1、筛检与诊断试验的评价筛检与诊断试验的评价主要内容主要内容 第一节 概述 第二节 筛检实验的评价 第三节 提高筛检试验效率的方法 第四节 筛检试验中常见的偏倚2023-1-222第一节第一节 概述概述 筛检的定义 筛检的目的和意义 筛检的类型 实施原则 伦理学问题2023-1-223 筛检（筛检（Screening）运用运用快速、简便快速、简便的检验、检查或其他措施在的检验、检查或其他措施在健康人群健康人群中将那些中将那些可能有病或有缺陷但表面健可能有病或有缺陷但表面健康的人康的人同那些同那些真正无病真正无病的人区别开来。的人区别开来。诊断（诊断（Diagnosis）医务人员医务人员通过详尽的检
2、查及调查等方法收集信通过详尽的检查及调查等方法收集信息，经过整理加工后对息，经过整理加工后对患者病情患者病情的基本认识和的基本认识和判断。判断。2023-1-2242023-1-225筛检目的与意义筛检目的与意义 通过筛检可早期发现可疑患者，做到早诊断、早通过筛检可早期发现可疑患者，做到早诊断、早治疗、提高治愈率、实现疾病的二级预防。治疗、提高治愈率、实现疾病的二级预防。筛检可发现高危人群、以便实施相应的干预，降筛检可发现高危人群、以便实施相应的干预，降低人群的发病率，实现疾病的一级预防。低人群的发病率，实现疾病的一级预防。筛检要求按计划定期进行，故可了解疾病的自然筛检要求按计划定期进行，故可
3、了解疾病的自然史，同时起到疾病监测的作用。史，同时起到疾病监测的作用。2023-1-226筛检的类型筛检的类型 根据筛检对象范围分类根据筛检对象范围分类 整群筛检（整群筛检（mass screening）目标筛检（目标筛检（targeted screening）根据筛检的项目多少分类根据筛检的项目多少分类 单项筛检单项筛检（single screening）多项筛检多项筛检（multiple screening）2023-1-227实施原则实施原则 被筛检的疾病或缺陷是当地重大的公共卫生问题。被筛检的疾病或缺陷是当地重大的公共卫生问题。对被筛检的疾病或缺陷有进一步确诊的方法与条件。对被筛检的疾
4、病或缺陷有进一步确诊的方法与条件。对发现并确诊的患者及高危人群有条件进行有效的治对发现并确诊的患者及高危人群有条件进行有效的治疗和干预。疗和干预。被筛检的疾病或缺陷或某种危险因素有可供识别的早被筛检的疾病或缺陷或某种危险因素有可供识别的早期症状和体征或测量的标志。期症状和体征或测量的标志。了解被筛检疾病的自然史，包括从潜伏期发展到临床了解被筛检疾病的自然史，包括从潜伏期发展到临床期的全部过程。期的全部过程。筛检试验必须要快速、简便、经济、可靠、安全、有筛检试验必须要快速、简便、经济、可靠、安全、有效及易为群众接受。效及易为群众接受。2023-1-228 有保证筛检计划顺利完成的人力，财力、物力
5、和良好的社有保证筛检计划顺利完成的人力，财力、物力和良好的社会环境条件。会环境条件。有连续而完整的筛检计划，能按计划定期进行。有连续而完整的筛检计划，能按计划定期进行。要考虑整个筛检、诊断和治疗的成本和收益问题。要考虑整个筛检、诊断和治疗的成本和收益问题。筛检计划应能被目标人群接受，有益无害，尊重个人的隐筛检计划应能被目标人群接受，有益无害，尊重个人的隐私权，制定保密措施；公正、公平、合理地对待每一个社私权，制定保密措施；公正、公平、合理地对待每一个社会成员。会成员。适当的筛检方法适当的筛检方法 适当的确诊方法适当的确诊方法 有效的治疗手段有效的治疗手段2023-1-229缺一不可！缺一不可！
6、否则将导致卫生资源的浪费和给筛检试验阳性者带来心理的伤害否则将导致卫生资源的浪费和给筛检试验阳性者带来心理的伤害伦理学问题伦理学问题 个人意愿个人意愿 有益无害有益无害 公正平等公正平等2023-1-2210第二节第二节 筛检试验的评价筛检试验的评价 筛检试验的定义筛检试验的定义 筛检试验的评价方法筛检试验的评价方法 评价指标评价指标 筛检试验阳性结果截断值的确定筛检试验阳性结果截断值的确定2023-1-2211筛检试验的定义筛检试验的定义 筛检试验（筛检试验（screening test）是用于识别外表健康）是用于识别外表健康的人群中可能患有某疾病的个体或未来发病危险的人群中可能患有某疾病的
7、个体或未来发病危险性高的个体的方法。性高的个体的方法。方法：问卷询问、体格检查、内镜检查、方法：问卷询问、体格检查、内镜检查、X线检线检查、血清学检查、生物化学、基因检查查、血清学检查、生物化学、基因检查 诊断试验（诊断试验（diagnostic test）是把病人与可疑有病）是把病人与可疑有病但实际无病者区别开来的各种检查方法。但实际无病者区别开来的各种检查方法。2023-1-2212筛检试验与诊断试验的分别筛检试验与诊断试验的分别2023-1-2213筛检试验筛检试验诊断试验诊断试验对象对象健康人或无症状的病人健康人或无症状的病人病人或筛检阳性者病人或筛检阳性者 目的目的把可能患有某病的个
8、体与把可能患有某病的个体与可能无病者区分开来可能无病者区分开来 把病人与可疑有病但实际无把病人与可疑有病但实际无病的人区分开来病的人区分开来 要求要求快速、简便、安全，有高快速、简便、安全，有高灵敏度灵敏度 复杂、准确性和特异度高复杂、准确性和特异度高 费用费用经济、简单、廉价经济、简单、廉价一般花费较高一般花费较高 处理处理阳性者须进一步作诊断试阳性者须进一步作诊断试验以确诊验以确诊 阳性者要随之以严密观察和阳性者要随之以严密观察和及时治疗及时治疗 筛检试验的评价方法筛检试验的评价方法 筛检试验的评价就是将待评价的筛检试验筛检试验的评价就是将待评价的筛检试验与诊断目标疾病的标准方法与诊断目标
9、疾病的标准方法即即“金标金标准准”(golden(golden standard)standard)进行进行同步盲法同步盲法比较比较，判定该方法对疾病，判定该方法对疾病“诊断诊断”的真实的真实性和价值。性和价值。2023-1-2214 确定金标准（确定金标准（Golden standard）又称标准诊断、标准试验、参考标准等，又称标准诊断、标准试验、参考标准等，是指目前医学界公认的诊断某种疾病最准是指目前医学界公认的诊断某种疾病最准确的方法。确的方法。通常包括：活检、手术发现、微生物培养、尸检、通常包括：活检、手术发现、微生物培养、尸检、特殊检查和影像诊断，以及长期随访的结果。特殊检查和影像诊
10、断，以及长期随访的结果。2023-1-2215l选择受试对象选择受试对象原则：受试对象应能代表筛检试验可能应用的原则：受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群目标人群病例组：应包括患有目标疾病的各种临床类型病例组：应包括患有目标疾病的各种临床类型的病例的病例 。对照组：是指用金标准证实未患有目标疾病者，对照组：是指用金标准证实未患有目标疾病者，包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病。包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病。正常人一般不宜纳入对照组正常人一般不宜纳入对照组。2023-1-2216整理筛选试验结果整理筛选试验结果2023-1-2217评价指标评价指标 真实性（Validity）可
11、靠性（Reliability）预测值（Predictive value）2023-1-2218真实性（真实性（validity）真实性又称为有效性、效度、准确性，是真实性又称为有效性、效度、准确性，是指诊断试验所获得的测量值与实际值的符指诊断试验所获得的测量值与实际值的符合程度。合程度。真实性的指标包括真实性的指标包括 灵敏度与假阴性率 特异度与假阳性率 似然比 约登指数2023-1-2219灵敏度（灵敏度（sensitivity）u 灵敏度灵敏度(sensitivity)，又称真阳性率，又称真阳性率(true positive rate)，即实际有病而按该筛检试验的标准被正确地判为有病的即实
12、际有病而按该筛检试验的标准被正确地判为有病的百分比。百分比。u 它反映了筛检试验发现病人的能力。它反映了筛检试验发现病人的能力。2023-1-2220筛检筛检试验试验 金标准金标准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N1 0 0%AAC灵灵 敏敏 度度2023-1-2221u 假阴性率假阴性率(false negative rate)，又称漏诊率，指实际，又称漏诊率，指实际有病，根据筛检试验被确定为无病的百分比。有病，根据筛检试验被确定为无病的百分比。u 它反映的是筛检试验漏诊病人的情况。它反映的是筛检试验漏诊病人的情况。筛检筛检试验试验 金标准金标
13、准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N100%CAC假假阴阴性性率率特异度（特异度（Specificity）2023-1-2222u 特异度特异度(specificity)，又称真阴性率，又称真阴性率(true negative rate)，即实际无病按筛检标准被正确地判为无病的百分比。即实际无病按筛检标准被正确地判为无病的百分比。u 它反映了筛检试验确定非病人的能力。它反映了筛检试验确定非病人的能力。筛检筛检试验试验 金标准金标准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N%100DBD特异度2023-1-2
14、223u 假阳性率假阳性率(false positive rate)，又称误诊率，即实际无，又称误诊率，即实际无病，但根据筛检被判为有病的百分比。病，但根据筛检被判为有病的百分比。u 它反映的是筛检试验误诊病人的情况。它反映的是筛检试验误诊病人的情况。筛检筛检试验试验 金标准金标准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N%DBB100假阳性率似然比（似然比（likelihood ratio）2023-1-2224u 似然比（似然比（likelihood ratio,LR）属于同时反映灵敏度和特）属于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筛
15、检试验结果的异度的复合指标，即有病者中得出某一筛检试验结果的概率与无病者得出这一概率的比值。概率与无病者得出这一概率的比值。u 该指标全面反映了筛检试验的诊断价值，非常稳定。该指标全面反映了筛检试验的诊断价值，非常稳定。u 它的计算只涉及灵敏度与特异度，不受患病率的影响。它的计算只涉及灵敏度与特异度，不受患病率的影响。u 由于检测结果通常分为阳性和阴性，因此似然比也分为由于检测结果通常分为阳性和阴性，因此似然比也分为阳性似然比（阳性似然比（positive likelihood ratio，LR+）和阴性似）和阴性似然比（然比（negative likelihood ratio，LR-）两种。
16、）两种。阳性似然比阳性似然比是筛检结果的真阳性率与假阳性率之比。是筛检结果的真阳性率与假阳性率之比。该指标反映了筛检试验正确判断阳性的可能性是错该指标反映了筛检试验正确判断阳性的可能性是错误判断阳性可能性的倍数。误判断阳性可能性的倍数。比值越大，试验结果阳性时为真阳性的概率越大。比值越大，试验结果阳性时为真阳性的概率越大。2023-1-2225特异度灵敏度假阳性率真阳性率1LR阴性似然比阴性似然比阴性似然比是筛检结果的假阴性率与真阴性率之比。阴性似然比是筛检结果的假阴性率与真阴性率之比。该指标表示错误判断阴性的可能性是正确判断阴性该指标表示错误判断阴性的可能性是正确判断阴性可能性的倍数。可能性
17、的倍数。比值越小，试验结果阴性时为真阴性的可能性越大。比值越小，试验结果阴性时为真阴性的可能性越大。2023-1-2226特异度灵敏度真阴性率假阴性率1LR约登指数（约登指数（Youden Index）u 也称正确指数，是灵敏度与特异度之和减去也称正确指数，是灵敏度与特异度之和减去1，表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力。表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力。u 正确指数的范围在正确指数的范围在01之间。指数越大，其真实之间。指数越大，其真实性越高。性越高。u 正确指数正确指数=(灵敏度灵敏度+特异度特异度)1 =1 (假阴性率假阴性率+假阳性率假阳性率)2023-1-2227血清肌酸
18、激酶测定与急性心肌梗死血清肌酸激酶测定与急性心肌梗死血清肌酸激酶血清肌酸激酶急性心肌梗死（金标准判定）急性心肌梗死（金标准判定）合计合计有有无无阳性阳性2252252424249249阴性阴性2525121121146146合计合计2502501451453953952023-1-2228灵敏度灵敏度=90.0%漏诊率漏诊率=10.0%误诊率误诊率=16.6%特异度特异度=83.4%阳性似然比阳性似然比=5.4阴性似然比阴性似然比=0.12约登指数约登指数=0.73可靠性（可靠性（reliability）可靠性可靠性(reliability)，也称信度、精确度，也称信度、精确度(精精确性，确性
19、，precision)或可重复性或可重复性(repeatability)，是指在相同条件下用某测量工具是指在相同条件下用某测量工具(如筛检试如筛检试验验)重复测量同一受试者时获得相同结果的重复测量同一受试者时获得相同结果的稳定程度。稳定程度。其评价指标包括变异系数，符合率和其评价指标包括变异系数，符合率和kappa值值2023-1-2229 变异系数（变异系数（coefficient variance，CV）当某实验当某实验是做定量测定时，可用变异系数来表示可靠性。是做定量测定时，可用变异系数来表示可靠性。即所测平均数的标准差与测定的均数之比；比值即所测平均数的标准差与测定的均数之比；比值越小
20、，可靠性越好。越小，可靠性越好。变异系数变异系数(CV)=（标准差（标准差/算术均数）算术均数）100%2023-1-22302023-1-2231 符合率符合率(agreement/consistency rate)，又称一致率，又称一致率，是筛检试验判定的结果与标准诊断的结果相同的数占是筛检试验判定的结果与标准诊断的结果相同的数占总受检人数的比例。总受检人数的比例。筛检筛检试验试验 金标准金标准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N%100DCBADA符合率 Kappa值：值：评价不同地点或不同操作对同一试验评价不同地点或不同操作对同一试验结果一
21、致性的指标，其考虑了机遇因素对一致性结果一致性的指标，其考虑了机遇因素对一致性的影响并且加以校正，从而提高了判断的有效性的影响并且加以校正，从而提高了判断的有效性。2023-1-2232乙检验师乙检验师甲检验师甲检验师合计合计+-+18181 11919-2 213131515合计合计202014143434Kappa值值=实际一致性实际一致性/非机遇一致性非机遇一致性)()()(221122211CRCRNCRCRDANKappa 影响筛检试验可靠性的因素影响筛检试验可靠性的因素2023-1-2233 受试对象生物学变异受试对象生物学变异 观察者观察者 实验室条件实验室条件 预测值预测值(p
22、redictive value)预测值预测值(predictive value)是反映应用筛检结是反映应用筛检结果来估计受检者患病和不患病可能性的大果来估计受检者患病和不患病可能性的大小的指标。小的指标。由于筛检试验的结果分为阳性和阴性，因由于筛检试验的结果分为阳性和阴性，因此预测值也分为阳性预测值和阴性预测值此预测值也分为阳性预测值和阴性预测值2023-1-22342023-1-2235l阳性预测值阳性预测值 阳性预测值阳性预测值(positive predictive value,PPV):是指试是指试验阳性结果中真正患病验阳性结果中真正患病(真阳性真阳性)的比例。的比例。筛检筛检试验试验
23、 金标准金标准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N%100BAA阳性预测值2023-1-2236l阴性预测值阴性预测值 阴性预测值阴性预测值(negative predictive value,NPV)是指筛是指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性。检试验阴性者不患目标疾病的可能性。筛检筛检试验试验 金标准金标准 合合计计 患者患者非患者非患者阳性阳性ABR1阴性阴性CDR2合计合计C1C2N%100DCD阴性预测值2023-1-2237预测值与受检人群目标疾病患病率的关系预测值与受检人群目标疾病患病率的关系 阳性预测值、阴性预测值与患病率、灵敏度和
24、特阳性预测值、阴性预测值与患病率、灵敏度和特异度的关系，根据异度的关系，根据Bayes定理可用以下公式表示：定理可用以下公式表示：)1)(1(特异度患病率患病率灵敏度患病率灵敏度阳性预测值患病率灵敏度患病率特异度患病率特异度阴性预测值)1()1()1(筛选试验的特异度越高，说明其阳性预测值越高筛选试验的特异度越高，说明其阳性预测值越高筛选试验的灵敏度越高，说明其阴性预测值越高筛选试验的灵敏度越高，说明其阴性预测值越高2023-1-2238在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果患病率患病率(%)灵敏度灵敏度(%)特异度特异
25、度(%)筛检筛检结果结果 金标准金标准 合计合计PPV(%)NPV(%)患者患者非患者非患者5050502502505005050250250500合计合计 50050010002050501004005002080100400500合计合计 2008001000209050180400580319520400420合计合计 2008001000205090100801805688100720820合计合计 2008001000预测值与患病率之间的关系预测值与患病率之间的关系2023-1-2239注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲
26、线当灵敏度和特异度不变时，阳性预测值随患病率的当灵敏度和特异度不变时，阳性预测值随患病率的上升而上升，阴性预测值随患病率的上升而下降。上升而上升，阴性预测值随患病率的上升而下降。2023-1-2240注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线，注：图中实线为阳性预测值曲线，虚线为阴性预测值曲线，较粗的曲线代表灵敏度和特异度均为较粗的曲线代表灵敏度和特异度均为95%时的预测值，时的预测值，较细的曲线代表灵敏度和特异度均为较细的曲线代表灵敏度和特异度均为85%时的预测值时的预测值筛检试验阳性结果截断值的确定筛检试验阳性结果截断值的确定 对筛检试验测得的观察值有个界定，即正常与异常，对筛检试
27、验测得的观察值有个界定，即正常与异常，以区分某人可能以区分某人可能“已患已患”或或“未患未患”某病，也就是划某病，也就是划分该试验阳性与阴性的标准。分该试验阳性与阴性的标准。如何确定筛检试验阳性结果的截断值（如何确定筛检试验阳性结果的截断值（cut off point）或临界点，与筛检试验测得病人与非病人的观察值的或临界点，与筛检试验测得病人与非病人的观察值的分布有关。分布有关。2023-1-22412023-1-22422023-1-2243 诊断点诊断点 H K 非病人非病人 病人病人当诊断点向右移时，特异度升高，当诊断点向右移时，特异度升高，灵敏度降低；反之，当诊断点向左灵敏度降低；反之
28、，当诊断点向左移时，灵敏度增大，特异度降低移时，灵敏度增大，特异度降低。很难追求灵敏度和特异度均高的筛检方法。至于要牺牲哪一方，需根据试很难追求灵敏度和特异度均高的筛检方法。至于要牺牲哪一方，需根据试验的目的和临床的具体情况而定。验的目的和临床的具体情况而定。受试者工作特性曲线受试者工作特性曲线(receiver operator(receiver operator characteristic curve,ROC)characteristic curve,ROC)是用真阳性率和假是用真阳性率和假阳性率作图得出的曲线，它可表示灵敏度和特异阳性率作图得出的曲线，它可表示灵敏度和特异度之间的关系。
29、度之间的关系。ROCROC曲线的横轴表示假阳性率曲线的横轴表示假阳性率(1-(1-特异度特异度)，纵轴，纵轴表示真阳性率表示真阳性率(灵敏度灵敏度)，曲线上的任意一点代表，曲线上的任意一点代表某项筛检试验的特定阳性标准值相对应的灵敏度某项筛检试验的特定阳性标准值相对应的灵敏度和特异度值。和特异度值。2023-1-22442023-1-22452023-1-2246 ROC曲线也可用来比较两种或多种筛检试验的诊断价值。除了曲线也可用来比较两种或多种筛检试验的诊断价值。除了直观比较的方法外，还可计算直观比较的方法外，还可计算ROC曲线下的面积。曲线下的面积。第三节第三节 提高筛检试验效率的方法提高
30、筛检试验效率的方法 1.选择患病率高的人群选择患病率高的人群 2.采用联合试验采用联合试验 在实施筛检时，可采用多项筛检试验检查同一受试对象，以提在实施筛检时，可采用多项筛检试验检查同一受试对象，以提高筛检的灵敏度或特异度，增加筛检的收益，这种方式称为联高筛检的灵敏度或特异度，增加筛检的收益，这种方式称为联合试验。合试验。串联（串联（serialserial testtest）:全部筛检试验结果均为阳性者才定全部筛检试验结果均为阳性者才定为阳性。该法可以提高特异度。为阳性。该法可以提高特异度。并联（并联（parallel testparallel test）:全部筛检试验中，任何一项筛检全部筛检试验中，任何一项筛检试验结果阳性就可定为阳性。该法可以提高灵敏度。试验结果阳性就可定为阳性。该法可以提高灵敏度。2023-1-2247Key points 掌握筛检、金标准、研究对象的选择、掌握筛检、金标准、研究对象的选择、ROC曲线法，筛检试验的评价和联合试验。曲线法，筛检试验的评价和联合试验。2023-1-2248谢谢2023-1-2249
