roc曲线的意义 检验医学中常见的统计学问题之:ROC曲线

栏目:财经 2021-09-18 12:39:22
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单位:中国医学科学院西苑医院实验室

接收机工作特性曲线简称ROC曲线,也称灵敏度曲线。之所以取这个名字,是因为曲线上的所有点都反映了相同的灵敏度,它们对相同的信号刺激都有反应,这只是在几种不同的标准下得到的结果。

ROC曲线是二战时电子工程师和雷达工程师发明的,用于战场上探测敌方车辆,即信号探测理论。它在二战后被引入统计领域,特别是广泛应用于医学统计,用于比较疾病诊断方法。该曲线以假阳性率为横轴,以真阳性率为纵轴,由特定刺激条件下不同判断标准得到的不同结果绘制而成。

1.ROC曲线的意义

ROC曲线上的所有点反映了相同的灵敏度。通过分析疾病组和参考组的测量结果,确定测量值的上下限、组距和分界点,并根据选定的组距区间列出累计频率分布表。分别计算所有切点的真阳性率、特异性和假阳性率,绘制ROC曲线。敏感性,即敏感性,是指筛查方法能够正确确定实际患病者为患者的比例。特异性是指筛查方法能够正确判断实际无病人群为非患者的比例。

2.ROC曲线比较法及适用条件

一般来说,有两种诊断方法:群体比较法和配对比较法。群体比较法是两种诊断方法作用于不同的受试者,配对比较法是对同一受试者接受两种不同的诊断方法。ROC曲线适用于反映两类效应或结果的变量。

3.ROC曲线中的统计

曲线下面积

AUC的值在1.0和0.5之间。当AUC>0.5时,AUC越接近1,诊断效果越好。当AUC在0.5到0.7之间时,精度较低。当为0.7 ~ 0.9时,有一定的精度。当AUC在0.9以上时,精度更高。当AUC=0.5时,诊断方法完全无效,没有诊断价值。AUC<0.5不符合真实情况,实践中很少出现。

乔丹指数,敏感性和特异性

乔丹指数又称正确指数,是在假设假阴性和假阳性的危害性具有相同含义时常用的方法,反映了真实患者和非患者的整体能力。Joden指数是灵敏度和特异性之和减1。Joden指数越大,真实性越大。同时,最大乔丹指数对应的测试变量值是该方法的诊断临界值。

4.SPSS中绘制ROC曲线的实例研究

打开SPSS软件,输入数据,选择分析-—ROC曲线

选择测试指标载脂蛋白A1放入测试变量,将中医证型放入状态变量。痰浊上扰证型为1,阴虚风动证型为0。输出项目用ROC曲线、对角线基准线、标准误差和置信区间、ROC曲线坐标点标注。

点击确定,得到分析结果。

结果分析

看ROC曲线,载脂蛋白A1曲线下面积大于0.5,说明载脂蛋白A1对痰浊上扰证和阴虚风动证的鉴别诊断有一定的参考价值。

继续看“曲线下面积”表,载脂蛋白A1曲线下面积为0.70,显著性P=0.001

计算乔丹指数

将分析结果中的“曲线坐标”表复制到Excel中,计算“乔登指数”,其中乔登指数=灵敏度+特异性-1。载脂蛋白A1最大乔丹指数为0.372,为1.155 g/L,可作为区分两种中医证型的临界值。

通过以上的介绍,相信大家对ROC曲线都有了一定的了解。目前,ROC曲线在医学统计中被广泛应用,不仅可以找出在任意极限值下识别疾病的能力,还可以选择最佳诊断极限值。ROC曲线越靠近左上角,测试的准确度越高。ROC曲线最接近左上角的点是误差最小的最佳阈值,假阳性和假阴性总数最少。此外,我们可以比较两种或两种以上不同诊断测试识别疾病的能力。通过计算每次试验的AUC,AUC最大的试验具有最好的诊断价值。