1、第六章诊断试验及其评价（优选）第六章诊断试验及其评价2诊断的概念“诊断诊断”（diagnosis）的词义是将一个事物与另一）的词义是将一个事物与另一个事物区分开来。疾病的诊断是将有病者和无病者个事物区分开来。疾病的诊断是将有病者和无病者区分开的标准。区分开的标准。诊断性试验可用于诊断性试验可用于诊断疾病诊断疾病筛查无症状的病人筛查无症状的病人疾病的随访疾病的随访判断病情的严重性判断病情的严重性估计疾病的临床过程及预后估计疾病的临床过程及预后估计对治疗的反应估计对治疗的反应测定目前对治疗的反应测定目前对治疗的反应3疾病诊断的方法病因诊断病理组织学诊断病理生理学诊断临床的症状体征诊断流行病学诊断4
2、例如脑肿瘤的诊断哪样是最好的诊断方法脑肿瘤的诊断哪样是最好的诊断方法?颅骨照片颅骨照片oror脑血管造影脑血管造影oror颅部颅部CTorCTor颅部颅部MIRMIR不孕症的检查那一种是最佳诊断方法不孕症的检查那一种是最佳诊断方法?输卵管碘油造影输卵管碘油造影输卵管通液术输卵管通液术输卵管通气术输卵管通气术宫腔镜配合腹腔镜镜下通液宫腔镜配合腹腔镜镜下通液(该让病人交四次钱呢该让病人交四次钱呢,还是交一次费还是交一次费?)?)5评价诊断性试验的临床意义评价诊断性试验的临床意义提供临床上最好的诊断方法提供临床上最好的诊断方法.提高临床效益提高临床效益早期正确诊断、早期治疗早期正确诊断、早期治疗增加
3、经济效益增加经济效益减少住院时间、节约卫生资源减少住院时间、节约卫生资源开展开展“循证实验医学循证实验医学”的必要条件的必要条件:生化检验、细菌免疫、影像学、核医学生化检验、细菌免疫、影像学、核医学6诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程确定诊断试验的金标准；确定诊断试验的金标准；定义定义金标准（金标准（gold standardgold standard）方法方法活体病理组织检查活体病理组织检查手术探查手术探查尸体解剖尸体解剖特殊的影像学诊断特殊的影像学诊断感染部位微生物检测感染部位微生物检测抗原及抗体检测抗原及抗体检测7诊断性试验诊断性试验研究的基本过程研究的基本过程选择试验对象
4、；选择试验对象；病例组选择病例组选择各型病人各型病人典型与不典型典型与不典型病情严重程度不同病情严重程度不同不同病程阶段不同病程阶段有无治疗史有无治疗史有无并发症有无并发症对照组选择：对照组选择：考虑可比性考虑可比性 年龄年龄 性别性别 重要的生理状态重要的生理状态8早期正确诊断、早期治疗(该让病人交四次钱呢,还是交一次费?)第六章诊断试验及其评价计数资料用观察符合率与卡帕（Kappa）值表示=1000092%43%1.诊断性研究证据的评价标准诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN假阴性率（漏诊率）：即实际有病，而被该诊断试验错判为无假阴性率（漏诊率）：即实际有病
5、，而被该诊断试验错判为无病的百分率。病的百分率。意义：诊断试验的假阴性率愈大，则漏诊者愈多；由于漏诊率意义：诊断试验的假阴性率愈大，则漏诊者愈多；由于漏诊率和灵敏度互补，所以漏诊率愈大，则灵敏度愈低。和灵敏度互补，所以漏诊率愈大，则灵敏度愈低。灵敏度假阴性率1100%CAC灵敏度与特异度16诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN假阳性率（误诊率）假阳性率（误诊率）：即实际无病，而被该诊断试验错判：即实际无病，而被该诊断试验错判为有病的百分率。为有病的百分率。意义：诊断试验的假阳率愈大，则误诊者愈多；由于误诊率意义：诊断试验的假阳率愈大，则误诊者愈多；由于误诊率和特
6、异度互补，所以误诊率愈小，则该诊断试验的特异度和特异度互补，所以误诊率愈小，则该诊断试验的特异度愈高。愈高。特异度假阳性率1100%BB D灵敏度与特异度17诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN符合率符合率(agreement rate)(agreement rate)：是指诊断试验判定正确的结果：是指诊断试验判定正确的结果与规范的诊断标准相比较，两者相同的百分率。符合率也与规范的诊断标准相比较，两者相同的百分率。符合率也可用于比较两个医师诊断同一组病人或同一个医师两次诊可用于比较两个医师诊断同一组病人或同一个医师两次诊断同一组病人的结果。断同一组病人的结果。符
7、合率符合率%=(A+D)/%=(A+D)/N N 100%100%18灵敏度与特异度的关系饭后2小时的血糖（/100ml）灵敏度(%)特异度(%)70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 98.697.194.388.685.771.464.357.150.047.142.938.634.327.1 8.825.547.669.884.192.596.999.499.699.8100.0100.0100.0100.0 19受试者操作特性工作曲线20完美诊断试验完美诊断试验0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.6
8、0.81.0FPRTPR无用诊断试验无用诊断试验0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0FPRTPR完美与无用的完美与无用的ROC曲线曲线假阳性率假阳性率 即即 1特异度特异度机率线机率线(chance line)(diagonal reference line)21诊断准确度较低（诊断准确度较低（0.9）0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0FPRTPRA0.93822受试者操作特性工作曲线23受试者操作特性工作曲线24预测值预测值（预测值（predictive valuepredictive value）即指在已知试验结）即
9、指在已知试验结果的条件下，表明有或无该病的概率。预测值又果的条件下，表明有或无该病的概率。预测值又为分阳性预测值和阴性预测值两种。为分阳性预测值和阴性预测值两种。25预测值诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN阳性预测值（阳性预测值（positive predictive valuepositive predictive value）：又称预测阳性结果正确率，即在诊）：又称预测阳性结果正确率，即在诊断试验阳性结果的人中，有该病的概率，也是真阳性占阳性结果总数和百分率。断试验阳性结果的人中，有该病的概率，也是真阳性占阳性结果总数和百分率。阴性预测值（阴性预测值（ne
10、gtive predictive valuenegtive predictive value）：又称预测阴性结果正确率，即在诊：又称预测阴性结果正确率，即在诊断试验阴性结果的人中，无该病的概率，也是真阴性占阴性结果总数和百分率。断试验阴性结果的人中，无该病的概率，也是真阴性占阴性结果总数和百分率。%100 BAA阳性预测值%100 DCD阴性预测值26预测值影响预测值的因素：影响预测值的因素：灵敏度灵敏度Se Se 特异度特异度SpSp2.2.患病率患病率P P 特异度患病率灵敏度患病率灵敏度患病率阳性预测值11灵敏度患病率特异度患病率特异度患病率阴性预测值11127预测值与患病率的关系患病率
11、（%）+PV（%）-PV（%）9995908070605040302010510.199.999.799.499.098.097.095.093.089.083.068.050.016.02.016.050.068.083.089.093.095.097.098.099.099.499.999.999.92831%)231+LR=7.N(a+d)-(r1c1+r2c2)来源：中华心律失常学杂志，2001；受试者操作特性工作曲线7080 高度第六章诊断试验及其评价例如癌胚抗原（CEA）可以准确区别晚期结肠癌或直肠癌患者与正常人，但是如果选择较早期的结肠癌或直肠癌患者、其他癌症患者或有胃肠疾病者为
12、研究对象，CEA的鉴别诊断能力就明显降低。验后比2验前比2LR2验前比1LR1LR2预测值（predictive value）即指在已知试验结果的条件下，表明有或无该病的概率。如多次测定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性能好，操作技术熟练，方法可靠。举例：监护病房CK诊断心梗(CK80=CK-)文献提供患隐匿性菌血症WBC资料Kappa值=po-pc/1-pc Kappa值=26%/38%=0.第六章诊断试验及其评价由于漏诊率和灵敏度互补，所以漏诊率愈大，则灵敏度愈低。研究结果是否具有真实性（valid）？验前概率病人/(病人非病人)52%)114(87.试验结果对病人有帮助吗？意
13、义：全面反映诊断试验的诊断价值，非常稳定。似然比似然比（似然比（LikelihoodLikelihood，LRLR）：是同时反映灵敏度和特异度的复合指）：是同时反映灵敏度和特异度的复合指标，即有病者中得出某一诊断结果的概率与无病者得出这一概率的标，即有病者中得出某一诊断结果的概率与无病者得出这一概率的比值。比值。阳性似然比阳性似然比=灵敏度灵敏度/假阳性率假阳性率阴性似然比阴性似然比=假阴性率假阴性率/特异度特异度意义：全面反映诊断试验的诊断价值，非常稳定。意义：全面反映诊断试验的诊断价值，非常稳定。诊断试验病人非病人合计阳性ABA+B阴性CDC+D合计A+CB+DN29似然比举例：监护病房举
14、例：监护病房CK诊断心梗诊断心梗(CK=5000=5000100%100%7%7%1.11.1 0 0=10000=1000092%92%43%43%1.61.6 0.19 0.19=15000=1500065%65%77%77%2.82.8 0.45 0.45=20000=2000038%38%92%92%4.84.8 0.67 0.67=25000=2500023%23%97%97%7.77.7 0.79 0.7933似然比应用举例病人比率非病人比率似然比(+)=2500023323/3=7.7验前概率50，验前比0.5/(10.5)=1验后比验前比似然比133验后概率3/(1+3)=75
15、%34似然比应用35处理综合试验结果验后比验后比 验前比验前比试验试验1 1似然比似然比试验试验2 2似然比似然比36综合试验结果处理举例3535岁无症状女性体检发现运动试验阳性岁无症状女性体检发现运动试验阳性(ST(ST压低压低=1mm)=1mm)，应激试验，应激试验同样阳性，该女性患冠心病概率为多少？同样阳性，该女性患冠心病概率为多少？文献资料文献资料30393039女性冠心病概率女性冠心病概率0.3%0.3%，STST段压低，段压低，LR1=5.9LR1=5.9，应激试，应激试验阳性验阳性LR2=5.7LR2=5.7验前概率验前概率0.30.3，验前比验前比1 13/9973/997验后
16、比验后比1 1验前比验前比1 1LR1LR1(3/997)(3/997)5.95.9验前比验前比2 2验后比验后比2 2验前比验前比2 2LR2LR2验前比验前比1 1LR1LR1LR2LR2 (3/997)(3/997)5.95.955.7=0.155.7=0.1验后概率验后概率0.1/(1+0.1)=9%0.1/(1+0.1)=9%37可靠性（repestsbility）又称精确性又称精确性 (precision)(precision)，是指诊断试验在完全相同的条，是指诊断试验在完全相同的条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。影响可靠性的因素
17、影响可靠性的因素观察变异观察变异 测量仪器、试剂等实验条件所致的变异测量仪器、试剂等实验条件所致的变异 个体本身的变异个体本身的变异 38评价可靠性的指标计量资料用标准差异及变异系数来表示计量资料用标准差异及变异系数来表示 CV=SD/MCV=SD/M计数资料用观察符合率与卡帕（计数资料用观察符合率与卡帕（KappaKappa）值表示）值表示 KappaKappa值是排除了机遇一致率后的观察一致率值是排除了机遇一致率后的观察一致率39又称精确性(precision)，是指诊断试验在完全相同的条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。诊断性试验研究的基本过程验前概率验前比/(1验前比)病人来源
18、不同，验前概率不同，如三级医院、专科医院某些疾病的验前概率远远高于基层医院。早期正确诊断、早期治疗诊断性研究证据的评价标准诊断性试验结果是否具有重要性？确定诊断试验的金标准；诊断性研究证据的评价标准该试验能否在你的医院开展？准确性如何？负担得起吗？诊断性研究证据的评价标准诊断性研究证据的评价标准诊断性研究证据的评价标准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。诊断性研究证据的评价标准1并联试验（parallel test）：也叫平行试验。诊断性研究证据的评价标准诊断性试验研究的基本过程Kappa值计算 甲、乙医生阅读同样甲、乙医生阅读同
19、样100100张胸部张胸部X X线片的诊断一致性线片的诊断一致性 甲医生甲医生肺门淋巴结核肺门淋巴结核正常正常乙医生乙医生肺门淋巴结核肺门淋巴结核 46 a b 10 56(r1)正常正常 12 cd 32 44(r2)58(c1)42(c2)观察一致率观察一致率(po)=a+d/N po=46+32/100=78%机遇一致率机遇一致率(pc)=(r1 c1)/N+(r2 c2)/N)/N pc=(56 58)/100+(44 42)/100)/100=51%非机遇一致率非机遇一致率=1-pc 非机遇一致率非机遇一致率=100%-51%=49%实际一致率实际一致率=po-pc 实际一致率实际一
20、致率=78%-51%=27%Kappa值值=po-pc/1-pc Kappa值值=27%/49%=0.5540Kappa值计算 甲医生两次阅读同样100张胸部X线片的一致率观察一致率观察一致率(po)=a+d/N po=69+19/100=88%机遇一致率机遇一致率(pc)=(r1 c1)/N+(r2 c2)/N)/N pc=(80 70)/100+(20 30)/100)/100=62%非机遇一致率非机遇一致率=1-pc 非机遇一致率非机遇一致率=100%-62%=38%实际一致率实际一致率=po-pc 实际一致率实际一致率=88%-62%=26%Kappa值值=po-pc/1-pc Kap
21、pa值值=26%/38%=0.68 第1次肺门淋巴结核正常第2次肺门淋巴结核 69 a b 11 80(r1)正常 1 c d 19 20(r2)70(c1)30(c2)100（N）41Kappa值计算简化公式 N(a+d)-(r1c1+r2c2)Kappa =N2-(r1c1+r2c2)100（69+19）-（80*70+20*30）=1002-（80*70+20*30）=0.6842Kappa值判断标准 Kanidis和Koch提出判断标准 Kappa值 一致性强度 0 弱 00.2 轻 0.210.40 尚好 0.410.60 中度 0.610.80 高度 0.811.00 最强43提高
22、诊断收益的方法选择患病率高的人群选择患病率高的人群选用高灵敏度的诊断试验选用高灵敏度的诊断试验联合试验联合试验平行试验平行试验系列试验系列试验44提高试验效率的方法提高试验效率的方法 联合试验联合试验是指同时应用两种或两种以上的方法来断疾病。分为两种：1并联试验（并联试验（parallel test）：）：也叫平行试验。同时做几个试验也叫平行试验。同时做几个试验结果判定：结果判定：一项为阳即为阳，全部为阴才为阴。效果：效果：Se增大 Sp减小 阳性预测值减小 阴性预测值增大。应用：应用：可能尽可能地发现病人时，多项的诊断试验者不够敏感时，可采用。2串联试验（串联试验（serial test）：
23、）：也叫纵向相继试验。依次做几项试验也叫纵向相继试验。依次做几项试验结果判定：结果判定：一项为阴即为阴，全部为阳才为阳。效果：效果：Se减小 Sp增大 阳性预测值增大 阴性预测值减小 应用：应用：当现有试验的特异度都达不到要求时，可采用此法。45两种方法诊断乳腺癌的结果两种方法诊断乳腺癌的结果 问题问题1：根据上表提供的数据，通过计算完成下表：根据上表提供的数据，通过计算完成下表问题问题2：请总结一下并联试验和串联试验的效应。：请总结一下并联试验和串联试验的效应。问题问题3：用联合试验在妇女中诊断乳腺癌，你认为应该采用：用联合试验在妇女中诊断乳腺癌，你认为应该采用 并联试验还是串联试验？为什么
24、？并联试验还是串联试验？为什么？46两种方法诊断乳腺癌的结果两种方法诊断乳腺癌的结果 并联试验：并联试验：Se增大增大 Sp减小减小 阳性预测值减小阳性预测值减小 阴性预测值增大阴性预测值增大串联试验：串联试验：Se减小减小 Sp增大增大 阳性预测值增大阳性预测值增大 阴性预测值减小阴性预测值减小47诊断性研究证据的评价标准 是否是与金标准进行盲法比较是否是与金标准进行盲法比较诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠，金标准诊断性试验必须与金标准比较，才能确定是否可靠，金标准的选择要根据具体临床情况。的选择要根据具体临床情况。不采用盲法，可能会影响试验结果的客观性。不采用盲法，可能会影响试
25、验结果的客观性。例如，已经发现患者例如，已经发现患者CTCT片上有肺部病变，往往能从片上有肺部病变，往往能从X X光片上看出以前读光片上看出以前读片时没有看到的阴影。片时没有看到的阴影。除强调盲法外，每个受检者都应经过金标准试验检查。除强调盲法外，每个受检者都应经过金标准试验检查。48诊断性研究证据的评价标准 研究对象是否包括了各种类型的病人和需要鉴别诊断的疾病的病人研究对象是否包括了各种类型的病人和需要鉴别诊断的疾病的病人选择的研究对象应与临床实践的情况相似，诊断试验结果才具有意选择的研究对象应与临床实践的情况相似，诊断试验结果才具有意义。选择病例组时应包括各型病例典型和不典型的病例义。选择
26、病例组时应包括各型病例典型和不典型的病例,早、中、晚早、中、晚期的病例等。期的病例等。例如癌胚抗原（例如癌胚抗原（CEACEA）可以准确区别晚期结肠癌或直肠癌患者与正常）可以准确区别晚期结肠癌或直肠癌患者与正常人，但是如果选择较早期的结肠癌或直肠癌患者、其他癌症患者或人，但是如果选择较早期的结肠癌或直肠癌患者、其他癌症患者或有胃肠疾病者为研究对象，有胃肠疾病者为研究对象，CEACEA的鉴别诊断能力就明显降低。因此，的鉴别诊断能力就明显降低。因此，CEACEA已不再用于直肠、结肠癌的诊断和筛查。已不再用于直肠、结肠癌的诊断和筛查。诊断性试验不能只在有病组进行。诊断性试验不能只在有病组进行。如对腰
27、背痛患者进行如对腰背痛患者进行MRIMRI检查，发现许多患者有椎间盘突出，但后来检查，发现许多患者有椎间盘突出，但后来对没有腰背痛的人进行对没有腰背痛的人进行MRIMRI检查，也有检查，也有2/32/3的人有椎间盘突出。的人有椎间盘突出。49诊断性研究证据的评价标准 是否清楚地交待了研究对象的来源是否清楚地交待了研究对象的来源病例来源不同，对诊断性试验评价也有一定的影响。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。泳检查长期贫血患者，则阳
28、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。率很低，开展后使用价值不大。病人来源不同，验前概率不同，如三级医院、专科医院某些疾病病人来源不同，验前概率不同，如三级医院、专科医院某些疾病的验前概率远远高于基层医院。的验前概率远远高于基层医院。50诊断性研究证据的评价标准 是否报告了诊断试验的重复性是否报告了诊断试验的重复性重复性（重复性（ReproducibilityReproducibility）又称精密性（）又称精密性（PrecisionPrecision）或可靠）或可靠性（性
29、（ReliabilityReliability）。）。如多次测定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性如多次测定同一标本结果接近，说明测定数值稳定，表明仪器性能好，操作技术熟练，方法可靠。可通过实验室质控、人员培训能好，操作技术熟练，方法可靠。可通过实验室质控、人员培训来保证重复性。来保证重复性。正常参考值的确定是否合理正常参考值的确定是否合理正常值的含义不同，可直接影响正常值的数据。正态分布的正常正常值的含义不同，可直接影响正常值的数据。正态分布的正常值，可用值，可用2SD2SD表示，它包括正常值的表示，它包括正常值的95%95%非正态分布的正常值用中位数、正常范围或非正态分布的正常
30、值用中位数、正常范围或95%95%百分位法表示。百分位法表示。51诊断性研究证据的评价标准 要评价每个试验在总的诊断价值中所占比例大小要评价每个试验在总的诊断价值中所占比例大小样本大小问题样本大小问题是否详细地介绍试验方法和注意事项是否详细地介绍试验方法和注意事项研究的操作步骤、仪器设备、试剂、试验条件等研究的操作步骤、仪器设备、试剂、试验条件等试验的实用性如何试验的实用性如何诊断试验的临床意义、应用前景、可能的收益与安全性等。诊断试验的临床意义、应用前景、可能的收益与安全性等。52诊断性研究证据的评价标准 研究结果是否具有真实性（研究结果是否具有真实性（validvalid）？）？1.1.是
31、否和金标准进行独立盲法对照？是否和金标准进行独立盲法对照？2.2.纳入的患者是否包括临床上常见、病情轻重不同、特别是容易混淆的病例？纳入的患者是否包括临床上常见、病情轻重不同、特别是容易混淆的病例？3.3.是否所有患者都进行了金标准确诊？是否所有患者都进行了金标准确诊？诊断性试验结果是否具有重要性？诊断性试验结果是否具有重要性？（即能否将患者与非患者区分开来）（即能否将患者与非患者区分开来）该诊断性试验能否用于你的病人？该诊断性试验能否用于你的病人？1.1.该试验能否在你的医院开展？准确性如何？负担得起吗？该试验能否在你的医院开展？准确性如何？负担得起吗？2.2.你能否比较准确的估计验前概率？
32、你能否比较准确的估计验前概率？（根据临床实践、个人经验、文献资料等进行估计）（根据临床实践、个人经验、文献资料等进行估计）3.3.验后概率能否改变患者的处理措施并对患者有所帮助？验后概率能否改变患者的处理措施并对患者有所帮助？（能否跨过试验治疗阈值？病人是否愿意合作？）（能否跨过试验治疗阈值？病人是否愿意合作？）4.4.试验结果对病人有帮助吗？试验结果对病人有帮助吗？53诊断性试验证据的分级A A级级:A1.A1.同质性为一级同质性为一级(level 1)(level 1)的诊断性试验系统评价的诊断性试验系统评价.A2.A2.选用的病例具有适当的病谱选用的病例具有适当的病谱,并使用连续病例的盲
33、法试验并使用连续病例的盲法试验,每例均有诊每例均有诊断性试验及参考标准的结果断性试验及参考标准的结果.B B级级:B1.B1.同质性二级或二级以上的诊断性试验系统评价同质性二级或二级以上的诊断性试验系统评价.B2.B2.病谱选择不当或者未用连续病例作盲法对照试验病谱选择不当或者未用连续病例作盲法对照试验.(.(但每例均有参考标但每例均有参考标准和诊断试验对比的两种结果准和诊断试验对比的两种结果).).C C级级.具有适当病谱的盲法对照试验具有适当病谱的盲法对照试验,但未采用参考标准诊断但未采用参考标准诊断.D D级级.没有独立应用参考标准诊断没有独立应用参考标准诊断,或未采用盲法对照或未采用盲法对照.E E级级.专家意见缺乏严格评价的证据专家意见缺乏严格评价的证据.54评价实例 题目：心电图活动平板运动试验与冠状动脉题目：心电图活动平板运动试验与冠状动脉造影结果对照分析造影结果对照分析 作者：黄丽敏，李榕生作者：黄丽敏，李榕生 来源：中华心律失常学杂志，来源：中华心律失常学杂志，20012001；5 5（3 3）：）：164-166164-16655评价实例56评价实例研究对象：57评价实例58评价实例
