流行病学第八版第七章-筛检-课件.pdf

k国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材,全国高等学校教材供预防医学类专业流行病学0人氏4版就1人民f 4 4版部X-X PEOPLES MEDICAL PUBLISHING HOUSE第七章筛检（Screening2如果疾病在临床前期出现一些可以识别的异常特征，如肿瘤的早期标识物(biomarkers)、血压升高、血脂 升高等，则可使用一种或多种方法将其查出，并对其做进 一步的诊断和治疗，则可延缓疾病的发展，改善其预后。-易感期-临床前期-(CINI)(CINII)/原位癌(CINIII)浸 死润一癌 亡此阶段筛查出来的 此阶段进行筛查,具有 主要是不典型噌生最大的成本效益，可发 和约欧癌症患者 现92%癌症患者针对“表面健康”人群的预防目录第一节：概述 A第二节：筛检试验的评价03广第三节：筛检效果的评价5(A人民f 4城版部X-/PEOPLES MEDICAL PUBLISHING HOUSE也-H-第一R概述6、筛检的概念1.筛检的概念筛检(screening)是针对临床前期或早期的疾病阶段，运用快速、简便的试验、检查或其他方法，将表面健康人群中那些可能患病或缺陷的 个体，同那些可能无病者鉴别开来的一系列卫生服务措施。又称为三早预 防，即早发现，早诊断，早治疗，达到降低疾病的死亡率，改善患者预后 的目的，是疾病的二级预防措施。7人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE筛检的流程筛检方法8人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE筛检的流程9人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSErlA一10第一节概述假阳性真阳性（病例）114氏N生*丹拉PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE二、筛检的目的及类型(-)筛检的目的V发现隐匿的病例。融发现高危人群，可达到一级预防的目的。V 了解疾病的自然史，提示疾病的“冰山现象”。伯 指导合理分配有限的卫生资源。124氏N生*丹拉PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE二、筛检的目的及类型（二）筛检的类型与 按对象的范围：整群筛检；选择性筛检S按项目的多少：单项筛检；多项筛检；多病种筛查b按筛检目的：治疗性筛检和预防性筛检力按组织方式：主动性筛检和机会性筛检134氏N生*丹拉PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE三、筛检的实施原则筛检项目计划应包含的内容：V选择筛查疾病的依据V明确的目标人群V合理的筛查程序：筛查起始年龄、间隔；筛检和诊断方法力干预和随访方案14三、筛检的实施原则1.筛检疾病的特点伯疾病的现患率高，重大公共卫生问题。疾病自然史清晰，有较长的临床潜隐期；疾病早期标识物，且有简 单易行的筛检方法。色治疗干预效果明确有效，对副作用有清楚认识。糖尿病、高血压、肝癌15三、筛检的实施原则2.筛检试验，应具有以下这些特征(1)基本特征：准确、简单、经济、安全、可接受。(2)应有符合不同经济发展和卫生资源水平的筛检方法可供选择肺癌筛查：痰检、X线 片、CT16人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE3.疾病治疗 对筛查出的不同阶段结局均有行之有效的干预方案,且保证早期治疗的效果应优于晚期治疗。下一轮筛查宫颈癌筛查项目的流程图17人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE4.筛查项目实施计划及评价：应从项目最初即开始项目的评价。目标人群是否明确筛查-治疗程序是否有效是否有卫生经济学价值是否符合公平性、可及性以及伦理学原则，人群获益是否超过伤害评估筛查的质控、经费保障及项目风险应对机制等方面18(A4氏 40版部X-/PEOPLES MEDICAL PUBLISHING HOUSE也-H-第一R筛检试验的评价19一、筛检试验的定义筛检试验(screening test):是用于识别外表健康的人群中那些可能 患病个体或具有患病风险个体的方法。方法：问卷调查、体格检查、内镜检查、X线等物理学检查，也可是 细胞学或生物大分子标志物检测技术。204氏N生*丹拉PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE筛检试验与诊断试验的区别筛检试验诊断试验目的 区分可能患病的个体与可能未患病者区分病人与可疑有病但实际无病的人对象 表面健康的人或无症状的病人病人或筛检阳性者要求 快速、简便，无创易于接受，有高灵敏度，尽可能地发现所有可能复杂、灵敏度和特异度高，结果具有更高的准确性和权威性二、筛检试验的评价评价筛检试验，是开展筛查项目的基础(-)真实性；(-)可靠性；(三)预测概率。22PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE（-）真实性也称效度，指测量值与实际值相符合的程度，又称为准确性（accuracy）。1.研究设计 对比研究，比较筛检试验与“金标准”判断结果的一致程度。病例-对照设计（医院）横断面设计（社区）237,人民Nd火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE病例对照设计的要点：确定“金标准”：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。最佳的“金标准”：病例诊断、活检、手术发现、微生物培养、尸检或特殊检查。备选“金标准”：对健康人群（对照人群）的诊断还可采用准确性较高的影像学诊 断、临床综合判断+短期内重复测量或随访。24病例对照设计的要点:选择研究对象原则：受试对象应能代表筛检试验可能应用的目标人群，并尽量满足随机化的抽样原则。患病组/非患病组：病例组：是指用金标准证实的患有目标疾病的各种临床类型的病例；非病例组：未患有目标疾病者，包括非患者或与目标疾病易产生混淆的疾病患者。257,人民4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE病例对照设计的要点：样本量计算与研究样本有关的因素：待评价筛检试验的灵敏度（病例组的计算参数）。待评价筛检试验的特异度（非病例组的计算参数）。显著性检验水平（一般为0.05）。容许误差0（一般为0.050.10）o（P为待评价筛检方法的灵敏度或特异度）264氏N生*丹拉PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE病例对照设计的要点：(4)确定筛查结局分类标准或截断值对筛检试验为分类或等级指标：可根据专业知识判断阳性或阴性。对筛检试验指标为连续性检测值：需确定试验阳性的截断值(cut-off value)。盲法测量保证病例和对照在检测过程(如建档、生物材料采集、检查程序)及结果分析报告 中的各环节所得到的处理一致，一般采用盲法来控制信息偏倚。272.资料整理及评价指标筛检试验真实性评价结果整理小通各AfPM EAlFPM EAlFNM己。0VM己Op。真阳性(true positive,TP)假阳性(false positive,FP)假阴性(false negative,FN)真阴性(true negative,TN)评价指标：灵敏度与假阴性率、特异度与假阳性率、正确指数和似然比。28灵敏度与假阴性率 灵敏度(sensitivity)：灵敏度又称真阳性率，即实际有病且被筛检试验标准判断为阳性的 百分比，它反映了筛查试验发现病人的能力。灵敏度二 一X100%人取j又 tp+FN假阴性率(false negative rate):又称漏诊率，指实际有病,根据筛检试验被确定为阴性 的百分比，它反映的是筛检试验漏诊病人的情况。FP假阴性率=-X100%工+FP+TN29特异度与假阳性率特异度(specificity)：又称真阴性率，即实际无病且被筛检试验判断为阴性的百分比。它反映了筛检试验确定非病人的能力。TN特异度=-X100%FP+TN假阳性率(false positive rate):又称误诊率，即实际无病，但被筛检试验判断为阳性的百分比。它反映的是筛检试验误诊病人的情况。FP假阳性率=Fp+rxl00%30正确指数：也称约登指数(YouderYs index),表示筛检方法发现真正病人与非病人的总能力。范围在。1之间，指数越大，其真实性越高。正确指数二(灵敏度+特异度)-1似然比(likelihood ratio,LR):是同时反映灵敏度和特异度的综合指标,可计算阳性似然比(positive likelihqo夕咫d 真悌褥然善解ive likelihood ratio,一 LR)。一假阳性率1特异度假阴性率=1灵敏度 真阴性率一特异度314氏N生*丹拉PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE(-)可靠性评价可靠性(reliability):也称信度、精确度或可重复性，是指在相同条件下用 某测量工具(如筛检试验)重复测量同一受试者时获得相同结果的一致程 度。1.研究设计一般可与真实性研究同开展。同时由两名或多名检查者采取同样的检查程序 对筛查人群进行同时盲法检查，再比较重复检查结果的一致情况。样本量：经验估计连续性检测变量，不少于100例(Bland-Altman法)真实性研究样本量 1000例，抽取5%10%重复检测32人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE2.信度指标（1）连续性资料同一个/同质样品重测：标准差和变异系数；对不同质样品（对象）重测：两次测量值相关系数（厂），厂290%,-致性较好。此外，还可以采用配对r检验，Q0.05,一致性较好。33人民味改尿狂PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE(2)分类测量资料：符合率、kappa分筛检试瑜碌蟀哪整理eg*eg egOp。A B rC D R$N2 N符合率A+。A+5+C+DKappa 值=xlOO%实际观察一致率-机遇一致率1-机遇一致率N(A+D)(RN+R?N2)N2-RN+R?N2)0 0.41-y-1 1士 I极好)kappa34人民味狼辰aPEOPLES MEDICAL PUBUSHING HCX3.影响筛查试验可靠性的因素受试对象生物学变异观察者误差实验室条件35人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE（三）预测值预测值（predictive value）:是应用筛检结果的阳性和阴性来估计受检 者为患者和非患者可能性的指标。1.直接计算法横断面设计阳性预测值（尸r+）:筛检发现的阳性者中患目标疾病的人所占的比 例。分十二-xlOO9fe阴性预测值（户广）：筛检发现的阴性者不患目标疾病的人所占的比例。_Pr一二X100%TN+FN a2.间接计算法 病例-对照研究设计，可以根据灵敏度、特异度、现患率与预测值的关 系式（Bayes公式）来估算预测值。阳性预测值=-灵敏度X患病率-灵敏度x患病率+（1-患病率）Q-特异度）阴性预测值二特异度义（1-患病率）特异度义（1-患病率）+（1-灵敏度）义患病率37V人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE3.预测值与真实性指标、现患率的关系在灵敏度、特异度和患病率不同水平时某人群糖尿病筛检的结果患病率灵敏度特异度筛检 金标准 阳性葩 阴性预组合(%)(%)(%)结果 患者 非患者 合计 测值 测值(%)合计 2Q0 800 100038人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE当人群患病率不变时，截断值由X-H 移动，灵敏度升高，特异度降低。由于自然 人群中非病人群的基数总是远远大于患病人 群，因此假阳性人数增加值会远远大于真阳 性人数（如（b）红框示意）。分母较分子 增大更显著，阳性预测值下降，阴性预测值 升高。测量值，(039例题：某医院开展了评价一项糖化血红蛋白筛查糖尿病的新方法的研究，拟采用病例-对照研究的设计方法，请估计研究的样本量。并根据研究的实际数据，计算该试验方法的 真实性、可靠性和预测值指标。(1)计算样本量估计该方法的灵敏度为75%,估计特异度55%,设=0.05,允许误差=0.05,则两组样本量为：病例组 nl 二(1.96/0.05)2 x(1 0.75)x 0.75=288.1-289对照组 n2 二(1.96/0.05)2 x(1 0.55)x 0.55=380.3-38140(2)真实性评价 实际研究中，选择了经确诊的糖尿病患者300名，非糖尿病患者385名。用 待评价的方法对两组对象进行糖化血红蛋白检测，整理结果见下表。例1：糖化血红蛋白新方法真实性评价结果整理。-口-。当。2501A TP)1251A FP1A 己50M FN)2601A TN1A 己Op。3001A C11A 己3851A CC21A 己灵敏度=250/(250+50)xl00%=83.3%；特异度二260/(125+260)400%=67.5%；正确指数=0.833+。675-1二。51；阳性似然比=0.833/0.比5=2.56；假阴性率=50/(250+50)xl00%=100%-83.3%=16.7%；假阳性率=125/(125+260)xl00%=100%-67.5%=32.5%；阴性似然比-二0167/0.675=025-r(3)可靠性分析 同时研究者对所有685名对象的血样进行了两次重复检测，结果整理见表。糖化血红蛋白两次重测结果p。“A Z航rsar3ra符合率=300+290*10Q%=96 06%685Kappa=685x(300+290(320义 375+365义 310 68-(320 x 375+365x 310)=0.7242(4)预测值分析已知该地区50岁以上中老年人糖尿病患病率估计为10%,求该筛检方法的阳性预测值和阴性预测值。计算结果为：阳性预测值=(0.833x0.1)/0,833x0.1+(l-0.1)x(l-0.675)=22.2%；阴性预测值=0,675x(1-0,1)/0,675x(1-0,1)+(1-0,833)xQ,l=97.3%。43(四)确定连续性测量指标的阳性截断值(cut-offvalue)部分重叠双峰分布单峰连续型分布独立双峰分布受试者工作特征曲线（receiver operatorcharacteristic curve,ROC曲线）确定最佳截断值100006020工避40；电 g 0190-200so20 40 60 80 1001 一特异度（%）糖尿病血糖试验（mg/100ml）的ROC曲线120130140100横坐标：1-特异度；纵坐标：灵敏度坐标点及ROC曲线：多个截断值对应 的灵敏度和1-特异度值构成坐标点，多个坐标点相连即ROC曲线。最佳截断值点（图中A点）：距离坐 标轴左上角最近的坐标点，灵敏度和 特异度相对最优。45（-）筛检效果评价阶段及研究方法酎根据筛检实施的不同阶段可能获得的成效，可将筛查效果评价分为近期收益（yield）、早中期疾病中间结局改善，以及长远期人群终末结局风险（死亡）降低这三个人群获益阶段收益/生物学有-RCT干预研究（随机对照试验）试点示范多中心社区实 验研究验证应用 观察性研究科学家共识卫生经济学及 可持续性评价46（-）筛检效果评价阶段及研究方法伯第一阶段现场RCT干预研究阶段 伯严格设计的随机对照试验（RCT）多用来评价筛查方法的近期效果，如生物学效果（早期病例检出率、转诊率、治疗率）；卫生经济学指标（筛查成本、人群可接受度）.与近年来，多组筛查组设计、多种干预-对照设计、短期筛查后终止设计等RCT设 计的新方法有助于利用有限资源提高研究效率.47人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE第二阶段 筛检示范区建设阶段b多中心的社区实验研究-类实验整群干预研究融观察指标：中、远期生物学指标、卫生经济学效果指标及筛查和治 疗的不良反应事件发生情况等。探索筛查项目在实际环境中的运作 机制。48第三阶段验证和应用阶段伯观察性研究方法：筛查项目广泛推广，全人群健康档案齐全，筛查和疾 病登记信息完整。(1)回顾性队列研究 比较既往参与筛检人群和不接受筛检人群在随访一段时间后的 归因死亡率、生存率的差异。(2)病例对照研究 若筛查项目能够降低疾病死亡率，则在同一人群中，死亡患者 中曾接受筛查的比例应低于存活患者，分析病例和对照既往参与筛查率是否存在差异49人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE第三阶段验证和应用阶段（3）生态学研究 比较开展地区和未开展地区，或者项目地区开展前后人群肿瘤 归因死亡率的变化。伯评价内容：进一步验证真实条件下筛查所取得的远期生物学效果、卫生经济 学效益以及项目的可持续性。50(-)筛查项目评价内容及指标1.收益2.生物学效果指标3.卫生经济学评价4.伤害和伦理学评价5.项目可持续性评价51人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE(一)收益伯收益(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。指标概念阳性预测值指用筛检试验开展人群筛查，阳性者中患目标疾病的可能性.转诊率与筛检试验的灵敏度高或 特异度低有关，若目标人群较大,该指标不易太高.转诊率/筛查阳性率 指筛检阳性数占筛查目标人群数的比例.早诊率显著高于正常医疗程序发 现的早诊率，则可认为筛查收益 较好。52(-)筛检项目评价内容及指标%收益伯提高筛检收益的方法如下:高危人群策略：如将50岁；具有一级亲属患肿瘤病史者定义为高危人群。选择合理的筛查方案：选择高灵敏度方法；采用联合试验；筛查起始年龄和时间间隔/全部筛检试验结果均为 阳性者定义阳性 )全部筛检试验中任何一项 筛检试验结果阳性定义为 I-M-特异度提图 灵敏度降低)灵敏度提高 特异度降低53（-）筛查项目评价内容及指标与生物学效果评价令生物学效果评价指标如下：指标类别 具体指标及意义归因死亡率：评价筛查人群长远期获益的终点结局指标结局测量复发率，病死率，生存率，生存时间：评价筛查人群早期或中期获益的中间结局RCT：效果指数（IE）,绝对危险度降低（ARR）,相对危险度降低（RRR）54(-)筛查项目评价内容及指标伯卫生经济学效果评价疾病筛查是国家或地区的重要公共卫生服务项目，筛查评估涉及成本、效果、效用和效益的联合分析：筛查评估55人民4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE（-）筛查项目评价内容及指标S卫生经济学效果评价修筛查成本：项目成本（项目培训/管理/组织费用）；个人直接成本（诊治/交通 陪护）；个人间接成本（生产力损失）.成本效果分析：成本效果比（g,每延长一年生存期所消耗的成本.%成本效用分析：成本效用比（a理，如质量调整寿命年（解5伯成本效益分析：成本效益比（g,增量成本效果比（I网 和净货币效益（NKR）与卫生经济学模型：如马尔科夫模型（Mrkov nodel）56（四）筛查的安全性、伦理问题及可持续性评价 安全性：即评价人群获益是否超过伤害，及伤害可接受的程度。伤害来源：有创检查、过度诊断、过度治疗 伦理原则：即尊重个人意愿、有益无害、公正等一般伦理学原则O 政策、经济及人力支持环境：即受国家政策、项目经费、筛查人 力资源配备、目标人群接受程度、医疗保障制度等影响。事人群接受度方法有创性目标人群对屋痕和筛杳方法的以知情方驰影口向C人民怎4出麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE（-）筛检项目评价内容及指标筛查的安全性、伦理问题及可持续性评价（1）安全性：即评价人群获益是否超过伤害，及伤害可接受的程度O（2）伦理原则：即尊重个人意愿、有益无害、公正等一般伦理学原 贝必（3）政策、经济及人力支持环境：即受国家政策、项目经费、筛查 人力资源配备、目标人群接受程度、医疗保障制度等影响。（4）人群接受度：即目标人群对疾病和筛查方法的认知情况。58人民味“辰拉J/PEOPLES MEDICAL PUBLISHING HOUSE（三）筛检效果评价中存在的偏倚领先时间偏倚病程偏倚/X以生命年为指标评价筛查效果时，应扣除领先时间，否则、会高估筛查效果.,/X筛查组中疾病进展缓慢的病例占较大比例，筛查组的平 均生存时间长，高估筛查效果。_ _/X志愿者偏倚一 死亡风险降低得益于非筛查因素，则高估筛查效果。过度诊断偏倚筛查发现过多的可逆或惰性病例多，筛查组生存期较长或 生存者较多，高估筛查效果59人民怎4火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE(三)筛检效果评价中存在的偏倚领先时间偏倚(lead time bias):领先时间，指临床前筛查诊断的年龄至常规诊断年龄间的时间间隔.领先时间偏倚时间筛检组确诊生存时前因病死亡对照组领先时间确诊HI现拉状由病死亡e领先时间偏倚示意图(Patz et al.2000)60治,人及乃力北麻社Xz PEOPLED MEDICAL PUBLISHING HOUSE(三)筛检效果评价中存在的偏倚病程偏倚(length bias):疾病被检出的可能性和疾病的进展速度有关.若 筛查组中疾病进展缓慢的患者占较大比例，则可观察到筛查组较未筛查组 生存概率更高或生存时间较长，筛查效果被高估，即病程长短偏倚.如：肺癌的非小细胞癌恶性程度高，肿瘤增长速度快，在临床前期被筛检发现的机会较低.腺癌的恶性程度低，筛查能检出该亚类患者的概率较大.61人民Nd火麻社PEOPLES MEDICAL PUBUSHING HOUSE(三)筛检效果评价中存在的偏倚志愿者偏倚(length bias)健康行为可能决定筛查意愿，与未参加筛查者相比，参与筛查者可能接受更高的教育程度、个人经济状况更好、不良行为习惯发生率更低.因此参加筛查人群的疾病发病或死亡总 风险可能低于不参加筛查者.主动参与筛查者对后续治疗的顺应性更高，以上因素均可使筛查人群的死亡风险低于未参与人群，筛查效果被高估，即健康志愿者偏 倚.62小结人群为对象，临床的前期/早期预防措施筛检不是确诊方法，允许有漏诊和误诊.方法经真实性、可重复、预测值评价，具备 有效、简单、经济、易操作、无创等特点公共卫生措施，方法技术决定效果，政策、经济发展水平决定推广性。筛检不是一次体检.考虑收益，可筛查高发病率的疾病，或在高 危人群中开展筛检；筛检是否能推广，应给制生物学效果（分阶