诊断研究证据的评价与应用.ppt
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1、诊断性研究证据的评价与应用诊断性研究证据的评价与应用陈世耀陈世耀复旦大学临床流行病复旦大学临床流行病/循证医学中心循证医学中心复旦大学附属中山医院消化科复旦大学附属中山医院消化科/内镜诊疗中心内镜诊疗中心临床医师的课题临床医师的课题总结临床实践经验总结临床实践经验临床流行病临床流行病(临床科研设计、测量与评价临床科研设计、测量与评价)应用临床实践经验应用临床实践经验循证医学循证医学(解决临床问题解决临床问题)临床流行病学的主要内容临床流行病学的主要内容设计、测量、评价设计、测量、评价有关病因和发病因素的研究有关病因和发病因素的研究有关诊断试验的研究有关诊断试验的研究有关预防和治疗措施效果的研究
2、有关预防和治疗措施效果的研究有关预后估计的研究有关预后估计的研究诊断试验的范畴诊断试验的范畴各种实验室检查各种实验室检查病史和体检获得的临床资料病史和体检获得的临床资料X线、线、B超、核素等影像学检查超、核素等影像学检查各种临床公认的诊断标准各种临床公认的诊断标准诊断试验评价的目的诊断试验评价的目的怎样进行诊断试验研究怎样进行诊断试验研究怎样阅读和评价有关诊断试验的文章怎样阅读和评价有关诊断试验的文章临床和科研工作中怎样选择诊断试验临床和科研工作中怎样选择诊断试验诊断疾病:灵敏度和特异度高诊断疾病:灵敏度和特异度高筛检无症状患者:简便、经济、安全易接受筛检无症状患者:简便、经济、安全易接受疾病
3、随访:重复性好疾病随访:重复性好,影响因素少影响因素少判定疾病的严重程度;估计疾病的临床过程及其预后;判定疾病的严重程度;估计疾病的临床过程及其预后;估计对治疗的反应;测定目前对治疗的实际反应估计对治疗的反应;测定目前对治疗的实际反应Part1:诊断试验研究设计的方法诊断试验研究设计的方法(1)标准诊断方法的确定:黄金标准标准诊断方法的确定:黄金标准病理学标准病理学标准(组织活检和尸体解剖组织活检和尸体解剖)外科手术发现或特殊的影像诊断外科手术发现或特殊的影像诊断长期临床随访结果长期临床随访结果公认地综合临床诊断标准公认地综合临床诊断标准金标准是相对的,选择应结合临床具体情况金标准是相对的,选
4、择应结合临床具体情况诊断试验研究设计的方法诊断试验研究设计的方法(2)研究对象的选择研究对象的选择 病例组应当包括该病的各种临床类型病例组应当包括该病的各种临床类型 对照组应选确实无该病的其他病例,并且应包对照组应选确实无该病的其他病例,并且应包括易括易与该病相混淆的其他疾病与该病相混淆的其他疾病诊断试验研究设计的方法诊断试验研究设计的方法(3)样本大小的计算样本大小的计算 样本大小样本大小ua2p(1-p)n=2 灵敏度和特异度的灵敏度和特异度的95%可信区间可信区间pZa/2p(1-p)/n诊断试验研究设计的方法诊断试验研究设计的方法(4)列出评价诊断试验的四格表,计算各项列出评价诊断试验
5、的四格表,计算各项诊断试验的评价指标诊断试验的评价指标Part2:评价诊断试验的指标评价诊断试验的指标(1)黄金标准黄金标准病理学标准病理学标准(组织活检和尸体解剖组织活检和尸体解剖)外科手术发现或特殊的影像诊断外科手术发现或特殊的影像诊断长期临床随访结果长期临床随访结果公认地综合临床诊断标准公认地综合临床诊断标准金标准是相对的,选择应结合临床具体情况金标准是相对的,选择应结合临床具体情况诊断试验的四格表诊断试验的四格表黄金标准黄金标准病例组病例组非病例组非病例组诊断诊断阳性阳性(真阳性真阳性)ab(假阳性假阳性)a+b试验试验阴性阴性(假阴性假阴性)cd(真阴性真阴性)c+da+cb+d a
6、+b+c+d灵敏度灵敏度=a/a+c阳性预测值阳性预测值=a/a+b特异度特异度=d/b+d阴性预测值阴性预测值=d/c+d准确度准确度=a+d/a+b+c+d患病率患病率=a+c/a+b+c+d评价诊断试验的指标评价诊断试验的指标(2)灵敏度灵敏度灵敏度指病人组中经诊断试验灵敏度指病人组中经诊断试验查出阳性人数的比例查出阳性人数的比例(a/a+c);病人组中经诊断试验查出阴性病人组中经诊断试验查出阴性人数的比例人数的比例(c/a+c)即为假阴即为假阴性率,又称漏诊率;性率,又称漏诊率;假阴性率假阴性率1灵敏度灵敏度。是 否阳性ab阴性cd评价诊断试验的指标评价诊断试验的指标(3)特异度特异度
7、特异度指非病人组中经诊断试验特异度指非病人组中经诊断试验查出阴性人数的比例查出阴性人数的比例(d/b+d);经诊断试验查出阳性人数的比例经诊断试验查出阳性人数的比例(b/b+d)即为假阳性率,又称误即为假阳性率,又称误诊率;诊率;假阳性率假阳性率1特异度。特异度。是 否阳性ab阴性cd例例1、CK试验诊断心肌梗死试验诊断心肌梗死(灵敏度和特异度灵敏度和特异度)心肌梗死组心肌梗死组CK水平水平无心肌梗死组无心肌梗死组35480084400740001536001932001391(42%)2801118133240129(99%)119200121160030120530215(93%)8016
8、8131540114(88%)262088230130灵敏度和特异度的特点灵敏度和特异度的特点当试验方法和阳性标准固定时,每个诊断试当试验方法和阳性标准固定时,每个诊断试验的灵敏度和特异度是恒定的。验的灵敏度和特异度是恒定的。区分诊断试验正常和异常的临界点会影响灵区分诊断试验正常和异常的临界点会影响灵敏度和特异度。敏度和特异度。灵敏度和特异度的应用灵敏度和特异度的应用(1)灵敏度高的试验适用于:灵敏度高的试验适用于:疾病漏诊可能会造成严重后果疾病漏诊可能会造成严重后果(AIDS);有几个假设诊断,为排除某病的诊断;有几个假设诊断,为排除某病的诊断;用于筛检无症状病人而该病的发病率用于筛检无症状
9、病人而该病的发病率又比较低,当试验结果呈阴性时,价又比较低,当试验结果呈阴性时,价值更大。值更大。是否阳性ab阴性cd灵敏度和特异度的应用灵敏度和特异度的应用(2)特异度高的试验适用于:特异度高的试验适用于:凡假阳性结果会导致病人精神和肉凡假阳性结果会导致病人精神和肉体上严重危害时;体上严重危害时;要要肯肯定定诊诊断断时时,当当试试验验结结果果呈呈阳阳性性时,价值更大。时,价值更大。是否阳性ab阴性cd评价诊断试验的各种指标评价诊断试验的各种指标(4)预测值:预测值:阳性预测值指诊断试验阳性阳性预测值指诊断试验阳性结果中真正患病的比例结果中真正患病的比例(a/a+b)阴性预测值指诊断试验阴性阴
10、性预测值指诊断试验阴性结果中真正未患病的比例结果中真正未患病的比例(d/c+d)是否阳性ab阴性cd例例2、CK试验诊断心肌梗死试验诊断心肌梗死(预测值预测值)心肌梗死组心肌梗死组CK水平水平无心肌梗死组无心肌梗死组35480084400740001536001932001391(42%)28011+PV=99%18133240129(99%)1-PV=48%19200121160030120530215(93%)80168+PV=93%131540114(88%)26-PV=88%2088230130预测值的特点预测值的特点灵敏度越高的试验,阴性预测值越高;灵敏度越高的试验,阴性预测值越高;
11、特异度越高的试验,阳性预测值越高;特异度越高的试验,阳性预测值越高;患病率的高低对预测值的影响更大。患病率的高低对预测值的影响更大。例例3、患病率对预测值的影响、患病率对预测值的影响(1)监护病房监护病房CK诊断心梗诊断心梗(CK80=CK-)心梗心梗无心梗无心梗CK+215(93%)16231+PV=93%CK-15114(88%)129-PV=88%Total230130360Pre=64%普通医院普通医院CK诊断心梗诊断心梗(CK40岁人群岁人群肝癌肝癌非肝癌非肝癌AFP+800990010700+PV=7.48%AFP-2008910089300Total100099000100000
12、Pre=1000/10万万例例4、患病率对预测值的影响、患病率对预测值的影响(5)AFP诊断肝癌,灵敏度诊断肝癌,灵敏度80,特异度,特异度90HBsAg(+)年龄年龄40岁岁肝硬化人群肝硬化人群肝癌肝癌非肝癌非肝癌AFP+8000 900017000+PV=47.06%AFP-2000 8100083000Total10000 90000100000Pre=10000/10万万例例5、阳性预测值的计算、阳性预测值的计算AFP诊断肝癌,灵敏度诊断肝癌,灵敏度80,特异度,特异度90患病率患病率10/10万人万人肝癌肝癌非肝癌非肝癌AFP+8999910007+PV=0.08%AFP-28999
13、189993Total1099990100000Pre=10/10万万患病率患病率灵敏度灵敏度+PV=患病率患病率灵敏度灵敏度(1-患病率患病率)(1特异度特异度)评价诊断试验的指标评价诊断试验的指标(5)受试者工作特性曲线受试者工作特性曲线(ReceiverOperatorCharacteristicCurve,ROC曲线曲线)ROC曲线是用真阳性率曲线是用真阳性率(灵敏度灵敏度)和假阳性和假阳性率率(1-特异度特异度)作图所得曲线;作图所得曲线;表示灵敏度和特异度之间的关系。表示灵敏度和特异度之间的关系。例例1、CK试验诊断心肌梗死试验诊断心肌梗死(灵敏度和特异度灵敏度和特异度)心肌梗死组
14、心肌梗死组CK水平水平无心肌梗死组无心肌梗死组35480084400740001536001932001391(42%)2801118133240129(99%)119200121160030120530215(93%)80168131540114(88%)262088230130CK诊断心梗的诊断心梗的ROC曲线曲线假阳性率假阳性率真阳性率(灵敏度)CK和和EKG诊断心梗诊断心梗ROC曲线比较曲线比较假阳性率假阳性率真阳性率(灵敏度)ROC曲线的用途曲线的用途用来决定最佳临界点用来决定最佳临界点;比较两种或两种以上诊断试验的价值比较两种或两种以上诊断试验的价值.评价诊断试验的指标评价诊断试验
15、的指标(6)似然比似然比(Likelihoodratio,LR)试试验验阳阳性性结结果果的的似似然然比比系系真真阳阳性性率率和假阳性率之比和假阳性率之比试试验验阴阴性性结结果果的的似似然然比比系系假假阴阴性性率率和真阴性率之比和真阴性率之比评价诊断试验的各种指标评价诊断试验的各种指标例例6、监护病房、监护病房CK诊断心梗诊断心梗(CK=10050(6)1300(70)6/7045-9975(9)400(22)9/2235-4435(4)45(2)4/225-3460(7)50(3)7/315-2465(8)30(2)8/2=10050(6)1300(70)45-9975(9)400(22)试验
16、试验-35-4435(4)45(2)25-3460(7)50(3)15-2465(8)3530(2)99-LR=0.35/0.99试验试验+=10050(6)1300(70)LR=6/7045-9975(9)400(22)LR=9/2235-4435(4)45(2)LR=4/225-3460(7)50(3)LR=7/315-2465(8)30(2)LR=8/2=5000100%7%1.10=1000092%43%1.60.19=1500065%77%2.80.45=2000038%92%4.80.67=2500023%97%7.70.79似然比应用举例似然比应用举例病人比率病人比率非病人比率非
17、病人比率似然比似然比(+)=2500023323/3=7.7验前概率验前概率50,验前比验前比0.5/(1-0.5)=1验后比验前比验后比验前比似然比似然比133验后概率验后概率3/(1+3)=75%似然比资料来源似然比资料来源文献资料文献资料临床试验资料临床试验资料处理综合试验结果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似然比似然比试验试验2似然比似然比综合试验结果处理举例综合试验结果处理举例35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压低压低=1mm),应激试验同样阳性,该女性患冠心病概率为应激试验同样阳性,该女性患冠心病概率为多少?多少?文献资料:
18、文献资料:30-39女性冠心病概率女性冠心病概率0.3%,ST段压低,段压低,LR1=5.9,应激试验阳性,应激试验阳性LR2=5.7验前概率验前概率0.3,验前比验前比13/997验后比验后比1验前比验前比1LR1(3/997)5.9验前比验前比2验后比验后比2验前比验前比2LR2验前比验前比1LR1LR2(3/997)5.955.7=0.1验后概率验后概率0.1/(1+0.1)=9%Part3:诊断试验精确性的评价指标诊断试验精确性的评价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/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(Kappa)
19、值表示值表示Kappa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Kappa值计算值计算甲、乙医生阅读同样甲、乙医生阅读同样100张胸部张胸部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46a b1056(r1)正常正常12cd3244(r2)58(c1)42(c2)观察一致率观察一致率(po)=a+d/Npo=46+32/100=78%机遇一致率机遇一致率(pc)=(r1 c1)/N+(r2 c2)/N)/Npc=(56 58)/100+(44 42)/100)/100=51%非机遇一致率非机遇一致
20、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实际一致率实际一致率=78%-51%=27%Kappa值值=po-pc/1-pcKappa值值=27%/49%=0.55Kappa值计算值计算甲医生两次阅读同样甲医生两次阅读同样100张胸部张胸部X线片的一致率线片的一致率观察一致率观察一致率(po)=a+d/Npo=69+19/100=88%机遇一致率机遇一致率(pc)=(r1 c1)/N+(r2 c2)/N)/Npc=(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%
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