1、疾病诊断试验研究,一、诊断试验研究设计,（一）选择研究对象（二）估计样本含量（三）确定标准诊断方法,（一）选择研究对象,为了保证研究对象具有较强的代表性，选择研究对象应把握以下要点。 1病例组应当包括该病的各种不同临床类型：轻、中、重；早、中、晚期；典型的、非典型的；有、无并发症；治疗过、未治疗过等。 2对照组应选自确实无该病的其他病例，并且应包括易与该病相混淆的其他疾病，一般不能只选正常人做对照。 3病例组、对照组均应是同期进入研究的连续样本或者是按比例抽样样本，而不能由研究者随意选择。,（二）估计样本含量,诊断试验的样本含量取决于对试验灵敏度、特异度、显著性水平和容许误差的要求。 式中n为
2、所需样本含量，u为正态分布中累积概率为/2时的u值，d为容许误差，一般取值范围是0.050.10，p为灵敏度或特异度，一般以灵敏度估计病例组样本量，以特异度估计对照组样本量。,（三）确定标准诊断方法,要建立并评价新诊断方法，就必须与标准诊断方法比较。所谓标准诊断方法也称之为“金标准”。所谓金标准是指当前为临床医学界公认的最客观、最真实、最可靠的疾病诊断标准。常用的金标准。 病理学诊断（组织活检或尸体解剖）； 外科手术发现； 特殊的影像诊断（如冠状动脉造影诊断冠心病）； 病原学诊断； 临床综合诊断； 长期随访获得的肯定诊断。,二、诊断试验的评价内容与指标,（一）真实性（二）可靠性（三）预测值（四
3、）似然比（五）受试者工作特性曲线,（一）真实性,1定义2评价方法与指标3影响因素,1定义,诊断试验测量值与实际值的符合程度称为真实性（validity）。,2评价方法与指标,要评价一个新的诊断试验，必须选定一个金标准。两种方法同步进行，再将所得数据整理成以下四格表。评价真实性的常用指标包括灵敏度、特异度、误诊率、漏诊率和正确诊断指数等。,例1 以收缩压160mmHg为诊断标准，检查10000人发现阳性病人25人，阴性（160mmHg）病人25人，阳性非病人995人，阴性非病人8955人。试评价其真实性？列四格表如表2所示。,3影响因素,诊断标准：诊断标准降低，使灵敏度升高，特异度下降，误诊率提
4、高，漏诊率下降。反之，诊断标准提高，使灵敏度降低，特异度上升，误诊率降低，漏诊率上升。,联合试验：串联可以提高特异度。并联试验可以提高诊断试验的敏感度。参照标准能正确地区分有病和无病。参照标准选择不当将影响敏感度和特异度,（二）可靠性,1定义2评价方法与指标3影响因素,1定义,诊断试验的可靠性（reliability）又称精确性(precision) 或可重复性(reproducible)，是指诊断试验在完全相同条件下，进行重复操作获得相同结果的稳定程度。,2 .评价方法与指标,（1）计量资料的评价方法 采用单因素方差分析，通过计算个体内相关系数（p）评价此类数据的可靠性。一般地说，p0.7，
5、表明数据可靠性较高。,（2）计数资料的评价方法,采用Kappa检验，通过计算Kappa系数可以评价计数资料的可靠性。其参考标准为：k0.40表明可靠性差；0.40k0.6表示数据基本可靠，t0.8表示数据可靠性较好。,3影响因素,（1）所使用的仪器、药品和试剂的变异；（2）调查对象的生物学变异；（3）观察者的测量变异，包括： 不同观察者间的变异（inter-individual variability） 观察者本身的变异（intra-individual variability）,（三）预测值,1定义2评价方法与指标3影响因素,1定义,预测值(predictive value) 是指在已知试验
6、结果的条件下，表明有或无该病的概率，又称预告值、诊断价值。 阳性预测值(positive predictive value)指试验阳性者中患该病者的可能性。 阴性预测值(negative predictive value)指试验阴性者中真正为非患者的可能性。,2.评价方法与指标,(1)阳性预测值：指真阳性数占阳性数的百分比。它说明被试人如为阳性时患该病的可能性有多大。 阳性预测值a/（a+b）100% 阳性预测值=患病率灵敏度/患病率灵敏度（1患病率）（1特异度） (2)阴性预测值：指真阴性数占阴性数的百分比。它说明阴性时未患该病的可能性有多大。 阴性预测值d/（b+d）100% 阴性预测值（
7、1-现患病）特异度/（1-现患率）特异度+（1-灵敏度）现患率,3影响因素,（1）灵敏度与特异度 当患病率稳定时，若试验的灵敏度越高，则阴性预测值越高；若试验的特异度越高，则阳性预测值越高。（2）患病率 当灵敏度与特异度稳定时，若患病率越高则阳性预测值越大；若患病率越低阴性预测值越高。,（四）似然比,1定义2评价方法与指标3影响因素,1定义,有病者得出某一试验结果的概率与无病者得出这一概率的比值，称之为似然比（likelihood ratio，LR）。似然比可以全面反映诊断试验的诊断价值。,2评价方法与指标,阳性似然比：指灵敏度与误诊率之比。 阳性似然比灵敏度/误诊率灵敏度/（1特异度） 阳性
8、似然比愈大，提示阳性结果的正确率愈高。阴性似然比：指漏诊率与特异度之比。 阴性似然比漏诊率/特异度（1-灵敏度）/特异度 阴性似然比愈小，提示阴性结果的正确率愈高。,3影响因素,似然比非常稳定，不受诊断试验诊断标准（临界值）变化的影响，亦不受患病率影响。,（五）受试者工作特性曲线,受试者工作特性曲线是以取不同阳性判断标准时的灵敏度为纵坐标，误诊率为横坐标绘制所得的曲线。它表示灵敏度与特异度之间的相互关系。ROC曲线常被用来决定最佳临界点。但仅通过一两次试验，要想找到灵敏度和特异度都好的最佳临界点是不可能的。 若在患病率接近50%时，最接近左上角的那一点，可定为最佳临界点，如图1中的箭号所指处，
9、即灵敏度为80%，特异度为84%处，其误诊率和漏诊率之和最小。 若在患病率极低或很高时，其最佳临界点可不在最接近左上角的那一点。ROC曲线还可以用来比较两种或两种以上诊断试验的诊断价值，从而帮助医生对选择最佳诊断试验。,0 20 40 60 80 100 1 特异度（%）,图1 诊断糖尿病中血糖测定的ROC曲线,灵敏度（%）,三、诊断指标及其标准的确定方法,（一）诊断指标（二）诊断标准,（一）诊断指标,1客观指标 能用客观仪器测定，很少依赖诊断者及被诊断者的主观意识，如体温、血红蛋白等。2主观指标 完全根据被诊断者的主观感觉，如疼痛、愉快等。3半主观指标 根据诊断者的主观感知判断，如肿物的硬度
10、、中医切脉等。 以上3类指标以客观指标质量最好，以主观指标质量最差，在进行诊断时，应该尽可能选择客观指标。,（二）诊断标准,1确定标准时应遵循的原则 鉴别诊断试验的繁简程度； 漏掉一个可能病例的后果是否严重，早诊断疗效佳取高灵敏度，反之取高特异度； 隔一定间隔期后再一次检查的可能性； 该病的患病率：患病率高时诊断标准要放宽，以减少假阴性；患病率低时诊断标准要严格，以减少假阳性。一旦选定了标准，就必须严格执行，不允许随意更改。,2确定诊断标准的方法,将普通作为正常1）百分位数法：将被测量者的测量数值由小到大排列，并从小到大累积计数次序。若采用双侧检验，则从第2.5百分位数到第97.5百分位数为正
11、常范围；若采用单侧检验，数值过小为异常时则正常下限取第5百分位数，数值过大为异常时则正常上限取第95百分位数。此方法适用于两种类型的数据。数值呈偏态分布；不能确定分布型数据。2）平均值加减标准差法：通常以平均值之上或之下2个标准差作为截断值。在正态分布的数据，平均值2个标准差（2S）包括了95的数据。若资料呈正态分布，则在分布的两侧各有2.5%的人被确定为异常；若资料不呈正态分布，则应对数据作对数转换成正态分布后再估计参考值范围。,异常与疾病相联系,绘制受试者工作特性曲线（receiver operator characteristic，ROC），取其左上角拐弯处之点作截断值。取正确诊断指数（
12、Youdens index）最大时的测量值作为截断值。,按可治疗界值划分,按研究者的意愿规定的数值作为标准或人为决定。如根据在什么标准时进行治疗可以利大于弊。此时既要考虑并发症发生率、病死率，又要考虑费用、效益等。,四、提高诊断质量的方法,提高诊断质量就是提高诊断指标质量、提高诊断方法的质量与可靠性。可从以下几个方面加以考虑。1尽量选用客观指标。2选择正确而合适的指标，对计量指标则应考虑合适的分界值，使其有尽可能高的灵敏度和特异性。3对指标的测量，要把方法及可能影响结果的步骤及条件都进行标化。,4联合试验,并联试验：这是1种同时做几项诊断试验，其中有任何一项阳性，即可诊断为患病。如乳腺癌筛检，
13、可先用触诊检查，再用乳房X线摄片检查，两种方法有一种阳性即可诊断乳腺癌。并联提高了灵敏度，可减少漏诊率，但却增高了误诊率。 联合灵敏度（并联）A灵敏度（1-A灵敏度）B灵敏度 联合特异度（并联）=A特异度B特异度临床工作中遇到以下情况，可以用并联方法。 1）必须迅速作出诊断； 2）目前尚无1种灵敏度很高的试验； 3）灵敏度高的试验费用昂贵且安全性差； 4）漏掉1个病人时后果严重时。,串联试验,这是一种依次进行的几项试验，是否做下一个试验要根据上一个试验结果来决定，在一系列多项试验中，每1次试验均为阳性，最后才判为阳性。如梅毒的诊断，首先有梅毒快速血浆反应素（RPR）试验，然后将所有阳性者再用荧
14、光密螺旋体抗体吸收（FTA-ABS）试验。串联提高了特异度，可以减少误诊率，但却增高了漏诊率。 联合灵敏度（串联）A灵敏度B灵敏度 联合特异度（串联）A特异度（A特异度）B特异度临床工作中遇到以下情况，可以用串联方法。 1）不必迅速作出诊断； 2）目前对该病的几种诊断方法特异度不太高； 3）必须做某些昂贵或不安全的试验； 4）当误诊一例带来许多麻烦或不必要经济损失时。,复合试验,并联、串联诊断指标进行合理组合再用于诊断。根据指标的性质与质量的高低，将指标有串联有并联结合起来应用，以达到较好的结果。比如有三项指标，可定为有两项阳性判断为阳性，或第一项阳性再加上任何一项阳性可判断为阳性，否则诊断为
15、阴性。,5建立专科门诊。6转诊和会诊。7高危人群或有特殊临床表现人群。,五、诊断试验研究的评价标准,是否与金标准进行同步独立盲法比较；研究对象的来源与构成情况是否清楚；样本含量是否足够；对“正常”值的定义是否准确、合理；诊断试验的评价指标是否合适；诊断试验的可靠性高低；作为整组诊断试验的组成部分的试验应检测其贡献率；是否详细介绍具体方法与注意事项；是否进行效用分析与适用性分析。,1. 是否与金标准进行同步独立盲法比较,判断诊断试验真实性的最好方法，是将所考核的诊断试验结果与“真实”情况(“金标准”)进行比较。待评价诊断试验或指标应与金标准同步盲法（独立）测量与判断。阅读诊断研究文献时，首先要检
16、查文章的作者是否对每一位被研究对象在进行所考核的诊断试验时，都采用了合适的金标准，并独立判定结果。,2. 研究对象的来源与构成情况是否清楚,研究对象来自哪类哪级医院，其验前概率（患病率）差别很大，从而影响试验结果对疾病的预测值。病例组是否包括该病的各种不同临床类型病人（轻、中、重；早、中、晚期；典型的、非典型的；有、无并发症；治疗过、未治疗过等）。对照组是否包括了确实无该病的其他病例，并且应包括易与该病相混淆的其他疾病病人。,3.样本含量是否足够,除按公式计算外，根据经验与大家默认的要求，每组样本应不少于30例。,4.对“正常”值的定义是否准确、合理,对“正常值”的定义直接影响诊断试验的敏感度
17、、特异度等指标和新诊断实验本身的真实性及其应用价值，正常值和诊断阈值的确定是否合理和可靠。,5.诊断试验的评价指标是否合适,诊断试验的评价指标应采用真实性（灵敏度、特异度、误诊率、漏诊率、正确诊断指数）、似然比（阳性、阴性似然比）、预测值（阳性、阴性预测值）及ROC曲线等。是否仅简单计算两组的集中趋势及其变异系数或率及其标准误，并进行相应的t检验或2 检验。,6.诊断试验的可靠性高低,是否严格控制试验条件和观察者变异范围，并详细报道。可靠性评价是否根据数据类型分别采用个体内相关系数、Kappa系数、Kendall相关系数等指标。,7.作为整组诊断试验的组成部分的试验应检测其贡献率,如果是复合诊断试验，是否每一个试验的敏感度和特异度等重要指标都进行了测量，对联合试验研究中每一个单独的诊断试验进行全面评价，才能准确判断联合试验的真实性，并为读者提供了解及应用这些试验的客观依据。,8.是否详细介绍具体方法与注意事项,新的诊断试验能被迅速普及应用才能产生社会效益，使更多的病人得到及时正确诊断和治疗，因此，是否详细介绍诊断试验的操作步骤、仪器设备、试剂、试验条件、注意事项等，利于他人重复或应用。,9.是否进行效用分析与适用性分析,诊断试验的实用价值是否予以描述，是否对新的诊断试验有效性、有无不良反应、可能带来的社会经济效益、安全性、病人能否接受等作出实事求是的评价。,
