• 제목/요약/키워드: ROC curve

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전산화단층촬영 영상에서 지방간의 감별진단을 위한 컴퓨터보조진단의 응용 (Application of Computer-Aided Diagnosis for the Differential Diagnosis of Fatty Liver in Computed Tomography Image)

  • 박형후;이진수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.443-450
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    • 2016
  • 본 연구는 복부 전산화단층촬영 영상을 이용하여 지방간환자의 영상을 질감특징분석과 ROC curve 분석을 하였으며, 컴퓨터보조진단시스템의 구현을 위한 실험적인 선형 연구로서 전산화단층촬영 영상에서 지방간의 객관적이고 신뢰성 있는 진단 정보를 의사에게 제공하고자 하였다. 실험은 정상 및 지방간 복부 전산화단층촬영 영상을 실험영상으로 하여 설정된 구역에 대한 wavelet 변환을 거쳐 질감의 특징값을 나타내는 6가지 파라미터로 통계적 분석 결과를 나타내었다. 그 결과 엔트로피, 평균밝기, 왜곡도는 90% 이상의 비교적 높은 인식률을 보였고, 대조도, 평탄도, 균일도는 약 70% 정도로 비교적 낮은 인식률을 나타내었다. ROC curve를 이용한 분석에서 6가지의 파라미터 모두 0.900(p=0.0001)이상을 나타내어 질환인식에 의미가 있는 결과를 나타내었다. 또한 6가지 파라미터에서 질환 예측을 위한 cut-off 값을 결정하였다. 이러한 결과는 향후 복부 전산화단층촬영 영상에서 질환 자동검출 및 최종진단의 예비 진단 자료로서 적용 가능할 것이다.

ROC(receiver operating characteristics) 해석 (Interpretation of Receiver Operating Characteristics (ROC))

  • 김재덕
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제30권3호
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    • pp.155-158
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    • 2000
  • 1. 일반방사선사진과 칼라화한 방사선사진의 비교에서 각각 필름에서 진단을 시행할 때 ROC해석법에서는 true positive fraction (TPF), false positive fraction (FPF)를 매개변수로 하고 있으므로 우선 두가지 필름형태에 대해 각각 따로 다음과 같이 평가한다. 2. 판정기준 병변없다 A, 거의 없다 B, 모르겠다 C, 거의 있다 D, 있다 E 먼저 일반방사선사진에서 실제로 병소가 총있는 것이 50, 총없는 것이 50인데 위 판정기준 각각에 대해(equation omitted) 3. 곡선만들기 a.횡축은 FPF 종축은 TPF로 한 그래프를 plot를 한다. sensitivity 17/50 specificity 26/50 accuracy 43/100 b. 곡선만들기 프로그램을 이용하여 곡선을 만들시에는 TPF를 a에 입력하고 PFP를 b에 입력한다. 이 plot을 그릴 수 있는 프로그램은 http://www.members.tripod.co.kr/jdakim 또는 http://www.chosun.ac.kr/∼jdakim의 홈페이지내 공개자료실에서 다운 받으실 수 있습니다. (equation omitted) 이 프로그램에서 입력할 a, b의 값은 (equation omitted) 위와같이 입력하여 얻어진 일반방사선사진에서의 판독 결과 얻어진 곡선이 그래프에서 곡선이 된다. 이와 같은 커브를 컬러화한 사진 판독에서 똑같이 시행하여 ROC곡선(윗곡선)을 만든 다음 두 곡선을 비교하여 아래면적이 더 큰 쪽이 병소 판독에 우수하다고 결론짓는다.

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ROC평가 방법을 이용한 CR과 DDR 흉부 영상의 비교 (The Evaluation of CR and DDR chest image using ROC analysis)

  • 박연옥;박연정;정은경;남소라;정지영;김희중
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.25-30
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 ROC를 이용하여 일반 촬영기기에 따른 영상의 질을 평가해보고자 함이다. 본 연구의 수행을 위하여 CR(Computed Radiography)과 DDR(Direct Digital Radiography)을 사용하였으며 피사체로 흉부 팬텀을 사용하였다. 각 기기에서 영상을 획득한 후 ROC평가를 이용하여 영상의 질 및 기기의 특성을 평가하였다. 조사 조건으로 관전압 120kVp와 관전류량 3.2 mAs를 이용하였고 SID(Source to Image Distance)는 180cm로 설정하였다. 팬텀의 심장, 폐야, 흉추부위에 병소를 표현하였으며 각 장비에서 획득한 영상의 질 및 기기의 특성을 파악하기 위하여 방사선학 전공자 29명을 대상으로 ROC평가를 실시하였다. ROC 평가 결과 DDR의 TPF(true positive fraction)는 0.552, FPF(false positive fraction)는 0.474, CR의 TPF는 0.629, FPF는 0.405로 나타났다. 본 연구 결과 CR의 영상이 DDR의 영상보다 더 나은 영상의 질을 나타내는 것을 확인하였다. 영상의 질의 확연한 차이의 원인은 DDR의 경우 enhance board의 미 삽입으로 인한 영상 후처리의 미수행이라고 사료된다. 추후 DDR의 enhance board의 삽입 후 영상의 후처리가 가미된 DDR영상의 질에 대한 연구가 필요하며 본 연구의 결과로 인하여 영상의 후처리가 임상의 판독에 있어서 매우 중요한 요소임을 확인할 수 있었다.

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오즈 곡선과 최적분류점 (Odds curve and optimal threshold)

  • 홍종선;오태규;오세현
    • 응용통계연구
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    • 제34권5호
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    • pp.807-822
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    • 2021
  • 오즈 곡선으로 설명이 가능한 정확도 측도들을 살펴보고, 오즈 곡선의 성질을 바탕으로 대안적인 최대 사각형 정확도 측도를 제안한다. 다양한 확률분포함수와 실증예제를 고려하여 정확도 측도들에 대응하는 분류점을 구하고, 분류점을 측정하는 통계량들을 비교하면서 특징을 토론한다. 그러므로 ROC 곡선 등과 유사하게 오즈 곡선으로부터도 최적분류점들을 발견하고 설명할 수 있으며, 최대사각형 측도는 이진 분류모형의 성능을 향상시킬 수 있는 정확도 측도로 활용할 수 있다.

절단함수를 이용한 AUC와 VUS (AUC and VUS using truncated distributions)

  • 홍종선;홍성혁
    • 응용통계연구
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    • 제32권4호
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    • pp.593-605
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    • 2019
  • ROC 곡선 아래 면적과 ROC 곡면 아래 부피를 이용하여 분류모형의 판별력을 측정하는 통계량인 AUC와 VUS에 관한 많은 연구가 있다. ROC 곡선을 구성하는 FPR과 TPR 모두에 제한을 두는 양방향 부분 AUC는 부분 AUC보다 더 효과적이고 정확하게 제안되었다. ROC 곡면에서도 부분 VUS 뿐만 아니라 세 방향 부분 VUS 통계량이 개발되었다. 본 연구에서는 ROC 곡선의 FPR과 TPR 모두에 제한된 두 개의 절단함수를 이용하여 확률 개념과 적분 표현으로 대안적인 AUC를 제안한다. 또한 이 AUC는 양방향 부분 AUC와 관계가 있음을 알 수 있다. ROC 곡면에서의 세 방향 부분 VUS도 절단함수를 이용하는 VUS와 관련되어 있음을 발견하였다. 그리고 이러한 대안적인 AUC와 VUS는 맨-휘트니 통계량으로 표현되고 추정된다. 정규분포와 확률표본을 기반으로 이들의 모수적인 추정 방법과 비모수적인 추정 방법을 탐색한다.

VUS and HUM Represented with Mann-Whitney Statistic

  • Hong, Chong Sun;Cho, Min Ho
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제22권3호
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    • pp.223-232
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    • 2015
  • The area under the ROC curve (AUC), the volume under the ROC surface (VUS) and the hypervolume under the ROC manifold (HUM) are defined and interpreted with probability that measures the discriminant power of classification models. AUC, VUS and HUM are expressed with the summation and integration notations for discrete and continuous random variables, respectively. AUC for discrete two random samples is represented as the nonparametric Mann-Whitney statistic. In this work, we define conditional Mann-Whitney statistics to compare more than two discrete random samples as well as propose that VUS and HUM are represented as functions of the conditional Mann-Whitney statistics. Three and four discrete random samples with some tie values are generated. Values of VUS and HUM are obtained using the proposed statistic. The values of VUS and HUM are identical with those obtained by definition; therefore, both VUS and HUM could be represented with conditional Mann-Whitney statistics proposed in this paper.

Receiver Operating Characteristic Curve Analysis of SEER Medulloblastoma and Primitive Neuroectodermal Tumor (PNET) Outcome Data: Identification and Optimization of Predictive Models

  • Cheung, Min Rex
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권16호
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    • pp.6781-6785
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    • 2014
  • Purpose: This study used receiver operating characteristic curves to analyze Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER) medulloblastoma (MB) and primitive neuroectodermal tumor (PNET) outcome data. The aim of this study was to identify and optimize predictive outcome models. Materials and Methods: Patients diagnosed from 1973 to 2009 were selected for analysis of socio-economic, staging and treatment factors available in the SEER database for MB and PNET. For the risk modeling, each factor was fitted by a generalized linear model to predict the outcome (brain cancer specific death, yes/no). The area under the receiver operating characteristic curve (ROC) was computed. Similar strata were combined to construct the most parsimonious models. A Monte Carlo algorithm was used to estimate the modeling errors. Results: There were 3,702 patients included in this study. The mean follow up time (S.D.) was 73.7 (86.2) months. Some 40% of the patients were female and the mean (S.D.) age was 16.5 (16.6) years. There were more adult MB/PNET patients listed from SEER data than pediatric and young adult patients. Only 12% of patients were staged. The SEER staging has the highest ROC (S.D.) area of 0.55 (0.05) among the factors tested. We simplified the 3-layered risk levels (local, regional, distant) to a simpler non-metastatic (I and II) versus metastatic (III) model. The ROC area (S.D.) of the 2-tiered model was 0.57 (0.04). Conclusions: ROC analysis optimized the most predictive SEER staging model. The high under staging rate may have prevented patients from selecting definitive radiotherapy after surgery.

Digora$\textregistered$ 영상시스템을 이용한 인접면 인공 치아우식병소의 진단능에 관한 연구 (A Study on the Diagnostic Detection Ability of the Artificial Proximal Caries by Digora$\textregistered$)

  • 오경란;최의환;김재덕
    • 치과방사선
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    • 제28권2호
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    • pp.415-433
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    • 1998
  • Digora system is an intraoral indirect digital radiography system utilizing storage phosphor image plate. It has wide dynamic range which allows it to decrease the patient s exposure time and may increase diagnostic ability through image processing (such as edge enhancement, grey scale conversion, brightness change, and contrast enhancement). And also, it can transmit and storage image information. The purpose of this study was to evaluate the diagnostic ability of artificial proximal caries between Conventional radiograph and Digora images(unenhanced image, brightness & contrast controlled image, and edge enhanced image). ROC(Receiver Operating Characteristic) analysis, paired t-tests, and F-tests were done for the statistical evaluation of detectability. The following results were acquired: 1. In Grade I lesions, the mean ROC areas of Conventional radiograph, Digora unenhanced image, Digora controlled image, and Digora edge enhanced image were 0.953, 0.933, 0.965, 0.978 (p>0.05). 2. In Grade II lesions, the mean ROC areas of Conventional radiograph, Digora unenhanced image, Digora controlled image, and Digora edge enhanced image were 0.969, 0.964, 0.988, 0.994. Among theses areas, there was just statistical significance between Diagnostic abilities of Digora edge enhanced image and Conventional radiograph (p<0.05). 3. In the Interobserver variability, the ROC curve areas of Digora edge enhanced image was lowermost in these areas, regardless of the Carious lesion depths. In conclusion, intraoral indirect digital system, Digora system, has the potential possibility as an alternative of Conventional radiograph in the diagnosis of proximal caries.

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고속도로 이용자의 승차감 평가특성 및 만족도 분석과 ROC 곡선을 이용한 평탄성 관리기준 적정성 검토 (Analysis of Riding Quality Acceptability and Characteristics of Expressway Users and Evaluation of MRI Thresholds using Receiver Operating Characteristic curves)

  • 이재훈;손덕수;류성우;김용원;박준영
    • 한국도로학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.35-44
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    • 2018
  • PURPOSES : The purpose of this research is to analyze the characteristics of panels that affect the evaluating results of riding quality and to evaluate the appropriateness of roughness management criteria based on ride comfort satisfaction. METHODS : In order to analyze the influence of panel characteristics of riding quality, 33 panels, consisting of civilians and experts, were selected. Also, considering the roughness distribution of the expressway, 35 sections with MRI ranging from 1.17 m/km to 4.65 m/km were selected. Each panel boarded a passenger car and evaluated the riding quality with grades from 0 to 10, and assessed whether it was satisfied or not. After removing outlier results using a box plot technique, 964 results were analyzed. An ANOVA was conducted to evaluate the effects of panel expertise, age, driving experience, vehicle ownership, and gender on the evaluation results. In addition, by using the receiver operating characteristics (ROC) curve, the MRI value, which can most accurately evaluate the satisfaction with riding quality, was derived. Then, the compatibility of MRI was evaluated using AUC as a criterion to assess whether the riding quality was satisfactory. RESULTS : Only the age of the panel participants were found to have an effect on the riding quality satisfaction. It was found that satisfaction with riding quality and MRI are strongly correlated. The satisfaction rate of roughness management criteria on new (MRI 1.6 m/km) and maintenance (MRI 3.0 m/km) expressways were 95% and 53%, respectively. As a result of evaluating the roughness management criteria by using the ROC curve, it was found that the accuracy of satisfaction was the highest at MRI 3.1-3.2 m/km. In addition, the AUC of the MRI was about 0.8, indicating that the MRI was an appropriate index for evaluating the riding quality satisfaction. CONCLUSIONS : Based on the results, the distribution of the panels' age should be considered when panel rating is conducted. From the results of the ROC curve, MRI of 3.0 m/km, which is a criterion of roughness management on maintenance expressways, is considered as appropriate.

Application of Joint Detection of AFP, CA19-9, CA125 and CEA in Identification and Diagnosis of Cholangiocarcinoma

  • Li, Yong;Li, Da-Jiang;Chen, Jian;Liu, Wei;Li, Jian-Wei;Jiang, Peng;Zhao, Xin;Guo, Fei;Li, Xiao-Wu;Wang, Shu-Guang
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권8호
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    • pp.3451-3455
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    • 2015
  • Objective: To explore the application of joint detection of serum AFP, CA19-9, CA125 and CEA in identification and diagnosis of cholangiocarcinoma (CC). Materials and Methods: The levels of serum AFP, CA19-9, CA125 and CEA of both 30 patients with CC and 30 patients with hepatocellular carcinoma (HCC) were assessed. Receiver operating characteristic (ROC) curves were used to evaluate the diagnostic effects of single and joint detection of those 4 kinds of tumor markers for CC. Results: The levels of serum CA19-9, CA125 and CEA in CC patients were higher than that in HCC patients,whereas that of serum AFP was significantly lower s. The area under ROC curve of single detection of serum AFP, CA19-9, CA125 and CEA were 0.05, 0.86, 0.84 and 0.83, with the optimal cutoff values of 15.4 ng/ml, 125.1 U/ml, 95.7 U/ml and 25.9 ng/ml, correspondingly, and the percentage correct single diagnosis was <79%. With joint detection, the diagnostic effect of combined AFP, CA19-9, CA125 and CEA was the highest, with an area under the ROC curve of 0.94 (95%CI 0.88~0.99). Conclusions: Single detection of serum CA19-9, CA125 and EA is not meaningful. The sensitivity, specificity, the rate of correct diagnosis and the area under ROC curve of joint detection of AFP, CA19-9, CA125 and CEA are highest, indicating that the joint detection of these 4 tumor markers is of great importance in the diagnosis of CC.