預(yù)測值(predictive value)又稱預(yù)告值、診斷價值。一個診斷方法有其一定的特異度、靈敏度,但是當應(yīng)用它篩檢或診斷患病率不同的人群時,陽性(或陰性)結(jié)果所表示的意義卻不同。
在臨床工作中每日要遇到看化驗單的結(jié)果,在得到一個陽性(或陰性)結(jié)果時,如何判斷其診斷價值。這時就需要參考該被檢查者是處于高患病率人群還是低患病率人群。當患病率很低時,即使一個特異度很高的試驗也會檢出相當多的假陽性,比如用ELISA方法檢測AIDS病的HIV抗體,就會出現(xiàn)許多假陽性,而必須再用第二次的ELISA或蛋白印跡法(western blot)或其他方法確診。
一個試驗的陽性預(yù)測值說明被試人如為陽性時他有該病的陽性率有多大;陰性預(yù)測值說明陰性時他沒有該病的可能性有多大。按表5-1的符號,表示如下:
(式5-10)
(式5-11)
在不同患病率的人群中,陽性結(jié)果的預(yù)測值不同。如表5-3。在患病率為2%時陽性預(yù)測值為29%,而患病率為1%時,陽性預(yù)測值僅為17%。
圖5-5表示一個靈敏度及特異度均為95%的試驗,在不同患病率時的預(yù)測值。由圖可見患病率低時,陽性預(yù)測值很低。因此,在患病率較高的人群中進行篩檢較有意義。如糖尿病篩檢可在年齡超過40歲及家庭有糖尿病史的人中進行,以節(jié)省人力、物力。
表5-3 特異度為95%,靈敏度為99%的診
斷試驗在不同患病率人群中的陽性預(yù)測值
項目 |
患病率 | |
1% |
2% | |
(1)人數(shù) |
1000 |
1000 |
(2)確實有病人數(shù) |
10 |
20 |
(3)確實無病人數(shù) |
990 |
980 |
(4)試驗陽性﹝(2)×0.99﹞ |
10(應(yīng)為9.9) |
20(應(yīng)為19.8) |
(5)試驗假陽性﹝(3)×(1-0.95)﹞ |
50(應(yīng)為49.5) |
49 |
(6)總陽性數(shù)﹝(4)+(5)﹞ |
60 |
69 |
(7)陽性預(yù)測值﹝(4)/(6)﹞ |
10/60=17% |
20/69=29% |
茲再舉Sketch所作冠狀動脈狹窄的診斷研究為例,加以說明。
冠狀動脈狹窄有很多診斷方法,其中最確切的診斷方法是動脈造影,但因方法復(fù)雜和費用高,有人提出用分級踏旋器應(yīng)力試驗(graded treadmill stress test),也即運動試驗,系運動后觀察心電圖變化的一種試驗用作診斷,來代替造影。怎樣評價這個新診斷方法?首先要與診斷最確定的動脈造影試驗作比較。在作比較時采取“盲目”的原則,不使試驗者知道動脈造影的情況。
Sketch取了一個195個病人的樣本。動脈造影以動脈狹窄≥75%作為異常,而運動試驗以心電圖判斷異常。結(jié)果見表5-4。
圖5-4 血糖測定診斷糖尿病的ROC曲線
表5-4 在患病率高的男病人組中運動后心電圖與冠狀動脈造影的比較
運動后心電圖異常 |
冠狀動脈造影顯示≥75%狹窄 |
合計 | |
+ |
- | ||
+ |
55(α) |
7(b) |
62 |
- |
49(c) |
84(d) |
133 |
合計 |
104 |
91 |
195 |
從表5-4可以計算如下數(shù)字:
靈敏度=α/(α+c)=55/104=53%
假陰性率=c/(α+c)=49/104=47%
特異度=d/(b+d)=84/91=92%
假陽性率=b/(b+d)=7/91=8%
患病率=(α+c)(α+b+c+d)=104/195=53%
陽性預(yù)測值=α/(α+b)=55/62=89%
陰性預(yù)測值=d/(c+d)=84/133=63%
該作者在結(jié)論中說:“陽性結(jié)果在預(yù)測存在顯著的冠狀動脈狹窄的男人中是有用的,但陰性結(jié)果并不能用來排除顯著的冠狀動脈狹窄!贬t(yī)學(xué).全.在線.網(wǎng).站.提供
上述例子的患病率為53%,在患病率低的人群中(如參加體育鍛煉的人),該試驗的診斷價值如何?試驗結(jié)果如表5-5。
表5-5 在患病率低的男病人組中運動后心電圖與冠狀動脈造影的比較
運動后心電圖異常 |
冠狀動脈造影顯示≥75%狹窄 |
合計 | |
+ |
- | ||
+ |
55 |
42 |
97 |
- |
49 |
478 |
527 |
合計 |
104 |
520 |
624 |
靈敏度=55/104=53% (與前表相同)
假陰性率=49/104=47% (與前表相同)
特異度=478/520=92% (與前表相同)
假陽性率=42/520=8% (與前表相同)
患病率=104/624=17%
陽性預(yù)測值=55/97=57%
陰性預(yù)測值=478/527/91%
當患病率降至17%,同一試驗陽性預(yù)測值下降至57%,陰性預(yù)測值上升至91%。如果一個病人運動試驗為陽性,很難預(yù)測他有顯著的冠狀動脈狹窄存在,而如為陰性則很可能排除他為冠狀動脈狹窄患者。與表5-4的情況恰相反。