ROC曲线的统计学实验报告.docVIP

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上海大学2014～2015学年秋季学期研究生课程报告

课程名称：生物医学测量及仪器课程编号:07SBE7002

论文题目:基于甲胎蛋白诊断肝癌的ROC曲线绘制及AUC计算

研究生姓名：廖小金学号:

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成绩：任课教师:

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摘要

在检验某一物质对疾病的诊断效果时,ROC曲线是一个重要的统计学分析方法。其以真阳率作为纵坐标，假阳率作为横坐标，随诊断临界值的移动而形成一条连续的曲线。曲线下的面积AUC是判断诊断效果的一个依据,面积越接近于1效果越好.显著性差异可以帮助判断样本是否来自同一总体，也可以因此评价诊断方法的效果。

Abstract

Intheexaminationoftheeffectofasubstanceforthediagnosisofadisease，ROCcurveisasignificantstatisticanalysis.Itsetthetruepositiverateasordinate,thefalsepositiverateasthehorizontalaxis，andformsacontinuouscurvewiththechangeofdiagnosticthreshold.AUCareaunderthecurveisaparameterforjudgingtheeffectofdiagnosis,andthemoreitclosesto1，thebettereffectitimplies.Significantdifferencecanhelpjudgewhetherthesamplesarefromthesamepopulation,andthereforecanalsoevaluatetheeffectivenessofthediagnosticmethod。

概论

1.1甲胎蛋白与肝癌

甲胎蛋白是一种糖蛋白，主要来自胚胎的HYPERLINK”/view/281710.htm\t”http：///view/_blank肝细胞，胎儿出生后约两周甲胎蛋白从血液中消失,因此正常人血清中甲胎蛋白的含量尚不到20微克/升。但当\t”/view/_blank”肝细胞发生HYPERLINK”/view/331985。htm”\t/view/_blank”癌变时，却又恢复了产生这种蛋白质的功能，而且随着病情恶化它在血清中的含量会急剧增加,甲胎蛋白就成了诊断原发性HYPERLINK”/view/45563。htm”\thttp：///view/_blank”肝癌的一个特异性临床指标。

过去一直认为是诊断http：///view/_blank原发性肝癌的特异性http：///view/_blank肿瘤标志物，具有确立诊断、早期诊断、鉴别诊断的作用。大量的临床却发现，部分\t/view/_blank肝硬化病人会长期出现AFP达到上千,但多年都没有肝癌的迹象；同时发现约20%的晚期肝癌病人，直至病故前，AFP仍不超过10。也就是说,尽管甲胎蛋白是检验肝癌的有效的指标，但肝癌患者不一定甲胎蛋白检验呈阳性（80％呈阳性），而AFP检验呈阳性的人也不一定是肝癌患者。这就涉及到对诊断试验评价的问题，我们课程中所学的假设检验、ROC曲线绘制及AUC计算正是针对这类问题的方法之一。

1.2诊断试验的评价指标

显著性差异

显著性差异是检验假设是否合理的一个方法。例如在本项目中，用甲胎蛋白作为肝癌的诊断指标,若这两组实际数据有显著性差异,基于此,它们所来自的各自的总体不具有显著性差异的概率p是多少？p达到一个足够小的值时,认为总体具有显著性差异，以此说明甲胎蛋白作为诊断指标是一个有力的依据.一般取这个足够小的值为0.05或0.01，本项目中取0。05。

ROC曲线

如上图所示，在评价诊断试验时，患者中被诊断试验正确判断为阳性的比例亦叫真阳性率（truepositiverate，TPR）,也称灵敏度；非患者中被诊断试验正确判断为阴性的比例亦叫真阴性率(truenegativerate，TNR)，也称特异性；患者被诊断试验错