诊断实验评估指标-灵敏度(sensitivity)特异度(specificity)准确度(accuracy)
在临床上经常会用到诊断试验的手段,用于疾病诊断、病人随访或疗效监测等。判断某一诊断试验的结果是否真实、可靠,是否具有实用性,从而确定合理的医疗决策。
一项诊断试验需要具备能正确的鉴别患病和未患病的能力,以反映患病实际情况的准确程度,这其中涉及到几个重要概念:灵敏度(sensitivity)、特异度(specificity)、准确度(accuracy)、阳性预测值以及阴性预测值。
希望大家能够准确理解以上5个重要指标,并通过以下模拟试题练习加深理解。
模拟试题:一项胃癌临床诊断试验受试人数是200人,实际情况为50人患胃癌,150人正常;诊断结果显示,有160人正常,40人诊断为胃癌,而这40人当中实则仅有35人真正患癌。请根据数据判断该项诊断试验的灵敏度(sensitivity)、特异度(specificity)、准确度(accuracy)、阳性预测值以及阴性预测值。
其实,这5个指标在也适用于评价我们call变异所用的软件效能。比如:全基因组测序进行SNV检测时使用了2个软件: GATK和MuTect,共检出1300个变异,其中GATK检出1000个SNV,MuTect检出1100个SNV,共有SNV是800个;经过目标区域测序进行验证后,发现共有的800个突变均得到验证, GATK特有的SNV有80个得到验证,MuTect特有的SNV有150个得到验证(假定经过目标区域测序验证成功的SNV即为真实存在的突变) 。请计算MuTect软件的以上5个指标。
灵敏度(Sensitivity,也称为真阳性率)是指实际为阳性的样本中,判断为阳性的比例(例如真正有生病的人中,被医院判断为有生病者的比例),计算方式是真阳性除以真阳性+假阴性(实际为阳性,但判断为阴性)的比值(能将实际患病的病例正确地判断为患病的能力,即患者被判为阳性的概率);
特异度(Specificity,也称为真阴性率)是指实际为阴性的样本中,判断为阴性的比例(例如真正未生病的人中,被医院判断为未生病者的比例),计算方式是真阴性除以真阴性+假阳性(实际为阴性,但判断为阳性)的比值(能正确判断实际未患病的病例的能力,即试验结果为阴性的比例)。
阳性预测值是指真阳性人数占试验结果阳性人数的百分比,表示试验结果阳性者属于真病例的概率。
阴性预测值是指真阴性人数占试验结果阴性人数的百分比,表示试验结果阴性者属于非病例的概率。
准确度(accuracy)也称效率(efficiency),用真阳性与真阴性人数之和占受试人数的百分率表示。
灵敏度= a/(a+c)×100%
特异度=d/(b+d)×100%
阳性预测值=a/(a+b)×100%
阴性预测值=d/(c+d)×100%
准确度=(a+d)/n×100%
模拟题1为基础题,意在帮助大家理解概念,而在实际情况中我们遇到的情况可能就是类似于模拟题2的情境。准确把握真实值和试验值,画出四格表是关键,然后就可以代入公式啦~
模拟题1较为简单,四格表如下:
疾病
|
|||
阳性
|
阴性
|
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试验结果
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阳性
|
真阳性 35 a
|
假阳性 5 b
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阴性
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假阴性 15 c
|
真阴性 145 d
|
模拟题2首先要画出MuTect 软件和GATK软件变异检出情况(文恩图),则理解起来更容易。
针对于MuTect软件的变异检出画四格表,如下:
真变异 | |||
阳性 | 阴性 | ||
MuTect检测结果 | 阳性 | 真阳性 950 a | 假阳性 150 b |
阴性 | 假阴性 80 c | 真阴性 120 d |