रिसीवर ऑपरेटिंग कैरेक्टरिस्टिक कर्व (ROC वक्र)

एक रिसीवर ऑपरेटिंग कैरेक्टरिस्टिक (ROC) वक्र प्रत्येक संभावित निर्णय सीमा पर एक परीक्षण की संवेदनशीलता को उसकी गलत-सकारात्मक दर (एक घटाव विशिष्टता) के विरुद्ध प्लॉट करता है। यह संक्षेप में बताता है कि एक निरंतर या क्रमिक माप पर निर्मित परीक्षण किसी भी एकल कट-ऑफ से स्वतंत्र रूप से, किसी स्थिति वाले और बिना स्थिति वाले लोगों के बीच कैसे अंतर करता है, और इसका संलग्न क्षेत्र उस अंतर को एक संख्या में संघनित करता है।

Definition

एक रिसीवर ऑपरेटिंग कैरेक्टरिस्टिक वक्र संवेदनशीलता (सही-सकारात्मक दर) बनाम गलत-सकारात्मक दर (एक घटाव विशिष्टता) का ग्राफ है, जिसे परीक्षण की निर्णय सीमा को उसकी पूरी सीमा में भिन्न करके ट्रेस किया जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि ROC वक्र को परिभाषित करती है, बताती है कि यह नैदानिक सीमा को स्वीप करके कैसे उत्पन्न होता है, वक्र के अंतर्गत क्षेत्र (AUC) को भेदभाव के एक सीमा-स्वतंत्र सारांश के रूप में वर्णित करती है, और सिग्नल डिटेक्शन सिद्धांत में इसकी उत्पत्ति को नोट करती है। यह एक कार्यप्रणाली संबंधी विषय है और किसी विशेष परीक्षण या सीमा के उपयोग पर सलाह नहीं देता है।

Key concepts

• संवेदनशीलता बनाम गलत-सकारात्मक दर व्यापार-बंद
• निर्णय सीमा (कट-ऑफ)
• वक्र के अंतर्गत क्षेत्र (AUC)
• सीमा-स्वतंत्र भेदभाव
• सिग्नल डिटेक्शन सिद्धांत
• प्रतिस्पर्धी परीक्षणों की तुलना

Mechanisms

एक निरंतर या क्रमिक स्कोर उत्पन्न करने वाले परीक्षण के लिए, प्रत्येक उम्मीदवार सीमा संवेदनशीलता और गलत-सकारात्मक दर का एक युग्म उत्पन्न करती है; इन युग्मों को सभी सीमाओं पर जोड़ने से इकाई वर्ग में ROC वक्र ट्रेस होता है। ऊपरी-बाएँ कोने को गले लगाने वाला वक्र मजबूत भेदभाव को इंगित करता है, जबकि विकर्ण संयोग से बेहतर नहीं होने वाले परीक्षण के अनुरूप होता है। वक्र के अंतर्गत क्षेत्र सभी सीमाओं पर प्रदर्शन को सारांशित करता है और इसकी व्याख्या इस संभावना के रूप में की जाती है कि परीक्षण एक यादृच्छिक रूप से चुने गए रोगग्रस्त विषय को एक यादृच्छिक रूप से चुने गए गैर-रोगग्रस्त विषय की तुलना में उच्च स्कोर प्रदान करता है। क्योंकि इसकी गणना संवेदनशीलता और विशिष्टता से की जाती है न कि पंक्ति-वार गणना से, वक्र और उसका क्षेत्र रोग की व्यापकता से स्वतंत्र रूप से भेदभाव का वर्णन करते हैं, हालांकि उपयोग के लिए एक ऑपरेटिंग सीमा का चयन अभी भी गलत सकारात्मक के लागतों को गलत नकारात्मक के विरुद्ध तौलने की आवश्यकता है। यह ढाँचा सिग्नल डिटेक्शन सिद्धांत से आता है, जहाँ हिट और गलत अलार्म के बीच समान व्यापार-बंद का विश्लेषण किया जाता है।

Clinical relevance

ROC विश्लेषण नैदानिक परीक्षणों की तुलना करने और यह जांचने के लिए एक मानक उपकरण है कि कोई निरंतर मार्कर किसी भी कट-ऑफ को ठीक करने से पहले रोगग्रस्त और गैर-रोगग्रस्त विषयों को कितनी अच्छी तरह अलग करता है। यह अवधारणा नैदानिक साक्ष्य के महत्वपूर्ण मूल्यांकन का समर्थन करती है; यह परीक्षण भेदभाव को दर्शाता है और व्यक्तिगत नैदानिक या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Epidemiology

ROC वक्र और उनके अंतर्गत क्षेत्र का व्यापक रूप से नैदानिक मार्करों और भविष्यवाणी मॉडल के भेदभावपूर्ण प्रदर्शन की रिपोर्ट करने और तुलना करने के लिए उपयोग किया जाता है। क्योंकि क्षेत्र भेदभाव को सारांशित करता है लेकिन अंशांकन या चुनी गई सीमा के व्यावहारिक परिणामों को नहीं, STARD जैसे रिपोर्टिंग मानक यह स्पष्ट विवरण को प्रोत्साहित करते हैं कि सीमाओं और सटीकता को कैसे निर्धारित किया गया था।

Evidence & guidelines

STARD विवरण नैदानिक सटीकता की रिपोर्टिंग को कवर करता है, जिसमें यह भी शामिल है कि परीक्षण सीमाओं और सटीकता उपायों जैसे कि ROC वक्र के अंतर्गत क्षेत्र को कैसे परिभाषित और रिपोर्ट किया जाता है।

History

ROC विश्लेषण की उत्पत्ति बीसवीं सदी के मध्य में विकसित सिग्नल डिटेक्शन सिद्धांत में हुई थी ताकि हिट और गलत अलार्म के बीच व्यापार-बंद को दर्शाया जा सके, और इसे 1970 के दशक में चिकित्सा निर्णय लेने और नैदानिक इमेजिंग के लिए अनुकूलित किया गया था। मेट्ज़ के 1978 के प्रतिपादन ने चिकित्सा के लिए इसके मूल सिद्धांतों को निर्धारित किया, हैनले और मैकनील के 1982 के पेपर ने वक्र के अंतर्गत क्षेत्र के अर्थ और सांख्यिकीय प्रबंधन को स्पष्ट किया, और स्वेट्स के 1988 के संश्लेषण ने ROC विधियों को नैदानिक सटीकता को मापने के लिए एक सामान्य दृष्टिकोण के रूप में तैयार किया।

Debates

क्या वक्र के अंतर्गत क्षेत्र परीक्षण प्रदर्शन का पर्याप्त सारांश है?

क्षेत्र सभी सीमाओं पर भेदभाव को संघनित करता है लेकिन अंशांकन और गलत सकारात्मक और गलत नकारात्मक की विभिन्न लागतों को अनदेखा करता है, इसलिए जब एक विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु मायने रखता है तो यह एक भ्रामक एकमात्र मानदंड हो सकता है।

Key figures

• Charles Metz
• James Hanley
• Barbara McNeil
• John Swets

Seminal works

• metz-1978
• hanley-mcneil-1982
• swets-1988

Frequently asked questions

ROC वक्र के अंतर्गत क्षेत्र का क्या अर्थ है?

यह वह संभावना है कि परीक्षण एक यादृच्छिक रूप से चुने गए रोगग्रस्त विषय को एक यादृच्छिक रूप से चुने गए गैर-रोगग्रस्त विषय की तुलना में उच्च स्कोर देता है; 0.5 कोई भेदभाव नहीं दर्शाता है और 1.0 पूर्ण अलगाव दर्शाता है।

एकल संवेदनशीलता और विशिष्टता के बजाय ROC वक्र का उपयोग क्यों करें?

एकल युग्म एक सीमा को ठीक करता है, जबकि ROC वक्र सभी सीमाओं पर पूरे व्यापार-बंद को दर्शाता है, जिससे परीक्षणों की तुलना की जा सकती है और एक ऑपरेटिंग बिंदु को जानबूझकर चुना जा सकता है।