jofinЖурнал инфектологииJournal Infectology2072-6732IPO “АIDSSPbR"10.22625/2072-6732-2016-8-4-36-45jofin-525Research ArticleОригинальные исследованияOriginal ResearchРОЛЬ И МЕСТО ЛОГИСТИЧЕСКОЙ РЕГРЕССИИ И ROC-АНАЛИЗА В РЕШЕНИИ МЕДИЦИНСКИХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ЗАДАЧTHE ROLE AND PLACE OF LOGISTIC REGRESSION AND ROC ANALYSIS IN SOLVING MEDICAL DIAGNOSTIC TASKГригорьевС. Г.GrigoryevS. G.

Григорьев Степан Григорьевич – старший научный сотрудник, доктор медицинских наук, профессор.

Тел.: 8(812)292-34-79, Санкт-Петербург, e-mail: gsg_rj@mail.ru

Saint Petersburg

gsg_rj@mail.ruЛобзинЮ. В.LobzinYu. V.

Лобзин Юрий  Владимирович – директор,мдоктор медицинских наук, профессор, академик РАН, заслуженный деятель науки РФ.

Тел.: 8(812)234-60-04, Санкт-Петербург, e-mail: niidi@niidi.ru

Saint Petersburg

niidi@niidi.ruСкрипченкоН. В.SkripchenkoN. V.

Скрипченко Наталья Викторовна – заместитель директора по научной, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ.

Тел.: 8(812)234-38-22, Санкт-Петербург, e-mail: snv@niidi.ru

Saint Petersburg

snv@niidi.ruНаучно-исследовательский институт детских инфекцийРоссияScienсе Research Institute of Children’s InfectionsRussian Federation201631122016843645Copyright © Григорьев С.Г., Лобзин Ю.В., Скрипченко Н.В., 20162016Григорьев С.Г., Лобзин Ю.В., Скрипченко Н.В.Grigoryev S.G., Lobzin Y.V., Skripchenko N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.niidi.ru/jofin/article/view/525

Диагностика, наряду с профилактикой и лечением, является основой медицинской науки и  практики. За свою  историю медицина накопила множество диагностических  методов различных  заболеваний  и  патологических состояний. Тем не  менее, и в настоящее время разрабатываются и рекомендуются к применению новые тесты, методы и инструменты. В качестве методов оценки их  диагностической способности используются такие показатели, как  чувствительность и специфичность, которые определяются на основе построения четырехпольных таблиц сопряженности или  метода ROC-анализа  с  построением  ROC-кривой (Receiveroperatingcharacteristic). Четырехпольная таблица  используется в случае оценки метода, который подтверждает или  отрицает диагноз – качественный показатель. ROC-кривая, являясь графиком, позволяет дать  оценку качеству модели по разделению двух  классов на основе определения точки  отсечения непрерывного или дискретного количественного признака.

В статье представлен метод  логистической регрессии в качестве инструмента по разработке математико-статистической модели прогноза вероятности наступления интересующего исследователя события при наличии двух  возможных  вариантов исхода. В качестве инструмента оценки качества модели избран и детально описан метод ROC-анализа. Возможности названных методов продемонстрированы на  реальном примере создания и оценки эффективности (чувствительности и специфичности) модели прогноза вероятности развития  у детей с атопическим дерматитом осложнения в форме пиодермита.

Diagnostics, equally with  prevention and  treatment, is a basis of medical science and practice. For its history the medicine  has accumulated a great variety  of diagnostic methods for different diseases and  pathologic conditions. Nevertheless, new  tests,  methods and  tools are being  developed and recommended to application nowadays. Such  indicators as sensitivity and  specificity which  are defined on the basis  of fourfold contingency  tables   construction or  ROC-analysis method with  ROC  – curve  modelling (Receiver operating characteristic) are used  as the  methods to estimate the  diagnostic capability. Fourfold  table  is used  with  the purpose to estimate the method which confirms or denies the diagnosis, i.e. a quality indicator. ROC-curve, being a graph, allows making the estimation of model  quality by subdivision of two classes  on the  basis  of identifying the  point  of cutting off a continuous or discrete quantitative attribute.

The method of logistic regression technique is introduced as a tool to develop some  mathematical-statistical forecasting model  of probability of the event the researcher is interested in if there are two possible variants of the outcome. The method of ROC-analysis is chosen and described in detail as a tool to estimate the  model  quality. The capabilities of the named methods are demonstrated by a real example of creation  and  efficiency estimation (sensitivity and  specificity) of a forecasting model  of probability of complication development in the form of pyodermatitis in children with  atopic dermatitis.

математико-статистическая модельлогистическая регрессияROC-анализчувствительность диагностического методаспецифичность диагностического методаатопический дерматитmathematical-statistical modellogistic regressionROC-analysissensitivity of diagnostic methodspecificity of diagnostic methodatopic dermatitisReferencesЕрмоленко, К.Д. Прогнозирование функциональных заболеваний органов пищеварения у реконвалесцентов ротавирусной инфекции / К.Д. Ермоленко, Н.В. Гончар, С.Г. Григорьев // Материалы всероссийского ежегодного конгресса «Инфекционные болезни у детей: диагностика, лечение и профилактика». СПб., 2016 // Журнал инфектологии. – 2016. – Т. 8, Приложение № 3. – С. 65–66.Ermolenko KD, Gonchar NV, Grigor’yev SG . Prognozirovanie funktsional’nykh zabolevaniy organov pishchevareniya u rekonvalestsentov rotavirusnoy infektsii [ Forecasting of Digestion Functional Diseases in Rotavirus Infection Reconvalescent Patients]. In: Infektsionnye bolezni u detey: diagnostika, lechenie i profilaktika [Infectious Diseases in Children: Diagnostics, Treatment and Prevention]. Materials of Russian annual congress. – Saint Petersburg (Russia), 2016. Zhurnal infektologii. 2016; V 8, Suppl. 3: 65-6. (in Russian).Кострыкина, Л.Н. Роль инфекционного фактора при атопическом дерматите у детей / Л.Н. Кострыкина : дис…. канд.мед.наук. – СПб., 2007. – 154 с.Kostrykina LN. Rol’ infektsionnogo faktora pri atopicheskom dermatite u detey [Role of Infectious Factor in Case of Atopic Dermatitis in Children] [Dissertation]. Saint Petersburg; 2007. 154 p.( in Russian).Юнкеров, В.И. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований / В.И. Юнкеров, С.Г. Григорьев, М.В. Резванцев. – 3-е изд., доп. – СПб.: ВМедА, 2011. – 318 с.Yunkerov VI, Grigor’yev SG, Rezvantsev MV. Mathematical-Statistical Data Processing in Medical Research. 3-rd edition, supplemented. Saint Petersburg: Military Medical Academy;2011. 318 p. (in Russian).Hosmer D.W. Applied Logistic Regression, 2nd ed. / D.W. Hosmer, S. Lemeshow – N.-Y.: Wiley, 2000. – 375 с.Hosmer DW, Lemeshow S. Applied Logistic Regression. 2nd ed. N.-Y.: Wiley; 2000. 375 р.Паклин Николай , https://basegroup.ru/users/nikolaypaklinPaklin N. [cited 2016 oct16]Avaliable from: https://basegroup.ru/users/nikolay-paklin.Файнзильберг, Л.С. Гарантированная оценка эффективности диагностических тестов на основе усиленного ROC-анализа / Л.С. Файнзильберг, Т.Н. Жук // Управляющие системы и машины. – 2009. – № 5. – С. 3–13.Faynzil’berg LS, Zhuk TN. Upravlyayushchie sistemy i mashiny. 2009; 5: 3-13(in Russian).Fawcett T. ROC Graphs: Notes and Practical Considerations for Researchers / T. Fawcett. – Kluwer Acad. Publ., 2004. – 38 р.Fawcett T. ROC Graphs: Notes and Practical Considerations for Researchers. Kluwer Acad. Publ;2004. 38 p.Каримов, Р.Н. Статистика для врачей, биологов и не только… : монография.-в 2 ч. / Р.Н. Каримов, Ю.Г. Шварц. – Саратов: Сарат. гос. мед. ун-т, 2007, 2010. – Ч.1. – 200 с. – Ч.2. – 204 с.Karimov RN, Shvarts YuG. Statistics for Doctors, Biologists and Not Only for Them…: monograph work: in 2 parts. Saratov: Saratov State Medical University; 2007, 2010. (in Russian).Себер, Дж. Линейный регрессионный анализ / Дж. Себер. – М.: Мир, 1980. – 456 с.Seber Dzh. Linear Regression Analysis. Мoscow; 1980. 456 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.