Alıcı İşlem Karakteristiği Eğrisi
Bir alıcı işlem karakteristiği (ROC) eğrisi, bir testin duyarlılığını, olası her karar eşiğinde yanlış pozitif oranına (bir eksi özgüllük) karşı çizmektedir. Bu eğri, sürekli veya sıralı bir ölçüme dayalı bir testin, belirli bir kesme noktasından bağımsız olarak, bir duruma sahip olan ve olmayan kişiler arasında nasıl ayrım yaptığını özetler ve eğrinin altında kalan alan, bu ayrımı tek bir sayıya yoğunlaştırır.
Tanım
Alıcı işlem karakteristiği eğrisi, bir testin karar eşiği tüm aralığı boyunca değiştirildiğinde izlenen duyarlılık (gerçek pozitif oranı) ile yanlış pozitif oranı (bir eksi özgüllük) arasındaki grafiktir.
Kapsam
Bu madde, ROC eğrisini tanımlamakta, tanısal eşiğin taranmasıyla nasıl oluşturulduğunu açıklamakta, eğri altındaki alanı (AUC) eşikten bağımsız bir ayrım özeti olarak tanımlamakta ve sinyal algılama teorisindeki kökenlerine değinmektedir. Bu, metodolojik bir konudur ve belirli bir testin veya eşiğin kullanımına dair tavsiye içermemektedir.
Anahtar kavramlar
- Duyarlılık ve yanlış pozitif oranı arasındaki değiş tokuş
- Karar eşiği (kesme noktası)
- Eğri altındaki alan (AUC)
- Eşikten bağımsız ayrım
- Sinyal algılama teorisi
- Rakip testlerin karşılaştırılması
Mekanizmalar
Sürekli veya sıralı bir skor üreten bir test için, her aday eşik bir duyarlılık ve yanlış pozitif oranı çifti verir; bu çiftlerin tüm eşikler boyunca birleştirilmesi, birim kare içinde ROC eğrisini çizer. Sol üst köşeye yakın bir eğri güçlü bir ayrımı gösterirken, köşegen, şanstan daha iyi olmayan bir teste karşılık gelmektedir. Eğri altındaki alan, tüm eşikler üzerindeki performansı özetler ve rastgele seçilmiş hasta bir deneye, rastgele seçilmiş hasta olmayan bir deneye göre daha yüksek bir skor atama olasılığı olarak yorumlanmaktadır. Eğri ve alanı, satır bazında sayımlardan ziyade duyarlılık ve özgüllükten hesaplandığı için, hastalık prevalansından bağımsız olarak ayrımı tanımlar; ancak kullanım için bir çalışma eşiği seçmek, yanlış pozitiflerin maliyetlerini yanlış negatiflerin maliyetleriyle karşılaştırmayı gerektirmektedir. Bu çerçeve, isabetler ve yanlış alarmlar arasındaki benzer değiş tokuşun analiz edildiği sinyal algılama teorisinden gelmektedir.
Klinik önem
ROC analizi, tanısal testleri karşılaştırmak ve sürekli bir belirtecin, herhangi bir kesme noktası belirlenmeden önce hasta olan ve olmayan denekleri ne kadar iyi ayırdığını incelemek için standart bir araçtır. Bu kavram, tanısal kanıtların eleştirel değerlendirmesini desteklemektedir; test ayrımını karakterize eder ve bireysel tanısal veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Epidemiyoloji
ROC eğrileri ve altındaki alan, tanısal belirteçlerin ve tahmin modellerinin ayırt edici performansını raporlamak ve karşılaştırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Alan, ayrımı özetlese de kalibrasyonu veya seçilen bir eşiğin pratik sonuçlarını özetlemediği için, STARD gibi raporlama standartları, eşiklerin ve doğruluğun nasıl belirlendiğine dair net bir açıklama yapılmasını teşvik etmektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
STARD bildirimi, test eşiklerinin ve ROC eğrisi altındaki alan gibi doğruluk ölçütlerinin nasıl tanımlandığı ve raporlandığı da dahil olmak üzere tanısal doğruluğun raporlanmasını kapsamaktadır.
Tarihçe
ROC analizi, yirminci yüzyılın ortalarında isabetler ve yanlış alarmlar arasındaki değiş tokuşu karakterize etmek için geliştirilen sinyal algılama teorisinde ortaya çıkmış ve 1970'lerde tıbbi karar verme ve tanısal görüntülemeye uyarlanmıştır. Metz'in 1978 tarihli açıklaması, tıp için temel ilkelerini ortaya koymuş, Hanley ve McNeil'in 1982 tarihli makalesi, eğri altındaki alanın anlamını ve istatistiksel işlenmesini açıklığa kavuşturmuş ve Swets'in 1988 tarihli sentezi, ROC yöntemlerini tanısal doğruluğu ölçmek için genel bir yaklaşım olarak çerçevelemiştir.
Tartışmalar
- Eğri altındaki alan, test performansının yeterli bir özeti midir?
- Alan, tüm eşikler boyunca ayrımı yoğunlaştırır ancak kalibrasyonu ve yanlış pozitifler ile yanlış negatiflerin farklı maliyetlerini göz ardı eder, bu nedenle belirli bir çalışma noktasının önemli olduğu durumlarda yanıltıcı tek bir kriter olabilir.
Öne çıkan isimler
- Charles Metz
- James Hanley
- Barbara McNeil
- John Swets
İlgili konular
Temel eserler
- metz-1978
- hanley-mcneil-1982
- swets-1988
Sıkça sorulan sorular
- ROC eğrisi altındaki alan ne anlama gelmektedir?
- Bu, testin rastgele seçilmiş hasta bir deneye, rastgele seçilmiş hasta olmayan bir deneye göre daha yüksek bir skor verme olasılığıdır; 0.5 ayrım olmadığını, 1.0 ise mükemmel ayrımı göstermektedir.
- Neden tek bir duyarlılık ve özgüllük yerine ROC eğrisi kullanılmaktadır?
- Tek bir çift, bir eşiği sabitlerken, ROC eğrisi tüm eşikler boyunca tüm değiş tokuşu gösterir, bu da testlerin karşılaştırılmasına ve bir çalışma noktasının bilinçli olarak seçilmesine olanak tanır.