[임상통계] Sample Size Estimation in Diagnostic Tests 관련 정리

Tea_Tasting_Lady
2022-05-23
조회수 86

Diagnostic accuracy and classification performance

진단 정확도/성능 관련 척도 

  • Accuracy

    • Sensitivity 민감도 = # True Positives/(#True Positives + #False Negatives)

    • Specificity 특이도 = # True Negatives/(#True Negatives + #False Positives)

      • Diagnostic test vs dichotomized gold standard 비교 가능

    • LR (Likelihood Ratios)

    • AUC (Area Under the ROC Curve )


Factors affecting on sample size for diagnostic accuracy

진단 정확도 표본수 산출에 영향을 미치는 요소들 

  • predetermined value from previous studies

    • 이전 연구에서 미리 정한 값들(성공기준 등)

  • confidence level(1-alpha) for statistical judgement

    • 통계적 판정과 관련된 신뢰도(1-alpha)

  • precision of estimates of sensitivity or specificity 

    • 민감도나 특이도의 추정치


Sample size for studies with binary test outcome

1. For adequate sensitivity/specificity 

  • 통계 가설 검정을 위한 표본수 계산식이 아님(* 검정력 고려하지 않음)

  • true value P(민감도 or 특이도)를 maximum marginal error d, (1-alpha)% (e.g, alpha = 5%, 1 - alpha = 95%) 신뢰구간의 추정에 필요한 n수를 계산하기 위한 공식임

  • 공식

  • Case와 Control의 수는 prevalence를 고려하여 정함

  • Ntotal = Ncontrols/(1-Prevalence)

  • Ncontrols = Ntotal - Ncases = Ntotal(1-Prevalence)


2. For testing sensitivity or specificity of single diagnostic test

  • 통계 가설  

    H0: Se = P0, H1: Se != P0 (or Se = P1)



  • 진단 검사가 민감도나 특이도의 특정 기준치(P0)를 만족하는 지 검정하기 위해 필요한 n수를 계산하는 공식


3. For comparing the sensitivity or specificity of two diagnostic tests

  • 두 Test(검사법)의 민감도(or 특이도) P1 vs P2를 비교

    • 통계 가설 H0: P1 = P2 vs H1: P1  != P2

  • Sample size formula


Sample size for studies of ROC index of accuracy

1. For estimating accuracy index

  • Sample Size Formula

2. For testing accuracy of quantitative diagnostic test of single modality

  • 통계 가설

    •  H0: AUC = AUC0 vs H1: AUC != AUC0 (i.e. AUC = AUC1)



  • Sample Size Formula


Reference

1. Hajian-Tilaki K. Sample size estimation in diagnostic test studies of biomedical informatics. J Biomed Inform. 2014 Apr;48:193-204. doi: 10.1016/j.jbi.2014.02.013. Epub 2014 Feb 26. PMID: 24582925. 


Sample Size 산출 기능을 제공하는 websites

https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx
https://cardiomoon.shinyapps.io/SampleSize/ 









































0 0

Data Chef.

datachef00@gmail.com

ⓒ 2020 Data Chef.

Hosting by I'M Datachef

Data Chef.
e-Mail

datachef00@gmail.com


Seoul, Korea  ㅣ  Biz License 000-00-00000  ㅣ Hosting by Datachef.