采用SROC曲线评价我国唐氏综合征产前筛查方法的效果

* / 十一五0科技支撑计划项目(项目编号: 2006BAI05A01) v通信作者:唐智柳, Email: zlt ang@ shmu. edu. cn 采用 SROC 曲线评价我国唐氏综合征产前筛查方法的效果* 复旦大学公共卫生学院医院管理教研室( 200032) 韩 鹏 陈英耀 唐智柳v =提 要> 目的 在通过收集 20 年来国内唐氏综合征产前筛查情况发表的文献, 利用 SROC 曲线方法 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 唐氏综 合征产前筛查的效果。方法 以/唐氏综合征0、/ 产前筛查0和/ 产前诊断0为主 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 词, 对5中国生物医学文献数据库6 1987 ~ 2007 年 20 年的文献进行检索, 纳入文献收集数据,利用 SAS81 1软件制作 SROC 曲线。结果 根据 SROC 曲线, 可以分 析其筛查方法的最佳临界点,可以比较同一筛查方法的不同研究以及比较不同的筛查方法的效果。结论 SROC 曲线方 法可应用于唐氏综合征产前筛查方法的评价, 其结果对筛查方法的正确选取有一定的意义。 =关键词> SROC 唐氏综合征 筛查 灵敏度和特异度是评价诊断性试验最重要和最基 本的指标。ROC曲线是反映敏感度和特异度连续变 量的综合指标。ROC 曲线真阳性率为纵坐标, 假阳性 率为横坐标,在坐标上由无数个临界值求出的无数对 真阳性率和假阳性率作图构成,计算 ROC曲线下面积 AUCROC来评价诊断效率,曲线上最接近左上角的一 点的坐标就表示这一试验的敏感度和特异度112。对 同一检测指标的多个不同试验进行 Meta 分析, 可根 据它们比值比的权重, 用一条 ROC 曲线表示出来, 这 条曲线称为 SROC曲线, 从这条 SROC 曲线得到该组 研究的敏感度和特异度112。本文就是通过对近 20年 的文献进行筛选, 对相关数据收集整理并利用 SROC 曲线方法分析唐氏综合征产前筛查的效果。 资料与方法 11 文献的筛选 ( 1)文献纳入/排除 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ¹文献应为非综述类;非介绍技术、介绍筛查其他 染色体疾病类; 非经济学类;非信件、社论、专家意见、 会议记录,摘要等。 º文献必须同时 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 筛查和诊断的策略和结果; 文章要含有的筛查策略包括(必须含其中的一种或几 种) : ( 1) 母亲年龄; ( 2) 孕中期两联筛查 ( AFP 和 HCG) ; ( 3)孕中期三联筛查( AFP、HCG 和 uE3) ; ( 4) 孕中期四联筛查( AFP、HCG、uE3和 inhibin A) ; ( 5)颈 部半透明层厚度测量 ( NT ) ; ( 6) 孕早期的血清筛查 ( PAPPA 和游离HCG) ; ( 7) 孕早期颈部半透明层厚度 测量和孕早期的血清筛查( NT、PAPPA、HCG)122。 文章须具备的结果: 必须要有筛查人数, 诊断人 数,筛查结果,诊断结果, 结果中具体的例数, 筛查诊断 阳性率,截断值; 可以含有漏诊, 诊断为其他染色体疾 病,筛查阳性但是拒绝诊断而产下唐氏综合征胎儿数 量,假阳性率等重要指标。 »研究 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 :可以包括观察性研究、队列研究、病 例对照研究。 ¼样本量: 文献中研究的筛查例数要在 300例以 上。 ½观察时期: 要有明确的观察时期(如 1999 年 1 月至 2004年 12月) ( 2)检索策略 以/唐氏综合征0、/产前筛查0和/产前诊断0为主 题词,对5中国生物医学文献数据库61987~ 2007年 20 年的文献进行检索, 共检索到 409篇相关文献。 21 统计方法的应用 ( 1) SROC 曲线回归模型的建立112 诊断试验检测的结果为阳性与阴性, 资料可列成 四格表形式(表 1)。需评价的诊断试验与金标准比较 有四个可能结果,其中两个是正确的,即病例被诊断为 阳性(真阳性, a)和对照被诊断为阴性(真阴性, d ) ;两 个是错误的,即对照被诊断为阳性(假阳性, b )和病例 被诊断为阴性(假阴性, c)。 真阳性率( true posit ive rate, TPR) (灵敏度)是病 例被正确诊断为阳性的概率, 即 TPR= a/ ( a + c) ( 1 - TPR) = c/ ( a + c )为假阴性率或漏诊率。假阳性率 ( false positive rate, FPR) , 也称为误诊率, 它等于( 1- 特异度) , 是对照被错误诊断为阳性的概率, 即 FPR= b/ ( b+ d ) , ( 1- FPR) = d / ( b+ d )为真阴性率或特 异度。 表 1 诊断试验资料的 2 @ 2 四格表 诊断结果 / 金标准0病例 对照 合计 阳性 阴性 合计 a (真阳性) b(假阳性) a+ b c(假阴性) d (真阴性) c+ d a+ c b+ d a+ b+ c+ d= N SROC曲线的直线回归模型为 #481# 中国卫生统计 2008年 10月第 25卷第 5期 D C = A + B @ S 上式中 D C = In 真阳性率 @ 真阴性率 假阳性率 @ 假阴性率 S = In 真阳性率 @ 假阳性率真阴性率 @ 假阴性率 ( 2) SROC 曲线相关参数在唐氏综合征产前筛查 的体现 故欲得到 SROC曲线,就要知道假阳性率或假阴 性率这样的重要数值,在唐氏综合征产前筛查中, 假阳 性率和假阴性率的计算方法如下: 假阳性率= 假阳性例数所有的非患者 = 筛查阳性例数- 诊断阳性例数筛查总人数- 诊断阳性例数 假阴性率= 假阴性例数所有的患者 = 漏诊的例数/ (漏诊的例数+ 筛查阳性拒绝 诊断生下唐氏的例数+ 诊断阳性的例数) ( 3) SROC 曲线的制作 采用加权和非加权方法来绘制曲线。 非加权法是一般的统计方法, 其基本思想是使实 测值与估计值之差(残差)的平方和最小, 求解参数 A 与B。该方法没有考虑原研究的样本含量大小问题。 加权法利用了样本含量大小的信息, 用对数优势 比 D 的方差的倒数为权重。其基本思想是经权重加 权的残差平方和最小求解参数。 对收集到的数据采用 SAS811软件来计算并绘制 SROC曲线。 结 果 11 文献资料的纳入和汇总 文献检索共检出409篇相关文章。对所有的文章进 行阅读和分析,对照纳入标准逐一筛选,并对报告同一研 究的文献进行归并,最终有 54篇文章符合纳入标准。 对这 54篇文章进行评阅,摘录包括地点、时间、孕 期、筛查策略、筛查方法、截断值、DS 筛查人数、就诊孕 妇、35 岁以上人数、筛查 DS 阳性人数、筛查其他阳性 人数、接受产前诊断人数、DS诊断人数、其他疾病诊断 人数、漏诊 DS、筛查阳性拒绝诊断者分娩 DS、诊断技 术、随访情况、DS筛查假阳性率、DS筛查假阴性率、灵 敏度、特异度等信息。 21 不同筛查方法的效果比较 54篇文献中应用了 5种筛查策略,具体情况见表 2。(后两种筛查策略由于样本例数太少, 故没有进行 SROC方法) 31 运用 SAS软件, 应用加权和非加权计算回归方 程132 表 2 不同产前筛查策略灵敏度和假阳性率文献汇总 策略 篇数 例数 灵敏度中位数 均数 假阳性率 中位数 均数 AFP+ freeBhCG 31 191214 1100 0190 0106 0106 AFP+ BhCG 9 25876 1100 0193 0107 0106 AFP+ BhCG+ uE3 7 37993 1100 0179 0106 0107 PAPPA 4 13309 1100 0193 0107 0107 孕早中期联合 3 6144 1100 1100 0109 0109 总计 54 274536 1100 0189 0106 0106 对收集到的数据进行汇总分析, 其中为 0的数值 和缺失的数值, 为了避免计算方差倒数时出现分母为 0的情况, 所以对这三个研究的 a、b、c、d 采用增加 015的校正, 具体结果见表 3、4、5。权重即方差的倒数 可以表示为: W = [ var( D ) ] - 1= ( 1/ a+ 1/ b+ 1/ c+ 1/ d ) - 1 表 3 AFP+ freeBhCG法唐氏综合征产前筛查的 灵敏度与 1- 特异度 文献数 a b c d TPR FPR 权重 W 1 3 166 015 1659 01857143 01090959 01427358 2 8 33 015 11343 01941176 01002901 01463953 3 1 218 015 2093 01666667 01094331 01332772 4 24 369 015 5066 01979592 01067893 01489099 5 3 362 1100 3756 01750000 01087907 01748300 6 015 26 015 763 110000 01032953 01247539 7 5 398 2 10889 01714286 01035262 11423276 8 1 127 015 2352 01666667 01051230 01332414 9 2 109 015 1956 01800000 01052785 01398456 10 10 995 015 15631 01952381 01059846 01475948 11 015 204 015 2719 11000000 01069791 01249671 12 2 295 015 5453 01800000 01051322 01399429 13 4 248 015 4124 01888889 01056725 01443602 14 1 130 015 3253 01666667 01038427 01332447 15 2 585 015 7929 01800000 01068710 01399707 16 1 208 015 2603 01666667 01073995 01332757 17 015 47 015 1160 01500000 01038940 01248624 18 4 216 015 2780 01888889 01072096 01443461 19 3 166 015 3026 01857143 01052005 01427407 20 6 1838 2 28315 01750000 01060956 11498698 21 3 1412 015 11760 01857143 01107197 01428426 22 1 158 015 2617 01666667 01056937 01332589 23 2 207 1 2379 01666667 01080046 01664341 24 1 255 015 4170 01666667 01057627 01332872 25 1 458 015 4002 01666667 01102691 01333063 26 4 1233 015 16249 01888889 01070530 01444272 27 3 217 015 3465 01857143 01058935 01427674 28 5 631 1 8690 01833333 01067697 01832155 29 1 322 3 3528 01250000 01083636 01748099 30 3 157 1 2841 01750000 01052368 01746238 31 5 512 015 5225 01909091 01089245 01454103 表 4 AFP+ BhCG 法唐氏综合征产前筛查的 灵敏度与 1- 特异度 文献数 a b c d TPR FPR 权重 W 1 3 29 1 808 017500 01034648 01730432 2 1 130 015 2858 01666667 01043507 01332442 3 1 100 015 1724 01666667 01054825 01332162 4 1 75 015 1034 01666667 01067628 01331752 5 7 585 1 5257 0187500 01100137 01873548 6 6 137 015 1860 01923077 01068603 01459875 7 1 01 5 015 4131 01666667 01000121 01199990 8 3 01 5 015 3268 01857143 01000153 01230753 9 2 65 015 1587 018000 01039346 01397454 #482# Chinese Journal of H ealth S tatist ics, Oct 2008, Vol. 25, No. 5 表 5 AFP+ BhCG+ uE3 法唐氏综合征产前筛查的 灵敏度与 1- 特异度 文献数 a b c d TPR FPR 权重 W 1 7 597 4 10693 01636364 01052879 21 534047 2 3 525 015 8237 01857143 01059918 01 42820 3 1 40 015 1269 01666667 01030558 01330492 4 2 63 1 2310 01666667 01026549 01659498 5 1 458 015 4002 01666667 01102691 01333063 6 2 151 1 1101 01666667 01120607 01663336 7 1 384 015 3167 01666667 01108139 01333009 41 利用 SAS软件绘制 SROC曲线 绘制出来的 SROC曲线见图 1、2、3。 图 1 AFP+ freeBhCG加权和非加权法的 SROC 曲线 图 2 AFP+ BhCG 加权和非加权法的 SROC 曲线 结论与讨论 11 同一诊断指标的多个研究的敏感度和特异度 在对同一诊断指标的多个研究进行 SROC曲线分 析后,可求得这一诊断性试验的合并敏感度和特异度, 应用方法与 ROC曲线一样, 曲线上最靠近左上角的一 点的坐标, 即为该指标最好的敏感度和特异度位 置142。 图 3 AFP+ BhCG+ uE3 加权和非加权法的 SROC 曲线 这里 AFP+ freeBhCG法用加权法计算的曲线最 佳点为灵敏度在 90%的情况下, 特异度为 90% ,非加 权法计算和加权法所得曲线大致重合。AFP+ BhCG 法用加权法计算的曲线最佳点为灵敏度在 85%的情 况下, 特异度为 95%, 非加权法计算的曲线最佳临界 点为灵敏度 78% ,特异度为 95%, 加权法明显优于非 加权法。AFP+ BhCG+ uE3 法加权法计算的曲线最 佳点为灵敏度在 87%的情况下, 特异度为 98% ,非加 权法计算的曲线最佳临界点为灵敏度 88%, 特异度为 98% ,两者相差不多。 21 同一组内各研究的比较 以 SROC曲线为界,左侧(包括线上)的研究优于 右侧的研究, 且越靠近左上角的研究, 诊断准确性越 高152。 从图 1可以看出,以 SROC曲线为界,靠左侧的散 点所属的文献, 其产前筛查的准确性是高于右侧散点 所属文献的。 31对同一疾病使用两种以上指标的敏感度和特 异度进行比较 SROC曲线下面积, 曲线下面积越大,越接近 110, 诊断的真实性是越高的。接近 015, 诊断的真实性越 低,这样就可以对同一疾病使用两种以上指标的敏感 度和特异度进行比较。首先是对每种指标进行 Meta 分析,将得到的同样刻度坐标的两条或多条 SROC 曲 线放在同一坐标上, 越靠近左上角者,其诊断准确性越 高。 笔者对这三种筛查方法制作了其 SROC 曲线, 比 较得出 AFP+ freeBhCG法的曲线下面积最大, 重合后 曲线在最左上角,说明其准确性最佳,效果最好,这与 聂良华等112研究的结果一致。 41 不足之处 AFP+ BhCG 法和 AFP + BhCG+ uE3 法做出的 SROC曲线不规则, 散点也不在曲线上, 可能是和例数 过少有关,其真实性有待进一步研究验证。 The Application of ROCCurve to Evaluate the Prenatal Screening of Down. s Syndrome in China Han Peng, Chen Y ingyao, T ang Zhiliu . D epar tment of Hosp ital Managment, School of Public H ealth, Fudan Univ ersity (200032) , Shanghai =Abstract> Objective T he paper presents systematic review of 20 years of screen ing of Dow n. s syn drome in China, the use of SROC curve m ethod of choice for screen ing methods for analysis; w ith a view to further study Dow n syndrome have some reference. Methods Check the 5 the Chinese biomed ical sci ence cul tu ral heri tage database6 w ith th e topic w ords / Dow n. s syndrome0, / S creening0 and/ Diagnose0 from 1987 to 2007, use the standard rules to screen all the passages and pick out the related infor- mation of the passages that are reservat ion, use SAS8. 1 softw are to make SROC curve. Results Use SROC curve to analyze the ef fect iveness of the m ethod and compare the ef fectiveness of dif f erent methods. Conclusion (下转第 486页) #483# 中国卫生统计 2008年 10月第 25卷第 5期 急性高原病发生与否, 其诊断判别的符合度达 90%, 应该说在本研究内模型的精度还是很高的。研究结果 还建立了多因素与急性高原病发病之间的非线性模 型,进一步表明所选因素与急性高原病发病之间确实 存在着复杂的非线性关系,而文献132主要证明本研究 所选因素中的部分因素与急性高原病症状评分之间存 在线性关系。但是, 值得一提的是, 因为某些原因, 本 研究只是利用在某一海拔高度诊断结果建立起来的, 而且只是跟踪研究了少部分人员, 至于其他海拔高度 以及大量人员是否适合该模型,其判断的符合度如何, 精确度如何,以及是否还可以增加其他判断指标, 还有 待进一步探讨。另外, 该模型只能判断是否会得急性 高原病,对于所得急性高原病的类型还无法确定, 而且 每一指标对急性高原病发病影响程度的大小,也无法 应用该模型获得。尽管有上述不足,但不可否认, 研究 结果表明, 在一定程度上 BP 网络模型从多因素角度 为定量判断进驻高原人群是否会患急性高原病提供了 一种可能,其现实意义还是很大的。当然,进一步的研 究是非常必要的,其结果也在期待中。 Diagnosing and Analyzing Acute Mountain Sickness According to Mult-i indications with BP Algorithm You H aiyan. Depar tment of Medical Ser vice, I nstitute of H igh A ltitude Medicine , Third M ilitary Medical University (400038) , Chongqing =Abstract> Objective To analyze and discuss the relat ions be- tw een the physiological mult-i indicat ions and acute mountain sickness ( AMS) according to the result s studied already.Methods A total of 50 m en w ere en rolled in this study. At plain, the chest volum e, the pulmonary funct ion, the physiological responses to hypoxia etc. w ere surveyed. The symptom of AMS w ere diagnosed according as the criterions, af ter the sub- jects arrived at 3 658 m above sea leve1 by plan e. BP Algorithm w as used to check out the relat ions betw een this physiological indicat ions and AMS. Re- sults The result s of BP netw ork studying an d t raining are highly accord w ith the fact s, and the forecast precision of established BP netw ork is 90% . Conclusion A certain extent , BP netw ork model can provide a method for quant itative judgm ents the relat ions betw een th e physiological mult-i indica- t ions and AMS, and take on very st rongly signif icance. =Key words> Acute mountain sickness; Mult-i indications; BP algor ithm; Diagnosing 参 考 文 献 11高钰琪,主编.高原军事医学.重庆出版社, 2005, 05. 21焦李成,主编.神经网络系统理论. 西安:西安电子科技大学出版社, 1990, 10. 31黄庆愿,高钰琪,等.急性高原反应相关因素的多元线性回归分析. 第 三军医大学学报, 2006, 28( 12) : 1269-1272. 41周利锋,高尔生,金丕焕. BP神经网络与 logistic 回归对比初探.中国 卫生统计, 1998, 15( 1) : 1- 4. (上接第 483页) T he SROC curve method can be applied to prenatal screening for Dow n. s syndrom e, it has important significance for select ing the correct methods of screening. =Key words> SROC; Down. s syndrome; Scr eening 参 考 文 献 11聂良华,沈其君. SROC曲线方法及其在唐氏综合征筛查试验中的应 用.中国卫生统计, 2005, 22( 3) : 130-132. 21陈英耀主编.中国出生缺陷的疾病负担和预防策略的经济学评价. 上 海:复旦大学出版社, 2007, 107-109. 31方积乾主编. 现代医学统计学. 北京: 人民卫生出版社, 2002, 182- 195. 41Moses LE, S hapiro D, Littenberg B. Combining independent studies of a diagnostic test into a summary ROC curve: Data-analyt ic approaches and some additional considerations. Stat Med, 1993, 12( 14) : 1293- 1316. 51刘关键,吴泰相.诊断性试验的 Meta分析 SROC曲线法介绍.中国循 征医学杂志, 2003, 3( 1) : 41- 43. #486# 中国卫生统计 2008年 10月第 25卷第 5期