医学信息学（2013）2

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1、医学信息学基础（二）MedicalInformatics杨啸林yangxl@pumc.edu.cn中国协和医科大学基础医学院主要内容医学信息学概念生物医学数据基于概率的医学决策医学数据的标准化资源介绍2上节课主要内容3上节课主要内容——概率评估评估验前概率主观、客观、联合诊断检查操作特性的量度敏感度特异度ROC曲线偏倚计算验后概率贝叶斯定律4临床决策制定决策树(DecisionTree)表示法Markov模型（MarkovModel）表示法利用治疗阈值进行下一步诊疗活动的决策5临床决策制定决策树(DecisionTree)表示法Marko

2、v模型（MarkovModel）表示法利用治疗阈值进行下一步诊疗活动的决策6不确定预期的比较例、对某种致命疾病有两种可用的治疗。不管进行何种治疗，治疗后病人可存活多久无法预估。其存活时间机率分布如所附图表。每种治疗皆具不确定性，不管患者接受哪一种治疗，最长只能存活四年，但无法得知病患可能在那一年过世，图中显示病患接受治疗B较可能活到第四年，但可能在第一年就过世。应选择何种治疗？此类选择有如赌博，直觉？期望值决策？7如果病人仅考虑存活时间问题治疗A的平均存活时间为0.2×1+0.4×2+0.3×3+0.1×4=2.3治疗B的平均存活时间为0.05×1+0.15×2

3、+0.45×3+0.35×4=3.1所以选择治疗B方案8利用决策树制定决策的步骤明确问题建立一个决策树估计概率与效用计算每一种决策选择的期望值选择期望值最高的决策敏感性分析检验上述分析的结论的稳健性9例子：李先生，66岁，双膝因关节炎跛行多年，出行需借助拐杖或轮椅。目前他的主要健康问题是肺气肿，造成其自觉气短（呼吸困难）。如果借助轮椅出行，不会感觉呼吸不适；如借助拐杖出行，会感觉呼吸沉重和不适。几年前曾考虑关节置换，但考虑到手术中因肺气肿可能引起的严重并发症而放弃。目前因其妻子中风后卧病在床，需要照顾，重新考虑是否实施关节置换手术。医生：李先生的问题充满了

4、不确定性手术是否会造成李先生死亡？术后患者的活动能力如何？存在手术后人工关节感染的可能冒险第二次手术……10明确问题——是否手术手术不手术抉择点(decisionnode)：表示一个时间点，在这一点决策者可以选择几种可选行动路线中的一种，在决策树上用小方框表示。11手术死亡手术存活不手术机遇点：表示一个时间点，在这一点会发生不受决策者控制的几种可能事件中的一种12手术死亡手术死亡感染手术存活活动不受限存活未感染活动受限不手术13评价概率：估计各种可能的概率效用(utility)：是指患者对于具体结局的“好”、“恶”的个人选择，是对于结局的主观度量，体现了每个患者

5、独特的偏好、担忧和期望。期望值（expectvalue）结合概率与效用，计算每个机遇点的期望值判断哪一种治疗方案的期望值高14手术死亡手术死亡术中或术后马上死亡的概率感染0.05手术存活术后置换关节感染的概率活动不受限存活0.05未感染活动受限术后不发生感染，恢复全部功能的概率0.60不手术15手术死亡p=0.05手术死亡p=0.05感染p=0.05p=0.95手术存活p=0.95活动不受限存活p=0.6p=0.95未感染p=0.4活动受限不手术16手术死亡手术死亡p=0.05手术死亡死亡p=0.05感染Ap=0.05p=0.95坐轮椅手术存活Dp=0.95C活

6、动不受限存活活动不受限p=0.6p=0.95B未感染p=0.4活动受限活动受限不手术活动受限17效用（Utility）评价quality-adjusted结果的量化评价lifeyear(QALY)存活年结果等价的全功能功能状况限存活年限10活动不受限（手术成功）10活动受限(维持现状或手术不106成功)坐轮椅（必须做第二次手术103的结果）0死亡018手术死亡手术死亡0p=0.05手术死亡死亡0p=0.05感染Ap=0.05p=0.95坐轮椅3手术存活Dp=0.95C活动不受限存活活动不受限10p=0.6p=0.95B未感染p=0.4活动受限6活动受限活动受限6不手术192

7、.85手术死亡死亡0p=0.05感染Ap=0.05p=0.95坐轮椅3存活计算除去感染人工关节手术死亡的期望值0.05*0=0QALY计算除去感染人工关节手术存活的期望值0.95*3=2.85QALY发生人工置换关节感染后的期望值0+2.85=2.85QALY20手术死亡手术死亡0p=0.05手术死亡2.85死亡0p=0.05感染57.7Ap=0.05p=0.95坐轮椅3手术存活D8.12p=0.95C活动不受限存活8.4活动不受限10p=0.6p=0.95B未感染p=0.4活动受限6活动受限不手术活动受限6