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地特三等申論題 110年 [衛生行政] 流行病學

第 一 題

📖 題組:
請使用接收者操作特徵曲線(receiver operating characteristic curve, ROCC),分析由環境與遺傳因子衍生而得之綜合危險分數對胃癌發生的鑑別能力,並得到下表的數據。請依下列狀況回答問題: (每小題 5 分,共 40 分) (一)ROCC 的 X 軸與 Y 軸各為何? (二)由數據判定,此綜合危險分數對胃癌發生是否具有顯著的鑑別能力? (三)以數據判定,那個分數切點對胃癌發生具有最高的鑑別能力? (四)最高鑑別力之分數切點的 Youden Index 為何? (五)使用最佳分數切點分類胃癌,此時資料的 kappa 一致度為何? (六)假如真陰率為鑑別力最重要的考量,則真陽率不低於 70%的條件下,最佳分數切點為何? (七)假如對胃癌的鑑別力要求較低的偽陰率,在 Youden Index>65%的狀況下,最佳分數切點為何? (八)說明下列數據中,LR+的意義為何? [表格數據略,詳見圖片] N= 1,286. LR+ and LR-: Positive and negative likelihood ratio. ROCC area: 0.9014; standard error:0.0085. 95% confidence interval:[0.88477, 0.91797]
題組圖片
📝 此題為申論題,共 8 小題

小題 (一)

ROCC 的 X 軸與 Y 軸各為何?

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回想 ROC 曲線的定義,它是在不同切點下用來評估診斷工具鑑別力的圖形。Y軸代表真陽性率(即敏感度),X軸代表偽陽性率(即 1 - 特異度)。

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X 軸:1 - 特異度(1 - Specificity),即偽陽性率(False Positive Rate)。 Y 軸:敏感度(Sensitivity),即真陽性率(True Positive Rate)。

小題 (二)

由數據判定,此綜合危險分數對胃癌發生是否具有顯著的鑑別能力?

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判斷檢驗工具是否具備顯著鑑別力,應檢視其 ROC 曲線下面積(AUC,即題幹的 ROCC area)的 95% 信賴區間。若信賴區間的下限大於 0.5(不包含 0.5 的隨機猜測基準線),即代表該工具在統計上具有顯著的鑑別能力。

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【解答】是,具有顯著的鑑別能力。 【推導】 一、判斷基準:接收者操作特徵曲線下面積(AUC,即題目的 ROCC area)代表工具的整體鑑別力。完全無鑑別力(隨機猜測)的基準值為 0.5,若其 95% 信賴區間(CI)不包含 0.5,即代表具有統計上顯著的鑑別能力。

小題 (三)

以數據判定,那個分數切點對胃癌發生具有最高的鑑別能力?

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決定最佳分數切點最常用的方法為計算尤登指數(Youden Index),即「敏感度(Sensitivity) + 特異度(Specificity) - 1」。將表格中各切點的數據代入公式計算,找出指數最大值所在的切點即可得到最高鑑別能力的位置。

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【解題關鍵】評估最佳分數切點最常用的指標為尤登指數(Youden Index),公式為:Youden Index = Sensitivity + Specificity - 1。 【解答】 依據表格數據,計算各切點之尤登指數(以百分比表示,即 Sensitivity% + Specificity% - 100%):

小題 (四)

最高鑑別力之分數切點的 Youden Index 為何?

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考生首先需回想 Youden Index 的計算公式:敏感度(Sensitivity) + 特異度(Specificity) - 1。接著從表格數據中,分別計算各切點的 Youden Index,找出最大值即為本題所求的最高鑑別力數值。

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【解題關鍵】計算 Youden Index = 敏感度(Sensitivity) + 特異度(Specificity) - 1,其最大值所在之處即為最高鑑別力的切點。 【解答】 計算:

小題 (五)

使用最佳分數切點分類胃癌,此時資料的 kappa 一致度為何?

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看到這題先尋找「最佳分數切點」,即 Youden Index 最大處(Cutpoint >= 6)。接著回想 Kappa 一致度的公式,由於需要實際盛行率才能計算觀察與期望一致率,在題目未提供的情況下,應主動點出條件不足,並以「假設盛行率 50%」推導出 Kappa 恰好等於 Youden Index 作為解題與得分亮點。

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【解題關鍵】計算 Kappa 值需先找出最佳切點(Youden Index 最大處),並在缺乏盛行率數據下,透過假設盛行率 50% 來推導 Kappa 值與 Youden Index 的等價關係。 【解答】 Step 1:找出最佳分數切點

小題 (六)

假如真陰率為鑑別力最重要的考量,則真陽率不低於 70%的條件下,最佳分數切點為何?

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先進行流行病學名詞轉換:真陽率對應「敏感度(Sensitivity)」,真陰率對應「特異度(Specificity)」。接著依據題目條件從表格篩選出敏感度 ≧ 70% 的所有切點,再從中挑選出特異度最高者即為最佳切點。

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【解題關鍵】真陽率即為敏感度(Sensitivity),真陰率即為特異度(Specificity)。 【解答】 Step 1:篩選真陽率條件

小題 (七)

假如對胃癌的鑑別力要求較低的偽陰率,在 Youden Index>65%的狀況下,最佳分數切點為何?

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先釐清「偽陰率」與敏感度(Sensitivity)的關係:偽陰率 = 1 - 敏感度,要求較低的偽陰率即代表要求較高的敏感度。接著計算表格中各切點的 Youden Index(Sensitivity + Specificity - 1),篩選出大於 65% 的候選切點,最後從中挑選敏感度最高者即為最佳切點。

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【解題關鍵】應用尤登指數(Youden Index)公式篩選條件,並利用偽陰率與敏感度的互補關係找出最佳切點。 【解答】 計算:

小題 (八)

說明下列數據中,LR+的意義為何?

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回憶陽性概似比 (LR+) 的公式:敏感度 / (1 - 特異度)。將其意義轉化為白話文:有病者測出陽性的機率是無病者測出陽性機率的幾倍。最後結合題目情境,套入「胃癌」與「危險分數切點」來具體解釋其診斷價值。

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「LR+」為陽性概似比(Positive likelihood ratio),其公式為:敏感度 / (1 - 特異度),即真陽性率除以偽陽性率。 於本題數據中,其意義包含: (1) 實質含意:表示「真正罹患胃癌的患者,其危險分數大於等於該切點(判定為陽性)的機率」,是「未罹患胃癌者,其危險分數大於等於該切點(判定為偽陽性)的機率」的幾倍。

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