诊断试验
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粉尘螨过敏点刺诊断试剂的临床诊断试验第一节研究问题和研究背景简介●研究对象:前往医院就诊的过敏性哮喘患者和变应性鼻炎等过敏性疾病患者人群。
●研究问题:用某国内制药公司生产的粉尘螨点刺诊断试剂(以下简称国产粉尘螨点刺诊断试剂或粉尘螨点刺诊断试剂)对受试者是否患有粉尘螨过敏进行诊断,评价诊断的灵敏度和特异度。
➢灵敏度(sensitivity)是在确诊为粉尘螨过敏条件下的试剂为阳性的概率P粉尘螨试剂检测为+确实患有粉尘螨过敏的患者(|)➢特异度(specificity)是在确诊为粉尘螨不过敏条件下的试剂为阴性的概率P粉尘螨试剂检测为-确实未患有粉尘螨过敏的患者(|)●粉尘螨过敏诊断点刺诊断试剂的研究背景简介:哮喘病患者和变应性鼻炎都是过敏性患者,不同患者的过敏源往往不同。
如果了解患者的过敏源,患者就可以尽可能地避免接触过敏源或远离过敏源,甚至可以针对该过敏源进行积极的脱敏治疗,因此对于过敏性患者的过敏源检测诊断是有非常重要的意义的。
据相关文献报道,由于我国的气候、空气污染程度和卫生条件的影响,我国大多数哮喘病患者和变应性鼻炎患者的过敏源是粉尘螨过敏,因此粉尘螨过敏的检测诊断就显得更为重要了。
目前临床上进行粉尘螨检测诊断方法通常有二种,一种是通过检测粉尘螨过敏的血清特异性免疫球蛋白IgE(specificity IgE,sIgE)诊断患者是否患有粉尘螨过敏;另一种是国外生产的粉尘螨检测点刺诊断试剂,其商品名为阿罗格点刺诊断试剂(以下均称为阿罗格点刺诊断试剂),阿罗格点刺诊断试剂是由默克集团Allergopharma公司生产的,据临床使用验证:两种产品均有一定的误诊比例,即:一部分对象根据临床现象可以明确诊断确实患有粉尘螨过敏而用上述某种方法检测为-,因此诊断为未患粉尘螨过敏,这种现象称为假阴性(false negative rate,FNR);也有一部分对象根据临床现象可以明确诊断确实未患有粉尘螨过敏而用上述某种方法检测为+,这种现象称为假阳性(false positive rate,FPR)。
概念:什么是诊断试验?一、诊断试验研究意义和设计原则(一)诊断试验的意义☐正确诊断是预防、治疗措施决策的基础。
☐创造新方法、淘汰旧方法势在必行。
☐诊断试验研究是临床常用的研究方法之一;也是方法学研究的常用方法。
☐诊断试验研究和评价是每个医务人员必备的基本知识与技能。
☐基础研究也要做这方面的研究,如唾液酸、支原体试剂盒、肿瘤标志物.诊断试验的应用:☐诊断试验应用非常广泛。
☐可应用于疾病诊断、病原学诊断、疗效和预后诊断、药物不良反应的检测、人群中的普查、筛查等。
☐预防医学新的检测方法、基础医学中新的检测方法、新的病理诊断方法、某种疾病的判断方法等(二)诊断试验评价的设计要点:诊断实验设计时要注意以下几点:1.确定可靠的金标准:注意金标准的准确性和可行性。
2.选择合适的研究对象:金标准:有病、无病实验组:应包括疑似病例、各种病情病程、易混淆病例。
3.诊断的可靠性:正式试验前先进行可靠性试验,计算变异系数和一致性,注意控制实验条件,仪器、试剂、质量控制。
4.如实报告结果,盲法判断结果。
5.样本含量足够:P-敏感度或特异度δ-容许误差α-第一类错误的概率5、样本含量计算:1)当灵敏度和特异度接近50%时,可用近似公式计算:n=(uα/δ)p(1-p)式中:uα正态分布中累计概率为α/2时的u值(如u0.05/2=1.96,u0.01/2=2.576),δ-指允许误差,p-预试验时的灵敏度或特异度。
2)当预期的灵敏度或特异度小于20%或大于80%时,资料呈偏态分布,需要对率采用平方根反正弦转换,按下公式计算:二、诊断试验的研究设计(一)要求:理想的诊断方法应该是准确度高、精密度高、安全、无不适感、作用迅速、操作简单易行、效率高、价格低廉。
最重要的是准确度高。
(二)诊断试验设计步骤:1.确定金标准(gold standard)诊断试验的效果评价必须建立一个科学、可靠和公认的对比标准,即¡°金标准¡±,是指当前医学界公认的、最可靠的、准确度高的诊断方法作为比照的统一标准。
诊断试验( diagnostic test):应用物理学的、生物化学的、血清免疫学的检查,临床检查和医疗器械检查,对疾病和健康状况提供信息的试验。
一种好的诊断方法要求真实、可靠、快速、安全、无损伤、费用低。
诊断试验的评价也是临床流行病学中重要组成内容之一。
第一节重要性1、对诊断试验进行科学的评价能正确认识其临床应用价值。
2、科学地评价诊断试验是临床医生选择诊断试验的基础诊断试验科学性评价①??试验是否与金标准试验进行“盲法”比较?②③?④(1(2(3(4(5(6•••–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–疾病随访:重复性好,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;估计对治疗的反应;测定目前对治疗的实际反应临床医生对一系列的检查事先要有计划,一般将最便宜、最无创伤的检查放在最先做。
第二节研究设计方法1、确定“金标准”金标准:是指当前医学界公认的可以明确肯定或排除某种疾病的最可靠的诊断方法。
2、选择研究对象1)原则:代表性2)病例组:按金标准确诊为“有病”的病例,包括各种类型的病人。
3)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。
被试验对象应同期进入研究。
3、样本大小的计算决定样本量大小的有关因素•灵敏度,计算病例组样本量•特异度,计算对照组样本量•显着性检验水平•容许误差,一般定在0.05-0.104、列出诊断实验的四格表特异度反映一项试验能将实际上未患某病的人正确地判定为未患某病的能力。
其值越大,则误诊的可能性愈小。
假阳性互补(4) *假阳性率(false positive):又称误诊率该指标是指在无病者中,被该项试验错判为有病的比例。
(5)一致性(agreement):该指标是指试验结果的真阳性和真阴性人数占受试者总人数的比例。
真阳性和真阴性值愈大,一致性愈接近于1,假阳性和假阴性愈小,该项试验价值愈高。
(6) *预测值(predicative value)Pv:又称预检值、预告值。
检验结果的正确率,指诊断试验结果与实际符合的概率。
它包括阳性预测值与阴性预测值。
(+Pv) 阳性预测值是阳性试验结果中实际患病者的百分率,即试验结果阳性者的患病概率。
该值愈大愈好。
(-Pv) 阴性预测值是阴性试验结果中实际未患病者的百分率,即试验结果阴性者的未患该病的概率,该值愈大愈好。
(7)约登指数(Youden,s index):用灵敏度与特异度之和减去1。
其指数范围从0~1,约登指数愈大,其真实性亦愈大。
理想的约登指数为1。
(8)似然比(LR):是诊断试验的结果在患者中出现的概率与非患者中出现的概率之比,是评价诊断试验真实性的重要综合指标。
包括•阳性似然比(+LR) 是诊断试验阳性结果在患者中出现的概率(真阳性率)与非患者中出现的概率(假阳性率)之比。
其值越大越好,表明阳性结果的正确率高。
阳性似然比=灵敏度(真阳性率)/假阳性率•阴性似然比(-LR) 是诊断试验阴性结果在患者中出现的概率(假阴性率)与非患者中一致性 =(a+d)/(a+b+c+d) ?100% =329/360 ?100%=91%结果表示该试验检查出的阳性和阴性者中91%与金标准相符。
阳性预测值=a/(a+b) ?100%=215/231 ?100% =93%结果表示用该试验检查为阳性的人中有93%的人确实患心肌梗死。
阴性预测值 =d/(c+d) ?100%=114/129 ?100% =88%结果表示用该试验检查为阴性的人中有88%的人确实未患心肌梗死。
•约登指数 =(灵敏度+特异度)-1=0.81•阳性似然比=(215÷230)/(16 ÷130)=7.6其含义为心肌梗死患者CPK结果阳性者为非心肌梗死患者的7.6倍。
•阴性似然比=(15 ÷230)/(114 ÷130)=0.074其含义为心肌梗死患者CPK结果阴性者为非心肌梗死患者的0.07倍。
理想的诊断试验要求灵敏度和特异度都很高,但当诊断试验的测量指标是连续变量时,不同的阳性标准有不同的灵敏度和特异度。
若提高灵敏度,必导致特异度下降,反之亦然。
第三节诊断试验评价指标和意义1、灵敏度(Sn)和特异度(Sp)(1)??定义(2)如何定临界点(cut off points)要求灵和特均高,不可能,如何定截断值(cut-off value)或临界点的确定是指筛检试验阴性者不患目标疾病的可能性- Pv(2)关系:患病率一定时,灵敏度越高,则阴性预测值越好,临床医生更有把握判断阴性结果为非病人;反之,特异度越高,则阳性预测值越好,临床医生越有理由判断阳性结果为病人。
临床医生在很大程度上依据阳性与阴性预测值来判断受试者是否患病。
当灵敏度和特异度一定时,与受检人群目标疾病患病率(P)密切相关,人群患病率的波动远大于灵敏度和特异度的变化范围,因此临床医生更应注意患病率对试验结果的影响。
阳性预测值与患病率成正比,阴性预测值与患病率成反比。
关系公式当患病率很低时,即使一个试验的灵敏度和特异度均很高,仍会出现许多假阳性,使阳性预测值降低,临床医生在判断一张化验单的阳性或阴性结果的临床价值时,必须事先考虑被检人群的患病率高低,才能做出正确的评价。
同样的试验在基层门诊部和在高级专科医院应用时,其阳性或阴性预测值也有很大差别。
3、受试者工作特性曲线(receiver operator characteristic curve, 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。
ROC有两方面的重要作用:一是根据诊断目的确定参考值,二是对两个以上独立的诊断试验进行比较。
•ROC曲线可以决定最佳临界点,如患病率接近50%时,最接近左上角那一点,可定为自己最佳点。
以临界点作为截断值时,灵和特均高。
•4(1(2阳性CPK阳(3•而可能是接近临界值的“边缘异常”的结果,这常常使临床医生难下诊断。
似然比摆脱了对一个试验结果简单的正常和异常分类,而是根据临界值的灵敏度和特异度来描述诊断试验结果的准确性。
上例中如果我们计算CPK的不同临界值的阳性似然比,可见随着CPK的诊断试验的临界值增大,似然比的比值也增大,所以,阳性似然比越大,阳性结果反映有病诊断的准确性越高。
•似然比的另一个重要作用是能缩短诊断假设,即如果知道了或估计出验前概率(患病率),利用似然比可以计算出验后概率。
诊断试验可用性评价①??计算疾病的验前概率②??应用敏感度和特异度的资料③??应用似然比5、验前概率、验后概率以及关系和应用(1)定义•验前概率即患病率(P)•验后概率即预测值诊断实验为阳性(阴性)时,受试对象患病(不患)的概率(2)几个关系:主要目的是求验后概率,中间的验前(后)比均为过程。
•验前比=验前概率/1-验前概率•(3••90%••••验后比=验前比*似然比=0.67*6=4.02•验后概率=验后比/1+验后比=4.02/1+4.02=0.8•结论做过铁蛋白试验后,患病概率升高,诊断把握度增加。
•诊断试验的似然比决定了验前概率向验后概率变化的方向和大小验前概率-诊断试验似然比-验后概率•诊断试验的某一结果可使诊断疾病的验前概率增加或减少多少似然比=1,验前概率=验后概率似然比>1,表示患病的可能性增加,愈大,患病的可能性愈大似然比<1,表示患病的可能性减少,愈小,患病的可能性愈小•似然比大小和方向的粗略原则:似然比>10 或<0.1 ,使验前概率产生较大或常常是结论性的变化似然比>5 ~10 或<0.1 ~0.2 ,使验前概率产生中等度的变化似然比>2 ~5 或<0.2 ~0.5 ,使验前概率向验后概率产生较小程度似然比>1 ~2 或<0.5 ~1 ,使验前概率产生很小的变化ABCD6(1(2ABCD(3AB(4率还小; Kappa值=-1,为两医生的判断完全不一致; Kappa值=0,表示观察一致率完全由机遇所致; Kappa值>0,表示观察一致程度大于因机遇一致的程度; Kappa值=1,表明两医生的判断完全一致;•注意:一个诊断试验具有较好的真实性,不一定具有较好的可靠性;而可靠性较好,不一定有较好的真实性。
两者不是必定相关的。
因此,在选择诊断试验时,即要考虑到其真实性,又决不可忽视其可靠性。
计算步骤:观察一致率(P0)=(a+d)/N机遇一致率(Pc)= (a+b)(a+c)/N+(c+d)(b+d)/N /N非机遇一致率=100%-机遇一致率实际一致率=P0-Pc=观察一致率-机遇一致率Kappa值=实际一致率/非机遇一致率=2(ad-bc)/(a+b)(b+d)+(a+c)(c+d)增多、漏诊减少☆。
在临床工作中,当①必须迅速作出诊断②目前尚无一种灵敏度很高的试验③漏掉一个人后果严重时④再进行诊断花费昂贵时,要尽量减少漏诊率,则可采取此试验。
2、串联试验(serial testing)一种依次的试验,是否作下一个试验要根据上一个试验结果来决定。
串联试验特异度、阳性预测值增大,减少误诊率,灵敏度和阴性预测值降低,增加漏诊率☆。
在临床工作中,当不必迅速作出诊断时或误诊能造成严重后果时,应用此试验。
3、并联试验和串联试验混合进行联合试验筛检糖尿病的结果二、方法:1、均数±标准差方法:A 均数±2个标准差(正态分布)B 非正态分布,转为正态分布2、百分位数法: 95%百分位数(120例)3、ROC曲线法4、实际工作:即前瞻性研究三、影响因素•研究对象•环境因素 •操作•统计学处理问题第七节 常见偏倚 1、工作偏倚:阳性----金标准方法确诊 则产生偏倚 阴性-----不用2、缺乏非病人群试验结果的信息造成的偏倚 345诊断试验实例分析一、方法学与结果描述和分析1、题名:肿瘤标记物:血清CA125、SA 联合诊断卵巢恶性肿瘤2、作者:李访亲3、来源:原湖南医科大学研究生论文4、研究方法处理不同阳性者须进一步作诊断试验以便确诊 结果阳性者要随之以治疗4.1 病例来源:原湖南医科大学附属医院4.2 对象分组:病例(卵巢恶性肿瘤)组 50例对照组:女性健康献血员组 49例妇科良性疾病组 59例其他恶性肿瘤组 9例4.3 诊断标准:经手术和病理切片确诊,肿瘤分类按WHO(1973)标准4.4 诊断方法:免疫放射分析技术(IRMA)法测定CA125(A法)间苯二酚-盐酸法测定SA (B法)界值的判断方法采用正态分布法,以95%上限为界,CA125正常上限为65Ku/L,SA为700mg/L。
5、主要结果二、诊断试验评价1.与金标准的盲法比较该文使用病理切片的结果作为金标准,但观察比较结果未使用盲法。