自由响应ROC方法与相应多读者多病例研究的分析
2021-10-09刘雪晴周晓华
刘雪晴 周晓华,2,3△
【提 要】 目的 本文旨在探讨自由响应ROC(free-response ROC,FROC)方法和变异FROC(alternative FROC,AFROC)方法相对传统ROC方法的优势与局限性,并提出生成平均AFROC曲线的非参数方法。方法 通过FROC曲线和AFROC曲线的定义,从理论角度阐述两种方法的联系与优缺点。阐述在MRMC研究中生成平均AFROC曲线的方法,并证明平均AFROC曲线下的面积与平均AFROC-AUC相等。在实际数据中应用以上方法并对结果进行比较。结果 与FROC曲线不同,不同的诊断试验产生的AFROC曲线具有相同的长度,因此能够进行多个曲线间的比较。平均AFROC曲线能够反映不同诊断试验的准确度大小,且与回归模型得到的结果一致。结论 FROC研究更适合涉及多病变检测和定位任务的诊断试验。改进后的AFROC曲线能解决原始FROC曲线不利于比较的问题。基于非参数方法得到的平均AFROC曲线能直观地反映出诊断准确度,可在进行诊断试验评价时辅助其他结果共同报告。
在传统的受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)方法中,阅片者为每个病例赋分,并判断其是否患病,而无需定位病变的位置[1]。对于涉及多病变的检测和定位的影像诊断试验的临床评价,使用ROC方法可能产生位置偏差,即患者被诊断为有病,但是病变的定位错误,导致灵敏度被高估[2]。已有研究提出了ROC的扩展方法,称为定位ROC(location-specific ROC)方法,包括LROC(localization ROC)法[3]、ROI(region-of-interest)法[4]和自由响应ROC(free-response ROC,FROC)法[5-6]。其中FROC研究更具灵活性,它把病变作为基本的诊断单位,并允许阅片者自由标记出所有的可疑区域。AFROC方法是对FROC分析的改进,它通过对正常病例中的所有假阳性标记得分取最大值,使得生成的曲线控制在单位区域中,有利于多个诊断试验的比较。……
