摘要
在生物医学研究中,经常需要采用一些诊断检验方法对患者是否患有某种疾病进行临床诊断。敏感度(即真实患病的个体被诊断检验为阳性的条件概率)和特异度(即不患病的个体被诊断检验为阴性的条件概率)常用于评价一个诊断检验方法的准确性。不同的诊断检验方法,其敏感度和特异度会有所不同,因而对不同的诊断检验方法进行等价性评价是一个重要的研究课题。 为了对不同诊断检验方法的准确性进行评价,常常需要无误判的金标准对患者是否真实患病进行诊断,但金标准检验通常有价格昂贵或对患者有副作用等不足,以及人道主义等原因导致不是所有的患者都能接受金标准检验。为此,人们常采用二阶段抽样方法对患者是否真实患病进行诊断。所谓二阶段检验是指,首先在第一阶段从感兴趣的总体中随机抽取一部分样本(比如 N 个)接受第一个诊断检验方法的诊断,其次再根据第一阶段的诊断结果再随机选取部分个体(比如 nlt;N)同时接受第二种诊断检验方法和金标准的核实检验。本文在二阶段抽样设计下,从敏感度和特异度的角度研究两种有误判的诊断检验方法的等价性评价问题。 本文考虑了两种二阶段抽样模型,即模型Ⅰ:第一阶段诊断为阳性的个体全部接受金标准和第二阶段的检验,而对于第一阶段诊断为阴性的个体随机抽取比例为 f的个体接受第二阶段的检验;模型Ⅱ:从第一阶段诊断为阳性和阴性的个体中分别以比例 f1和 f2随机抽取部分个体接受第二阶段的检验。基于这两种二阶段抽样模型,首先,提出了基于Wald检验统计量、逆双曲正切变换检验统计量和对数变换检验统计量的单个检验过程, Bonferroni和 Holm多重比较过程,以及基于 Wald同时检验统计量、对数变换同时检验统计量的同时检验过程。此外,还考虑了模型 Ⅰ小样本下基于 Bootstrap重抽样的同时检验过程。其次,通过蒙特卡罗模拟研究检验过程的经验犯第一类错误概率和经验功效评价检验过程的有效性。模拟研究表明:(1)Bonferroni和 Holm多重比较过程表现接近;(2)推荐模型Ⅰ核实比例 f 达到 0.7及以上,模型Ⅱ中核实比例 f1达到 0.7及以上、 f2达到 0.5及以上;(3)样本量较大(如N=500, 1000)时,上述检验过程都推荐使用;(4)模型Ⅰ小样本下推荐使用基于Bootstrap 重抽样的同时检验过程。最后,冠心病研究实例数据分析验证了本文方法的有效性。