醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(12)

1、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（12）生存分析、生存分析、ROC分析分析季聰華季聰華2012.12.192012.12.19生存分析生存分析ROCROC分析分析在醫(yī)學(xué)研究中，常常用在醫(yī)學(xué)研究中，常常用追蹤的方式追蹤的方式來(lái)研究來(lái)研究事物發(fā)展的規(guī)律。如：了解某事物發(fā)展的規(guī)律。如：了解某藥物的療效藥物的療效，了解，了解手術(shù)的存活時(shí)間手術(shù)的存活時(shí)間，了解某，了解某醫(yī)療儀器醫(yī)療儀器設(shè)備使用壽命設(shè)備使用壽命等等。等等。生存資料的特點(diǎn)生存資料的特點(diǎn)(1)(1)包含有包含有結(jié)局結(jié)局和和時(shí)間時(shí)間兩個(gè)方面的信息。兩個(gè)方面的信息。(2)(2)結(jié)局資料結(jié)局資料一般為一般為二分類資料二分類資料，即結(jié)局是兩對(duì)立，即結(jié)局是兩對(duì)立

2、相互排斥的事件，如生存與死亡、有效與無(wú)效等。相互排斥的事件，如生存與死亡、有效與無(wú)效等。(3)(3)生存資料一般需經(jīng)過(guò)生存資料一般需經(jīng)過(guò)前瞻性隨訪觀察前瞻性隨訪觀察才能獲得才能獲得，隨訪往往從某統(tǒng)一的時(shí)點(diǎn)開(kāi)始，到某規(guī)定的時(shí)點(diǎn)，隨訪往往從某統(tǒng)一的時(shí)點(diǎn)開(kāi)始，到某規(guī)定的時(shí)點(diǎn)結(jié)束，所以生存資料有時(shí)也稱為隨訪資料。結(jié)束，所以生存資料有時(shí)也稱為隨訪資料。(4)(4)由于失訪等原因使一些研究對(duì)象的生存時(shí)間難由于失訪等原因使一些研究對(duì)象的生存時(shí)間難判斷，導(dǎo)致部分生存時(shí)間判斷，導(dǎo)致部分生存時(shí)間數(shù)據(jù)不完整數(shù)據(jù)不完整。 生存資料的數(shù)據(jù)類型生存資料的數(shù)據(jù)類型 按觀察對(duì)象生存時(shí)間的完整性可分為兩種類型。按觀察對(duì)象生存時(shí)

3、間的完整性可分為兩種類型。(1)(1)完全數(shù)據(jù)：完全數(shù)據(jù)：指觀察起點(diǎn)到發(fā)生結(jié)局事件的時(shí)間指觀察起點(diǎn)到發(fā)生結(jié)局事件的時(shí)間明確、完整的資料，即具有明確完整生存時(shí)間的明確、完整的資料，即具有明確完整生存時(shí)間的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。(2)(2)截尾數(shù)據(jù)：截尾數(shù)據(jù)：指由于其他因素指由于其他因素( (非研究因素非研究因素) )導(dǎo)致導(dǎo)致觀察對(duì)象的生存時(shí)間難以明確判斷，這種生存時(shí)觀察對(duì)象的生存時(shí)間難以明確判斷，這種生存時(shí)間數(shù)據(jù)稱為截尾數(shù)據(jù)。也稱為截尾值、刪失值或間數(shù)據(jù)稱為截尾數(shù)據(jù)。也稱為截尾值、刪失值或終檢值。終檢值。不論截尾數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因?yàn)楹?，截尾生存時(shí)間的不論截尾數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因?yàn)楹危匚采鏁r(shí)間的計(jì)算均為觀察起點(diǎn)至

4、截尾點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間，而且計(jì)算均為觀察起點(diǎn)至截尾點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間，而且一般情況下其準(zhǔn)確的生存時(shí)間要長(zhǎng)于截尾時(shí)間，一般情況下其準(zhǔn)確的生存時(shí)間要長(zhǎng)于截尾時(shí)間，常在此類數(shù)據(jù)的右上角標(biāo)記常在此類數(shù)據(jù)的右上角標(biāo)記“+ +”。生存分析基本概念生存分析基本概念u起始事件起始事件是反映生存時(shí)間起始特征的事件，如疾是反映生存時(shí)間起始特征的事件，如疾病確診、某種疾病治療開(kāi)始、接觸毒物等。病確診、某種疾病治療開(kāi)始、接觸毒物等。u在生存分析隨防研究過(guò)程中，一部分研究對(duì)象可在生存分析隨防研究過(guò)程中，一部分研究對(duì)象可觀察到死亡，可以得到準(zhǔn)確的生存時(shí)間，它提供觀察到死亡，可以得到準(zhǔn)確的生存時(shí)間，它提供的信息是完全；這種事件稱為

5、的信息是完全；這種事件稱為失效事件，失效事件，也稱之也稱之為為死亡事件、終點(diǎn)事件。死亡事件、終點(diǎn)事件。 生存時(shí)間（生存時(shí)間（survival time)survival time)是指任何兩個(gè)有聯(lián)系事件之間的是指任何兩個(gè)有聯(lián)系事件之間的時(shí)間間隔，常用時(shí)間間隔，常用t t表示。狹義的生存時(shí)間指患某疾病的病表示。狹義的生存時(shí)間指患某疾病的病人從發(fā)病到死亡所經(jīng)歷的時(shí)間跨度，廣義的生存時(shí)間定義人從發(fā)病到死亡所經(jīng)歷的時(shí)間跨度，廣義的生存時(shí)間定義為從某種起始事件到終點(diǎn)事件所經(jīng)歷的時(shí)間跨度。為從某種起始事件到終點(diǎn)事件所經(jīng)歷的時(shí)間跨度。 如：急性白血病病人從治療開(kāi)始到復(fù)發(fā)為止之間的緩解期，如：急性白血病病人從

6、治療開(kāi)始到復(fù)發(fā)為止之間的緩解期，冠心病病人兩次發(fā)作之間的時(shí)間間隔，戒煙開(kāi)始到重新吸煙冠心病病人兩次發(fā)作之間的時(shí)間間隔，戒煙開(kāi)始到重新吸煙之間的時(shí)間間隔，接觸危險(xiǎn)因素到發(fā)病的時(shí)間間隔等。之間的時(shí)間間隔，接觸危險(xiǎn)因素到發(fā)病的時(shí)間間隔等。 生存分析中最基本的問(wèn)題就是計(jì)算生存時(shí)間，要明確規(guī)定事生存分析中最基本的問(wèn)題就是計(jì)算生存時(shí)間，要明確規(guī)定事件的起點(diǎn)、終點(diǎn)及時(shí)間的測(cè)度單位，否則就無(wú)法分析比較。件的起點(diǎn)、終點(diǎn)及時(shí)間的測(cè)度單位，否則就無(wú)法分析比較。中位生存時(shí)間中位生存時(shí)間是指壽命中位數(shù)，表示有且只有是指壽命中位數(shù)，表示有且只有50%50%的觀察對(duì)象還可以活這么長(zhǎng)時(shí)間。由于截尾的觀察對(duì)象還可以活這么長(zhǎng)時(shí)間

7、。由于截尾數(shù)據(jù)的存在，中位生存期的計(jì)算不同于普通的中數(shù)據(jù)的存在，中位生存期的計(jì)算不同于普通的中位數(shù)，它可以利用生存函數(shù)公式或生存曲線圖，位數(shù)，它可以利用生存函數(shù)公式或生存曲線圖，令生存率為令生存率為50%50%時(shí)，推算出生存時(shí)間。時(shí)，推算出生存時(shí)間。 生存函數(shù)生存函數(shù) 生存概率又稱為生存率或生存函數(shù)，它表示一個(gè)病人的生存生存概率又稱為生存率或生存函數(shù)，它表示一個(gè)病人的生存時(shí)間長(zhǎng)于時(shí)間時(shí)間長(zhǎng)于時(shí)間t t的概率，用的概率，用S(t)S(t)表示。表示。 以時(shí)間以時(shí)間t t為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，S(t)S(t)為縱坐標(biāo)所作的曲線稱為生存率曲線為縱坐標(biāo)所作的曲線稱為生存率曲線, , 它是一條下降的曲線，

8、下降的坡度越陡，表示生存率越低或它是一條下降的曲線，下降的坡度越陡，表示生存率越低或生存時(shí)間越短，其斜率表示死亡速率。生存時(shí)間越短，其斜率表示死亡速率。 死亡函數(shù)死亡函數(shù) 表示死亡速率的大小。如以表示死亡速率的大小。如以t t為橫坐，為橫坐，f(t) f(t) 為縱坐標(biāo)作出的曲線稱為密為縱坐標(biāo)作出的曲線稱為密度曲線，由曲線上可看出不同時(shí)間的死亡速率及死亡高峰時(shí)間?？v坐度曲線，由曲線上可看出不同時(shí)間的死亡速率及死亡高峰時(shí)間。縱坐標(biāo)越大，其死亡速率越高，如曲線呈現(xiàn)單調(diào)下降，則死亡速率越來(lái)越標(biāo)越大，其死亡速率越高，如曲線呈現(xiàn)單調(diào)下降，則死亡速率越來(lái)越小，如呈現(xiàn)峰值，則為死亡高峰。小，如呈現(xiàn)峰值，則為

9、死亡高峰。p生存分析的主要內(nèi)容：生存分析的主要內(nèi)容：1. 1.描述生存過(guò)程（估計(jì)生存函數(shù)）描述生存過(guò)程（估計(jì)生存函數(shù)）2.2.比較生存過(guò)程（比較生存函數(shù)）比較生存過(guò)程（比較生存函數(shù)）3.3.影響生存時(shí)間的因素分析影響生存時(shí)間的因素分析SPSS中的中的菜單位置菜單位置生存率的估計(jì)方法有參數(shù)法和非參數(shù)法。常用非生存率的估計(jì)方法有參數(shù)法和非參數(shù)法。常用非參數(shù)法，非參數(shù)法主要有二個(gè)，即乘積極限法與參數(shù)法，非參數(shù)法主要有二個(gè)，即乘積極限法與壽命表法。壽命表法。乘積極限法，又稱乘積極限法，又稱Kaplan-MeierKaplan-Meier法，法，主要用于觀主要用于觀察例數(shù)較少（察例數(shù)較少（n50n1,R

10、R1,危險(xiǎn)因素危險(xiǎn)因素 X4X4為緩解出院后的鞏固治療（為緩解出院后的鞏固治療（0=0=無(wú)，無(wú)，1=1=有），有），RR1,RR1,保保護(hù)因素護(hù)因素 第四步：結(jié)果解讀（第四步：結(jié)果解讀（2 2）結(jié)果解讀：結(jié)果解讀：生存函數(shù)，具體到個(gè)案的生存函生存函數(shù)，具體到個(gè)案的生存函數(shù)估計(jì)值。數(shù)估計(jì)值。PHPH（比例風(fēng)險(xiǎn)）假定判斷（比例風(fēng)險(xiǎn)）假定判斷滿足前提條件才可以進(jìn)行滿足前提條件才可以進(jìn)行CoxCox回歸回歸是否滿足前提條件，看以因素為分類依據(jù)是否滿足前提條件，看以因素為分類依據(jù)的生存曲線是否不交叉，若有交叉則表示的生存曲線是否不交叉，若有交叉則表示不滿足前提條件不滿足前提條件 第五步：第五步：PHPH

11、假定判斷（假定判斷（1 1） 第五步：第五步：PHPH假定判斷（假定判斷（2 2） 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（1 1） 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（2 2）同理將同理將X3X3改為改為X4X4 重復(fù)相同的步驟重復(fù)相同的步驟 第五步：第五步：PHPH（比例風(fēng)險(xiǎn)）假定判斷（比例風(fēng)險(xiǎn)）假定判斷（1 1） 第五步：第五步：PHPH假定判斷（假定判斷（2 2） 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（3 3） 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（4 4）給每一條記錄一個(gè)虛擬的生存時(shí)間，一般默認(rèn)病給每一條記錄一個(gè)虛擬的生存時(shí)間，一般默認(rèn)病例比對(duì)照的生存時(shí)間短（兩時(shí)間差距大小隨便）。例比對(duì)照的

12、生存時(shí)間短（兩時(shí)間差距大小隨便）。擬合時(shí)病例算失效事件發(fā)生，對(duì)照則算刪失。擬合時(shí)病例算失效事件發(fā)生，對(duì)照則算刪失。把把配對(duì)因素配對(duì)因素作為作為分層因素分層因素，這樣就可以消除配對(duì)，這樣就可以消除配對(duì)因素的作用，從而實(shí)現(xiàn)配伍（配對(duì)）因素的作用，從而實(shí)現(xiàn)配伍（配對(duì)）logisticlogistic回歸?；貧w。用用COXCOX回歸過(guò)程擬合配伍回歸過(guò)程擬合配伍logisticlogistic回歸回歸【例例6 6】某研究者采用某研究者采用1 1：1 1配對(duì)方法研究孕婦服用反配對(duì)方法研究孕婦服用反應(yīng)停與嬰兒海豹肢樣畸形的關(guān)系，試用應(yīng)停與嬰兒海豹肢樣畸形的關(guān)系，試用logisticlogistic回歸回歸進(jìn)

13、行分析。進(jìn)行分析。SPSS軟件操作軟件操作 第第1 1步：定義變量步：定義變量 第第2 2步：輸入原始數(shù)據(jù)步：輸入原始數(shù)據(jù) 第第3 3步：加權(quán)設(shè)置步：加權(quán)設(shè)置 選擇選擇數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)加權(quán)個(gè)案（加權(quán)個(gè)案（WW） 將將f f移入移入頻率變量頻率變量 第第4 4步：構(gòu)造虛擬變量步：構(gòu)造虛擬變量t(1)t(1) 第第4 4步：構(gòu)造虛擬變量步：構(gòu)造虛擬變量t(2)t(2) 第第5 5步：步：coxcox回歸分析（回歸分析（1 1） 選擇選擇分析分析 生存函數(shù)生存函數(shù)CoxCox回歸回歸 第第5 5步：步： coxcox回歸分析（回歸分析（2 2） 將將t t移入移入時(shí)間時(shí)間，y y移入移入狀態(tài)狀態(tài)，x x移入

14、移入?yún)f(xié)變量協(xié)變量 第第5 5步：步： COXCOX回歸分析（回歸分析（3 3） 設(shè)置設(shè)置選項(xiàng)選項(xiàng) 勾上勾上expexp（B B）的）的95CI95CI。 第第5 5步：步： coxcox回歸分析（回歸分析（4 4） 結(jié)果解讀：結(jié)果解讀：OR=5.426OR=5.426，p=0.000p=0.000 OROR的的95%CI95%CI為（為（4.0747.2254.0747.225）【例例7 7】為了研究肥胖為了研究肥胖x1x1、口服雌激素避孕藥、口服雌激素避孕藥x2x2與子宮內(nèi)膜癌與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系，某研究組采用的關(guān)系，某研究組采用1 1：2 2匹配，調(diào)查了匹配，調(diào)查了2020名病人和名病人和4

15、040名對(duì)名對(duì)照者，結(jié)果如下，試用條件照者，結(jié)果如下，試用條件logisticlogistic回歸對(duì)此資料進(jìn)行分析：回歸對(duì)此資料進(jìn)行分析：SPSS軟件操作軟件操作 第第1 1步：定義變量步：定義變量 第第2 2步：步：輸入原輸入原始數(shù)據(jù)始數(shù)據(jù) 第第3 3步：構(gòu)造虛擬變量步：構(gòu)造虛擬變量t(1)t(1) 第第3 3步：構(gòu)造虛擬變量步：構(gòu)造虛擬變量t(2)t(2) 第第4 4步：步：coxcox回歸分析（回歸分析（1 1） 選擇選擇分析分析 生存函數(shù)生存函數(shù)CoxCox回歸回歸 第第4 4步：步： coxcox回歸分析（回歸分析（2 2） 將將t t、fz fz和和fpfp、fyfy分別移入分別移

16、入時(shí)間、狀態(tài)時(shí)間、狀態(tài)和和協(xié)變量協(xié)變量 第第4 4步：步： COXCOX回歸分析（回歸分析（3 3） 設(shè)置設(shè)置選項(xiàng)選項(xiàng) 勾上勾上expexp（B B）的）的95CI95CI。 第第4 4步：步： logisticlogistic回歸分析（回歸分析（4 4） 結(jié)果解讀：結(jié)果解讀：fpfp：OR=2.270OR=2.270，p=0.080p=0.080 OROR的的95%CI95%CI為（為（0.9065.6890.9065.689） fyfy：OR=2.833OR=2.833，p=0.096p=0.096 OROR的的95%CI95%CI為（為（0.8309.6680.8309.668）生存分析

17、生存分析ROCROC分析分析診斷試驗(yàn)的概念診斷試驗(yàn)的概念 評(píng)價(jià)某種疾病診斷方法的臨床試驗(yàn)。評(píng)價(jià)某種疾病診斷方法的臨床試驗(yàn)。 診斷試驗(yàn)的用途診斷試驗(yàn)的用途 診斷疾病診斷疾病 篩選無(wú)癥狀的病人篩選無(wú)癥狀的病人 判斷疾病的嚴(yán)重程度判斷疾病的嚴(yán)重程度 估計(jì)疾病臨床過(guò)程及預(yù)后估計(jì)疾病臨床過(guò)程及預(yù)后 估計(jì)對(duì)治療的反應(yīng)估計(jì)對(duì)治療的反應(yīng) 判斷治療效果判斷治療效果確定金標(biāo)準(zhǔn)確定金標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)前醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷某疾病最可靠、準(zhǔn)確度最當(dāng)前醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的診斷某疾病最可靠、準(zhǔn)確度最高的診斷方法。高的診斷方法。 常用的金標(biāo)準(zhǔn)包括常用的金標(biāo)準(zhǔn)包括 病理學(xué)診斷（活檢、尸檢）病理學(xué)診斷（活檢、尸檢） 外科手術(shù)或診斷性操作外科手術(shù)或診

18、斷性操作 特殊的影像學(xué)診斷特殊的影像學(xué)診斷 權(quán)威機(jī)構(gòu)頒布的綜合診斷標(biāo)準(zhǔn)權(quán)威機(jī)構(gòu)頒布的綜合診斷標(biāo)準(zhǔn)選擇研究對(duì)象選擇研究對(duì)象 要求：代表性好、盲法要求：代表性好、盲法 試驗(yàn)組試驗(yàn)組 經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)確診為某疾病的患者，具有反應(yīng)該疾病的全經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)確診為某疾病的患者，具有反應(yīng)該疾病的全部特征，如病情、病程、癥狀體征、并發(fā)癥、治療或部特征，如病情、病程、癥狀體征、并發(fā)癥、治療或未治療等。未治療等。 對(duì)照組對(duì)照組 經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)未患該疾病的患者（可患其它疾?。┗蚪?jīng)金標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)未患該疾病的患者（可患其它疾?。┗蛘Ｈ恕ＵＨ?。診斷試驗(yàn)結(jié)果表診斷試驗(yàn)結(jié)果表診斷試驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)有病(D+)無(wú)病(D-)陽(yáng)性(T+)aba+b陰

19、性(T-)cdc+d合計(jì)a+cb+da+b+c+d診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 基本指標(biāo)基本指標(biāo) 靈敏度、特異度、誤診率、漏診率靈敏度、特異度、誤診率、漏診率 預(yù)測(cè)值預(yù)測(cè)值 陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo) 正確率、約登指數(shù)、優(yōu)勢(shì)比、似然比正確率、約登指數(shù)、優(yōu)勢(shì)比、似然比 陽(yáng)性似然比、陰性似然比陽(yáng)性似然比、陰性似然比靈敏度（靈敏度（SensitivitySensitivity，SeSe） 計(jì)算公式：計(jì)算公式：SeSe = =a a/( /(a a+ +c c) ) 又稱真陽(yáng)性率又稱真陽(yáng)性率 將實(shí)際有病的人正確判斷為患者的能力將實(shí)際有病的人正確判斷為

20、患者的能力漏診率（漏診率（omission diagnosticomission diagnostic， ） 計(jì)算公式：計(jì)算公式： =c c/( /(a a+ +c c) ) 又稱假陰性率又稱假陰性率 將實(shí)際有病的人錯(cuò)誤判斷為非患者的比例將實(shí)際有病的人錯(cuò)誤判斷為非患者的比例高靈敏度試驗(yàn)的適用范圍高靈敏度試驗(yàn)的適用范圍 漏診可能造成嚴(yán)重后果漏診可能造成嚴(yán)重后果 排除某病的其他診斷排除某病的其他診斷 篩檢無(wú)癥狀病人而且該病發(fā)病率較低篩檢無(wú)癥狀病人而且該病發(fā)病率較低特異度（特異度（SpecificitySpecificity，SpSp） 計(jì)算公式：計(jì)算公式： SpSp = =d d/( /(b b+

21、 +d d) ) 又稱真陰性率又稱真陰性率 將實(shí)際無(wú)病的人正確判斷為非患者的能力將實(shí)際無(wú)病的人正確判斷為非患者的能力誤診率（誤診率（ mistake diagnostic ratemistake diagnostic rate， ） 計(jì)算公式：計(jì)算公式： =b b/( /(b b+ +d d) ) 又稱假陽(yáng)性率又稱假陽(yáng)性率 將實(shí)際無(wú)病的人錯(cuò)誤判斷為患者的比例將實(shí)際無(wú)病的人錯(cuò)誤判斷為患者的比例高特異度試驗(yàn)的適用范圍高特異度試驗(yàn)的適用范圍 假陽(yáng)性會(huì)使病人受到嚴(yán)重危害假陽(yáng)性會(huì)使病人受到嚴(yán)重危害 確診某病確診某病靈敏度和特異度的關(guān)系靈敏度和特異度的關(guān)系 都是反映診斷試驗(yàn)準(zhǔn)確性的最基本指標(biāo)都是反映診斷試

22、驗(yàn)準(zhǔn)確性的最基本指標(biāo) 提高一方面水平，會(huì)降低另一方面水平提高一方面水平，會(huì)降低另一方面水平 一般選擇敏感度和特異度都較高的試驗(yàn)作為診斷依據(jù)一般選擇敏感度和特異度都較高的試驗(yàn)作為診斷依據(jù) 根據(jù)研究目的，調(diào)整靈敏度和特異度來(lái)確定臨界值根據(jù)研究目的，調(diào)整靈敏度和特異度來(lái)確定臨界值 以產(chǎn)生漏診和誤診之和最小時(shí)的數(shù)據(jù)確定臨界值以產(chǎn)生漏診和誤診之和最小時(shí)的數(shù)據(jù)確定臨界值ROCROC曲線評(píng)價(jià)方法曲線評(píng)價(jià)方法 受試者工作特征曲線（受試者工作特征曲線（Receiver Operator Receiver Operator Characteristic curveCharacteristic curve，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)

23、稱ROCROC曲線）曲線） 表示一個(gè)特定的診斷方法對(duì)區(qū)別特定的患者組與非患者表示一個(gè)特定的診斷方法對(duì)區(qū)別特定的患者組與非患者組樣本的檢測(cè)性能。組樣本的檢測(cè)性能。 表示不同診斷水平的真陽(yáng)性率對(duì)假陽(yáng)性率的函數(shù)關(guān)系。表示不同診斷水平的真陽(yáng)性率對(duì)假陽(yáng)性率的函數(shù)關(guān)系。受試者工作特征曲線受試者工作特征曲線receiver operating characteristic curve, ROCreceiver operating characteristic curve, ROC 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1完全無(wú)價(jià)值的診斷完全無(wú)價(jià)值的診斷試驗(yàn)其試驗(yàn)其ROCRO

24、C曲線與曲線與機(jī)會(huì)線重合，而機(jī)會(huì)線重合，而ROCROC曲線越偏離機(jī)曲線越偏離機(jī)會(huì)線，會(huì)線，ROCROC曲線下曲線下面積就越大，則診面積就越大，則診斷試驗(yàn)的真實(shí)性也斷試驗(yàn)的真實(shí)性也就越好。就越好。ROCROC曲線評(píng)價(jià)方法曲線評(píng)價(jià)方法以靈敏度和假陽(yáng)性率為兩個(gè)軸的取值作的圖性；以靈敏度和假陽(yáng)性率為兩個(gè)軸的取值作的圖性；通常用于測(cè)定值為連續(xù)或等級(jí)數(shù)據(jù)；通常用于測(cè)定值為連續(xù)或等級(jí)數(shù)據(jù)；常用于確定最佳臨界值，也可用于比較兩種和兩種以上診斷試驗(yàn)常用于確定最佳臨界值，也可用于比較兩種和兩種以上診斷試驗(yàn)的診斷價(jià)值。的診斷價(jià)值。以試驗(yàn)靈敏度為以試驗(yàn)靈敏度為y y軸，以假陽(yáng)性率為軸，以假陽(yáng)性率為x x軸，由不同決策

25、界值產(chǎn)生圖軸，由不同決策界值產(chǎn)生圖中各個(gè)點(diǎn)，采用線段連接圖中所有的點(diǎn)，繪制而成的線圖。中各個(gè)點(diǎn)，采用線段連接圖中所有的點(diǎn)，繪制而成的線圖。圖中反映了隨著靈敏度的增加，假陽(yáng)性率也隨之增加。圖中反映了隨著靈敏度的增加，假陽(yáng)性率也隨之增加。ROCROC曲線的特點(diǎn)曲線的特點(diǎn) 綜合了靈敏度和特異度兩個(gè)指標(biāo)；綜合了靈敏度和特異度兩個(gè)指標(biāo)； 不受患病率的影響；不受患病率的影響； 考慮了所有可能的診斷臨界值的影響；考慮了所有可能的診斷臨界值的影響； 全面客觀地評(píng)價(jià)診斷試驗(yàn)的準(zhǔn)確性；全面客觀地評(píng)價(jià)診斷試驗(yàn)的準(zhǔn)確性； 描述了診斷試驗(yàn)區(qū)分事件發(fā)生與不發(fā)生描述了診斷試驗(yàn)區(qū)分事件發(fā)生與不發(fā)生的固有能力。的固有能力。RO

26、CROC曲線下的面積曲線下的面積 Area Under CurveArea Under Curve，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱AUCAUC 以點(diǎn)以點(diǎn)(0(0，0)0)、(1 (1，0)0)、(0(0、1) 1)和和(1 (1，1) 1)圍成的面積做為圍成的面積做為1 1或或100100。 ROCROC曲線和曲線和X X軸圍成的面積軸圍成的面積占總面積的百分比作為曲線占總面積的百分比作為曲線面積的估計(jì)值。面積的估計(jì)值。 ROCROC曲線下面積的取值在曲線下面積的取值在0 01 1之間。之間。 曲線越接近左上角，面積越曲線越接近左上角，面積越接近接近1 1，說(shuō)明試驗(yàn)的準(zhǔn)確度越，說(shuō)明試驗(yàn)的準(zhǔn)確度越高；高； 越接近對(duì)

27、角線，越接近越接近對(duì)角線，越接近0.50.5，則說(shuō)明試驗(yàn)的準(zhǔn)確度越差；則說(shuō)明試驗(yàn)的準(zhǔn)確度越差； 一般認(rèn)為：面積在一般認(rèn)為：面積在0.50.50.70.7之之間時(shí)診斷價(jià)值較低，在間時(shí)診斷價(jià)值較低，在0.70.70.90.9之間時(shí)診斷價(jià)值中等，在之間時(shí)診斷價(jià)值中等，在0.90.9以上時(shí)診斷價(jià)值較高。以上時(shí)診斷價(jià)值較高。ROCROC曲線下的面積曲線下的面積最佳診斷界值的確定最佳診斷界值的確定 ROCROC曲線上最靠近左上角的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的靈曲線上最靠近左上角的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度都是較大的，該點(diǎn)為敏度和特異度都是較大的，該點(diǎn)為ROCROC曲曲線的正切線與曲線相交的點(diǎn)，常以此點(diǎn)所對(duì)線的正切線與曲線相交

28、的點(diǎn)，常以此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的診斷界值作為最佳診斷界值。應(yīng)的診斷界值作為最佳診斷界值。 靈敏度靈敏度+ +特異度最大的點(diǎn)就是最佳診斷界值。特異度最大的點(diǎn)就是最佳診斷界值。 通過(guò)解擬合通過(guò)解擬合ROCROC曲線的方程尋找該點(diǎn)。曲線的方程尋找該點(diǎn)。 理想的正常人群與糖尿病病人血糖水平分布理想的正常人群與糖尿病病人血糖水平分布 現(xiàn)實(shí)的正常人群與糖尿病病人血糖水平分布現(xiàn)實(shí)的正常人群與糖尿病病人血糖水平分布采用不同血糖陽(yáng)性界值所致假陽(yáng)性和假陰性采用不同血糖陽(yáng)性界值所致假陽(yáng)性和假陰性 病人與非病人某項(xiàng)診斷指標(biāo)數(shù)值分布示意圖病人與非病人某項(xiàng)診斷指標(biāo)數(shù)值分布示意圖 ROCROC分析分析 ROCROC分析主要做三件事：

29、分析主要做三件事：計(jì)算計(jì)算ROCROC曲線下面積及其曲線下面積及其95%CI95%CI繪制繪制ROCROC曲線圖曲線圖尋找截?cái)帱c(diǎn)（尋找截?cái)帱c(diǎn)（cut offcut off）【例例8 8】為評(píng)價(jià)紅細(xì)胞平均容積（為評(píng)價(jià)紅細(xì)胞平均容積（MCVMCV）對(duì)缺鐵性）對(duì)缺鐵性貧血患者的診斷價(jià)值，以貧血患者的診斷價(jià)值，以100100例可疑為缺鐵性貧血例可疑為缺鐵性貧血患者作診斷，并以骨髓診斷作為金標(biāo)準(zhǔn)。將金標(biāo)準(zhǔn)患者作診斷，并以骨髓診斷作為金標(biāo)準(zhǔn)。將金標(biāo)準(zhǔn)確診為缺鐵性貧血的確診為缺鐵性貧血的3434例作為病例組，其余例作為病例組，其余6666例例作為對(duì)照組。然后對(duì)每組的每一例測(cè)量紅細(xì)胞平均作為對(duì)照組。然后對(duì)每組

30、的每一例測(cè)量紅細(xì)胞平均容積（容積（MCVMCV）。骨髓診斷(金標(biāo)準(zhǔn))MCV結(jié)果正常組60666869717173747474767777777778787979808081818182828383838383838384848484858586868687888888898989909091919293939394949494969798 100 103異常組52586265676869717272737374757677777879808081818182838485858688889092SPSS軟件操作軟件操作 第一步：建立變量。第一步：建立變量。 第二步：輸入原始數(shù)第二步：輸入原始數(shù)據(jù)據(jù) 第三步：第三步：ROCROC分析（分析（1 1） 第四步：初步結(jié)果第四步：初步結(jié)果 第五步：第五步：ROCROC分析（分析（2 2） 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（1 1）結(jié)果解讀：結(jié)果解讀：基本的例數(shù)描述基本的例數(shù)描述 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（2 2）結(jié)果解讀：結(jié)果解讀：ROCROC曲線圖曲線圖 第六步：結(jié)果解讀（第六步：結(jié)果解讀（3 3）結(jié)果解讀：結(jié)果解讀：ROCROC曲線下面積大小及統(tǒng)計(jì)學(xué)意