刘博谈临床 | 临床统计方法之八——ROC分析

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，是以真阳性率（灵敏度）为纵坐标，假阳性率（1-特异度）为横坐标，通过设定不同的临界值（cutoff point/cutoff value），获得相应的多对坐标点，然后连接各点而绘制的曲线。

ROC曲线下面积（AUC）可用于判定诊断的性能，面积越大，判定价值越高。

按照Swets标准，AUC在0.5以下时，说明该检查方法没有诊断价值；AUC在0.5~07时，有较低的诊断准确性；AUC在0.7~0.9时有一定的诊断准确性；AUC在0.9以上时有较高的诊断准确性。

从更为严格的意义上考虑，最好是按照AUC的95%置信区间的下限值进行性能判定。

对于考核试剂与临床参考标准判断结果或者比较两种同品种试剂的诊断价值，也可采用ROC曲线的方法计算AUC并对AUC做检验。假设两种检测方法的AUC分别为A1和A2，则假设检验为：H0，A1=A2；H1，A1≠A2，α=0.05。

对于配对比较的设计类型，即配对比较是指在对两种方法进行比较时、两种方法所用的为同一样本，每一观察对象同时进行两种方式的检测，欲对它们的诊断效果作比较，其检验公式为：

式中：COV(A1，A2)为两种方法下面积估计的协方差，由于曲线下面积A及其标准误差SE、假设检验的Z值等计算较为复杂，通常采用计算机程序实现。

在检验水准α下，若Z>Za/2，则可以认为两种方法的诊断价值差别具有统计学意义、否则尚不能认为两种方法的诊断价值有差别。

对于某一试剂盒或检测系统，其ROC曲线最靠近左上角的点为最佳临界点，该点对应的临界值为最佳临界值，即在这一临界值下试剂盒或检测系统具有较高的特异度和灵敏度。

在实际运用过程中，可根据项目需要选择合适的灵敏度和特异度，即在ROC曲线中选择适当的最佳临界值。为了综合评估试剂盒的特异度和灵敏度，可以采用约登指数这一概念。

该指数是一种常用的ROC曲线的综合衡量指标，是灵敏度与特异度之和减去1。约登指数的取值范围在0到1之间，值越大表明诊断价值越高。最大约登指数处所对应的值作为最佳临界值，能够保证试剂盒或检测系统的特异度和灵敏度最优。