ROC曲线分析.pdf

·;@7·中华放射学杂志!##"年A月第6;卷第A期’3+1O%/9+-8，M52540!##"，P-86;，F-QA

·讲座·

!"#曲线分析在放射学中的应用

孙军陈峰郑凯尔

%&’曲线（()*)+,)(-.)(/0+12*3/(/*0)(+40+**5(,)4，%&’）分下，诊断患者为阴性，仍有$;I的正确率，因此它无法客观
析是一种统计方法，目前尚无标准的中文译名，从字面含义反映诊断系统本身的诊断效能［$］。
出发，已有的名称有：接受器工作特性［"］、观测者操作特
［］［］
性!、受试者操作特性等6。美国生物统计百科全书中关于表$诊断试验评价形式
%&’的定义是“：对于可能或将会存在混淆的!种条件或自金标准结果
然状态，需要试验者、专业诊断学工作者以及预测工作者作诊断结果合计
阳性阴性
出精细判别，或者准确决策的一种定量方法”［7］。它源于信
阳性真阳性（CD）假阳性（HD）CDEHD
号探测理论（），最早用于描述信号和噪
4+21/89)0)*0+-103)-(:阴性假阴性（HF）真阴性（CF）HFECF
声之间的关系，并用来比较不同的雷达之间的性能差异，后合计（CDEHF）（HDECF）F
来在气象学、材料检验、心理物理学等领域中均有应用［;］。
［］
<540)9=于"$=#年首先将%&’分析应用于医学诊断，随后，使用“敏感性”（4)14+0+,+0:）和“特异性”（4.)*+>+*+0:）这一对
日益受到广泛的重视。特别是在医学影像学中，经过大量学指标就可以说明假阳性和假阴性的百分比（图"），敏感性和
者的研究、实践，目前，%&’分析已经成为临床科研文献中应特异性即真阳性率和真阴性率，其计算式分别为CD（GCDE
用最广泛的统计方法，是国际公认的比较、评价!种或!种HF）和CF（GHDECF）。由于诊断系统中正常人群（阴性结果）
［］
以上影像诊断方法效能（)>>+*/*:）差异性的客观标准6。从与异常人群（阳性结果）!个诊断的分布是有重叠的，因此诊
本质上讲，%&’分析反映的是随诊断界值（03()43-89，即诊断断界值（图"中的竖线）把正常人群分成真阴性率（CFH）和假
标准）改变而动态变化的敏感性、特异性曲线。国内放射学阳性率（HDH），把异常人群分成真阳性率（CDH）和假阴性率
［，］
研究中涉及%&’方法的论文极少"?6@?A，这也在一定程度上（HFH），表达式如下：CFHEHDHJ"，CDHEHFHJ"。由图"可
影响了我国放射学临床研究论文的总体水平。为了进一步以看出，敏感性和假阳性的变化与特异性和假阴性的变化是
推广%&’分析方法的应用，与国际标准接轨，笔者对%&’分同步的。
析在放射学中的应用作一简要的介绍。
一、%&’分析的基本原理和方法
影像诊断的过程是比较复杂的，取决于诊断试验（影像
方法）和试验者（诊断医师）!个因素，它们共同构成"个“诊
［］
断系统”（9+/21-40+*4:40)B）$。任何诊断试验，其对病灶的显
示都不是十全十美的，各种干扰因素如正常解剖结构的误
认、胶片的质量、成像参数的选择、伪影等均可造成假阳性的
结果；病灶过小，以及影像的空间、密度分辨率差，正常结构
掩盖病灶等可以造成假阴性的结果［"#］。在临床工作中，不

同的疾病在影像上表现出类似的情况也很常见，而且，不同图$诊断试验敏感性与特异性关系
诊断医师的诊断水平也会影响诊断效果，这样，影像医师在
诊断时，出现假阳性和假阴性结果是不可避免的。表"显示对于每个诊断系统来说，诊断某种疾病采用不同的诊断
影像系统的诊断结果与金标准的比较。诊断系统的阳性和标准就会有不同的敏感性和特异性。例如，诊断纵隔淋巴结
阴性诊断结果的分布是有重叠的，其重叠的程度取决于干扰异常时，分别以直径K"L#*B和K"L;*B为阳性诊断标准，
因素的总体效应，效应越大，则重叠越多［""］。评价诊断系统敏感性和特异性显然不同，而且，放射诊断医师在临床诊断
的效果，传统的指标是准确率（/**5(/*:），其计算式为（CDE时，常常受如病史、照片的分辨率、误诊、漏诊代价及医师的
CF）GF（表"），它只表明诊断结果为正确的百分比，而没有考经验及水平等多个因素影响，有意或无意地改变诊断标准，
虑假阳性（）和假阴性（），故容易受到疾病发病率的影［］
HDHF即诊断界值沿横轴是可变化的"!（图!上中的M!N）。实
响。例如某种疾病的发病率为;I，即使在毫无根据的情况质上，放射诊断医师在诊断中常常面临的问题是如下多种选
择。例如，"位!#岁的男性患者胸片显示左肺尖部可见一模
作者单位万方数据：!"###$南京，东南大学附属中大医院放射科糊高密度结节影，根据病史的不同，放射诊断医师可能有如
中华放射学杂志(GG!年D月第+B卷第D期4M-*N2&’