应用 ROC曲线确定TSH诊断甲状腺功能亢进的最佳临界值和可疑值范围

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1、应用ROC曲线确定TSH诊断甲状腺功能亢进的最佳临界值和可疑值范围黄利锋 指导老师 骆方军摘要目的使用ROC曲线法评价TSH对甲状腺功能亢进的诊断价值，确定TSH诊 断甲亢的最佳临界值并估计可疑值范围。 方法 以临床确诊的37 例甲状腺功能亢进病人和 65例对照组的TSH检测值作为数据源，用SPSS11.5绘制ROC曲线。结果 曲线下面积 为0.913,说明TSH检测对甲状腺功能亢进具有较好的诊断价值。通过ROC曲线，确定TSH 诊断甲状腺功能亢进的最佳临界点为0.908 mIU/L,可疑值范围(0.23-1.30)mIU/L。结论TSH 临界值和可疑范围的确定有利于减少误诊率，特别是检测值位

2、于可疑值范围时，需结合临床 及其他检测指标。关键词 ROC 曲线；甲状腺功能亢进；促甲状腺激素The Optimal Operating Point and Doubtable Value Interval of TSH in Diagnosing Hyperthyroidism by Receive Operating Characteristic Curve. HUANG Li-feng coach LUO Fang-junAbstract Objective To evaluate the value of TSH in diagnosing hyperthyroidism.by opt

3、imal operating point and doubtable value interval. Methods ROC curve with SPSS11.5.was drawn.according to data from patients with hyperthyroidism and control group. Results The area under the curve was 0.913 with a high statistical significance. The optimal operating point was 0.908. And the doubtab

4、le value interval was (0.23-1.30) mIU/L. Conclusion TSH is an ideal index to diagnose hyperthyroidism. Optimal operating point and doubtable value interval of TSH can reduce diagnose in error ,especially when the data of TSH lies in the doubtable value interval . Key words ROC curve ; hyperthyroidis

5、m; TSH甲状腺功能亢进症(hyperthyroidism)的诊断，目前除临床表现外主要依靠实验室检査中 以血清 TSH 检测最为重要。现今临床应用的参考值范围大多来自国外资料。为更好地协助 临床诊断甲状腺功能亢进，我们应用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC曲线)评价TSH，旨在为诊断甲状腺功能亢进提供其最佳临界值和可疑值范围。1 材料与方法1.1 对象 收集浙江省诸暨市人民医院2006年8月9 月份首次临床确诊为甲状腺功能亢进 的 37 例患者作为病例组，其中男 15 例，女 22 例，年龄 18 60 岁，平均年龄

6、41 岁。对照 组为该院同期门诊体检无发现异常者65 例，其中男20 例，女 45例，年龄同在1860岁， 平均年龄38 岁。1.2 主要仪器与试剂 罗氏 E170，TSH 原装试剂盒。1.3方法 真空管肘静脉采血，2 h内分离血清。血清TSH检测采用电化学发光免疫法。1.4 ROC曲线的构建 病例组与对照组全部资料录入Access整理，统计分析及绘制ROC曲 线使用 SPSS11.5。2 结果21统计描述65例健康人与37例临床确诊甲亢病人血清TSH检测值见表1,对照组与病 例组TSH值有显著差异（PV0.01）。表1 对照组与病例组TSH检测值组别例数均数标准差中位数最大值最小值对照组65

7、1.630.8881.593.910.075病例组370.3480.4980.0791.730.005合计1021.170.9871.013.910.0052.2 ROC曲线 曲线下面积为0.913，与A=0.5比较，差异有统计学意义（PvO.01）。见图1。2.3 确定临界值 选择上图曲线上最靠近左上方的点，根据统计结果中各可能切点的灵敏和特异度，计算Youden指数。以Youden指数最大的切点为临界点，确定TSH诊断甲亢 的最佳临界值为0.908 mlU/L。该点灵敏度0.838，特异度0.815, Youden指数0.653，阳 性拟然比 4.53。2.4 估计可疑值范围 在 SPSS

8、 得到的 ROC 曲线（折线）上手工绘制出一条光滑曲线， 尽量与原折线重合。至此我们很容易看出ROC曲线的大致走势，曲线下部陡峭，中部稍平 缓，上部平缓。 ROC 曲线下部，真阳性率快速上升，而假阳性率缓慢上升；经过第一个转 折点（0.70， 0.03）后，即曲线中部，真阳性率上升速度减缓，假阳性率上升速度加快，说 明两种人群重叠程度增大；再经过第二个转折点（0.92， 0.27），真阳性率上升速度又一次减 缓，假阳性率快速上升，说明两种人群重叠程度减小。故可疑值范围选择在该两转折点之间 较合适，其间包含较多重叠。根据统计结果，该两点对应界点为0.23 mIU/L和1.3 mIU/L， 即可疑

9、值范围是（0.23-1.3） mIU/L。两点灵敏度和特异度见表2。表 2 可疑值范围最小值与最大值的灵敏度和特异度表界点灵敏度特异度0.23 mIU/L0.700.971.3 mIU/L0.920.733 讨论ROC曲线广泛用于医学诊断试验的性能评价。它是通过改变诊断界点，获得多对真阳 性率（TPR）和假阳性率（FPR）,以FPR为横坐标，TPR为纵坐标，绘制ROC曲线，计算 与比较曲线下面积，以此反映诊断性试验的诊断价值。 ROC 曲线将灵敏度与特异度结合起 来分析，是一种全面、准确评价诊断性试验的有效工具。 1995 年美国国家临床实验室标准 化委员会（NCCLS）正式批准了 “应用RO

10、C曲线图评价实验室检验项目的临床准确性指导 原则”现今，它已是循证检验医学必不可少的应用方法3。ROC曲线更重要的功能是确定 诊断性试验的最佳临界值和可疑值范围。一个理想的临界点应使该试验的灵敏度和特异度都 达到 100%，即把病人与非病人完全划分开。然而实际情况中，病人与非病人的生理生化指 标总是存在重叠区域，它使诊断性试验的灵敏度与特异度在坐标图上呈现相反方向的改变趋 势。即灵敏度上升的同时特异度下降4。为了更好地辅助临床诊断，我们以曲线上尽量靠近 左上方Youden指数最大的切点为最佳临界点。该点正是保证一定灵敏度和特异度的情况下 使临床诊断的准确性最高的界点。并根据曲线走势结合切点的灵

11、敏度和特异度估计出一个可 疑值范围，它即代表病人与非病人的重叠区域。对 TSH 诊断甲亢的 ROC 曲线分析结果，曲线下面积 0.913 ，说明该试验具有重要的临 床意义。从ROC曲线我们得到了最佳临界值0.908 mIU/L，以TSH0.908 mIU/L作为临界 值诊断甲亢，其灵敏度为0.838,特异度为0.815，以此TSH诊断甲亢的准确性达到最高。 但是完全以此去区分甲亢与非甲亢，仍然会因为病人与非病人区间的重叠使临床产生一些误 诊。为此我们用ROC曲线我们估记出了一个可疑值范围(0.23-1.30) mIU/L，因为标本量的原 因，我们只能做此估记。在该范围内，甲亢人群与健康人群存在重叠，即TSH检测值在该 范围内的个体是可疑对象，尚不能仅此判断其是否患有甲亢，需要临床作进一步证实。参考文献1 潘宝骏、张锡彬等.SPSS中的ROC曲线分析用于检验、诊断方法的评价.海峡预防医 学杂志,2003: 9(3):16-202 陈卫中、倪宗瓒等.用ROC曲线确定最佳临界点和可疑值范围.现代预防医学,2005,32(7)：729-7303 李萍、刘关键. 循证检验与诊断. 上海医学检验杂志，2003,18(3)：187-1914 刘平语.用ROC曲线做医学检验的诊断学试验评价.中华医学丛刊杂志，2002,2(10)：69-70