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1、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-病人非病人十abm1一cdm0合计nin0n计算出这些四格表的灵敏度 Se和特异度Sp，以假阳性率1 Sp为横轴，以真阳性率Se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12889040132639801181513328097198
2、合计230130将这4种诊断方法的结果列成下表:SeSp1 Sp1101400.99130.67690.3231800.93480.87690.12312800.41270.99230.0077对上表的数据，以假阳性率1 Sp为横轴，以真阳性率Se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:1Sp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
3、中服从N( 02),在病人总体中服从 N( 112)。如果10,aJ0),b11如果10,aJ01),b011ROC曲线下的面积为:1 b(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n1表示病人组人数，n0表示非病人组人数，ROC曲线下的面积为：A? fo(fc f1/2)n。 n13.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（ A 0.5）,也可能得到样本的A 0.5。所以，对
4、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。H0：总体的A 0.5H1:总体的A 0.5 （单侧检验）/? 0 5统计量：u L05N（0 1）se（A）如果统计量u 1.64, P 0.05,拒绝H0,认为总体中该指标有诊断 能力；如果统计量u 1.64, P 0.05,不拒绝H0,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A?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. McClishStatistical Methods in Diagnostic Medicine
