第十七章 诊断和筛检试验的评价
第十七章 诊断和筛检试验的评价
【思考与练习】
一、思考题
1．诊断试验和筛检试验有何区别与联系？
2．简述筛检试验的原则。
3．诊断和筛检试验的灵敏度与特异度有何关系？
4．提高诊断和筛检试验收益的方法有哪些？
5．如何用ROC曲线来确定临界点？
二、案例辨析题
某医生对100例可疑子宫颈癌患者用巴氏涂片法进行检测，以病理诊断为金标准，结果见表17-1。
表17-1 巴氏涂片法诊断宫颈癌的试验结果
巴氏涂片法
宫颈癌(病理诊断)
合 计
＋
－
＋
23
26
49
－
5
46
51
合 计
28
72
100
经计算，该法诊断宫颈癌的评价指标：灵敏度为%；特异度为%；假阳性率为%；假阴性率为%；阳性预测值为%；阴性预测值为%。由此该医生认为巴氏涂片法可检测出宫颈癌患者中的%，说明该方法用于确诊宫颈癌的效果好，你同意上述结论吗，为什么？
三、最佳选择题
1．关于筛检，正确的说法是
A．是一种诊断方法
B．筛检阳性的人不需再确诊
C．从无病的人群中找出患者
D．从有病的人群中确诊患者
E．从表面上无病的人群中筛查出某病的可疑患者
2．灵敏度的定义是
A．筛检阳性者中真正患该病的可能性
B．筛检阴性者中真正为非患者的可能性
C．已知患者总数中试验检出阳性的人所占的比例
D．已知患者总数中试验检出阴性的人所占的比例
E．试验检出阴性认为无病的人占无病者总数的比例
3．在高血压的筛检方案中，甲方案的标准为收缩压160mmHg，乙方案的标准为收缩压140mmHg，这意味着
A．甲方案的灵敏度比乙方案高
B．甲方案的特异度比乙方案高
C．甲方案的假阳性数比乙方案多
D．甲方案的假阴性数比乙方案少
E．甲方案的阳性预测值比乙方案低
4．下列关于筛检试验的叙述正确的是
A．假阴性数率即为误诊率
B．假阳性数率即为漏诊率
C．假阴性率数即为漏诊率
D．灵敏度是筛检试验的真阴性率
E．特异度是筛检试验的真阳性率
5．为了尽量发现患者，在制定诊断标准的过程中可
A．提高特异度
B．提高灵敏度
C．降低假阳性率
D．提高假阴性率
E．使假阳性率和假阴性率相等
6．假设某地区某病的实际患病率为4%，现用某筛检方案检查1000人，这种筛检试验的灵敏度为90%，特异度为80%。据此资料，理论上，实际患该病的人中筛检结果为阳性的人数是
A．4人
B．32人
C．36人
D．40人
E．900人
7．有关筛检试验，以下结论正确的是
A．为了发现罕见的疾病
B．为了发现对人群健康危害不大的疾病
C．适用于疾病有较好的诊断手段和治疗措施
D．适用于疾病无有效的治疗手段和治疗措施
E．筛检阳性者就应立即治疗
四、综合分析题
1．用某种方法检测10名研究对象的血糖值，每名研究对象重复检测两次，所得数据如表17-2所示，试评价该检测方法的可靠性。
表17-2 某法对10名研究对象血糖值重复检测结果(mmol/L)
测次
研究对象编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
第1次
第2次
2．两名实验员应用某种酶联免疫吸附(ELISA)试剂对55名静脉吸毒者进行HIV初筛实验，其血清检测结果见表17-3，试评价该试剂检测的可靠性。
表17-3 某种ELISA试剂检测55名静脉吸毒者血清的HIV初筛实验结果
甲实验员
乙实验员
合 计
＋
－
＋
40
1
41
－
2
12
14
合 计
42
13
55
3．为评价血清白蛋白(ALB)对肝硬化的辅助诊断价值，以病理检查结果作为金标准，选择确诊的12例肝硬化患者和18例其他肝病患者，检测每名患者的ALB浓度，结果见表17-4，请确定ALB诊断肝硬化的最佳临界点。
表17-4 30例肝病患者的血清白蛋白(ALB)检测结果
病理检查
ALB浓度(g/L)
肝硬化患者
其他肝病患者
【习题解析】
一、思考题
1. 诊断试验是指应用实验、仪器设备等手段检查就诊者，从而诊断疾病的一切检测方法。筛检试验是指应用简便快速的实验或其他检测方法，从人群中将表面健康但可疑患某病者检查出来的试验方法。虽然二者均为应用一些试验实验、检查等手段来确定受检者的健康情况，但实际上两者存在许多区别：①诊断试验的对象是患者，可疑患者或筛检阳性者，而筛检试验的对象是健康人或无症状的患者；②诊断试验的目的是把患者与可疑有病但实际无病的人区分开来，而筛检试验的目的是把疑似患者与可能无病者区分开来；③诊断试验阳性者要随之加以严密观察和及时治疗，而筛检试验阳性者须进一步作诊断试验以确诊；④诊断试验的技术要求较复杂、特异度高，尽可能排除所有非患者，而筛检试验快速、简便，灵敏度高，尽可能发现所有可能的患者；⑤诊断试验相对复杂，花费较高，而筛检试验简单廉价。
2. 筛检试验的原则有以下几点：①筛检的疾病应该是发生频率较高且后果严重的疾病；②筛检的疾病应该是具备有效的治疗方法.而且早期治疗效果好的疾病；③筛检的疾病应该有足够的领先时间；④筛检的疾病其自然病程(包括潜伏期、临床症状期、恢复期等)应该是清楚的，以便能正确选择合适的检测方法，准确判断筛检措施的效果；⑤筛检试验应该是能识别疾病早期症状、体征、体内病理变化等情况的检测方法，应具有快速、简便、经济、安全、真实可靠的特点，应易于让检查者和被检查者接受；⑥好的筛检方案应符合高效益低成本的原则。
3. 灵敏度是诊断试验或筛检试验将实际有病的人正确诊断为患者的百分率。特异度是诊断试验或筛检试验将实际无病的人正确判定为非患者的百分率。两者均是评价试验真实性不可缺少的指标，同时又是一对矛盾的指标。在同一个诊断或筛检试验中，灵敏度提高则特异度降低，反之亦然。因此，往往需要结合实际选择符合专业要求的临界点。
4. 提高诊断和筛检试验收益的方法有以下三种：①选择患病率高的人群(高危人群)为研究对象。有些疾病在某些年龄、性别、种族和职业暴露特征人群中有较高的患病率，在这些人群中开展诊断和筛检试验，所取得的收益比在一般人群要高得多。②选用高灵敏度的试验。一项诊断或筛检试验计划必须能确诊或筛出相当数量的病例。若灵敏度低，只能找出少量患者，收益仍然是低的。③采用联合试验方法，主要有并联试验和串联试验两种方式：并联试验，是多个试验同时进行，只要有一个阳性就可判为平行试验阳性。串联试验，是多个试验相继进行，前一个试验结果阳性就接着做下一个试验，一旦出现阴性结果就可判为系列试验阴性，作为无病处理，从而终止试验，只有各试验结果全部阳性才能判为系列试验阳性。
5. ROC曲线是根据检验指标测定值范围从低到高取若干截断点(至少5组)，逐个计算相应的灵敏度和特异度，以灵敏度为纵坐标，1特异度(即误诊率)为横坐标，标出各工作点，然后连接各点绘制而成的曲线。一般地，选择曲线上尽量靠近左上方那一点为临界点，此处试验的灵敏度和特异度均较高，误诊率和漏诊率均较小。
二、案例辨析题
评价指标结果表明，虽然巴氏涂片法灵敏度高，可检测出宫颈癌患者中的%；但特异度较低，误诊率达到%。而且，其阳性预测值低，但阴性预测值高，在阴性结果中有%确实无宫颈癌。因为通常高特异度和高阳性预测值的阳性结果说明是患者的可能性较大，而高灵敏度和高阴性预测值检验的阴性结果说明是患者的可能性不大。所以该方法用于排除宫颈癌的价值更大，而用于确诊宫颈癌的效果并不好。
三、最佳选择题
1. E 2. C 3. B 4. C 5. B 6. C 7. C
四、综合分析题
1. 解：本题为定量资料，故用组内相关系数(ICC)评价检测方法的可靠性。
本例方差分析结果见表17-5：
表17-5 某法对10名研究对象血糖值重复检测方差分析结果
变异来源
自由度v
SS
MS
F
P
对象(组间)
9
<
误差(组内)
10
总变异
19
由此可以计算：
对所得ICC值进行假设检验：
：
：
单侧
假设检验等同于方差分析的假设检验，因此是否为零的假设检验与方差分析结果一致，本例，拒绝无效假设。ICC达到，说明检测方法重复测量的一致性较好。
SPSS操作
数据录入：
打开SPSS Data Editor窗口，点击Variable View标签，定义要输入的变量，f表示研究对象，x表示血糖值；再点击Data View标签，录入数据(见图17-1，图17-2)。
图17-1 Variable View窗口内定义要输入的变量f和x
图17-2 Data View窗口内录入数据
分析：
Analyze → Compare Means → One-Way ANOVA
Dependent Variable框：选入x
Fixed Factor(s) 框：选入f
OK
输出结果：
ANOVA
血糖值
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Between Groups
9
.732
.000
Within Groups
.280
10
.028
Total
19
由结果可知，，，代入公式得：
计算得ICC值为，因对ICC的假设检验等同于方差分析的假设检验，由结果可知该假设检验，因此可认为检测方法重复测量的一致性较好。
在SPSS软件中还有另外一种计算ICC值的操作方式。就本例而言，可以设置两个变量分别代表两次血糖检测结果，在SPSS软件中的信度分析过程(Analyze → Scale → Reliability Analysis)中直接选择计算ICC值，结果与上面相同。
2. 解：本题为分类资料，故用kappa指数评价该试剂检测的可靠性。
对K值进行假设检验如下：
(1) 建立检验假设，确定检验水准
：总体kappa值＝0
：总体kappa值≠0
(2) 计算检验统计量
(3) 确定P值，作出统计推断
查界值表(附表3)，得，结合值的大小，可认为甲、乙两名实验员分别用该试剂检测HIV初筛实验结果一致性较好。
SPSS操作
数据录入：
打开SPSS Data Editor窗口，点击Variable View标签，定义要输入的变量，r表示甲实验员(1为“HIV+”，2为“HIV-”)；c表示乙实验员(1为“HIV+”，2为“HIV-”)；再点击Data View标签，录入数据(见图17-3，图17-4)。
图17-3 Variable View窗口内定义要输入的变量r、c和f`
图17-4 Data View窗口内录入数据
分析：
Data → Weight Cases …
Weight Cases by
Frequency Variable框：选入f
点击：OK
Analyze → Descriptive Statistics → Crosstabs …
Row(s)框：选入r
Column(s)框：选入c
点击：Statistics…
Kappa
Continue
OK
输出结果：
由结果可知，kappa值为，其假设检验结果，因此可认为甲、乙两名实验员分别用该试剂检测HIV初筛实验的结果一致性较好。
3. 解：本题可以运用受试者工作特征(ROC)曲线确定最佳临界点。
SPSS操作
数据录入：
打开SPSS Data Editor窗口，点击Variable View标签，定义要输入的变量，g表示诊断结果，(0为“其他肝病患者”，1为“肝硬化患者)”；，x表示ALB浓度；再点击Data View标签，录入数据(见图17-5，图17-6)。
图17-5 Variable View窗口内定义要输入的变量g 和x
图17-6 Data View窗口内录入数据
分析：
Graphs → ROC Curve …
Test Variable框：选入x
State Variable框：选入g
Value of State Variable框：键入“1”
ROC Curve
With diagonal reference line
Standard error and confidence interval
Coordinate points of the ROC Curve
OK
输出结果：
通常选择曲线上尽量靠近左上方的点作为最佳临界点。，由结果可确定，灵敏度为，(特异度)为所生成的点为最佳临界点，该点所对应的ALB浓度为
PAGE
17- PAGE 10
