诊断试验的ROC曲线.doc

诊断试验的 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: 诊断试验金标准诊断病人非病人合计+ab 1m -cd 0m 合计 1n 0n n 计算出这些四格表的灵敏度 eS 和特异度 pS ,以假阳性率 pS?1 为横轴,以真阳性率 eS 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 ~ 971 98 合计 230 130 将这 4 种诊断方法的结果列成下表: 诊断界值 eS pS pS?1 1101 40 80 280 对上表的数据, 以假阳性率 pS?1 为横轴, 以真阳性率 eS 为纵轴, 在算术坐标纸上描点,将点连成曲线,就得到了 ROC 曲线: 二、 ROC 曲线的用途 1. 评价指标的诊断能力; 2. 确定最佳诊断界值; 3. 比较两个诊断指标的诊断能力。三、 ROC 曲线评价指标的诊断能力 ROC 曲线下的面积计算( 1 )参数法如果诊断试验的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 x 在非病人总体中服从)( 200??N , 在病人总体中服从)( 211??N 。如果 01???,1 01)(?????a ,1 0???b 如果 01???,1 10)(?????a ,1 0???b ROC 曲线下的面积为:)1 ( 2b aA???)(u?是标准正态分布曲线下( -?,u )范围中的面积,可通过《医学统计学》中的附表 1 查到。( 2) 非参数法如果在病人或非病人总体中, 诊断指标的观测值不服从正态分布, 可以用非参数法计算 ROC 曲线下的面积。以1n 表示病人组人数,0n 表示非病人组人数, ROC 曲线下的面积为:10 10 )]2/([?nn fffA c???? 3 .假设检验由样本数据计算