第七章筛检与诊断试验
同济大学流行病学-第七章诊断试验和疾病筛检
同济⼤学流⾏病学-第七章诊断试验和疾病筛检第七章诊断试验和疾病筛检第⼀节概述⼀.筛检（screening）1.定义：时间是运⽤快速、简便的实验、检查或其他⼿段，⾃表⾯健康的⼈群中去发现那些未被识别的可以病⼈或有缺陷者。
⽤于筛检的试验成为筛检试验。
筛检是流⾏病学研究⽅法之⼀，属于观察性研究范畴。
2.⽬的：①疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗，属于⼆级预防的内容。
如常见的有结核、⾼⾎压、糖尿病、乳腺癌、⼦宫颈癌等。
②检出某种疾病的⾼危⼈群。
⾼危⼈群是指该⼈群发⽣某种疾病的可能性显著⾼于⼀般⼈群。
例如⽣活⽅式关联疾病的吸烟⼈群、运动不⾜的办公室⼯作⼈群等。
近年来还开始了筛检疾病易感基因和有害基因的国内⼯作。
因为这类筛检是针对疾病病因的，故属于⼀级预防。
③传染病和医学相关事件的预防和控制。
主要指⼀些特殊⼈群和职业⼈群中检查和控制传染源或某些医学相关事件的诱因，以保护⼈群的⼤多数免受其伤害。
如对静脉吸毒⼈群艾滋病毒感染标志的筛检等。
3.类型⼈群整群筛检——以整个⽬标⼈群为对象选择性筛检——以群体中的⼀个亚群或有某种特征的⼈群为对象⽬的治疗性筛检——未早发现、早治疗预防性筛检——为了查出某病的⾼危⼈群⽅法单项筛检——如餐后2h⾎糖多项筛检——如胸痛+痰培养筛检肺结核⼆.诊断（diagnosis）1.定义：诊断是进⼀步把病⼈与可疑有病但实际⽆病者区别开来。
他不同于筛检。
因此，诊断对下⼀步治疗有决定意义，诊断正确与否⾄关重要。
⽤于诊断的试验称为诊断试验.第⼆节试验⽅法的评价⼀.实验⽅法评价的程序试验⽅法评价的基本⽅法是与诊断某疾病的⾦标准作盲法和同步⽐较，基本步骤是：（⼀）确定⾦标准（gold standard）1.⽬的：避免发⽣错误分类偏倚，及时病⼈组中不致于混⼊假病⼈（⾮疾病之⼈）和⾮病⼈组中（对照组）不混有真病⼈（所研究疾病的患者）2.⾦标准——是指⽤来分辨病⼈与⾮病⼈的标准评价⽅法。
3.常见的⾦标准①病理学检查（组织活检和⼫体解剖）②外科⼿术发现③特殊的影响学诊断（如⽤冠状动脉造影诊断冠⼼病）④长期随访观察所得到的结果4.对有些诊断困难的疾病，可能按时还没有真正意义上的⾦标准或是因诊断过程复杂，且费⽤昂贵等。
筛查与诊断试验完整版PPT
δ ：表示容许误差
P : 为待评价筛检或诊断方法的灵敏度和特 异度的估计值，计算病例组时P为灵敏度，
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18
例 B型超声波对胆石症诊断的估计灵敏度为 80%，估计特异度为60%，试计算该诊断 试验病例组和对照组各需多少例研究对象？
设δ=0.08
(1.96)2 0.801 0.80
概述 筛检和诊断试验的评价 提高筛检效率方法
1
筛查起源于19世纪的结核病预防。一直 以来广泛运用于慢性病的早期诊断。从疾病 防治的过程来看，它属于一级和二级预防； 从对象和目的来看，它具有突出的公共卫生 意义；从实施来看，它要求检测方法快速、 简便、经济、安全。
全面撒网，重点捕捞。通过点面结合， 获得经济实效，达到疾病防控的疏而不漏。
十万人口人群，某肿瘤现患率为100/十万，甲试验初筛（灵敏度和特异度均为95%），初筛阳性者为5090人。
不同 病人 故诊断试验病例组有97人，对照组有145人
图2 筛查方法的评价与选择程序
特异度=730/（80+730） ×100% =90.
目的 特异度越高，阳性预测值越高
选择患病率高的人群展开筛检
病人
非病 人
待评价筛 查方法
阳 性 阴 性
阳性
阴性
评价指标
图2 筛查方法的评价与选择程序
21
一般评价 (二）可靠性(reliability)
指的是一种公认的，可靠的能将有病和无病分开的标准方法。 筛检仅是一个初步检查，对筛检试验阳性者必须进一步确诊，对确诊病人再采取必要的治疗措施。 ◈选择性筛检(selective screening)
4
筛检的分类
诊断与筛检试验
可疑病人
筛检与诊断试验流程图
4
2、筛检试验的目的
1）早期发现病例； 2）筛检高危人群； 3）揭示疾病的“冰山现象”； 4）合理分配卫生资源。
5
（二）诊断与诊断试验
1、定义--医生根据就诊病人的临 床症状、体征、实验室化验和影像 学检查结果等资料，对疾病作出临 床诊断。 用于诊断的试验称为诊断试验。
42
a+d
43
2、评价可靠性指标
（3）Kappa值：判断临床意见一致性的 分析。（不同人判断同一批结果，或同 一人不同时间判断同一批结果的一致 性。）
Kappa值越高，一致性越好。
44
2、评价可靠性指标
Kappa值在-1到+1之间。 Kappa值=-1，为两医生的判断完全不 一致； Kappa值=0，表示观察一致率完全由机 遇所致； Kappa值=1，表明两医生的判断完全一 致。
（1）阳性似然比：筛检试验结果的 真阳性率与假阳性率之比。
真阳性率 灵敏度 LR 假阳性率 1 特异度
51
试验
有 病
无 病
合 计
阳性
阴性 合计
真阳性（a）
假阴性（c）
假阳性（b）
真阴性（d） 正常人总数（b+d）
总阳性人数（a+b）
总阴性人数（c+d）
患者总数 （a+c）
受检总人数 （a+b+c+d）
金 亢进 12(a) （真阳性） 8(c) （假阴性） 20
标
准 正常人 3(b) （假阳性） 57(d) （真阴性） 60 80 65 合 15 计
假阴性率＝c/(a+c)=8 /20×100%＝40.0%
流行病学 第7章 筛检试验和诊断试验(高教知识)
0.080 150 149 144 137 126 113 96 77 54
0.070 196 194 188 178 165 147 125 106 71
0.060 267 264 256 243 224 200 171 136 96
0.050 384 380 369 350 323 288 246 196 138 73
筛检试验不是诊断试验，仅是一种初步检查，对 筛检试验阳性者或可疑阳性者，必须进行进一步确 诊，以便对确诊病人采取必要的措施。
全面分析
6
对某种疾病来说，在一般人群中包括三种人，一 种是无该病的健康人，一种是可疑有该病但实际无该 病的人，一种是有该病的人。这三种人混杂存在。筛 检的工作即是将健康人与其他两类人区别开来。然后 用更完善的诊断方法，将可疑患该病但实际无该病的 人与实际患该病的人区别开来。第三步为对有该病的 人进行治疗，使之恢复。因此，筛检是第一步，诊断 试验是第二步，治疗是第三步。
=384.16 非病例组样本量：
n=(1.96/0.05)2 ×（1-90 ﹪ ）×0.90 =138.30 即在此项研究中需静脉造影确诊的下肢静脉栓塞患者 （病例组）384名，非该病患者（非病例组）138 名。
全面分析
28
筛检的样本含量的估计也可以通过查阅下表获 得，在d＝0.050，ｐ＝0.50相交处，得ｎ＝384； 在d＝0.050，ｐ＝0.90相交处，得ｎ＝138，与 公式计算所得两组样本量结果一致。
全面分析
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选择研究对象
❖选择病例：
病例除要求用金标准正确诊断外，同时要求所选 病例应有代表性，应包括临床各型、各期及有无并 发症的病例。病例代表性的好坏，将直接影响对筛 检或诊断试验的评价结果的普遍性和推广价值。
筛检与诊断试验的评价
*
采用串联试验诊断疾病，应注意： 常先选简便、易行、价廉、对被检查人无损伤的试验，后用复杂、昂贵、可能有损伤的试验。 如几个试验的费用、安全性相近，先使用特异度高的试验（假阳性少），减少接受第二种试验的病人数，降低成本，提高效率。
*
四、诊断试验评价的设计
确立金标准 研究对象的选择 样本量的估计 确定诊断试验的分界值 与金标准同步进行盲法比较
*
金标准
特 定 人 群
病人
非病人
待评价的筛检/诊断方法
评价指标
图2 筛检、诊断试验的评价程序
阳性a
阴性c
阳性b
阴性d
*
*
（一）真实性评价
真实性（validity）：又称有效性或效度 指筛检或诊断试验所获得的测量情况与实际情况的符合程度。 1.灵敏度(sensitivity，Se) (真阳性率)： 即实际有病且按该诊断标准被正确地判为有病的概率。（反映试验检出病人的能力） 灵敏度(%) = a/(a+c)×100% 2.特异度(specificity，Sp) (真阴性率)： 即实际无病且按该诊断标准被正确地判为无病的概率。（反映试验排除病人的能力） 特异度(%) = d/(b+d)×100%
*
目录
一、概述 二、筛检和诊断试验的评价 三、提高筛检、诊断试验效率的方法 四、诊断试验评价的设计
*
一、概述
筛检（screening）：是通过快速的检验、检查或其他措施，在一般人群中发现那些尚未被识别的病人或有缺陷的人。 诊断（diagnosis）：是把病人与可疑有病但实际无病的人区别开来。 筛检/诊断试验：是指应用各种实验、仪器等手段进行检查，以确定或排除疾病的实验方法。
*
第七章筛检李立明流行病学6版
开来。它是从健康人群中早期发
现可疑病人的一种措施，不是对 疾病作出诊断。
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3
外表上健康的人群 即健康者和虽患病 但尚未诊断者
阳性者（即可能 患该病或将来有 患病危险的人）
筛检试验
阴性者 （即未患 该病的人）
各种诊断试验
患病或具备 危险因素
未患病或不 具备危险因素
图1 一项普通筛检和诊断试验流程图解
8
同步盲法比较 待 评 价 方 法
金 标 准
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（一）确定“金标准”
金标准(gold standard)—当前公认最好
的、准确可靠的诊断方法，或专家制定 并得到公认的临床诊断标准。 应用金标准区分有病人群和无病人 群，然后用待评价的筛检试验对这两组 人群进行测试，并比较分析试验结果。
本 量 影 响 因 素
α=0.01时样本量大于α=0.05
④ 容许误差δ， 一般定为0.05-0.1。
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二、筛检试验的评价指标
一项筛检试验优劣的评价可从
真实性、可靠性、收益三方面进行。
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（一）真实性的评价
又称为效度，指一项筛检或诊断试验所获得的数值 与实际值的符合程度。 评价真实性的指标有灵敏度、特异度、漏诊率、 误诊率正确诊断指数、似然比和符合率
a d 粗一致率 100 % a b c d
1 a a d d 调整一致率 4 a ba cc db d
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2.诊断试验的一致性分析—Kappa分析
kappa值为实际一致率与非机遇一致率的比， 该值考虑了机遇因素对一致性的影响，表示不 同人判断同一批结果，或同一人不同时间判断 同一批结果的一致性强度 一般认为Kappa值在0.4～0.75为中、高度一
诊断试验与筛检试验
事 。 每次筛检的间隙长短 ， 应根据各种疾病的自 每次筛检的间隙长短， 然史特点决定。 然史特点决定。
二、诊断（筛检） 二、诊断（筛检）试验的研究方法 诊断
1、同标准诊断方法(金标准)进行盲法比较 同标准诊断方法(金标准)
金标准是指可靠、公认的诊断方法，它能正确区 金标准是指可靠、公认的诊断方法， 分有病和无病，如病理学检查、尸检、CT等 分有病和无病，如病理学检查、尸检、CT等
例如 眼内压诊断青光眼 2.9kPa 敏感度达100%，能查出所有病人 敏感度达100% 3.5 kPa 特异度达100%, 能排除所有病人 特异度达100% 2.9~3.5 kPa 假阳性率、假阴性率两方面考虑 假阳性率、 *阳性分界点确定： 阳性分界点确定： i)如病死率高， 漏诊会带来严重后果或早期检 i) 如病死率高 如病死率高， 出可以明显改善预后，则应降低分界点， 出可以明显改善预后 ， 则应降低分界点 ， 提 高敏感度 ii)如假阳性导致病人身心或经济损失较大，宜 ii)如假阳性导致病人身心或经济损失较大 如假阳性导致病人身心或经济损失较大， 提高特异度
联合试验判断方法 试验1 试验2 试验1 试验2 判断结果 + + + 平行试验 + + + + 系列试验 + + + 不必做
五、评价可靠性指标 评价可靠性指标
s=
∑x
2
(∑ x ) −
n −1 n
2
CV
s = × 100 % x
重复试验获得相同结果 的次数 符合率 = × 100 % 试验次数 a+d = × 100 % a+c+b+d
敏感度=27/37×100%=73% × 敏感度 特异度=77/112×100%=69% 特异度 × 假阴性率=1-0.73=27% 假阴性率 假阳性率=1-0.69=31% 假阳性率
筛检和诊断试验
1.5
44.3
99.0
＋ －
合计
2.5 44.3 99.0 ＋ － 合计
150
111 139 250
9850
97 9653 9750
10000
208 9792 10000
二 筛检的生物学效果评价 ◈可提高治愈率、生存率， 减少死亡率和合并症。 节省了医疗费用，减少病人的痛苦，则其社 会效益和经济效益同步增长。 领先时间偏倚：是指筛检诊断时间和临床诊 断时间之差被解释为因筛检延长的生存时间。
假阴性率=45/（165+45） ×100%=21.4%
假阳性率=80/（80+730） ×100%=0.24
Kappa指=0.65
(二）可靠性(reliability)
又称重复性(repeatability)或精密度(precision)，指某 一筛检方法在相同条件下，重复测量同一受试者时， 所获结果的一致性。 指标有： 1、变异系数（coefficient of variance）：如果试验测量 的是诸如血压、血糖等计量指标，则可用变异系数 来表示可靠性。变异系数越小，可靠性越好。
（二）选择研究对象
◈原则：代表性 ◈病例组：按金标准确诊为“有病”的病
例
◈对照组：按金标准确诊为无目标疾病的
其他病例，特别是与该病容易混淆的病 例。正常人一般不宜纳入对照组。
（三）样本大小的计算
样本量有关的因素 ◈灵敏度 ◈特异度 ◈显著性检验水平 ◈容许误差
第三节 筛检试验的评价指标
（一）真实性（validity）
诊断试验
病人 病人与可疑有病但实 际无病的人区分开来 科学性、准确性 一般花费较贵 结果阳性者要随之以 治疗
要求 费用 处理
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第七章筛检与诊断试验
筛检与诊断试验
目的:学会筛检与诊断试验评价的方法
1评价真实性与可靠性指标的计算重点: 1.评价真实性与可靠性指标的计算方法及其意义
2.截断点的确定方法
难点:评价真实性指标的计算方法
一、基本原理
（一）筛检试验（screening test）：
1．筛检的定义
运用快速简便的试验检查或其他方法将健康人?运用快速、简便的试验、检查或其他方法，将健康人群中那些可能有病或缺陷，但表面健康的人，同那些可能无病者区分开来。
即用于在人群尤其是高危人群中发现可疑患者简单易行的试验方法。
2．筛检的分类
3．筛检的目的
①早期发现病例，提高治愈率。
②筛检高危人群并进行病因预防
②筛检高危人群并进行病因预防。
③传染病和医学相关事件的预防和控制。
4．筛检原则
（二）疾病诊断
诊断试验(diagnosis test): 用于确定或排除疾病的一种方法。
用于确定或排除疾病的种方法
泛指临床上所采用的各种实验室检查、仪器诊断和影像
学检查，也包括病史、体检所获得的各种临床资料和体
学检查也包括病史体检所获得的各种临床资料和体征。
Almost all approaches to gathering clinical information
Al ll h h i li i l i f i
can be regarded as tests. Tests also may be used to assess the severity of an illness, predict disease outcome, or
monitor response to therapy.
诊断的目的：
①诊断疾病为临床采用及时有效的治疗措施提供基础；
②从筛检试验阳性的可疑患者中发现病人；
③用于随访、病情观察和疗效判定的标准。
人群
筛检试验
健康者可疑病人
病人
诊断试验
病人非病人
筛检与诊断试验流程图
筛检试验与诊断试验的区别
筛检试验
诊断试验
对象不同健康人或无症状的病人可疑病人
目的不同把病人及可疑病人与无把病人与可疑有病但实病者区分开来
际无病的人区分开来要求不同快速、简便、高灵敏度科学性、准确性、特异度高
费用不同简单、廉价
一般花费较贵阳性者须进步作诊断处理不同
阳性者须进一步作诊断试验以便确诊
阳性者要随之以治疗
三、评价的步骤
真实
可靠
快速
安全
无损害
费用低
利于早期诊断
举例
原发性肝细胞癌诊断方法有10多种金标准病理组织学诊断金标准：病理组织学诊断
血清学诊断
影像学诊断
基本方法
选择一组某病的疑似人群用一种简便经济?选择一组某病的疑似人群，用一种简便、经济、无创的诊断方法进行诊断。
上述诊断结果与现
有最可靠的诊断方法（金标准）的诊断结果进
行对比，纳入四格表，计算各项指标。
受试人群金标准
诊断试验患者非患者
真阳性(a)假阳性(b)阳性
假阴性(c)真阴性(d)阴性
诊断试验原理
诊断试验四格表
标准诊断法
诊断试验
合计
患某病未患某病
阳性阴性a b c d a+b
c+d a+b+c+d
合计
a+c
b+d
基本设计要点
1.选择一定数量的合格的受试对象
2.诊断方法的确定
3.最好用盲法对受试对象进行同时或先后测试
4.测量指标尽量选用定量的指标，注意选择恰当的
分界值
5.防止选择偏倚与错误分类偏倚
（1）对照组排除疾病时常常没有采用金标准（2）对照组中各病种比例不能代表目标人群
（3）有些研究对照组人数过少
（一）确定金标准
诊断标准必须是金标准，根据金标准确定受试对象是否患有某病。
患有某病
金标准就是目前医学界公认的诊断某种疾病最准确的方
法。
包括病理学检查、手术、尸体解剖、长期随访等。
分组：检验前不分组，整理资料时才按金标准分组。
分组检验前不分组整理资料时才按金标准分组
（二）确定研究对象
病例组中应充分注意各临床类型间的构成比例，病例组中应充分注意各临床类型间的构成比例对照组中应注意各病种间的构成比例。
常采用同期进入研究的连续病例或按比例抽样的样本。
（三）样本含量的估计
样本含量估计的有关参数：显著性水平α值: 一般确定为0.05值:一般在0.05?
容许误差σ值: 般在0.050.01之间
率的估计值P: P=50%时样本量最大
(四)选定界值
四、资料整理和分析
（一）资料的收集和整理
（二）试验的评价
1、真实性
真实性
真实性：测量值与实际值符合的程度，即反映客观事
物的正确程度。
1.
.灵敏度
sensitivity
（真阳性率）：
待评金标准
患病未患病
＋a b a+b －c+d Se=a/(a+c)×100%
c d c d
a+c b+d a+b+c+d
即实际（金标准）诊断为有病的病例中，诊断性试验正确判断为阳性的百分比。
反映试验检出病人的能力
2specificity 2. 特异度specificity (真阴性率）：
待评
金标准患病
未患病
＋b a a+b －
c+d
Sp=d/(b+d )×100%
c
d
a+c
b+d
a+b+c+d
即实际（金标准）诊断为无病的病例中，诊断性试验正确判断为阴性的百分比。
反映试验鉴别非病人的能力。