诊断测试准确性:敏感性、特异性、预测值和似然比

发布日期:2024-12-31点击量:795次编辑:szbyjy_admin

以下文章来源于体外诊断研发大杂烩 ,作者大张会发光

作为一名IVD从业者,关于试剂盒性能熟知的是精密度、灵敏度、特异性等词汇,今天我们换个角度来看看一个试剂盒的好坏。在医学诊断中,准确的测试结果对于疾病的早期发现和及时治疗至关重要。为了评估诊断测试的性能,通常使用一系列统计指标,主要包括敏感性、特异性、预测值和似然比。


为了帮助理解,我们首先画一张表格:


检测结果
有病
无病
阳性
真阳性(TP)
假阳性(FP)
阴性
假阴性(FN)
真阴性(TN)




  • 真阳性(TP):实际患病且测试结果为阳性的个体数。

  • 假阴性(FN):实际患病但测试结果为阴性的个体数。

  • 真阴性(TN):实际未患病且测试结果为阴性的个体数。

  • 假阳性(FP):实际未患病但测试结果为阳性的个体数。



敏感性:
敏感性是指在患病人群中,测试结果为阳性的比例。换句话说,它是测试正确识别患病个体的能力,敏感性与检测呈阳性但没有患病的个体属性无关。
敏感性高意味着测试很少漏诊,适合用于筛查高风险人群或早期诊断;敏感性低可能导致漏诊,延误治疗。
公式:敏感性=真阳性(TP)/(真阳性(FP)+假阴性(FN))
特异性:
特异性是指在未患病人群测试结果为阴性的比例。换句话说,它是测试正确识别未患病个体的能力。敏感性和特异性呈负相关,随着敏感性的增加,特异性往往会降低,反之亦然。高度敏感的检测将导致更多疾病患者得到阳性结果,而高度特异性的检测将使没有疾病人群显示阴性结果。因此需要始终同时考虑敏感性和特异性,以提供诊断性检测的整体情况。


  • 公式:特异性=真阴性(TN)/(真阴性(TN)+假阳性(FP))
    • 特异性高意味着测试很少误诊,适合用于确认诊断。特异性低可能导致误诊,增加不必要的治疗。


预测值:
预测值分为阳性预测值(Positive Predictive Value, PPV)和阴性预测值(Negative Predictive Value, NPV)。
阳性预测值(Positive Predictive Value, PPV):阳性预测值是指测试结果为阳性时,个体实际患病的概率。它反映了测试结果为阳性时,个体真正患病的可能性。阳性预测值越高,测试结果为阳性时个体患病的可能性越大。
公式:阳性预测值(PPV)=真阳性(TP)/(真阳性(TP)+假阳性(FP))


  1. 阴性预测值(Negative Predictive Value, NPV):阴性预测值是指测试结果为阴性时,个体实际未患病的概率。它反映了测试结果为阴性时,个体未患病的可能性。阴性预测值越高,测试结果为阴性时个体未患病的可能性越大。


公式:阴性预测值(NPV)=真阴性(TN)/(真阴性(TN)+假阴性(FN))
似然比:
似然比分为阳性似然比(Positive Likelihood Ratio, LR+)和阴性似然比(Negative Likelihood Ratio, LR-)。
阳性似然比(LR+):阳性似然比是指测试结果为阳性时,个体患病与未患病的概率比值。它反映了测试结果为阳性时,个体患病与未患病的相对可能性。阳性似然比越高,测试结果为阳性时个体患病的可能性越大。
公式:LR+ = 敏感性 / (1 - 特异性)
阴性似然比(LR-):阴性似然比是指测试结果为阴性时,个体未患病与患病的概率比值。它反映了测试结果为阴性时,个体未患病与患病的相对可能性。阴性似然比越低,测试结果为阴性时个体未患病的可能性越大。
公式:LR- = (1 - 敏感性) /特异性
似然比范围及解释:
阳性似然比的大小反映了诊断测试结果为阳性时对个体患病可能性的影响。阳性似然比越大,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性越大。以下是一些常见的阳性似然比范围及其解释:

    1. LR- < 0.1:阴性似然比小于0.1通常被认为是非常强有力证据,表明测试结果为阴性时,个体未患病的可能性显著增加。在这种情况下,阴性测试结果强烈支持个体未患病。

    2. 0.1 < LR- < 0.2:阴性似然比在这个范围内被认为是强有力证据,表明测试结果为阴性时,个体未患病的可能性增加。阴性测试结果对个体未患病的支持程度较高。

    3. 0.2 < LR- < 0.5:阴性似然比在这个范围内被认为是中等强度证据,表明测试结果为阴性时,个体未患病的可能性有所增加。阴性测试结果对个体未患病的支持程度中等。

    4. 0.5 < LR- < 1:阴性似然比在这个范围内被认为是较弱证据,表明测试结果为阴性时,个体未患病的可能性略有增加。阴性测试结果对个体未患病的支持程度较低。

    5. LR- > 1:阴性似然比大于1通常被认为是非常强有力证据,表明测试结果为阴性时,个体未患病的可能性显著减少。在这种情况下,阴性测试结果强烈不支持个体未患病。

    6. LR > 10:似然比大于10通常被认为是非常强有力证据,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性显著增加。在这种情况下,阳性测试结果强烈支持个体患病。

    7. 5 < LR < 10:似然比在这个范围内被认为是强有力证据,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性增加。阳性测试结果对个体患病的支持程度较高。

    8. 2 < LR < 5:似然比在这个范围内被认为是中等强度证据,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性有所增加。阳性测试结果对个体患病的支持程度中等。

    9. 1 < LR < 2:似然比在这个范围内被认为是较弱证据,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性略有增加。阳性测试结果对个体患病的支持程度较低。

    10. 0.5 < LR < 1:似然比在这个范围内被认为是较弱证据,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性略有减少。阳性测试结果对个体患病的支持程度较低。

    11. LR < 0.5:似然比小于0.5通常被认为是非常强有力证据,表明测试结果为阳性时,个体患病的可能性显著减少。在这种情况下,阳性测试结果强烈不支持个体患病。

    12. 阴性似然比的解释与阳性似然比相反,因为它们反映的是测试结果为阴性时的情况。以下是一些常见的阴性似然比范围及其解释:



    • 敏感性=(真阳性)/(真阳性 +假阴性)

    • 敏感性=(369)/(369+15)

    • 敏感性 = 369/384

    • 敏感性 = 0.961

    • 特异性 =(真阴性 )/(真阴性 +假阳性)

    • 特异性=(558)/(558+58)

    • 特异性 = 558/616

    • 特异性 = 0.906

    • PPV =(真阳性 )/(真阳性 +假阳性)

    • PPV =(369)/(369+58)

    • PPV =369/427

    • PPV =0.864

    • NPV=(真阴性)/(真阴性+假阴性)

    • NPV=(558)/(558+15)

    • NPV=(558 )/573

    • NPV=0.974

    • LR+ = 敏感性/(1-特异性)

    • LR+ = 0.961/(1-0.906)

    • LR+ = 0.961/0.094

    • LR+ = 10.22

    • 阴性似然比

    • LR-  =(1- 敏感性)/特异性

    • LR-  =(1- 0.961)/0.906

    • LR-  = 0.039/0.906

    • LR-  = 0.043

    • 共有 1,000 人接受了血液检测。

    • 427 例个体有阳性结果,573 例个体有阴性结果。

    • 在 427 名结果呈阳性的人中,有 369 人患有这种疾病。

    • 在 573 名结果为阴性的个体中,有 558 人没有患上这种疾病。


    1. 示例:医疗保健提供者利用血液测试来确定患者是否患有疾病。

      结果如下:

      实际上共有 384 人患有这种疾病。

    2. 结果:

      敏感性

      特异性

      阳性预测值

      阴性预测值

      阳性似然比

      结果显示敏感性为 96.1%,特异性为 90.6%,PPV 为 86.4%,NPV 为 97.4%,LR+ 为 10.22,LR- 为 0.043。
 
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