Στατιστική διαγνωστικών δοκιμασιών
Καμπύλη ROC
Διαγνωστικός έλεγχος• Οι ιατρικοί διαγνωστικοί έλεγχοι έχουν τρεις στόχους:
– Να δώσουν αξιόπιστες πληροφορίες για την κατάσταση ενός ασθενούς
– Να επηρεάσουν το πλάνο αντιμετώπισης της ασθένειας.– Να γίνει κατανοητός ο μηχανισμός της ασθένειας και η
φυσική της ιστορία μέσα από την έρευνα.• Ένας έλεγχος μπορεί να εξυπηρετήσει αυτούς τους
στόχους μόνο όταν ερμηνεύεται σωστά από τον ιατρό.• Αυτό γίνεται μέσα από την αξιολόγηση της
διαγνωστικής ακρίβειας του ελέγχου – δηλ. της ικανότητας του ελέγχου να διαχωρίζει μεταξύ των καταστάσεων ασθένειας (ασθενής-υγιής).
Διαγνωστικός έλεγχος
• Αποτελέσματα δοκιμασίας (εργαστηριακές εξετάσεις)– Ποσοτικά (π.χ.PSA, χοληστερίνη)– Διατακτικά (π.χ.σταδιοποίηση καρκίνου Ι-V)– Διχότομα (αρνητικά/θετικά, π.χ. CRP )
• Νόσος ενδιαφέροντος (Αλήθεια)– Διχότομη (παρούσα/απούσα)
Διαγνωστικός έλεγχος Διαγνωστικός έλεγχος
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό TPTP FPFPTP+FPTP+FP
Αληθώς-θετικό Ψευδώς-θετικό
αρνητικόαρνητικόFNFN TNTN
FN+TNFN+TNΨευδώς-αρνητικό Αληθώς-αρνητικό
TP+FNTP+FN FP+TNFP+TN
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό
TP FP
TP+FPTP+FPΑληθώς-θετικό
Ψευδώς-θετικό
αρνητικόαρνητικό
FN TN
FN+TNFN+TNΨευδώς-αρνητικό
Αληθώς-αρνητικό
TP+FNTP+FN FP+TNFP+TN
Θετική προγνωστική αξία: Για άτομο με θετικό αποτέλεσμα ποια η πιθανότητα να είναι ασθενής;
PPV = TP/TP+FP
Αρνητική προγνωστική αξία: Για άτομο με αρνητικόαποτέλεσμα ποια η πιθανότητα να είναι υγιής;
NPV = TN/FΝ+TN
Μέτρα διαγνωστικής ακρίβειαςΜέτρα διαγνωστικής ακρίβειας
ΠαράδειγμαΠαράδειγμαΧειρουργική βιοψίαΧειρουργική βιοψία
KKαρκίνοςαρκίνος Όχι Όχι καρκίνοςκαρκίνος
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα FNAFNA
θετικόθετικό 1414 88 2222
αρνητικόαρνητικό 11 9191 9292
1515 9999 114114
Bibbo N. et al. Acta Cytol 1988
PPV = TP/TP+FP = 14/22 = 0.64 64%Επιπολασμός Prev = 15/114 = 13%
NPV = TN/FΝ+TN = 91/92 = 0.99 99%
ΠαράδειγμαΠαράδειγμαΧωρίς ψηλαφιτές μάζες• Prev = 13%• Sens = 93%• Spec = 92%• PPV = 64%• NPV = 99%
Με ψηλαφιτές μάζες• Prev = 38%• Sens = 93%• Spec = 92%• PPV = 88%• NPV = 96%
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό 14 8 2222
αρνητικόαρνητικό 1 91 9292
1515 9999 114114
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό 113 15 128128
αρνητικόαρνητικό 8 181 189189
121121 196196 317317
Μειονεκτήματα Μειονεκτήματα PPV & NPVPPV & NPV
• Επηρεάζονται από τον επιπολασμό της νόσου
• Δεν μπορούν να εφαρμοστούν ή να γενικευτούν σε άλλους κλινικούς πληθυσμούς με διαφορετικά κριτήρια εισαγωγής
• Δεν μπορούν να συγκριθούν μεταξύ διαφορετικών διαγνωστικών δοκιμασιών
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό
TPTP FPFP
TP+FPTP+FPΑληθώς-θετικό
Ψευδώς-θετικό
αρνητικόαρνητικό
FNFN TNTN
FN+TNFN+TNΨευδώς-αρνητικό
Αληθώς-αρνητικό
TP+FNTP+FN FP+TNFP+TN
Ευαισθησία : Η πιθανότητα ορθής διάγνωσης νόσουSens = TP/TP+FN
Ειδικότητα: Η πιθανότητα ορθής διάγνωσης απουσίας νόσου
Spec = ΤΝ/FP+TN
Μέτρα διαγνωστικής ακρίβειαςΜέτρα διαγνωστικής ακρίβειας
ΠαράδειγμαΠαράδειγμαΧειρουργική βιοψίαΧειρουργική βιοψία
KKαρκίνοςαρκίνος Όχι Όχι καρκίνοςκαρκίνος
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα FNAFNA
θετικόθετικό 1414 88 2222
αρνητικόαρνητικό 11 9191 9292
1515 9999 114114
Bibbo N. et al. Acta Cytol 1988 (Book: Medical Epidemiology)
Sens = TP/TP+FN = 14/15 = 0.93 93%
Spec = ΤΝ/FP+TN = 91/99 = 0.92 92%
ΠλεονεκτήματαΠλεονεκτήματα Sens & SpecSens & Spec
Δεν επηρεάζονται από τον επιπολασμό της νόσου
Εφαρμόζονται σε διαφορετικούς κλινικούς πληθυσμούς
Μπορούν να συγκριθούν μεταξύ μελετών με διαφορετικά κριτήρια εισόδου
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύγκριση της διαγνωστικής ακρίβειας μεταξύ διαφορετικών δοκιμασιών
Παράμετρος Παράμετρος
φυσιολογικοίφυσιολογικοί ασθενείςασθενείς
όριο Αόριο Α όριο Βόριο Β όριο Γόριο Γ
αύξηση ευαισθησίαςαύξηση ευαισθησίαςελάττωση ειδικότηταςελάττωση ειδικότητας
ελάττωση ευαισθησίαςελάττωση ευαισθησίαςαύξηση ειδικότηταςαύξηση ειδικότητας
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό
TPTP FPFP
TP+FPTP+FPΑληθώς-θετικό
Ψευδώς-θετικό
αρνητικόαρνητικό
FNFN TNTN
FN+TNFN+TNΨευδώς-αρνητικό
Αληθώς-αρνητικό
TP+FNTP+FN FP+TNFP+TN
Παράμετρος Παράμετρος
φυσιολογικοίφυσιολογικοί ασθενείςασθενείς
όριοόριο
ειδικότηταειδικότητα: 100%: 100% ευαισθησίαευαισθησία:: 100%100%
ΝόσοςΝόσος
παρούσαπαρούσα απούσααπούσα
Αποτέλεσμα Αποτέλεσμα ΔοκιμασίαςΔοκιμασίας
θετικόθετικό
TPTP FPFP
TP+FPTP+FPΑληθώς-θετικό
Ψευδώς-θετικό
αρνητικόαρνητικό
FNFN TNTN
FN+TNFN+TNΨευδώς-αρνητικό
Αληθώς-αρνητικό
TP+FNTP+FN FP+TNFP+TN
Λόγοι πιθανοφανειών (Λόγοι πιθανοφανειών (LR)LR)• Λόγος πιθανοφανειών για ένα θετικό
αποτέλεσμα δοκιμασίας LR+
LR+ = Sens/(1-Spec) (0, ∞) LR+ = 1 καμία διαγνωστική αξία
Θέλουμε LR+ > 1 (όσο μεγαλύτερος τόσο καλύτερα)
• Λόγος πιθανοφανειών για ένα αρνητικό αποτέλεσμα δοκιμασίας LR-
LR- = (1-Sens)/Spec (0, ∞) LR- = 1 καμία διαγνωστική αξία
Θέλουμε LR- < 1 (όσο μικρότερος τόσο καλύτερα)
Aποτελέσματα I• Ευαισθησία= TP=0,82
• 1-ευαισθησία= FN=0,18
• Eιδικότητα= TN=0,77
• 1-ειδικότητα= FP=0,23
• LR= TP/TN= 0,82/(1-0,77)=3,56
Διαστήματα εμπιστοσύνης αναλογιών ευαισθησίας και ειδικότητας
• SE √p(1-p)/n
• Width SE*1,96
• Eρμηνεία;– 70,6%- 93,4% των ασθενών με κάταγμα θα έχουν θετική
ακτινογραφία– 69%-85% των ασθενών χωρίς κάταγμα θα έχουν αρνητική
ακτινογραφία– 6,6%-29% των ασθενών με κάταγμα θα έχουν αρνητική
ακτινογραφία– 15%-31% των ασθενών χωρίς κάταγμα θα έχουν θετική
ακτινογραφία
Καμπύλη Καμπύλη ROCROC
Εύρεση ιδανικού διαχωριστικού ορίου
Χρήσιμη για τη σύγκριση μεταξύ δύο ή περισσότερων δοκιμασιών
Υπολογίζεται η επιφάνεια κάτω από την καμπύλη ΑUC
0.5 <AUC < 1.0 AUC=0.5 καμία διαγνωστική αξία
(διακεκομμένη γραμμή)
Αποτελέσματα ΙΙΣκοπός Οριακή
τιμή (cut-off)
Eυαισθησία Ειδικότητα LR
95%CI 95%CI
Screening
Ιδανικό
Διαγνωστικό
Αποτελέσματα ΙΙΣκοπός Οριακή
τιμή (cut-off)
Eυαισθησία Ειδικότητα LR
95%CI 95%CI
Screening 15,8 0,98 0,94 1 0,47 0,37 0,57 1,8
Ιδανικό 24,8 0,84 0,74 0,94 0,83 0,76 0,9 4,9
Διαγνωστικό 38,5 0,51 0,37 0,65 0,98 0,95 1 25,5
Top Related