如何提升诊断的灵敏度或特异度？

在诊断疾病时，可采用多项诊断试验检查同一对象，以提升诊断的灵敏度或特异度灵敏度计算，这种方式称为联合试验。根据联合的形式，分为串联与并联。

一、串联试验

在进行诊断试验时，我们常常会优先使用无创、方便、便宜的检查，发现阳性患者后再使用灵敏度和特异度更好、更为复杂的检查，进一步筛检阳性患者。

假定有10000位受试者，其中500位为糖尿病患者。为识别出这500位患者，我们应用串联试验进行诊断。第一阶段，我们使用血糖试验，灵敏度为70%，特异度为80%。即，我们可以从500位糖尿病患者中正确判断出350位患者，并从9500位非糖尿病患者中正确识别出7600位非患者，如表1。

表1. 糖尿病诊断串联试验——第一阶段

第一阶段检查出来的有2250位阳性患者（包括350例真阳性、1900例假阳性）接受第二阶段的检查。第二阶段的诊断试验使用糖耐量试验。该试验的灵敏度为90%，特异度为90%。此时，糖耐量试验可以判断出350位糖尿病患者中的315位，并识别出1900例（第一阶段的假阳性）非患者中的1710位，如表2。

表2. 糖尿病诊断串联试验——第二阶段

可见，所谓的串联试验，是指全部筛检试验结果均为阳性者才定为阳性。上述患者先做血糖试验，血糖试验阳性的患者再做糖耐量试验。只有两者都阳性时才认为是患者。

该串联试验最终正确判断315位糖尿病患者，净灵敏度（net sensitivity）为315/500=63%。同时，该串联试验的第一阶发现7600位非糖尿病患者，第二阶段发现1710位，共计9310位，净特异度（net specificity）为9310/9500=98%。可见，串联试验会导致诊断灵敏度降低，而特异度升高。

二、并联试验

现有一项诊断试验拟采用胸部扪诊和乳腺X线检查对受试者进行乳腺癌并联诊断。假定该研究有1000位受试者，其中200位为乳腺癌患者。每一位受试者都要经过胸部扪诊和乳腺X线检查。与串联诊断不同的是灵敏度计算，并联试验中只要有任何一项筛检试验结果为阳性就可定为阳性。

1、并联试验净灵敏度的计算

胸部扪诊的灵敏度为80%，特异度为60%，可以从200位乳腺癌患者中发现160位，详见表3。

表3. 胸部扪诊的诊断结果

乳腺X线检查的灵敏度为90%，特异度为90%，可以从200位乳腺癌患者中发现180位，详见表4。

表4. 乳腺X线检查的诊断结果

若要计算并联试验的净灵敏度，我们不能将胸部扪诊和乳腺X线检查发现的真阳性患者数直接相加，因为两者诊断阳性的人会有部分重叠。我们需要先计算同时被两个试验诊断阳性的患者数。其中，胸部扪诊识别了160位患者，而乳腺X线检查的灵敏度为90%，所以乳腺X线检查可以识别该160位患者中的90%，即144位。因此，144位患者同时被两个试验诊断阳性，16位患者仅在胸部扪诊中呈阳性，36位患者仅在乳腺X线检查中呈阳性。即，共计16+144+36=196位患者被该并联试验诊断出来，净灵敏度为196/200=98%。（图1）

图1. 乳腺癌并联诊断试验净灵敏度的计算过程

2、并联试验净特异度的计算

在并联试验中，两个试验结果同时都为阴性的患者才会被确认为阴性。那么，如何计算并联试验的净特异度呢？胸部扪诊的特异度为60%，可以从800位非乳腺癌患者中发现480位，详见表5。

表5. 胸部扪诊的诊断结果

而乳腺X线检查的特异度为90%，即可以从800位非乳腺癌患者中发现720位，详见表6。

表6. 乳腺X线检查的诊断结果

若要计算并联试验的净特异度，我们也不能将胸部扪诊和乳腺X线检查发现的真阴性受试者数直接相加，而是要计算同时被两个试验诊断阴性的受试者数。其中，胸部扪诊识别了480位非患者，而乳腺X线检查的特异度为90%，所以乳腺X线检查可以识别该480位非患者中的90%，即432位。因此，432位非患者同时被两个试验诊断阴性。即，净特异度为432/800=54% 。

图2. 乳腺癌并联诊断试验净特异度的计算过程

三、串联试验和并联试验的应用

从上文的分析可以看出串联试验与并联试验的净灵敏度和净特异度是不一样的。串联试验的净灵敏度降低，但净特异度增加；并联试验会增加净灵敏度，但是净特异度降低。

在临床工作中，并联试验比较常见。比如患者往往会在门诊同时接受多项检查，有阳性结果就会进行后续的诊断和治疗，而只有所有检查结果都为阴性的患者才会被认定为阴性。这样，净灵敏度增加，漏诊率（假阴性率）下降；但同时，特异度下降，误诊率（假阳性率）会增加。在实际工作中，我们需要权衡诊断试验的目的、费用、复杂程度、住院时间、医疗保险覆盖情况以及是否有创等多个因素选择适合的试验方式。

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