《流行病学》课程授课教案（讲稿）04 筛检

讲稿流行病学课程名称：课程编号：y100615授课学期：2012-2013秋季学期授课班级：08预防范红敏任课教师：学院河北联合大学公共卫生

讲 稿 课程名称： 流行病学 课程编号： y100615 授课学期：2012-2013 秋季学期 授课班级： 08 预防 任课教师： 范红敏 河北联合大学 公共卫生 学院

第2周，第2讲次课程名称：《流行病学》摘要第7章筛检第一节概述授课题目（章、节）第二节筛检试验的评价第三节筛检效果的而评价本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握筛检概念、筛检试验的评价内容和各指标的意义及指标间的相互关系；熟悉筛检试验研究设计的主要内容，筛检的常见偏倚与控制，联合试验的内容和作用；了解ROC曲线的用途，筛检效果的评价。【重点】筛检试验的评价内容和各指标的意义及指标间的相互关系。【难点】联合试验各指标的计算及ROC曲线的作用内容【本讲课程的引入】筛检（screening）是流行病学调查中常用的方法，是描述流行病学的一个组成部分，目的是早期发现和早期诊断病人。筛检是医疗卫生机构和研究人员运用快速检验方法主动地自人群中发现无症状病人的措施。1951年美国慢性病委员会提出的筛检定义是：“通过快速的检验、检查或其他措施，将可能有病但表面上健康的人，同可能无病的人区别开来。筛检试验不是诊断试验，仅是一个初步检查，对筛检试验阳性和可疑阳性的人，必须进一步进行确诊检查，确诊后进行治疗。”【本讲课程的内容】第一节概述一、筛检与筛检试验强调筛检试验1筛检与筛检试验的定义：筛检是通过快速的检验、检查或其他措施，将可能有病但表面健康的人，同那与诊断试验的些可能无病的人区分开来。筛检不是诊断，仅是一个初步检查，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。不同用于筛检的各种检查方法称为筛检试验。2筛检的目的：（1）疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗：二级预防(2）检出某种疾病的高危人群：传统的筛检：疾病的形成阶段，以早期发现病人目前的筛检：健康阶段，检出高危人群，实施干预，减缓或阻止疾病的发生和发展，降低疾病发病率，以预防疾病发生，促进群体健康：一级预防（3）传染病和医学相关事件的预防和控制：在一些特殊人群和职业人群中探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和影响。3筛检的类型：（1）目的不同：治疗性筛检一-早期发现、早期诊断和早期治疗预防性筛检一查出高危人群，进行健康教育，采取必要的治疗，预防1

1 课程名称：《流行病学》 第 2 周，第 2 讲次 摘 要 授课题目（章、节） 第 7 章 筛检 第一节 概述 第二节 筛检试验的评价 第三节 筛检效果的而评价 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握筛检概念、筛检试验的评价内容和各指标的意义及指标 间的相互关系；熟悉筛检试验研究设计的主要内容，筛检的常见偏倚与控制，联合试验的内容和作用； 了解 ROC 曲线的用途，筛检效果的评价。 【重 点】筛检试验的评价内容和各指标的意义及指标间的相互关系。 【难 点】联合试验各指标的计算及 ROC 曲线的作用。 内 容 【本讲课程的引入】筛检（screening）是流行病学调查中常用的方法，是描述 流行病学的一个组成部分，目的是早期发现和早期诊断病人。筛检是医疗卫生机构 和研究人员运用快速检验方法主动地自人群中发现无症状病人的措施。1951 年美国 慢性病委员会提出的筛检定义是：“通过快速的检验、检查或其他措施，将可能有病 但表面上健康的人，同可能无病的人区别开来。筛检试验不是诊断试验，仅是一个 初步检查，对筛检试验阳性和可疑阳性的人，必须进一步进行确诊检查，确诊后进 行治疗。” 【本讲课程的内容】 第一节 概述 一、筛检与筛检试验 1 筛检与筛检试验的定义： 筛检是通过快速的检验、检查或其他措施，将可能有病但表面健康的人，同那 些可能无病的人区分开来。筛检不是诊断，仅是一个初步检查，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。 用于筛检的各种检查方法称为筛检试验。 2 筛检的目的： ⑴ 疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗:二级预防 ⑵ 检出某种疾病的高危人群： 传统的筛检：疾病的形成阶段，以早期发现病人 目前的筛检：健康阶段，检出高危人群,实施干预,减缓或阻止疾病的发生和发展， 降低疾病发病率，以预防疾病发生，促进群体健康：一级预防 ⑶ 传染病和医学相关事件的预防和控制:在一些特殊人群和职业人群中探查和控制 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和影响。 3 筛检的类型： ⑴ 目的不同：治疗性筛检-早期发现、早期诊断和早期治疗 预防性筛检-查出高危人群，进行健康教育，采取必要的治疗，预防 强调筛检试验 与诊断试验的 不同

某种疾病(2）人群不同：整群筛检一整个目标人群选择性筛检（自标筛检）一群体中的一个亚群或有某种特征的人群(3）方法的多赛：单项筛检--某一种检查方法多项筛检一同时用多种检查方法筛检4筛检的应用原则与条件：1）筛检的疾病是当地一个重大的公共卫生问题2）具备有效的治疗或预防方法3）有进一步确诊的方法和条件4）该病的自然史明确5）该病具有较长的潜伏期或领先时间6）预期有良好的筛检效益二、诊断和诊断试验1定义：诊断不同于筛检，筛检是把病人及可疑病人与无病者区分开来，而诊断则是进一步把病人与可疑有病但实际无病者区别开来。诊断试验是为给病人做出诊断所应用的各种实验室检查、医疗仪器检查及其他方法。2诊断试验的目的：主要目的是区分就诊者患病与否，以便给确诊的病人以相应的诊断疾病治疗。疾病随访，确定疾病的转归E疗效考核诊断试验目的药物毒副作用的监测实例：全国糖尿病研究协作组调查研究组曾于1980年在全国有代表性的14个省市30万人口中开展糖尿病调查。方法如下：（一）调查对象：按当时人口构成比例自人群中抽取样本。（二）筛检方法：1初筛：40岁以下者先查尿糖，如阳性，再查餐后2小时血浆糖；40岁以上者同时查尿糖和早（午）餐后2小时血浆糖。凡餐后2小时血浆糖在140mg/dl以上者认为是疑似糖尿病者，需作复查。2复查：作口服葡萄糖耐量试验（OGTT）。疑似糖尿病者，按试验操作细则口服葡萄糖75g，测服前及服后30、60”、120、180’时血糖水平。此外规定了不同时间OGTT曲线的正常上限值。如疑似糖尿病者的OGTT曲线有三点超出正常上限，可确诊其患糖尿病，而有两点超出者则为糖耐量异常。第二节诊断试验和筛检试验的评价评价方法一独立盲法：“独立”是指所有研究对象都要同步进行诊断试验和标准诊断方法（金标准）的测定。“盲法”指诊断试验和金标准方法结果的解释相互不受影响。一、标准诊断方法的确定一金标准1定义：金标准是指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法。也称标准诊断。2包括：病理学诊断（组织活检或户体解剖）、手术发现、微生物培养、特殊检查或2

2 某种疾病 ⑵ 人群不同：整群筛检-整个目标人群 选择性筛检（目标筛检）-群体中的一个亚群或有某种特征的人群 ⑶ 方法的多寡：单项筛检-某一种检查方法 多项筛检-同时用多种检查方法筛检 4 筛检的应用原则与条件： 1）筛检的疾病是当地一个重大的公共卫生问题 2）具备有效的治疗或预防方法 3）有进一步确诊的方法和条件 4）该病的自然史明确 5）该病具有较长的潜伏期或领先时间 6）预期有良好的筛检效益 二、诊断和诊断试验 1 定义：诊断不同于筛检，筛检是把病人及可疑病人与无病者区分开来，而诊断则 是进一步把病人与可疑有病但实际无病者区别开来。 诊断试验是为给病人做出诊断所应用的各种实验室检查、医疗仪器检查及 其他方法。 2 诊断试验的目的：主要目的是区分就诊者患病与否，以便给确诊的病人以相应的 治疗。 实例：全国糖尿病研究协作组调查研究组曾于 1980 年在全国有代表性的 14 个 省市 30 万人口中开展糖尿病调查。方法如下： （一）调查对象：按当时人口构成比例自人群中抽取样本。 （二）筛检方法： 1 初筛：40 岁以下者先查尿糖，如阳性，再查餐后 2 小时血浆糖； 40 岁以上者同时查尿糖和早（午）餐后 2 小时血浆糖。 凡餐后 2 小时血浆糖在 140mg/dl 以上者认为是疑似糖尿病者，需作复查。 2 复查：作口服葡萄糖耐量试验（OGTT）。疑似糖尿病者，按试验操作细则口服葡 萄糖 75g，测服前及服后 30’、60’、120’、180’时血糖水平。此外规定了不同时间 OGTT 曲线的正常上限值。如疑似糖尿病者的 OGTT 曲线有三点超出正常上限，可确 诊其患糖尿病，而有两点超出者则为糖耐量异常。 第二节 诊断试验和筛检试验的评价 评价方法—独立盲法： “独立”是指所有研究对象都要同步进行诊断试验和标准诊断方法（金标准）的 测定。 “盲法”指诊断试验和金标准方法结果的解释相互不受影响。 一、标准诊断方法的确定——金标准 1 定义：金标准是指当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠的方法。也称标准诊 断。 2 包括：病理学诊断（组织活检或尸体解剖）、手术发现、微生物培养、特殊检查或 诊断试验目的 诊断疾病 疾病随访，确定疾病的转归 疗效考核 药物毒副作用的监测

影像诊断、公认的综合临床诊断标准、长期随访的所得的肯定诊断第二学时强调3标准诊断的选择：（1）金标准的选择应结合具体临床情况决定：金标准①肿瘤-病理诊断②冠心病-冠脉造影③胆石症-手术发现（2）金标准诊断方法选择不妥，研究对象划分错误一影响对诊断试验的正确评价。二、研究对象的选择一一代表性：（1）病例组：按金标准确诊为“有病”的病例，包括轻中重型，早中晚期等各种临床类型。（2）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。这样的对照才有临床鉴别诊断的价值。正常人一般不宜纳入对照组。(3）可比性：对照组除金标准证实未患所研究疾病外，其它因素和特征上应与病例组可比。三、样本含量的估计：1样本量有关的因素：（1）灵敏度或特异度的估计值：P值=50%时，样本量最大，越远离50%，样本量越小，病例组样本含量由灵敏度估计，对照组样本含量由特异度估计。(2）显著性检验水平：α值越小，样本含量越大，一般取α=0.05。（3）容许误差8：8越小，样本含量越大：8越大，样本含量越小，8一般在0.05～0.10。_ up(1- p)n=-82式中n：所需样本大小ua：正态分布中累积概率为α/2时的u值（如uo.0s=1.960)8：允许误差，一般定在0.05~0.10P：灵敏度或特异度，可采用该试验灵敏度的估计值来计算病例组所需样本量，用特异度的估计值来计算对照组的样本量当灵敏度或特异度≥80%时，样本率的分布呈偏态，需对p做sin-1/p转换n-(s/ /p(1-p)57.3ua/sin/n=在确定定量资料正常值范围的诊断性试验，对照组的样本应满足100例（正态分布）或120例（非正态分布），在病例组也应有100例：特殊情况（少见病例）每组至少样本含量应在30例以上。例：一项以静脉造影为“金标准”评价腿部扫描筛检下肢深部静脉栓塞的研究据查阅文献腿部扫描方法的灵敏度为50%，特异度为90%，规定α=0.05，8=0.05估计病例组和非病例组的样本含量。据已知条件，用公式计算。病例组样本量：n=（1.96/0.05)2×（1—50%）X0.50=384.16非病例组样本量：n=（1.96/0.05)2X（1—90%）×0.90=138.30对p做转换后n=137，即在此项研究中需静脉造影确诊的下肢静脉栓塞患者（病3

3 影像诊断、公认的综合临床诊断标准、长期随访的所得的肯定诊断 3 标准诊断的选择： ⑴ 金标准的选择应结合具体临床情况决定： ① 肿瘤-病理诊断 ② 冠心病-冠脉造影 ③ 胆石症-手术发现 ⑵ 金标准诊断方法选择不妥，研究对象划分错误—影响对诊断试验的正确评价。 二、研究对象的选择——代表性： ⑴ 病例组：按金标准确诊为“有病”的病例，包括轻中重型，早中晚期等各种临床 类型。 ⑵ 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。 这样的对照才有临床鉴别诊断的价值。正常人一般不宜纳入对照组。 ⑶ 可比性：对照组除金标准证实未患所研究疾病外，其它因素和特征上应与病例组 可比。 三、样本含量的估计： 1 样本量有关的因素： ⑴ 灵敏度或特异度的估计值：Ｐ值＝50%时，样本量最大，越远离 50%，样本量越 小，病例组样本含量由灵敏度估计，对照组样本含量 由特异度估计。 ⑵ 显著性检验水平：α值越小，样本含量越大，一般取α＝0.05。 ⑶ 容许误差δ ：δ 越小，样本含量越大；δ越大，样本含量越小，δ一般在 0.05～ 0.10。 当灵敏度或特异度≥80%时，样本率的分布呈偏态，需对 p 做 sin-1√p 转换 在确定定量资料正常值范围的诊断性试验，对照组的样本应满足 100 例（正态 分布）或 120 例（非正态分布），在病例组也应有 100 例；特殊情况（少见病例）每 组至少样本含量应在 30 例以上。 例：一项以静脉造影为“金标准”评价腿部扫描筛检下肢深部静脉栓塞的研究， 据查阅文献腿部扫描方法的灵敏度为 50%，特异度为 90%，规定α＝0.05，δ=0.05， 估计病例组和非病例组的样本含量。 据已知条件，用公式计算。 病例组样本量：n=(1.96/0.05)2 ×(1—50﹪）×0.50=384.16 非病例组样本量：n=(1.96/0.05)2 ×（1—90 ﹪ ）×0.90=138.30 对 p 做转换后 n=137，即在此项研究中需静脉造影确诊的下肢静脉栓塞患者（病 第二学时强调 金标准  ( )  2 1 n = 57.3u sin p 1− p −  

例组）384名，非该病患者（非病例组）138名。【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%，试问要做多少样本才能具有统计学意义？设8=0.08(1.96)(0.80)(10.80) =96.1~97n=(0.08)2(1.96)2(0.60)(1-0.60)= 144.1~145n2 =(0.08)2故作为诊断试验研究有病组有97例，无病组应有145例。四、确定待评价试验的阳性界定值：筛检试验评价资料整理表：金标准有病无病阳性a（真阳性）b（假阳性）筛检试验阴性c（假阴性）d（真阴性）五、资料的整理，评价指标的分析：筛检试验和诊断试验的评价指标：真实性、可靠性、预测值1真实性或准确性：指试验的测得值与实际值（金标准的测得值）符合的程度。是正确判断受试者有病无病的能力，即试验结果能真实反映实际情况的程度。强调筛检试验（1）真实性指标的种类：灵敏度和假阴性率、特异度和假阳性率、约登指数、似然比、一致性。资料的整理(2）真实性指标的计算及含义：1灵敏度和假阴性率：①灵敏度（真阳性率）=a/（a+c）×100%=1-假阴性率（漏诊率）灵敏度：指金标准确诊的病例被试验判为阳性的百分比，可衡量正确地诊断出患某病者的能力。②假阴性率（漏诊率）=c/（a+c）×100%假阴性率（漏诊率）：指金标准确诊的病例被试验错判为阴性的百分比。2特异度和假阳性率：①特异度（真阴性率）=d/（b+d）×100%=1-假阳性率（误诊率特异度：指金标准确诊的非病例被试验判为阴性的百分比，可衡量正确地识别非病例的能力。②假阳性率（误诊率）=b/（b+d）×100%假阳性率（误诊率）：指金标准确诊的非病例被试验错判为阳性的百分比。3约登指数=（灵敏度+特异度）-1是综合评价试验真实性的指标，同时考虑灵敏度和特异度。4似然比：是指患者人群中试验结果的概率与无病人群中试验结果概率之比。④阳性似然比（LR+）是试验结果真阳性率与假阳性率之比。值越大，试验结果阳性者为真阳性的概率越大。真阳性率灵敏度阳性似然比=3假阳性率1-特异度②阴性似然比（LR-）是诊断试验假阴性率与真阴性率之比。4

4 例组）384 名，非该病患者（非病例组）138 名。 四、确定待评价试验的阳性界定值： 筛检试验评价资料整理表： 金标准 有病 无病 阳性 a（真阳性）b（假阳性） 筛检试验 阴性 c（假阴性）d（真阴性） 五、资料的整理，评价指标的分析： 筛检试验和诊断试验的评价指标：真实性、可靠性、预测值 1 真实性或准确性：指试验的测得值与实际值（金标准的测得值）符合的程度。是 正确判断受试者有病无病的能力，即试验结果能真实反映实际情况的程度。 ⑴ 真实性指标的种类：灵敏度和假阴性率、特异度和假阳性率、约登指数、似然比、 一致性。 ⑵ 真实性指标的计算及含义： 1 灵敏度和假阴性率： ① 灵敏度(真阳性率)= a/(a+c) ×100%＝1-假阴性率（漏诊率） 灵敏度：指金标准确诊的病例被试验判为阳性的百分比，可衡量正确地诊断出 患某病者的能力。 ② 假阴性率（漏诊率）= c/(a+c) × 100% 假阴性率（漏诊率）：指金标准确诊的病例被试验错判为阴性的百分比。 2 特异度和假阳性率： ① 特异度(真阴性率) = d/(b+d) ×100%＝1-假阳性率（误诊率） 特异度：指金标准确诊的非病例被试验判为阴性的百分比，可衡量正确地识别 非病例的能力。 ② 假阳性率（误诊率）= b/(b+d) × 100% 假阳性率（误诊率）：指金标准确诊的非病例被试验错判为阳性的百分比。 3 约登指数 =（灵敏度+特异度）- 1 是综合评价试验真实性的指标，同时考虑灵敏度和特异度。 4 似然比：是指患者人群中试验结果的概率与无病人群中试验结果概率之比。 ① 阳性似然比 (LR+) 是试验结果真阳性率与假阳性率之比。 值越大，试验结果阳性者为真阳性的概率越大。 ② 阴性似然比(LR-) 是诊断试验假阴性率与真阴性率之比。 强调筛检试验 资料的整理 特异度 灵敏度 假阳性率 真阳性率 阳性似然比 − = = 1

值越小，试验结果阴性者为真阴性的概率越大。假阴性率1-灵敏度阴性似然比：真阴性率特异度5一致性：分为粗一致性和调整一致性，下式计算：粗一致性=（A+D）/（A+B+C+D）X100%调整一致性= (A-+ A+ D-+DX100%4 A+BA+CB+DC+D粗一致性和调整一致性说明筛检试验阳性与阴性结果均正确的百分比。它表示筛检试验的真实性。实例170例糖尿病患者及510例正常人在口服葡萄糖2小时后进行血糖试验，若以血糖≥110mg/100ml为阳性标准，其检测结果如下表，用上述指标对此筛检试验的真实性进行评价。糖尿病的筛检试验筛检试验金标准合计（血糖测定）糖尿病病人正常人阳性6 2162224(≥7.2mmo1/L)（真阳性）（假阳性）8阴性348356(<7.2mmo1/L)（假阴性）（真阴性）合 计7.0510580灵敏度=62（62+8）×100%=88.57%确诊的糖尿病病人中血糖试验阳性或异常人数所占的比例为88.57%假阴性率=8/（62+8）×100%=11.43%确诊的糖尿病病人中血糖试验为阴性或正常的人数所占的比例为11：43%特异度=348/（162+348）×100%=68.24%正常人中血糖试验阴性或正常人数所占的比例为68.24%假阳性率=162/（162+348）×100%=31.76%正常人中血糖试验阳性或异常的人数所占的比例为31.76%约登指数=88.57%十68.24%1=0.57粗—致性=（62+348）/（62+162+8+348）×100%=80.39%调整—致性=1/4（62/（62+162）+62/（62+8）+348/（8+348）+348/（162+348））X100%=70.56%粗一致性说明血糖筛检试验阳性与阴性结果均正确的百分比为80.39%。经调整得70.56%阳性似然比=88.57%/31.76%=2.79，说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阳性的概率是正常人的2.79倍5

5 值越小，试验结果阴性者为真阴性的概率越大。 5 一致性：分为粗一致性和调整一致性，下式计算： 粗一致性=（A + D）/( A+B+C+D )×100% 调整一致性= + + + 粗一致性和调整一致性说明筛检试验阳性与阴性结果均正确的百分比。 它表示筛检试验的真实性。 实例１ ７０例糖尿病患者及５１０例正常人在口服葡萄糖２小时后进行血糖试验， 若以血糖≥１1０mg /100ml 为阳性标准，其检测结果如下表，用上述指标对此筛检 试验的真实性进行评价。 筛检试验 （血糖测定） 金 标 准 合 计 糖尿病病人 正常人 阳性 ６２ １６２ ２２４ （≥7.2mmol/L） （真阳性） （假阳性） 阴性 ８ ３４８ ３５６ （＜7.2mmol/L） （假阴性） （真阴性） 合 计 ７０ ５１０ ５８０ 灵敏度＝ 62 / ( 62 + 8 )×100%＝88.57% 确诊的糖尿病病人中血糖试验阳性或异常人数所占的比例为 88.57% 假阴性率＝8 /（62 + 8 ）×100%＝11.43% 确诊的糖尿病病人中血糖试验为阴性或正常的人数所占的比例为１１．４３％ 特异度＝348 /（162 + 348 ）×100%＝68.24% 正常人中血糖试验阴性或正常人数所占的比例为 68.24% 假阳性率＝162／（162 + 348 ）×100%＝31.76% 正常人中血糖试验阳性或异常的人数所占的比例为 31.76% 约登指数＝88.57%＋68.24%－1＝0.57 粗一致性＝( 62 + 348 ) /（62 + 162 + 8 + 348）×100%＝80.39% 调整一致性＝1/4(62/（62+162）+62/（62+8）+348/（8+348）+348/（162+348）) ×100﹪ =70.56 ﹪ 粗一致性说明血糖筛检试验阳性与阴性结果均正确的百分比为 80.39%。经调整得 70.56%。 阳性似然比=88.57%/31.76%=2.79, 说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阳性的概率是正常 人的 2.79 倍. 特异度 灵敏度 真阴性率 假阴性率 阴性似然比 − = = 1 1（ 4 A A+B D B+D A A+C D C+D）×100﹪ 糖尿病的筛检试验

阴性似然比=11.43%/68.24%=0.17说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阴性的概率是正常人的0.17倍，上述分析可见，该血糖测试的真实性有待改善，受特异度偏低的影响较大。从各项指标来看，灵敏度较好（88.57%），但特异度较低（68.24%），假阳性率较高（误诊率较高）（31.76%），约登指数（0.57）、一致性和阳性似然比（2.799偏低，阴性似然比（0.17）略高。六、似然比的临床应用：七、质量控制：筛检试验可靠性一、筛检试验可靠性1含义：又称信度，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。2评价指标：标准差与变异系数、符合率与Kappa值；3影响因素：受试对象生物学变异；观察者：实验室条件。二、筛检试验可靠性的评价指标1意义：主要是用来分析对研究对象进行观察及测量时所出现的差异的大小。2计算：（1）标准差与变异系数：通常计量资料用标准差与变异系数来分析，也可用复测相关系数和积差相关系数进行分析。(2）符合率与Kappa值：对于计数资料可用符合率与Kappa值表示两次测量的一致程度。3计量资料：EZxns=1n-1CV==×100%x4 计数资料：符合率=重复试验获得相同结果的次数100%试验次数a+dx100%a+c+b+dPo-pPo：观察一致率CKappa=Pc：机遇一致率1-pCN(a+d)-(rG+rc)Kappa值也可由四格表数字直接求得，Kappa=N?-(rc -rc2)Kappa值表示不同观察者测量同一组研究对象，或同一观察者不同时间重复测量同一组研究对象的一致性强度。Kappa值与观察一致率有所不同，它在判断两次测量的一致性时，校正了机遇造成的结果判断相同（一致）对筛检试验一致性的影响。例甲乙两位医生检查相同的眼底图像100张，检查结果列于下表6

6 阴性似然比=11.43%/68.24%=0.17, 说明糖尿病病人中出现血糖检测结果阴性的概率是正常人的 0.17 倍. 上述分析可见，该血糖测试的真实性有待改善，受特异度偏低的影响较大。 从各项指标来看，灵敏度较好（ 88.57% ），但特异度较低（68.24%），假阳性率 较高（误诊率较高）（31.76%），约登指数（ 0.57 ）、一致性和阳性似然比（ 2.79 ） 偏低，阴性似然比（ 0.17 ）略高。 六、似然比的临床应用： 七、质量控制： 筛检试验可靠性 一、筛检试验可靠性 1 含义:又称信度，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。 2 评价指标:标准差与变异系数、符合率与 Kappa 值； 3 影响因素:受试对象生物学变异；观察者；实验室条件。 二、筛检试验可靠性的评价指标 1 意义：主要是用来分析对研究对象进行观察及测量时所出现的差异的大小。 2 计算： ⑴ 标准差与变异系数：通常计量资料用标准差与变异系数来分析，也可用复测相关 系数和积差相关系数进行分析。 ⑵ 符合率与 Kappa 值：对于计数资料可用符合率与 Kappa 值表示两次测量的一致程 度。 3 计量资料： 4 计数资料： Kappa 值也可由四格表数字直接求得： Kappa 值表示不同观察者测量同一组研究对象，或同一观察者不同时间重复测量 同一组研究对象的一致性强度。 Kappa 值与观察一致率有所不同，它在判断两次测量的一致性时，校正了机遇造 成的结果判断相同（一致）对筛检试验一致性的影响。 例 甲乙两位医生检查相同的眼底图像 100 张，检查结果列于下表 ( ) 100% 1 2 2 =  − − =   x s CV n n x x s 100% 100%  + + + + = =  a c b d a d 试验次数 重复试验获得相同结果的次数 符合率 c p c p o p Kappa − − = 1 P0：观察一致率 Pc：机遇一致率 ( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 2 1 1 2 2 N r c r c N a d r c r c Kappa − − + − + =

两位医生对100张眼底图像结果判定的一致性比较甲医生合计乙医生轻或无视网膜病中或重度视网膜病轻或无视网膜病46(a)10(b)56(r1)32(d)44(r2)中或重度视网膜病12(c)合计58(c1)42(c2)100(N)观察符合率又称观察一致率，Po表示，是指两次测量结果一致的人数（a+d）占受检人数（N）的百分比，用下观察一致率（P)=a+d×100%N依上表资料，观察一致率P0=（46+32）/100×100%=78%，说明甲乙两位医生对眼底图像结果判定一致的人数占受检人数的78%。(rci+c)(56×58，44×42机遇一致率（PC）=IN/100=51%(NN100100非机遇一致率=1-Pc=100%-51%=49%实际一致率=P0-Pc=78%-51%=27%实际一致率P。-PcKappa:非机遇一致率1-Pc27%=0.5549%从上述分析可知，尽管观察一致率较高（78%），但由机遇所致的一致性达51%，实际一致率仅为27%，实际一致率与非机遇一致率之比即为Kappa值，其值愈高表示筛检试验的可靠性愈好。Kappa值判断标准：0.4~0.6：中度一致；0.6~0.8：高度一致；0.8~1：有极好的一致性。Kappa的显著性检验：在一般情况下可不作Kappa值的显著性检验，但当Kappa值1.96时，p<0.05，认为Kappa值因机遇所致的可能性较小。三、影响筛检试验可靠性的因素1影响因素：个体本身差异、实验测量差异、观察测量变异2控制：（1）筛检开始前，对影响可靠性因素的充分估计(2）仪器设备统一校准同批次试剂(3）测量及检查步骤标准化（4）工作人员严格培训及适宜的检查场所的选择四、预测值：是试验结果表明有无疾病的概率。用于估计某试验可在某特定人群中发现的新病例。1阳性预测值：真阳性人数占试验阳性人数的百分比，表示试验结果阳性者为真病例的概率。7

7 两位医生对１００张眼底图像结果判定的一致性比较 乙 医 生 甲 医 生 轻或无视网膜病 中或重度视网膜病 合 计 轻或无视网膜病 ４６（ａ） １０（ｂ） ５６（ｒ１） 中或重度视网膜病 １２（ｃ） ３２（ｄ） ４４（ｒ２） 合 计 ５８（ｃ１） ４２（ｃ２） １００（Ｎ） 观察符合率又称观察一致率，Po 表示，是指两次测量结果一致的人数（a + d） 占受检人数 ( N ) 的百分比，用下式表示： 依上表资料，观察一致率 P0＝（46+32）/100×100%＝78%，说明甲乙两位医生 对眼底图像结果判定一致的人数占受检人数的７８％。 机遇一致率（PC）= 非机遇一致率=1-Pc=100%-51%=49% 实际一致率=P0-Pc=78%-51%=27% 从上述分析可知，尽管观察一致率较高（78%），但由机遇所致的一致性达 51%， 实际一致率仅为 27%，实际一致率与非机遇一致率之比即为 Kappa 值，其值愈高表 示筛检试验的可靠性愈好。 Kappa 值判断标准：0.4~0.6：中度一致；0.6~0.8：高度一致；0.8~1：有极好 的一致性。 Kappa 的显著性检验：在一般情况下可不作 Kappa 值的显著性检验，但当 Kappa 值1.96 时，p <0.05，认为 Kappa 值因机遇所致的可能 性较小。 三、影响筛检试验可靠性的因素 1 影响因素：个体本身差异、实验测量差异、观察测量变异 2 控制： ⑴ 筛检开始前，对影响可靠性因素的充分估计 ⑵ 仪器设备统一校准 同批次试剂 ⑶ 测量及检查步骤标准化 ⑷ 工作人员严格培训及适宜的检查场所的选择 四、预测值：是试验结果表明有无疾病的概率。 用于估计某试验可在某特定人群中发现的新病例。 1 阳性预测值：真阳性人数占试验阳性人数的百分比，表示试验结果阳性者为真病 例的概率。 0 100% + = N a d 观察一致率（P） 100 51% 100 44 42 100 1 1 2 2 56 58  =       +   =      + N N r c N r c 0.55 49% 27% 非机遇一致率 实际一致率 1 P P P Kappa C 0 C = = = − − = u K Sk = / 2 0 0 (1 )/ (1 ) k P P N Pc S = − −

阳性预测值=a/（a+b）×100%灵敏度×患病率阳性预测值=灵敏度×患病率十（1一特异度）（1一患病率）2阴性预测值：真阴性人数占试验阴性人数的百分比，表示试验结果阴性者为非病例的概率。阴性预测值=d/（c+d）×100%特异度x(1-患病率）阴性预测值=特异度×(1-患病率）十（1一灵敏度）x患病率3预测值的影响因素：1）预测值随着灵敏度和特异度的变动而有所改变，2)预测值也受现患率的影响。当试验的灵敏度和特异度一定时，随患病率的升高，阳性预测值升高，阴性预测值下降，反之亦然。五、阳性界定值（截断值）截断值，或临界点的确定，与测得的观察值的分布有关。即将定量资料划分为两部分数值，需将定量测定的数据转换成阳性（异常）和阴性（正常）两类定性结果。（一）确定截断值的原则：1.假阳性与假阴性的重要性相等2.漏掉一个可能病例后果严重3.误诊一个非病人后果严重4.该病的患病率）确定截断值的方法（一）统计学方法1.正态分布法：在临床医学科研和文献中确定正常值范围时，常采用均数土2SD法，即正常人某项指标的95%均包括在此范围内，超出此范围的只有5%，认为这是非正常值。应当说明，只有筛检试验所获得的数据呈正态分布时，采用这种确定正常值方法才是恰当的。实际上这是统计学界限。根据临床工作需要，有些疾病只要求确定正常值范围的上限或下限。如规定血清胆固醇的上限，低于此水平者判断为正常。又如测定肺活量时，事前要规定正常值范围的下限，超过此水平时为正常。但对血压来说，正常值的上限和下限均要规定，超出此范围均称异常。2．百分位数法：由于不少临床检验数据并不呈正态分布，所以可用此法来确定正常与异常的界限。此法的优点：是在计算正常值范围时可不考虑测量数据的分布，计算简便、快速和易于掌握等。缺点：首先它具有正态分布法同样的缺点第二采用此法获得的正常值并不是根据计算全部观察值而得出的，因而就不像8

8 阳性预测值= a/(a+b) × 100% 2 阴性预测值：真阴性人数占试验阴性人数的百分比，表示试验结果阴性者为非病 例的概率。 阴性预测值= d/(c+d) × 100% 3 预测值的影响因素： 1)预测值随着灵敏度和特异度的变动而有所改变。 2)预测值也受现患率的影响。 当试验的灵敏度和特异度一定时，随患病率的升高，阳性预测值升高，阴性预测 值下降，反之亦然。 五、阳性界定值（截断值） 截断值，或临界点的确定，与测得的观察值的分布有关。即将定量资料划分为 两部分数值，需将定量测定的数据转换成阳性（异常）和阴性（正常）两类定性结 果。 ㈠ 确定截断值的原则： 1.假阳性与假阴性的重要性相等 2.漏掉一个可能病例后果严重 3.误诊一个非病人后果严重 4.该病的患病率 ㈡ 确定截断值的方法： （一）统计学方法 1．正态分布法： 在临床医学科研和文献中确定正常值范围时，常采用均数±2SD 法，即正常人 某项指标的 95%均包括在此范围内，超出此范围的只有 5%，认为这是非正常值。 应当说明，只有筛检试验所获得的数据呈正态分布时，采用这种确定正常值方 法才是恰当的。实际上这是统计学界限。 根据临床工作需要，有些疾病只要求确定正常值范围的上限或下限。如规定血 清胆固醇的上限，低于此水平者判断为正常。又如测定肺活量时，事前要规定正常 值范围的下限，超过此水平时为正常。但对血压来说，正常值的上限和下限均要规 定，超出此范围均称异常。 2．百分位数法： 由于不少临床检验数据并不呈正态分布，所以可用此法来确定正常与异常的界 限。 此法的优点: 是在计算正常值范围时可不考虑测量数据的分布，计算简便、快速和易于掌握 等。 缺点： 首先它具有正态分布法同样的缺点 第二采用此法获得的正常值并不是根据计算全部观察值而得出的,因而就不像 灵敏度 患病率＋（１－特异度）（１－患病率） 灵敏度 患病率 阳性预测值＝   特异度 患病率 ＋（１－灵敏度） 患病率 特异度 患病率 阴性预测值＝  −   − (1 ) (1 )

正态分布法那样精确。第三采用本法确定正常值时误差较大，所以要求样本量较大。有人认为样本量超过120例时才能减少误差。（二）根据筛检实际情况确定正常值范围在临床工作中，常可发现正常人群的测量值与病例的测量值之间出现部分重叠现象，此时临床医师可根据实际情况人为确定判断标准。人为确定判断标准是以正常人群和病例的测量值的分布资料为基础，以前述的四大原则为指导，将正常值的界限确定的在重叠部分的某处0（三）受试者工作特征曲线法受试者工作特征曲线（ROC）是以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假阳性率（1-特异度）为横坐标作图所得出的曲线，以表示灵敏度与特异度之间相互关系的一种方法。ROC一、ROC的涵义与起源：ROC【译为“接受者工作特征”】1ROC曲线研究历史：1950*s雷达信号观测能力评价1960's中期实验心理学、心理物理学1970's末与1980s初诊断医学2诊断试验：泛指血液生化、影像学、免疫学、细胞学、病理学、统计模型等检查3重要性：1.循证医学的重要组成部分2.诊断试验评价方法可用于：临床试验评价、临床检验评价、流行病学筛查试验评价、实验室检验评价、统计学模型评价.基本概念小结1ROC曲线反映了灵敏度与特异度间的平衡（增加灵敏度将降低特异度：增加特异度将降低灵敏度）。2在ROC曲线空间，如果曲线沿着左边线，然后沿着上边线越紧密，则试验准确度越高。3在ROC曲线空间，如果曲线沿着机会线（45度对角线）越紧密，则试验准确度越低。4在诊断界值处的正切线的斜率就是该试验值对应的阳性似然比（LR）。在ROC曲线空间的左下角LR+最大，随着曲线从左下往右上方移动，LR+逐渐减小。5ROC曲线下面积是重要的试验准确度指标。二、ROC曲线工作点的计算与曲线绘制1主要任务：计算ROC曲线工作点（FPR，TPR）连接相邻两点2连续型数据的ROC曲线工作点（TPR，FPR）计算：将这9个数据从大到小排列，以前8个数，分别作为诊断界值，大于等于诊断界值者判为阳性，小于该值者判为阴性。这样，可整理成8个四格表表13-3假想的连续型数据金标准检测结果9

9 正态分布法那样精确。 第三采用本法确定正常值时误差较大，所以要求样本量较大。有人认为样本量 超过 120 例时才能减少误差。 （二）根据筛检实际情况确定正常值范围 在临床工作中，常可发现正常人群的测量值与病例的测量值之间出现部分重叠 现象，此时临床医师可根据实际情况人为确定判断标准。 人为确定判断标准是以正常人群和病例的测量值的分布资料为基础，以前述的 四大原则为指导，将正常值的界限确定的在重叠部分的某处 。 （三）受试者工作特征曲线法 受试者工作特征曲线（ROC)是以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假阳性率（1- 特异度）为横坐标作图所得出的曲线，以表示灵敏度与特异度之间相互关系的一种 方法。 ROC 一、ROC 的涵义与起源：ROC【译为“接受者工作特征”】 1 ROC 曲线研究历史： 1950’s 雷达信号观测能力评价 1960’s 中期 实验心理学、心理物理学 1970’s 末与 1980’s 初 诊断医学 2 诊断试验：泛指血液生化、影像学、免疫学、细胞学、病理学、统计模型等检查。 3 重要性： 1. 循证医学的重要组成部分 2. 诊断试验评价方法可用于：临床试验评价、临床检验评价、流行病 学筛查试验评价、实验室检验评价、统 计学模型评价. 基本概念小结： 1 ROC 曲线反映了灵敏度与特异度间的平衡 (增加灵敏度将降低特异度；增加特异 度将降低灵敏度)。 2 在 ROC 曲线空间，如果曲线沿着左边线，然后沿着上边线越紧密，则试验准确度 越高。 3 在 ROC 曲线空间，如果曲线沿着机会线（45 度对角线）越紧密，则试验准确度越 低。 4 在诊断界值处的正切线的斜率就是该试验值对应的阳性似然比（LR)。在 ROC 曲线 空间的左下角 LR+最大，随着曲线从左下往右上方移动，LR+逐渐减小。 5 ROC 曲线下面积是重要的试验准确度指标。 二、ROC 曲线工作点的计算与曲线绘制 1 主要任务： 计算 ROC 曲线工作点（FPR, TPR） 连接相邻两点 2 连续型数据的 ROC 曲线工作点（TPR，FPR）计算： 将这 9 个数据从大到小排列，以前 8 个数，分别作为诊断界值，大于等于诊断 界值者判为阳性，小于该值者判为阴性。这样，可整理成 8 个四格表 金标准 检测结果 表13－3 假想的连续型数据