針對特定疾病,下列何種分析最適合用於同時評估多個檢測標誌的優劣?
詳細解析
本題觀念:
本題目在考查各種統計分析方法在評估診斷標誌(biomarker)或檢測方法表現上的適用性。重點是比較多個檢測標誌同時評估其敏感性(sensitivity)、特異性(specificity)及整體辨識能力(overall discriminatory power)的最佳工具。
選項分析
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選項A 簡單直線迴歸(simple linear regression)
簡單直線迴歸用於描述並量化兩個連續變數之間的線性關係,依迴歸線最小平方法(ordinary least squares)估計斜率和截距(en.wikipedia.org)。迴歸分析關注預測值與實際值之間的差異,而非檢測工具的敏感性或特異性,無法生成 ROC 曲線或比較多個標誌的診斷性能。因此不適用於本題所述「同時評估多個檢測標誌優劣」的需求。 -
選項B 接受者操作特性曲線(ROC curve)
ROC 曲線以假陽性率(1–specificity)為橫軸、真陽性率(sensitivity)為縱軸,可視化不同閾值下診斷試驗的性能。曲線下面積(AUC)可作為單一標誌或綜合模型的整體辨識力指標;不同標誌的 AUC 亦可直接比較,落點越接近 1 表示辨識能力越佳(en.wikipedia.org)。若對同一受試者使用多個標誌,可透過比較各自 ROC 曲線或其 AUC 值,甚至在對應 specificity 或 sensitivity 水準下做配對 ROC 曲線檢定(paired ROC test),以同時評估多個檢測標誌的優劣(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。符合題意。 -
選項C Bland–Altman 圖
Bland–Altman 繪製兩種測量方法對同一樣本的平均值與差值散點圖,並以 ±1.96 SD 作為一致性(agreement)上下限,用以判斷兩方法間是否可互換(en.wikipedia.org)。該圖重點在評估「量測一致性」和系統性偏差,非診斷測試敏感性/特異性的評估工具,故不能用於比較多個生物標誌對疾病的辨識能力。 -
選項D 相關係數(correlation coefficient)
相關係數(如 Pearson’s r、Spearman’s rho)衡量兩個連續變數之間的線性(或單調)關聯程度,數值範圍介於 –1 至 +1,接近 ±1 表示強線性關係(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。相關係數不區分診斷真陽性與假陽性,無法直接反映檢測方法的敏感度和特異度,亦無 AUC 概念,因此不適用於檢測標誌性能評估。
答案解析
ROC 曲線最適合用來同時評估並比較多個診斷標誌的整體表現。可透過比較各標誌的曲線下面積(AUC)或在相同敏感度/特異度水準下做配對檢定,以全面掌握各標誌的優劣。其他方法僅能評估變數關聯性(迴歸、相關)、量測一致性(Bland–Altman),並不適合診斷準確度比較。因此正確答案為選項 B:接受者操作特性曲線(ROC curve)。
核心知識點
- 敏感性(sensitivity)與特異性(specificity)的定義與計算
- ROC 曲線:繪製原理、AUC 解讀、部分 AUC(pAUC)概念
- 多標誌比較:AUC 直接比較、配對 ROC 曲線檢定
- 簡單直線迴歸(Simple Linear Regression)與相關係數(Correlation Coefficient)的應用限制
- Bland–Altman 圖在方法比較研究中評估量測一致性(agreement)的角色