诊断试验的ROC曲线.doc

诊断试验ROC曲线 一、ROC曲线的概念 在诊断试验中，对诊断指标每一个可能的诊断界值，都能得到一个四格表： 金标准诊断 合计 － 合计 计算出这些四格表的灵敏度和特异度，以假阳性率为横轴，以真阳性率为纵轴，在算术坐标纸上作图，所得到的线图称为ROC曲线(Receiver Operator Characteristic。例如：为了研究肌酸激酶（CK）诊断心肌梗塞的作用，对金标准诊断为心肌梗塞的230例病人和130名正常人分别测定了每个人的CK值，有如下频数表： CK值 病人组 正常人组 合计 1～ 2 88 90 40～ 13 26 39 80～ 118 15 133 280～ 97 1 98 合计 230 130 将这4种诊断方法的结果列成下表： 诊断界值 1 1 0 1 40 0.9913 0.6769 0.3231 80 0.9348 0.8769 0.1231 280 0.4127 0.9923 0.0077 对上表的数据，以假阳性率为横轴，以真阳性率为纵轴，在算术坐标纸上描点连成曲线，就得到了ROC曲线： 二、ROC曲线的用途 评价指标的诊断能力；确定最佳诊断界值；比较两个诊断指标的诊断能力。 评价指标的诊断能力ROC曲线下的面积计算 （1）参数法 如果指标在病人和非病人总体中均服从正态分布，可用参数法估计ROC曲线下的面积。 设诊断指标在非病人总体中服从，在病人总体中服从。 如果，， 如果，， ROC曲线下的面积： 是标准正态分布曲线下（-(，）范围中的面积非参数法 表示病人组人，非病人组人ROC曲线下的面积： 3．假设检验 由样本数据计算出的ROC曲线下的面积通常含有抽样误差，因此，既使在总体中，所研究的指标并无诊断能力（），也可能得到样本的。所以，对样本数据计算出的ROC曲线下的面积还需进行假设检验，判断其与0.5的差别是否有统计学意义。 ：总体的 ：总体的（单侧检验） 统计量：～ 如果统计量，，拒绝，认为总体中该指标有诊断能力； 如果统计量，，不拒绝，认为总体中该指标无诊断能力。 经过假设检验，认为总体中指标有诊断能力之后，才能根据的大小，推断指标诊断能力的高低。 参考文献： Xiao-Hua Zhou, Nancy A. Obuchowski, Donna K. McClish 《Statistical Methods in Diagnostic Medicine》