流行病學/預測值
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預測值（predictivevalue）又稱預告值、診斷價值。一個診斷方法有其一定的特異度、靈敏度，但是當應用它篩檢或診斷患病率不同的人群時，陽性（或陰性）結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果，在得到一個陽性（或陰性）結果時，如何判斷其診斷價值。這時就需要參考該被檢查者是處於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，陽性結果的預測值不同。如表5-3。在患病率為2％時陽性預測值為29％，而患病率為1％時，陽性預測值僅為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測值。由圖可見患病率低時，陽性預測值很低。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測值
| 項 目 | 患病率 | |
| 1％ | 2％ | |
| (1)人數 | 1000 | 1000 |
| (2)確實有病人數 | 10 | 20 |
| (3)確實無病人數 | 990 | 980 |
| (4)試驗陽性﹝(2)×0.99﹞ | 10（應為9.9） | 20（應為19.8） |
| (5)試驗假陽性﹝(3)×(1－0.95)﹞ | 50（應為49.5） | 49 |
| (6)總陽性數﹝(4)＋(5)﹞ | 60 | 69 |
| (7)陽性預測值﹝(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，但因方法複雜和費用高，有人提出用分級踏旋器應力試驗（graded treadmill stress test），也即運動試驗，系運動後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。在作比較時採取「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。結果見表5-4。
圖5-4 血糖測定診斷糖尿病的ROC曲線 在患病率高的男病人組中運動後心電圖與冠狀動脈造影的比較
| 運動後心電圖異常 | 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％
陽性預測值=α/（α＋b）=55/62=89％
陰性預測值=d/（c＋d）=84/133=63％
該作者在結論中說：「陽性結果在預測存在顯著的冠狀動脈狹窄的男人中是有用的，但陰性結果並不能用來排除顯著的冠狀動脈狹窄。」
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？試驗結果如表5-5。
表5-5 在患病率低的男病人組中運動後心電圖與冠狀動脈造影的比較
| 運動後心電圖異常 | 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％
陽性預測值=55/97=57％
陰性預測值=478/527/91％
當患病率降至17％，同一試驗陽性預測值下降至57％，陰性預測值上升至91％。如果一個病人運動試驗為陽性，很難預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。
由上述例子來看，患病率的高低與一個診斷方法有很密切的關係，臨床醫師為了正確判斷一個試驗結果的診斷價值，不能不去了解患病率。再舉例說明如何評價分級應力試驗對一些病人的診斷價值。如有一個30歲的男人，從未有過絞痛似的胸痛。根據臨床研究及經驗，這種人所代表的樣本，有冠狀動脈狹窄的「患病率」大約是5％。另一個病人是62歲的男人，有典型的心絞痛，這種人所代表的樣本的「患病率」大約是94％。對前者（30歲）進行運動試驗，則陽性預測值為26％，陰性預測值為97％。這樣，這個試驗對這30歲的年輕人幾乎沒有什麼診斷價值。因為試驗如果是陰性，僅僅告訴我們他不像患有冠狀動脈狹窄，這在臨床上也不像。如果是陽性，年輕人有該病的可能性並不大，不能以此來決定做一步的診斷試驗，如冠狀動脈造影。這個試驗對62歲有心絞痛的病人也沒有很多幫助。如果試驗是陽性則該病人有冠心病的機會只從94％上升到99％，這本來臨床醫師很容易判斷為有病。如果是陰性，則有冠心病的機會只降至89％，很難用來確定是否需要作進一步的診斷試驗。
這個運動試驗的重要用途可能在於臨床上不太有把握的病例。假如有一個45歲的男人，有不典型的絞痛。臨床研究表明這種人所代表的樣本，有46％的可能性是冠狀動脈狹窄。這個人是否需要做血管造影？假如做了運動試驗，陽性預測值是85％，則臨床醫師認為需要時，是應該做血管造影的。陰性預測值為70％，因此，試驗陰性就不需要作進一步的檢查了。也可以這樣說，有冠狀動脈狹窄的可能性不太低或不太高時，進行運動試驗是有價值的。而在太低或太高時，沒有什麼更多的診斷價值，因為臨床表現已經很清楚了。
同樣的診斷試驗在基層門診部和在專科醫院應用時，其陽性預測值並不相同。因為一般在基層門診部病人的某病患病率比在專科醫院低，所以其陽性結果的預測值一般低於在專科醫院。
知道一個試驗方法的靈敏度、特異度，被測人群某病的患病率，即可計算出當試驗結果為陽性（或陰性）時，該人患病的機率。
（式5-12）（式5-13）
按上述兩個公式，臨床醫生可以根據某人所處的階層的某病患病率，預測該人有無該病的機率。
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