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第七章. 筛 检. Screening. 流行病学教研组 流行病与卫生统计学教研室. 第一节 概述. 一 筛检与筛检试验. (一)筛检 (Screening) ﹠ 通过快速的试验、检查、或其他方法,在健康人群中将那些可能有病但表面健康的人,同那些可能无病的人鉴别开来 ﹠ 早期发现可疑病人的一种措施 ﹠ 发现高危个体,减缓发病,达到一级预防. 外表健康的人群. (健康者和虽患病但尚未予以诊断的人). ● ▲ ● ▲ ● ▲ ● ● ● ● ● ● ▲ ● ▲ ● ▲ ▲ ▲ ▲.        ○ ● ▲        ○ ○ ○

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Presentation Transcript
slide1

第七章

筛 检

Screening

流行病学教研组

流行病与卫生统计学教研室

slide2
第一节 概述

一 筛检与筛检试验

(一)筛检(Screening)

﹠通过快速的试验、检查、或其他方法,在健康人群中将那些可能有病但表面健康的人,同那些可能无病的人鉴别开来

﹠早期发现可疑病人的一种措施

﹠发现高危个体,减缓发病,达到一级预防

slide3

外表健康的人群

(健康者和虽患病但尚未予以诊断的人)

●▲●

▲ ●▲

● ● ● ● ● ●▲●▲●▲ ▲ ▲ ▲

       ○ ●▲

       ○ ○ ○

○○ ○ ○ ●▲ ○ ● ○ ▲○ ○ ●▲●▲

○○

●▲

筛检试验

○○ ○

   阳性者

(患某病或有危险患某病的人)

▲ ● ▲

   阴性者

(那些未患某病的人)

诊断试验

▲ ▲

● ●

   阳性者

(患病或具备危险因素)

     阴性者

(未患病或不具备危险因素)

治疗性干预

slide4
(二)筛检试验(screening test)
  • 识别健康人群中未被发现的某病患者或可疑患者,或高危个体
  • 问卷、常规体格检查、物理学检查、实验室检验、高级分子生物学技术
  • 简单、廉价、快速、安全、易于被群众接受、及良好的可靠性与精确性
slide5
应 用
  • 早期发现可疑病人的一种措施
  • 筛检出的可疑病人作进一步的诊断和治疗
  • 用于发现某些疾病的高危个体,减缓发病
slide6
二 筛检的分类

◆按对象范围

◈整群筛检(mass screening):

对一定范围内人群的全体对象开展普遍筛查,也称普查

◈选择性筛检(selective screening) :

根据流行病学特征选择高危人群进行筛检

slide7
二 筛检的分类

◆按项目多少

◈单项筛检(single screening): 用一种筛检试验检查某一疾病。

◈多项筛检(multiple screening):同时使用多项筛检试验方法筛查多个疾病。

slide8
三 筛检的目的

◈达到二级预防:“三早”措施

◈达到一级预防:危险因素的筛检可使某些慢性病达到一级预防

◈了解疾病的自然史,开展流行病学监测

slide10
五 实施筛检试验的原则
  • 社会学方面
    • 重大公共卫生问题
    • 对筛检阳性者能实行有效的追踪和干预
    • 有比较高的成本-效益比
    • 所用筛检技术易于被群众接受
slide11
五 实施筛检试验的原则
  • 科学方面
    • 对所筛检疾病的自然史有比较清楚的了解
    • 所筛检疾病有可识别的早期临床症状或体征
    • 所筛检疾病有足够长的领先时间
    • 对筛检疾病疾病的预防效果及其副作用有清楚认识
    • 所筛检疾病疾病有比较高的流行率
slide12
五 实施筛检试验的原则
  • 伦理学方面
    • 已确认筛检可以改变疾病的自然史
    • 有相应的诊断和治疗方法
    • 有可行的预防措施
slide13
五 实施筛检试验的原则

基本条件

      • 筛检方法
      • 确诊方法
      • 有效的治疗手段
  • 三者缺一不可,否则将导致卫生资源浪费,给筛检试验阳性者带来生理和心理上的伤害等不良后果
slide14
六 筛检的伦理学问题
  • 尊重个人意愿
  • 有益无害
  • 公正公平
slide15
第二节 筛检试验的评价

将待评筛检试验与诊断目标疾病的标准方法--“金标准”进行同步盲法比较,判定对疾病“诊断”的真实性和价值

slide16

筛查方法的评价与选择程序

金标准

阳性

病人

阴性

待评价筛查方法

阳性

非病人

阴性

评价指标

slide17
一 筛检试验的评价方法

(一)确定“金标准”

金标准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。

  • 活检
  • 手术发现
  • 微生物培养
  • 尸检
  • 特殊检查和影像诊断
  • 长期随访的结果
slide18

一 筛检试验的评价方法

(二)选择研究对象

◈原则:代表性

◈病例组:按金标准确诊为“有病”的病例

◈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。正常人一般不宜纳入对照组。

slide19

一 筛检试验的评价方法

(三)样本大小的计算

样本量有关的因素:

  • 灵敏度
  • 特异度
  • 显著性检验水平
  • 容许误差
slide22

阳性

阴性

A

D

B

C

(四)整理评价结果

病人

非病人

A

D

C

B

slide23
二 筛检试验评价的指标

(一)真实性(validity)

真实性:指测量值与实际值相符合的程度,亦称效度,又称准确性(accuracy)。主要指标包括:

  • 灵敏度与假阴性率
  • 特异度与假阳性率
  • 正确指数
  • 似然比
  • 符合率
slide24

真实性(validity)

1.灵敏度(sensitivity)

又称为敏感性或真阳性率,即实际有病而被筛检试验判定为有病的百分率。

意义:

灵敏度反映筛检试验检出病人的能力,其值愈大,则漏诊的可能性愈小

slide25

真实性(validity)

2.特异度(specificity)

又称为真阴性率,即实际无病而被该筛检试验判定为无病的百分率。

意义:

特异度反映筛检试验能排除非病人的能力。其值愈大,则误诊的可能性愈小

slide26

真实性(validity)

3.假阴性率(漏诊率)

即实际有病,而被该筛检试验错判为无病的百分率。

筛检试验的假阴性率愈大,则漏诊者愈多;由于漏诊率和灵敏度互补,所以漏诊率愈大,则灵敏度愈低。

意义:

slide27

真实性(validity)

4.假阳性率(误诊率)

即实际无病,而被该筛检试验错判为有病的百分率。

筛检试验的假阳率愈大,则误诊者愈多;由于误诊率和特异度互补,所以误诊率愈小,则该筛检试验的特异度愈高。

意义:

slide28

真实性(validity)

5.约登指数(Youden’s index)

又称正确指数,是指灵敏度和特异度之和减去1

约登指数=Se+Sp-1

意义:

综合评价真实性的指标,理想的试验应为1

6 likelihood ratio lr

真实性(validity)

6.似然比(likelihood ratio, LR)
  • 是同时反映灵敏度和特异度的复合指标
  • 有病者中得出某一筛检试验结果的概率与无病者得出这一概率的比值
slide30
◈阳性似然比:

筛检试验结果的真阳性率与假阳性率之比

◈阴性似然比

筛检试验结果的假阴性率与真阴性率之比

slide31
二 筛检试验评价的指标

(二)可靠性(reliability)

可靠性又称信度或重复性,是指在相同条件下重复进行试验,获得相同结果的稳定程度。

slide32

2符合率

  • 符合率又称为准确率或粗一致性,在筛检试验中,真阳性和真阴性者占受试者总数的百分率。真阳性和真阴性越大,则符合率越接近于1。
  • 应用:当某试验是作定性测定时,有时可用符合率来表示

可靠性(reliability)

  • 评价指标

1 变异系数(coefficient of variance)

  • 当某试验是作定量测定时,可用变异系数来表示可靠性。变异系数越小,可靠性越强。

用途:CV常用于比较度量衡单位不同或均数相差悬殊的资料之间的变异度。

agreement consistency rate
符合率(agreement/consistency rate)

又称一致率,是筛检试验判定的结果与标准诊断的结果相同的数占总受检人数的比例

kappa kappa
Kappa分析:考虑了机遇因素对一致性的影响Kappa值=实际一致性/非机遇一致性Kappa分析:考虑了机遇因素对一致性的影响Kappa值=实际一致性/非机遇一致性
slide36

可靠性(reliability)

  • 影响因素
  • 观察者变异
  • 个体生物学变异
  • 试验条件

——环境条件、试剂、仪器等

slide37
二 筛检试验评价的指标

(三)预测值分析

预测值(predictive value):是评价筛检试验收益的重要指标,又称为预告值,即指在已知试验结果的条件下,表明有或无该病的概率。预测值又分为阳性预测值和阴性预测值两种。

slide38

预测值分析

1、阳性预测值:又称预测阳性结果正确率,即在筛检试验阳性结果中,有该病的概率,也是真阳性占阳性结果总数的百分率。

2、阴性预测值:又称预测阴性结果正确率,即在筛检试验阴性结果中,无该病的概率,也是真阴性占阴性结果总数的百分率。

slide39

预测值分析

影响预测值的因素

  • 灵敏度Se和特异度Sp
  • 患病率P

三者之间的关系

  • 当Se Sp一定时,P增大,阳性预测值增大,阴性预测值减小
  • 当P一定时,Se增大,Sp减小,阳性预测值减小,阴性预测值增大
slide40

某社区人口为5万人,现拟用血糖试验来筛检糖尿病。不同的筛检标准及其准确性见表某社区人口为5万人,现拟用血糖试验来筛检糖尿病。不同的筛检标准及其准确性见表

血糖试验不同筛检标准的准确性

问题1:按下面3种情况,分别列出四格表,通过计算填入数字,并计算预测值

社区患病率1.0%,筛检标准为≥130 mg/dl

社区患病率1.0%,筛检标准为≥180 mg/dl

社区患病率2.0%,筛检标准为≥180 mg/dl

问题2:通过本课题的学习,试总结各项指标间的相互关系。

slide41

关系:

1.当Se Sp一定时,P增大,阳性预测值增大,阴性预测值减小

2.当P一定时,Se增大,Sp减小,阳性预测值减小,阴性预测值增大

slide42
灵敏度越高,阴性预测值越高
  • 特异度越高,阳性预测值越高
  • 与受检人群目标疾病患病率(P)密切相关
slide43

灵敏度、特异度和患病率不同时糖尿病筛检结果灵敏度、特异度和患病率不同时糖尿病筛检结果

摘自(《流行病学进展》第4卷,施侣元,1986)

slide45

计算结果

灵敏度=165/(165+45)×100%=78.6%

特异度=730/(80+730) ×100% =90.1%

正确指数=78.6%+90.1%-1=68.7%

阳性似然比=78.6%/9.9%=7.94

符合率=(165+730)/1020 ×100%=87.7%

假阴性率=45/(165+45) ×100%=21.4%

假阳性率=80/(80+730) ×100%=0.24

Kappa指=0.65

患者非患者 合

+16580 245

-45730 775

合计 210 810 1020

slide46
三 筛检试验阳性结果截断值的确定
  • 对筛检试验测得的观察值有个界定,即正常与异常,以区分某人可能“已患”或“未患”某病,也就是划分该试验阳性与阴性的标准。
  • 如何确定筛检试验阳性结果的截断值(cut off point)或临界点,与筛检试验测得病人与非病人的观察值的分布有关。
slide48

选择原则

1 假阳性和假阴性的重要性相等:

应选择灵敏度和特异度相等,正确指数最大的分界值作为标准

2 进一步诊断试验的繁简程度:

确诊试验较繁,费用高以提高特异度为主,标准右移;相反,以提高灵敏度为主,标准左移。

3 漏掉一个可能病例的后果 :

  早期发现,早期治疗可以取得良好的效果,否则后果严重,此时就以提高灵敏度为主,尽可能地把可疑病人筛检出来。相反,早期治疗的效果与临床期开始治疗的效果差别不大,则就选择特异度高的判断标准,尽可能地减少假阳性。

4 复查的可能性 :

若受检者方便复查,本次漏诊不会造成严重后果,此时应以提高特异度为主,标准右移;反之亦然。

5 患病率 :

如果某病的患病率较低,正常人占绝大多数,若特异度稍有下降,将出现大量的假阳性(误诊)。此时应以提高特异度为主。

6 应考虑治疗的需要 :

slide49

餐后2小时血糖mg/100ml)

灵敏度(%)

特异度(%)

70

98.6

8.8

80

97.1

25.5

90

94.3

47.6

100

88.6

69.8

110

85.7

84.1

120

71.4

92.5

130

64.3

96.9

140

57.1

99.4

150

50.0

99.6

160

47.1

99.8

170

42.9

100.0

180

38.6

100.0

190

34.3

100.0

200

27.1

100.0

糖尿病血糖试验不同血糖水平的灵敏度和特异度分布

receiver operator characteristic curve roc
受试者工作特性曲线(receiver operator characteristic curve, ROC)
  • ROC是用真阳性率和假阳性率作图得出的曲线,它可表示灵敏度和特异度之间的关系
slide52
ROC曲线常用来决定最佳临界点,通常最接近左上角那一点,可定为最佳临界点ROC曲线常用来决定最佳临界点,通常最接近左上角那一点,可定为最佳临界点
slide53
ROC曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验的诊断价值,从而帮助临床医师作出最佳选择。ROC曲线也可用来比较两种和两种以上诊断试验的诊断价值,从而帮助临床医师作出最佳选择。

真阳性率(灵敏度)

假阳性率

CK和EKG诊断心梗ROC曲线比较

slide54
第三节 筛检效果的评价

筛检效果的评价指标

筛检评价中存在的偏倚

slide55
筛检效果的评价指标
  • 收益
  • 生物学效果的评价
  • 卫生经济学效果的评价
slide56
一 收益

收益(yield)也称收获量,指经筛检后能使多少原来未发现的病人得到诊断和治疗。

slide57
提高筛检收益的方法
  • 选择患病率高的人群

当试验的方法确定之后,我们选择患病率较高的人群,不但可以使新发现病例数量增加,还可以使阳性预测值升高,试验成本下降,提高试验效率。

slide59
提高筛检收益的方法
  • 优化试验方法

主要是从试验的方法和步骤的标准化入手,提高灵敏度,减少试验假阴性和假阳性的发生率。

slide60

2 串联试验(serial test):也叫纵向相继试验。依次做几项试验

结果判定:一项为阴即为阴,全部为阳才为阳。

效果:Se减小 Sp增大 阳性预测值增大 阴性预测值减小

应用:当现有试验的特异度都达不到要求时,可采用此法。

提高筛检收益的方法

  • 联合试验

联合试验是指同时应用两种或两种以上的方法来筛检或诊断疾病。分为两种:

1 并联试验(parallel test):也叫平行试验。同时做几个试验

结果判定:一项为阳即为阳,全部为阴才为阴。

效果:Se增大 Sp减小 阳性预测值减小 阴性预测值增大。

应用:可在尽可能地发现病人时,多项的筛检试验者不够敏感时,可采用。

slide61

联合试验筛检糖尿病的结果

▲串联:全阳为阳,否则为阴

▲并联:一阳即阳,全阴才阴

slide63
二 生物学效果的评价
  • 病死率
  • 死亡率
  • 生存率
  • 效果指数
  • 绝对危险度降低
  • 相对危险度降低
  • 需要筛检人数
slide64
三 卫生经济学效果的评价
  • 成本-效果分析(cost-effectiveness analysis): 指分析实施筛检计划投入的费用与获得的生物学效果
  • 成本-效益分析(cost-benefit analysis): 指分析实施筛检计划投入的费用与获得的经济效益的比值
  • 成本-效用分析(cost-utility analysis): 指分析实施筛检计划投入的费用与获得生命质量改善的评价分析
slide65

筛检评价中存在的偏倚

  • 领先时间偏倚(lead time bias)
    • 领先时间(lead time)是指通过筛检试验,在慢性病自然史的早期阶段,如症状出现前,提前做出诊断,从而赢得提前治疗疾病的时间
    • 领先时间偏倚是指筛检诊断时间和临床诊断时间之差被解释为因筛检而延长的生存时间
slide66

存活时间=14年

1992筛检诊断

2006死亡

存活时间=14年

正真存活时间=10年

领先时间=4年

1992筛检诊断

1996临床诊断

2006死亡

图7-10 领先时间偏倚示意图

slide67

一些恶性程度低的肿瘤 病人常有较长的临床前期,而恶性程度高的同类肿瘤病人的临床前期较短。因此,前者被筛检到的机会较后者大,而前者的生存期又比后者长,从而产生筛检者要比未筛检者生存时间长的假象

O

P

Y

D

  • 病程长短偏倚(length bias)

疾病

开始

筛检

查出

症状开始

死亡

筛检

O

P

Y

D

恶性程度低

O

Y

D

P

O

P

Y

D

恶性程度高

O

Y

D

P

O

P

Y

D

D

O

P

Y

时间

图7-11 病程长短偏倚示意图

slide68

病人自我选择偏倚(volunteer bias)

筛检参加者与不参加者之间,某些特征可能存在不同,使得通过筛检发现的病例的预后较临床期确诊的病例的预后好。

slide70

小 结

1、筛检的定义

2、试验真实性评价的指标

3、提高筛检收益的方法

slide71

复习思考题

一、概念:

筛检   灵敏度    特异度    正确指数  似然比

阳性预测值  阴性预测值  ROC曲线  领先时间  

二、问答题:

1、简述筛检实施的原则?

2、提高筛检收益的方法有哪些?