三、诊断试验截断值的确定

在本章案例中，作者实际上根据钼靶X线片首先分为4个等级，级别越高，患乳腺癌的可能性越大，上述的数据是以中间作为界值的结果，即1级和2级判断为非乳腺癌，3级和4级为乳腺癌。显然，界值不同，诊断试验的结果会随之改变。对于定量诊断指标，也可以根据不同情况规定不同的界值，从而获得各种诊断试验结果，如灵敏度和特异度的改变。这种关系可用图2-3表示。

【问题9】

诊断截断值改变后，特异度与灵敏度会出现怎样的变化？怎样确定截断值？

思路：当截断值向右移时，如把钼靶X线3级以上才定为乳腺癌阳性，则特异度提高，灵敏度则降低；反之，把截断值左移，如钼靶X线2级就定为乳腺癌阳性，则灵敏度增大，特异度降低，会出现大量假阳性结果。

截断值的确定有以下几种方法（适用于定量诊断指标）：

1.临床经验

截断值可以靠临床经验来确定（人类最原始用于诊断疾病的截断值通常是靠临床经验确定的）。随着各种新诊断指标的出现，截断值不得不借助下面的统计学方法来确定。尽管如此，各种诊断指标的界值也应根据患者具体病情进行酌情调整。

2.常规统计学方法

采用两侧各2.5%或单侧5%为截断值。对正态分布的诊断指标，采用均数与标准差计算；对非正态分布或不确定分布类型的指标，采用百分位数法确定。

3.ROC曲线法

ROC曲线全称为受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC），用以描述灵敏度和特异度的关系。在绘制ROC曲线图形时，依照连续分组测定的数据，分别计算灵敏度与特异度，以灵敏度为纵坐标，以“1-特异度”为横坐标，将给出的各点连接成线，即为ROC曲线。选择曲线上最靠近左上角的截断值作为诊断标准，诊断试验的灵敏度和特异度均较好，而误诊和漏诊率最小，如图2-4。

【问题10】

怎样利用并联与串联试验提高灵敏度和特异度？

仍利用本章开头案例，作者在钼靶X线检查基础上，部分患者同时进行了针吸细胞学检查。他们认为，尽管乳房钼靶X线检查是乳腺癌早期诊断的重要手段，对于恶性肿瘤引起的钙化具有很强的检出能力，但对于无钙化的肿块型和结构紊乱型乳腺癌的诊断则存在漏诊的可能。当时，针吸细胞学已被认为是早期发现乳腺癌的有效方法之一，其操作简便，定位准确，可多方向和多部位针吸取材，诊断准确率较高，但因为其对穿刺和制片等技术要求高从而容易导致假阴性出现，所以也存有一定的局限性。以上两种方法各有不足，都不可避免地存在漏、误诊现象。两者联合应用可以弥补相互缺陷以提高诊断试验的真实性。表2-3是对189例患者进行针吸细胞学检查和乳腺组织活检的病理学检查对比的具体结果，可获得其灵敏度和特异度分别为63.5%（33/52）和99.3%（136/137）。

把针吸细胞学和钼靶X线检查结合进行并联和串联试验，结果如下。

1.并联试验（parallel test）

也称平行试验，只要有一项试验指标阳性即诊断为阳性。其优点是可以提高灵敏度，降低漏诊率；但同时降低了特异度，增加了误诊几率。在临床工作中，当医生需要迅速对疾病作出诊断、漏掉一个患者后果严重、进一步诊断花费昂贵或目前尚缺乏灵敏度高的试验时，可采取并联试验。

并联试验后灵敏度和特异度的计算，既可以用实际频数资料获得，也可以利用两种试验（以A和B代表）各自的灵敏度和特异度通过下述公式计算获得。

联合灵敏度（并联）= A灵敏度+［（1-A灵敏度）×B灵敏度］

=74.0%+［（1-74.0%）×63.5%］=90.5%

联合特异度（并联）=A特异度×B特异度=90.0%×99.3%=89.4%

2.串联试验（serial test）

也称系列试验，有一项试验指标阴性即诊断为阴性，全部阳性才能判为阳性。其优点是特异度增高，误诊率降低；缺点是灵敏度降低，漏诊率增高。该方法主要用于慢性病的诊断，当误诊能造成严重后果时，应该用串联试验。若诊断方法价格昂贵或有危险性，建议先用简便、安全的试验，提示可能患病时，再进一步进行价格昂贵的试验。

串联试验后灵敏度和特异度的计算，也可以用实际频数资料获得，或利用两种试验（以A和B代表）各自的灵敏度和特异度通过下述公式计算获得。

联合灵敏度（串联）=A灵敏度×B灵敏度=74.0%×63.5%=47.0%

联合特异度（串联）=A特异度+［（1-A特异度）×B特异度］

=90.0%+［（1-90.0%）×99.3］=99.3%

【问题11】

怎样综合比较不同截断值或联合试验后诊断试验的优劣？

思路：截断值改变或进行联合试验后，灵敏度和特异度均会改变，但两者的改变方向总是相反，所以评价比较其绩效优劣不能凭单一指标，而应同时考虑。一种方法是从灵敏度与特异度之和来判断，较大者可被认为较优，如乳房钼靶X线和针吸细胞学并联试验时其诊断效果最好。另一种方法是采用ROC曲线下的面积大小进行判断。最理想的诊断试验对应的ROC曲线下面积大小应该接近1，如图2-4的曲线E。可利用这种ROC曲线特性对两种以上的诊断试验（针对同一疾病的诊断）的性质进行比较和评价，图2-4中曲线A到曲线E的应用价值逐渐增加。一般认为，如ROC曲线下面积达0.7，则认为其是一种有价值的诊断方法。

ROC曲线的主要优点包括方法简单和直观，可通过图形观察分析诊断试验的临床准确性，也可准确反映灵敏度和特异度的关系，且不受群体患病率的影响；缺陷是其曲线图上显示的不是真正的判断值。在实际工作中，仍应结合某病漏诊或误诊的后果严重程度决定截断值和联合试验的方法。如果被诊断的疾病预后差，但目前又有可靠的治疗方法，则可将截断值左移，或采用并联试验，以提高灵敏度，减少漏诊病人；如果被诊断的疾病预后较好，且现有的诊断方法不理想，或假阳性进行进一步诊断的费用太高，则可将截断值右移，或采用串联试验，以提高特异度，减少误诊病人。