第03章 临床生物化诊断试验的性能基础与评价.ppt

二、受试者工作特征曲线的构建与曲线下 面积的计算 　　根据金标准诊断结果将诊断试验数据分段、设定各临界值、划分四格表，再计算各临界值下的真阳性率、假阳性率，最后绘制ROC曲线，计算曲线下面积（area under the curve，AUC）。 例3.2　果糖胺（FTA）诊断糖尿病（DM）。收集无糖尿病血清55例、有糖尿病血清74例，测定FTA含量。现选取4个截断点（1.30、1.50、1.70、1.90mmol/L将FTA检测值分成5个部分：Ⅰ正常（＜1.30）、Ⅱ大致正常［1.30，1.50）、Ⅲ可疑［1.50，1.70）、Ⅳ大致异常［1.70，1.90）和Ⅴ异常（≥1.90），评估患糖尿病的可能性（表3-5）。试做ROC曲线，计算AUC与标准误（SE）。 ROC曲线举例 表3-5　129例中老年人果糖胺检测结果 55 0 1 9 18 27 无糖尿病（人） 74 44 16 11 2 1 有糖尿病（人） 合计 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ FTA结果 　诊断试验结果：①连续性资料（定量试验资料）；②有序分类资料（定性试验资料）。 　本例FTA检测值为连续性资料，为简化计算，转化成了5种有序分类资料的形式。取4个临界值1.30、1.50、1.70、1.90mmol/L，整理出相应的四格表及计算评价指标（表3-6）。 整理资料成为四格表 表3-6　果糖胺在4个临界值时的分类评价指标 0.5946 1 0 0.8108 0.9818 0.0182 (71/74)=0.9595 (45/55)=0.8182 0.1818 0.9865 0.4909 0.5091 灵敏度＝TP/(TP+FN) 特异度＝TN/(FP+TN) 1―特异度 55 30 54 14 45 3 27 1 阴性 0 44 1 60 10 71 28 73 阳性 无糖尿病 糖尿病 无糖尿病 糖尿病 无糖尿病 糖尿病 无糖尿病 糖尿病 ≥1.90 ≥1.70 ≥1.50 ≥1.30 FTA结果（mmol/L） 以真阳性率（灵敏度）为纵坐标、假阳性率（1－特异度）为横坐标，将相对应的各临界值（截断点）连接起来得到ROC曲线（图3-3）。为计算AUC及便于观察，将图中的原点、右上角与相邻临界值点相连接。 ROC曲线的绘制 表3-7　 计算ROC曲线下面积与标准误的中间结果 210541.3 133100 47525.33 27027 2646 243 7. 280609.3 0 2725.333 38703 93318 145863 6. 3922 0 52 589.5 1296 1984.5 5. xn ya + xn xa /2 55 54 45 27** 0 4. 对照组较大（yn） 0 44 60 71* 73 3. 病例组较大（ya） 55（= nn） 0 1 9 18 27 2. 对照组（xn） 74（=na） 44 16 11 2 1 1. 病例组（xa） Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 合计 诊断试验分类 金标准 *71＝74－1－2，余类推 **27＝55－0－1－9－18，余类推 AUC与标准误（SE）的计算 AUC的判断 判断标准：AUC在0.9以上时有较高准确性。 本例AUC 95％的置信区间为： AUC ±1.96×SE 　　　　＝0.9636±1.96×0.0147 　　　　＝［0.9348，0.9924］ 　该区间大于0.9，表明果糖胺对糖尿病的诊断价值较高。 　500名收入冠心病监护室的病人，在入院当天抽血作CK检查，CK结果分布见下表。医生在不知道CK结果的情况下，根据心电图结果和临床报告，确诊300名病人患心肌梗死，其它200名无心肌梗死。　　　 0 2 5 15 34 144 无心梗（人） 35 57 100 85 19 4 有心梗（人） ≥900 720～899 540～719 360～539 180～359 10～179 CK活性（U/L） CK结果分布表 ROC曲线举例 　试问： 　①从定性上观察，CK活性与心肌梗死有何关系？ 　②从表中可以选定6个阈值：10U/L、180U/L、360U/L、540U/L、720U/L、900U/L，试列表计算前4个阈值的诊断敏感度、特异度及试验后诊断的可能性（＋PV、－PV）； 　③采用哪个阈值时诊断效果最好？ ROC曲线举例 ①CK越大，患心肌梗死的概率就越大。 ②各个阈值下的计算结果见下表： 各阈值下的敏感度、特异度及预测值的计算结果 45 99 98.5 54.6 64 96.5 96.5 64.1 92.3 89 92.6 88.6 (296/300)=98.7 (144/200)=72 (296/352)=