会给病人带来严重危害。,19,四、诊断性试验的样本大小的计算,计算时，先查阅文献或作预试估计SEN、SPE 病例组（）：用该试验敏感性估计 =（） 对照组（）：用该试验特异性估计 P=（） 用估计总体率的样本公式分别计算 ma2（）2 ma2（）2 显著性水平取. .（双侧检验） 诊断性试验的允许误差一般定在0.05-0.10,20,五、似然比的临床应用,可用于临床计算患病的概率，便于更准确地对患者作出诊断。 例如：对怀疑急性心肌梗塞患者，作肌酸磷酸激酶（CPK）测定，根据其结果可计算似然比。爱丁堡皇家医院将怀疑心肌梗死者360例收入病房,检测CPK，由一位不知CPK结果的医生根据心电图和尸检结果判断有心肌梗死者230例，无心梗者130例，测定值如下： 2-39 40-79 80-119 120-159 160-199 200-239 240-279 280-319 320-359 360-399 400-439 440-479 =480 AMI + 2 13 30 30 21 19 18 13 19 15 7 8 35 -

7、 88 26 8 5 0 1 1 1 0 0 0 0 0,21,如将CPK 80单位作为诊断心肌梗死的临界值，列出四格表 急性心肌梗塞 是 否 80u 215 16 CPK 80u 15 114 230 130 SEN=a/（a+c）=215/230=0.93 SPE=d/（b+d）=114/130=0.88 +LR=SEN/（1-SPE）=0.93/（1-0.88） =7.75,22,再一步分析，则可计算不同水平的阳性似然比： CPK AMI（+） AMI（-） LR n 比例 n 比例 280 97 97/230=0.42 1 1/130=0.01 0.42/0.01=42 80279 118 118/230=0.51 15 15/130=0.12 0.51/0.12=4.2 4079 13 13/230=0.06 26 26/130=0.02 0.06/0.02=0.3 139 2 2/230=0.01 88 88/130=0.67 0.01/0.67=0.01 230 130,23,24,似然比的应用： 验前比（Pretest Odds）=验前概率/（1-验前概率） 验后比（P

8、ost-test Odds）=验前比似然比 验后概率（Post-test Probability）=验后比/（1+验后比）,25,例：某患者活动后即感胸前区疼痛，在医院检查CPK为72单位，试问患AMI的可能性有多大？ 解：（1） 估计患AMI的可能性有50%（试验前概率） （2） 按前表中CPK为72U的 LR=0.30 （3） 计算： 试验前机遇值=0.50/（1-0.50）=1 试验后机遇值=10.30=0.30 试验后概率=0.3/（1+0.3）=0.23 答：该病例患AMI的机会只有23%。,26,六、提高诊断性试验效率的方法：联合试验,平行试验：同时做几个试验，只要有一个阳性，即可认为有患病证据。平行试验提高了敏感度和阴性预测值，但降低了特异度及阳性预测值。 如联合用阻抗体积描记图及注射125I纤维蛋白原下肢扫描诊断下肢深静脉栓塞。单独应用这2种方法时，2种方法的敏感度均为74%，平行试验可使敏感度提高到94%。 Sen=Sen1 + Sen2 - Sen1 X Sen2 Spe=Spe1 X Spe2 验后比=验前比 X LR1 X LR2,27,联合试验,序列试验：依次

9、相继的试验，要所有的试验阳性才能做出诊断。序列试验提高了特异度及阳性预测值。但降低了敏感度及阴性预测值。 例如：诊断心肌梗死的CPK、AST、LDH，没有一种试验是很特异的，如采用序列试验，即三项均阳性才能诊断，这样可提高诊断心肌梗死的特异度。 SEN = SEN1 X SEN2 SPE = SPE1 +SPE2 - SPE1 X SPE2,28,七、诊断性试验的评价原则,新的诊断性试验用于临床之前或杂志上有关诊断性试验的结论，均须经过科学的评价。 是否采用盲目法将诊断性试验与标准诊断法（金标准）作过对比研究？ 诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠。 盲法对比，更为科学。 列出四格表进行分析对比，计算各项指标，根据ACC、SEN、SPE确定诊断性试验有无应用价值。,29,被检查的病例是否包括各型病例（轻、重、治疗、未治疗），以及个别易于混淆的病例？ 例如测定血中T3、T4诊断甲亢、测定血糖诊断糖尿病，当包括各型病例时，这些指标既可判断病情又可作鉴别诊断，是较好的诊断性试验。 病例的来源和研究工作的安排是否作了叙述？ 病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。例如：专科门诊开展肾动脉造影检查青年高血压病，或血红蛋白电泳检查长期贫血患者，则阳性率较高，价值较大。 上述试验用于基层医院，检查一般的高血压及贫血病人，则阳性率很低，开展后使用价值不大。,30,诊断性试验的重复性及其临床意义是否明确？ 重复性（Reproducibility）又称精密性（Precision）或可靠性（Reliabilit

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