(一)診斷試驗(yàn)和金標(biāo)準(zhǔn)

診斷試驗(yàn)指用于某種疾病診斷的臨床試驗(yàn)檢查方法。廣義上講,診斷試驗(yàn)不僅包括各種實(shí)驗(yàn)室檢查、儀器診斷和影像診斷,也包括一些病史及臨床檢查提供的資料。

所謂“金標(biāo)準(zhǔn)”是指當(dāng)前臨床醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷疾病最可靠的方法。使用金標(biāo)準(zhǔn)的目的是準(zhǔn)確區(qū)分受試對(duì)象是否為某病患者。較為常用的金標(biāo)準(zhǔn)有活檢、手術(shù)發(fā)現(xiàn)、微生物培養(yǎng)、尸檢、特殊檢查和影像診斷,以及長(zhǎng)期隨訪的結(jié)果等。

研究一種用于診斷的新的實(shí)驗(yàn)診斷方法,就診斷目的而言,只有相應(yīng)的兩類人(有病和無病的)和兩種檢測(cè)結(jié)果(設(shè)立一個(gè)分界點(diǎn),判斷陽(yáng)性和陰性)。在分界點(diǎn)以上的標(biāo)本為陽(yáng)性。假定100個(gè)有病的人和100個(gè)無病的人用某種檢測(cè)方法檢測(cè),可建立一個(gè)2×2列聯(lián)表(表2-9)。

表2-9　評(píng)價(jià)一個(gè)診斷試驗(yàn)真實(shí)性資料的歸納表

①真陽(yáng)性(true positive,TP),指經(jīng)試驗(yàn)被正確分類患者的數(shù)目;②假陽(yáng)性(false positive,FP),指經(jīng)試驗(yàn)被錯(cuò)誤分類非患者的數(shù)目;③真陰性(true negative,TN),指經(jīng)試驗(yàn)被正確分類非患者的數(shù)目;④假陰性(false negative,FN),指經(jīng)試驗(yàn)被錯(cuò)誤分類患者的數(shù)目

(二)診斷敏感度

敏感度(sensitivity,Sen)又稱靈敏度、真陽(yáng)性率(true positive rate,TPR),指在用“金標(biāo)準(zhǔn)”確定的患者中,應(yīng)用該診斷試驗(yàn)檢查得到陽(yáng)性結(jié)果的百分比。靈敏度反映診斷試驗(yàn)正確識(shí)別患病者的能力,靈敏度的理想值是100%。

靈敏度高的診斷試驗(yàn),通常用于:①擬診為嚴(yán)重但療效好的疾病,以防漏診;②擬診為有一定治療效果的惡性腫瘤,以便早期確診及時(shí)治療;③存在多種可能疾病的診斷,可排除某一診斷;④普查或定期健康體檢,能篩選某一疾病,以防漏診。

(三)診斷特異度

特異度(specificity,Spe)又稱特異性、真陰性率(true negative rate,TNR),指用“金標(biāo)準(zhǔn)”診斷的非某病者中,應(yīng)用該試驗(yàn)獲得陰性結(jié)果的百分比。特異度反映診斷試驗(yàn)正確鑒別非患病者的能力,理想值為100%。

特異度高的診斷試驗(yàn),常用于:①擬診患有某病的概率較大時(shí),以便確診;②擬診疾病嚴(yán)重但療效與預(yù)后均不好的疾病,以防誤診,盡早解除病人的壓力;③擬診疾病嚴(yán)重且根治方法具有較大損害時(shí),需確診,以免造成病人不必要的損害。

(四)診斷準(zhǔn)確度

診斷準(zhǔn)確度(accuracy,AC)又稱總符合率、診斷效率(diagnostic efficiency,DE),是指在患病和非患病者中,用診斷試驗(yàn)?zāi)軠?zhǔn)確劃分患病者和非患病者的百分比。反映診斷試驗(yàn)正確診斷患病者與非患病者的能力。理想的診斷準(zhǔn)確度為100%。準(zhǔn)確度高,真實(shí)性好。

(五)預(yù)測(cè)值

預(yù)測(cè)值(predictive value,PV)也稱預(yù)告值或診斷價(jià)值,包括陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值,分別表示診斷試驗(yàn)結(jié)果確定或排除某種疾病的概率。預(yù)測(cè)值受流行率的影響,不同流行率人群中疾病的預(yù)測(cè)值不同。

1.陽(yáng)性預(yù)測(cè)值 陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(positive predictive value,PPV或+PV)表示在診斷試驗(yàn)結(jié)果為陽(yáng)性的人數(shù)中,真正患病者所占的百分率,即試驗(yàn)結(jié)果陽(yáng)性者屬于真病例的概率。也稱患病的試驗(yàn)后可能性。理想試驗(yàn)的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為100%。

陽(yáng)性預(yù)測(cè)值主要受流行率的影響,流行率越高,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值越高。臨床醫(yī)師根據(jù)某病的流行率和診斷試驗(yàn)的陽(yáng)性結(jié)果就能預(yù)測(cè)就診者患某病的可能性大小,當(dāng)流行率一定時(shí),診斷試驗(yàn)的特異性越高,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值越準(zhǔn)確。

2.陰性預(yù)測(cè)值 陰性預(yù)測(cè)值(negative predictive value,NPV或-PV)表示在診斷試驗(yàn)結(jié)果為陰性的人數(shù)中,非患病者所占的百分率,即試驗(yàn)結(jié)果陰性者屬于非病例的概率。也稱非患病的試驗(yàn)后可能性。理想試驗(yàn)的陰性預(yù)測(cè)值為100%。

當(dāng)流行率一定時(shí),診斷試驗(yàn)的敏感性越高,陰性預(yù)測(cè)值越高。

流行率(prevalence,P):表示在受檢對(duì)象的總?cè)藬?shù)中,真正患病者所占的百分率,也稱患病的試驗(yàn)前可能性或患病率。

流行率可從流行病學(xué)調(diào)查資料查知,也可以是臨床醫(yī)師在長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐中,對(duì)門診就診者患某病比例的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí);由于在不同地區(qū)、不同級(jí)別的醫(yī)院,就診者的組成差別可能很大,因此,同樣的疾病在不同醫(yī)院的流行率也不同,臨床醫(yī)師必須根據(jù)具體情況確定流行率,才能得出較為準(zhǔn)確的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值。

預(yù)測(cè)值與流行率的關(guān)系:診斷試驗(yàn)的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)的靈敏度、特異度及受試人群疾病的流行率有關(guān)。三者有下列關(guān)系:①特異性越高,假陽(yáng)性率越低,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值越高;②靈敏度越高,假陰性率越低,陰性預(yù)測(cè)值越高;③受試人群疾病流行率越高,假陽(yáng)性率越低,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值越高,陰性預(yù)測(cè)值越低。

可以看出,即使診斷敏感度和特異度都達(dá)到99%,只有在流行率達(dá)到50%時(shí),才有較高的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值。所以在臨床診斷中,應(yīng)先詢問病史,再對(duì)懷疑的病人做診斷試驗(yàn)。同時(shí)也說明部分臨床上很好的試驗(yàn),用作普查效果并不理想。

(六)似然比

預(yù)測(cè)值和流行率隨檢查人群的不同而異,診斷敏感度和特異度雖不隨被檢對(duì)象中患病者與非患病者的不同比例而改變,但難以幫助醫(yī)生直接判斷就診者患病的可能性,因而引進(jìn)似然比的概念。

驗(yàn)后概率較驗(yàn)前概率的符合程度和變化方向取決于診斷試驗(yàn)的特性,表述這種特性的量化指標(biāo)稱似然比(likelihood ratio,LR)。LR是診斷試驗(yàn)結(jié)果的某一特定水平在患病者中出現(xiàn)的可能性與在未患病者中出現(xiàn)的可能性之比。似然比包括陽(yáng)性似然比和陰性似然比。似然比性質(zhì)穩(wěn)定,不因流行率的改變而改變。

1.陽(yáng)性似然比[positive likelihood ratio,+LR或LR(+)] 用診斷試驗(yàn)檢測(cè)患病人群的

2.陰性似然比[negative likelihood ratio,-LR或LR(-)] 用診斷試驗(yàn)檢測(cè)患病人群中的陰性率與非患病人群的陰性率之間的比值,即假陰性率與真陰性率之比。用于描述診斷試驗(yàn)陰性時(shí),患病與不患病的機(jī)會(huì)比。LR(-)提示錯(cuò)誤判斷為陰性的可能性是正確判斷為陰性的可能性的倍數(shù)。LR(-)數(shù)值越小,否定患該病的可能性越大。陰性似然比也可表示為(1-敏感度)與特異度之比。陽(yáng)性率與非患病人群的陽(yáng)性率之間的比值,即真陽(yáng)性率與假陽(yáng)性率之比。用于描述診斷試驗(yàn)陽(yáng)性時(shí),患病與不患病的機(jī)會(huì)比。LR(+)提示正確判斷為陽(yáng)性的可能性是錯(cuò)誤判斷為陽(yáng)性的可能性的倍數(shù)。LR(+)數(shù)值越大,確診患該病的可能性越大。因真陽(yáng)性率為敏感度,假陽(yáng)性率與特異度成互補(bǔ)關(guān)系,所以,也可表示為敏感度與(1-特異度)之比。真陽(yáng)性率愈高,陽(yáng)性似然比愈大。

似然比可直接判斷診斷試驗(yàn)的好壞。例如LR(+)>1.0,其超過1.0的大小是當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果為陽(yáng)性時(shí),提示患病可能性增高能力的一種度量。LR(+)=2.0~5.0,該試驗(yàn)不太好;> 10.0,診斷試驗(yàn)是好的。相反,LR(-)<1.0,其<1.0的大小是當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果為陰性時(shí),患病可能性降低能力的一種度量。LR(-)=0.5~0.2,該試驗(yàn)不太好,<0.1,認(rèn)為是好的試驗(yàn)。

(七)診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的應(yīng)用

1.根據(jù)診斷試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算其評(píng)價(jià)指標(biāo) 例如:根據(jù)檢測(cè)空腹血糖診斷糖尿病(DM)的相關(guān)數(shù)據(jù)(表2-10),可計(jì)算空腹血糖的診斷敏感度、診斷特異度、診斷準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、陽(yáng)性似然比、陰性似然比和流行率。

表2-10　空腹血糖檢測(cè)結(jié)果

2.確定閾值 閾值(臨界值)指劃分診斷試驗(yàn)結(jié)果正常與異常的界值,嚴(yán)格講,該值只是一個(gè)理論值或理想值。臨床實(shí)踐中,診斷試驗(yàn)結(jié)果在患者和非患者之間不可能截然分開,總會(huì)有部分重疊,所以閾值的確定直接影響診斷試驗(yàn)的臨床評(píng)價(jià)指標(biāo)。例如:在進(jìn)行腫瘤標(biāo)志物(tumor marker,TM)檢測(cè)時(shí),其陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(PPV)與陰性預(yù)測(cè)值(NPV)就是重要指標(biāo)。PPV與NPV不僅與敏感度和特異度有關(guān),還與人群的患病率有關(guān)。某一種腫瘤標(biāo)志物的敏感度、特異度、PPV、NPV不是固定不變的,而與臨界值的選定有關(guān)。臨界值向左移動(dòng),假陰性減少,假陽(yáng)性增加;臨界值向右移動(dòng),假陽(yáng)性減少,假陰性增加。此時(shí)應(yīng)選定幾個(gè)閾值,分別計(jì)算TP、FP、TN、FN,進(jìn)一步計(jì)算診斷指標(biāo),或做ROC曲線,根據(jù)早期診斷、療效觀察、流行病調(diào)查等不同目的,確定閾值(圖2-6)。

圖2-6　臨界值與診斷性能