roc曲线

CK诊断心梗的ROC曲线
100%
真阳性率（灵敏度）
80% 60% 40% 20% 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
假阳性率
CK和EKG诊断心梗ROC曲线比较
100%
真阳性率（灵敏度）
80% CPK EKG
60%
40%
20%
0% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
假阳性率



基本原理


通过判定点(cutoff point/cutoff value)的移动，获得多 对灵敏度(sensitivity)和误判率(1-Specificity(特异 度))，以灵敏度为纵轴，以误判率为横轴，连接各点绘制 曲线，然后计算曲线下的面积，面积越大，判定价值越高。 灵敏度:就是把实际为真值的判定为真值的概率。 特异度:就是把实际为假值的判定为假值的概率。 误判率:就是把实际为假值的判定为真值的概率，其值等 于1-特异度。 将绘成的曲线与斜45度的直线对比，若差不多重合，说明 自变量对因变量的判定价值很差，若越远离斜45度的直线 即曲线下的面积越大，说明自变量对因变量的判定价值越 好，即根据自变量可以较为正确的判定因变量。
SPSS11.5
小结

对于ELISA检测HBsAg中的“灰区”结果，最好 采用较为敏感和特异的方法进行复检，以免漏 检，有条件的实验室可以用确认试验对结果进 行确认，是否也就意味着诸如时间分辨、化学 发光等更加灵敏、特异的方法学在临床上有推 广普及的必要性，另一方面由此产生的医疗成 本、费用的上升又该如何解决愿与同道共商。
例一、 CK试验Hale Waihona Puke Baidu断心肌梗死(灵敏度和特异度)
心肌梗死组 35 8 7 15 19 13 97(42%) 18 133 19 21 30 30 215(93%) 13 15 2 230
CK水平 无心肌梗死组 480 0 440 0 400 0 360 0 320 0 280 1 1 240 129(99%) 1 200 1 160 0 120 5 80 16 8 40 114(88%) 26 0 88 130
研究方案
收集我院门诊及住院病人血清1021份，ELISA法 定性检测乙型肝炎表面抗原(HBsAg) ，记录OD 值。 筛选S/CO在0.8-2的血清进行化学发光微粒子免 疫分析法定量 。 采用ROC曲线确定cut-off值，并将确定结果应用 于低水平HBsAg阳性标本进行综合评价 。

研究方案
ROC曲线分析的主要步骤
1. ROC曲线绘制。依据专业知识，对疾病组和参照组测定结果进行分 析，确定测定值的上下限、组距以及截断点（cut-off point），按 选择的组距间隔列出累积频数分布表，分别计算出所有截断点的敏感 性、特异性和假阳性率（1-特异性）。以敏感性为纵坐标代表真阳性 率，（1-特异性）为横坐标代表假阳性率，作图绘成ROC曲线。 2. ROC曲线评价统计量计算。ROC曲线下的面积值在1.0和0.5之间。 在AUC＞0.5的情况下，AUC越接近于1，说明诊断效果越好。AUC 在0.5～0.7时有较低准确性，AUC在0.7～0.9时有一定准确性， AUC在0.9以上时有较高准确性。AUC＝0.5时，说明诊断方法完全 不起作用，无诊断价值。AUC＜0.5不符合真实情况，在实际中极少 出现。 3. 两种诊断方法的统计学比较。两种诊断方法的比较时，根据不同的 试验设计可采用以下两种方法：①当两种诊断方法分别在不同受试者 身上进行时，采用成组比较法。②如果两种诊断方法在同一受试者身 上进行时，采用配对比较法。
ROC曲线对ELISA法检测 HBsAg阳性判断值的确定及应用评价
1. 研究背景
2. 研究方案
3. 研究结果
研究背景

目前国内ELISA 定性判断尚无统一方法，多数实验室仍用肉 眼判读结果，尽管随着自动酶标仪的引进和开发，使判断结 果的准确性有所提升，但国内引进的各种自动酶标仪及其 cut-off值软件都是根据极为有限的阴性对照标本进行计算。 有研究表明，ROC曲线是设定cut-off值的最佳方法。ROC 曲线法描述的是特定检验方法的灵敏度与假阳性率之间的关 系，根据这种关系，可以区分正常与异常的分界点在何处最 为合适，因此可以用于ELISA测定cut-off值的确定，从而使 测定得到较好的特异性和敏感性 。

历史回顾

ROC这项技术起初是为了增进军事雷达的敌我侦测能力而 发展的。 举例而言：雷达接收的无线电波可能只是噪声，也可能是 噪声加上真正的电磁波，如果把噪声判为敌机，或把敌机 误判为噪声，都会使我方蒙受损失，因此选择一个合理的 指标做为判断标准，显然是极具军事价值的。在1954年 的情报理论研讨会上，哈佛大学的Meter及Middleton和 密西根大学的Peterson、Birdsall及Fox同时提出了应用 概算比(likelihood ratio)做为决策法则的报告。随后， 这项决策法则被整合为ROC曲线。
MEIA法
ELISA法
＋ － 合计
＋
167 23 190
— 0 5 5
合计
167 28 195
P =0.00<0.05
小结
虽然从理论上而言，ROC曲线是设定cut-off
值的最佳方法，但是由于ELISA测定通常有 较大的变异，因此，ELISA测定每次的cutoff值都会有所差异，需要控制cut-off值的批 间变异，在实际应用中有一定的局限性。
例三、 使用ROC曲线设定cut-off值
ROC曲线：横坐标为假阳性率FPR=[假阳性数/（假阳性+真阴性）] 纵坐标为真阳性率TPR=[真阳性数/（真阳性+假阴性）]
根据这种关系确定区分正常与异常的分界点究竟在何处最合适，也就是说此时 的假阳性和假阴性率最低或比例最适当或最为符合使用目的，该分界点即可作 为ELISA cut-off值。

ELISA法以标本的S/CO≥1为阳性。MEIA法中 HBsAg定量用标本相对光强度（RLU）与标准曲 线比较，计算出浓度，单位IU/ml。定量结果 ≥0.1IU/ml为阳性，0.05~0.09IU/ml为灰区， <0.05IU/ml为阴性。
研究结果
研究结果
ROC Curve
1.00
.75
Sensitivity
例二、 不同指标检测急性心梗的比较
传统肌钙蛋白T的敏感和特异性低于敏感肌钙蛋白
敏感cTnI的AUC(0.95)比传统第四代TnT (0.76 )在早期就诊者 中高，且所有Tn的AUC都在较晚就诊患者中升高(0.96 and 0.81) NEJM, Volume 361:868-877, 2009.
.50
.25
0.00 0.00
.25
.50
.75
1.00
1 - Specificity
研究结果
表3 195例低浓度HBsAg两种不同方法设定的cut-off值下的检测结果
ROC曲线法
试剂盒法 ＋ － 合计
＋
165 0 165
合计
2 167 28 195
—
28 30
P=0.776>0.05
表4 ELISA与MEIA法检测195例低浓度HBsAg的结果
ROC曲线的含义：
阳性人群的测定值与阴性人群的测定值重叠程度越小，即测定的识别能力越 高，ROC曲线越偏向上，曲线下面积越大。
ROC曲线的主要作用
1.ROC曲线能很容易地查出任意界限值时的对疾病的识别 能力。 2.选择最佳的诊断界限值。ROC曲线越靠近左上角,试验 的准确性就越高。最靠近左上角的ROC曲线的点是错误最 少的最好阈值，其假阳性和假阴性的总数最少。 3.两种或两种以上不同诊断试验对疾病识别能力的比较。 在对同一种疾病的两种或两种以上诊断方法进行比较时， 可将各试验的ROC曲线绘制到同一坐标中，以直观地鉴别 优劣，靠近左上角的ROC曲线所代表的受试者工作最准确。 亦可通过分别计算各个试验的ROC曲线下的面积(AUC)进 行比较，哪一种试验的AUC最大，则哪一种试验的诊断价 值最佳。
历史回顾

1971年，Lusted把ROC曲线的观念引介给医学界。他指出ROC曲线是以[X 轴与Y轴分别代表假阳性诊断与真阳性诊断]的点状图 。 1973年，Simpson及Fitter提出以[ROC曲线下的面积]做为诊断工具分辨能 力的指标。根据此一理论，要了解一个诊断工具是否优于另一工具，只要比 较两者[ROC曲线下的面积]就可以得到答案了。 1975年，Bamber指出[ROC曲线下的面积]的意义。他认为这个面积（大于 0，小于1的一个数字）代表[强迫二选一]（two-alternative-forcedchoice, 2AFC）的情形下，诊断工具猜对有病者、无病者的机率。 1988年Hanley提出[ROC曲线下的面积]的计算方法。
小结

我们将0.11作为cut-off值对195例低浓度HBsAg 重新判读阴阳性结果，与目前使用的根据试剂盒计 算公式得出的cut-off值（C.O.＝阴性对照孔OD均 值乘以2.1）得出的结果进行配对四格表的卡方检 验，结果显示两者无统计学差异( P=0.776)。 因此，在日常ELISA实验过程中，只要严格规范操 作，加强室内质控，现用的判定方法可以满足临床 的基本需求。
ROC曲线及临床应用
西安医学院第一附属医院 康炜
概念
历史回顾
ROC曲线
原理、作用、分析步骤及优点
临床应用举例
概念

受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve, ROC曲线），又称为接收者 操作特性曲线。 ROC曲线是根据一系列不同的二分类方式（分界值 或决定阈），以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假 阳性率（1-特异度）为横坐标绘制的曲线。
ROC曲线的优点

该方法简单、直观，通过图示可观察分析方法的 临床准确性，并可用肉眼作出判断。ROC曲线将 灵敏度与特异性以图示方法结合在一起，可准确 反映某分析方法特异性和敏感性的关系，是试验 准确性的综合代表。ROC曲线不固定分类界值， 允许中间状态存在，利于使用者结合专业知识， 权衡漏诊与误诊的影响，选择一更佳截断点作为 诊断参考值。提供不同试验之间在共同标尺下的 直观的比较,ROC曲线越凸越近左上角表明其诊断 价值越大，利于不同指标间的比较。曲线下面积 可评价诊断准确性。

研究背景
乙型肝炎表面抗原(hepatitis
B surface antigen，HBsAg)是乙型肝炎诊断及治疗 评估的重要血清学标志物。为此我们对 ELISA法定性测定HBsAg的cut-off值采用 ROC曲线法进行确定，同时对低水平 HBsAg阳性标本应用两种不同方法设定的 cut-off值进行结果判定的评价。