诊断试验
• 对于按金标准确定的二项分类总体，如病例与对照(分别记为D+ 与D-)，采用诊断试验检测的结果可分别写成阳性与阴性（记为T+ 与T-），资料可列成表21-1的四格表形式。表中有四个可能结果， 其中两个是正确的，即病例被诊断为阳性（真阳性，TP）和对照 被诊断为阴性（真阴性，TN）；两个是错误的，即病例被诊断为 阴性（假阴性，FN）和对照被诊断为阳性（假阳性，FP）。
阳性预报值
• 试验结果阳性时，受试者实际为病例的概率就是阳性预报值，即
• 由降上低P式V可以T看P出/，(T，增P当加灵F敏P度)的与值S特，e异n从P度而0 为整(常个1Se数分nSP时母p0 ，e的)(增值1 加减P患少0 )病，率阳，性将预
• 其标准误为：Spe TN /(TN FP)
• 该指标只与对照组有关，反映了诊断试验排除非病例的能力。
SEspe FPTN /(FP TN)3 spe(1 spe) /(FP TN)
灵敏度与特异度
• 灵敏度与特异度具有不受患病率影响的优点，其 取值范围均在(0，1)之间，其值越接近于1，说明 其诊断试验的价值越好。 • 当比较两个诊断试验时，单独使用灵敏度或特异 度，可能出现一个诊断试验的灵敏度高、特异度 低，而另一个诊断试验的灵敏度低、特异度高， 无法判断哪一个诊断试验更好。由此，有人提出 了将灵敏度和特异度结合的诊断试验评价指标， 如Youden指数、阳性似然比、阴性似然比等。
概述
• 曲线上最接近左上角的一点的坐标就表示这一试 验的敏感度和特异度。对同一检测指标的多个不 同试验进行Meta 分析，可根据它们的比值比的 权重，用一条ROC曲线表示出来，这条曲线称为 SROC 曲线，从这条SROC 曲线得到该组研究的敏 感度和特异度，这样的方法称SROC法或集成ROC 法。自从八十年代起该方法广泛用于医学诊断性 能的评价，如用于诊断放射学实验室医学癌症的 筛选和精神病的诊断尤其是医学影像诊断准确性 的评价。
灵敏度
• 实际患病且被诊断为阳性的概率就是灵敏度，也称为真阳性率， 即：
• 其标准误为： sen TP TPR TP FN
• 该指标只与病例组有关，反映了诊断试验检出病例的能力。
SEsen TP FN /(TP FN)3 Sen(1 Sen) /(TP FN)
特异度
• 实际未患病且被诊断为阴性的概率就是特异度，即：
第21章 诊断试验的ROC分析
学习目标
• 熟悉诊断试验的常用评价指标； • 熟悉ROC曲线的含义以及构建； • 通过SAS实例掌握进行ROC分析的SAS程序；
概述
• 诊断性试验是对疾病进行诊断的试验方法，它不 仅包括实验室检查，还包括各种影像诊断，如X诊断、CT、核磁共振(MRI) 、超声波诊断以及同 位素检查、纤维内诊镜、电镜等诊断方法。诊断 性试验(diagnostic test) 的质量通常用敏感度和特 异度来衡量。在同一试验中，如果取不同的临界 值，则可得到不同的敏感度和特异度，将这些点 在以敏感度为Y轴，以(1-特异度) 为X轴的坐标上 标出并连成线，就可得到一条ROC曲线。
阳性似然比
• 真阳性率与假阳性率之比，即灵敏度与误诊率之比就是阳性似然 比 （LR+），
• 的取值LR范围为T(0P, R∞)/，F其P值R越大S，en检/测(1方法S证pe实) 疾病的能力越
强。
• L的R标 准误涉及到对数变换，这里不予给出；以下几个指标的标
准误计算也较复杂，也不予给出。
LR
阴性似然比
• 假阴性率与真阴性率之比，即漏诊率与特异度之比为阴性似然比
• 好。的取L值R范围(1为(0T,P∞R)，) /其(1值 F越P小R，) 检(测1 方S法en排) /除S疾pe病的能力越
பைடு நூலகம்LR
阳性预报值
• 在通常的情况下，当要对某疾病作出诊断时，并不知道金标准的 结果，只知道诊断试验是阳性或阴性。而临床医生更想知道的是： 当诊断试验阳性时，受试者真正有病的概率有多大；阴性时又有 多大把握排除此病。这就需要引入阳性预报值（PV+）与阴性预 报值（PV_）的概念。
Youden指数
• 真阳性率与假阳性率之差就是Youden指数，即： • 其标准误为
J Sen Spe 1 TPR FPR
• Y确ou性dSe越En好指J 。数的T取P值 范FN围/在(T(P-1,+1F)N之)间3 ，F其P值越T接N 近/(F于P+1，T诊N)断3 准 Sen(1 Sen) /(TP FN) Spe(1 Spe) /(FP TN)
诊断试验
• 对于诊断试验的评价，首先应知道受试者（人、动物或影像等） 的真实类别，即哪些属于对照组(或无病组，正常组，噪声组等)， 哪些属于病例组(或有病组，异常组，信号组等)。划分病例与对 照这两个组的标准就是金标准。医学研究中常见的金标准有：活 组织检查、尸体解剖、手术探查和跟踪随访结果等。尽管金标准 不需要十全十美，但是它们应比评价的诊断试验更加可靠，且与 评价的诊断试验无关。
一致百分率
• 一致百分率是病例正确诊断为阳性与对照正确诊断为阴性的 例数之和占总例数的百分率。计算公式为：
• 其标准误为
一致百分率＝TP TN 100％ N
SE一致百分率＝（TP TN）(FP FN) / N 3
一致百分率
• 一致百分率很大程度上依赖于患病率，如某病的患病率为5%，即 使不采用诊断试验，且将所有研究个体划归为阴性，也可得到一 致百分率为95%；其次，它没有利用假阴性和假阳性的信息，相 同的一致百分率可能有十分不同的假阴性和假阳性；第三，它还 受诊断界点的限制。因此，诊断试验评价只用该指标粗略地表达 诊断试验的一致性，更常用的诊断试验评价指标是灵敏度、特异 度等。
诊断试验
诊 断 结 果(T) 阳 性(T+)
金标准(D)
病例(D+)
对照(D-)
合计
TP(真阳性) FP(假阳性) TP+FP
阴 性(T-) 合计
FN(假阴性) TN(真阴性) FN+TN
TP+FN
FP+TN
N
诊断试验评价指标
• 评价诊断试验的常用指标有一致百分率、灵敏度、特异度、 Youden指数、阳性似然比、阴性似然比、阳性预报值和阴性预报 值。