이 계산기로 무엇을 할 수 있나요
진단검사 정확도 계산기는 2x2 혼동행렬(confusion matrix)을 역학과 생물통계학에서 널리 쓰이는 표준 지표로 변환해 줍니다. 민감도(sensitivity), 특이도(specificity), 위음성률(FNR), 위양성률(FPR), 양성예측도(PPV), 음성예측도(NPV), 유병률(prevalence)을 모두 구할 수 있습니다. 국가별 규정과 무관하게 전 세계 어디서나 동일한 수식을 사용하는 보편적인 도구입니다.
사용 방법
다음 네 가지 인원 수를 입력하세요. 실제로 질병이 있는 전체 인원, 그중 검사에서 양성으로 나온 인원, 질병이 없는 전체 인원, 그중 검사에서 음성으로 나온 인원입니다. 이 값들로부터 계산기는 행렬의 네 칸을 자동으로 도출합니다.
\(a\) (진양성) = 질병이 있으면서 양성으로 나온 인원, \(c\) (위음성) = 질병이 있는 전체 인원에서 \(a\)를 뺀 값, \(d\) (진음성) = 질병이 없으면서 음성으로 나온 인원, \(b\) (위양성) = 질병이 없는 전체 인원에서 \(d\)를 뺀 값입니다.
수식 설명
민감도
$$\text{민감도} = \frac{a}{a + c}$$는 검사가 질병을 얼마나 잘 찾아내는지를 나타냅니다. 특이도
$$\text{특이도} = \frac{d}{b + d}$$는 건강한 사람에서 질병을 얼마나 잘 배제하는지를 나타냅니다. 위음성률(FNR)
$$\text{FNR} = \frac{c}{a + c} = 1 - \text{민감도}$$위양성률(FPR)
$$\text{FPR} = \frac{b}{b + d} = 1 - \text{특이도}$$PPV
$$\text{PPV} = \frac{a}{a + b}$$는 검사 결과가 양성일 때 실제로 질병이 있을 확률이고, NPV
$$\text{NPV} = \frac{d}{c + d}$$는 결과가 음성일 때 실제로 건강할 확률입니다. 유병률
$$\text{유병률} = \frac{a + c}{a + b + c + d}$$는 표본에서 질병이 있는 사람의 비율로, PPV와 NPV에 큰 영향을 미칩니다.
계산 예시
질병이 있는 사람 100명(이 중 90명이 양성)과 질병이 없는 사람 1000명(이 중 950명이 음성)인 경우: \(a = 90\), \(c = 10\), \(d = 950\), \(b = 50\).
$$\text{민감도} = \frac{90}{100} = 0.9000 \ (90\%)$$$$\text{특이도} = \frac{950}{1000} = 0.9500 \ (95\%)$$$$\text{FNR} = 0.1000$$$$\text{FPR} = 0.0500$$$$\text{PPV} = \frac{90}{140} = 0.6429 \ (64.29\%)$$$$\text{NPV} = \frac{950}{960} = 0.9896 \ (98.96\%)$$$$\text{유병률} = \frac{100}{1100} = 0.0909 \ (9.09\%)$$자주 묻는 질문
왜 여기서 PPV가 민감도보다 훨씬 낮나요? 질병이 드물기 때문입니다(낮은 유병률). 유병률이 낮으면 위양성이 적더라도 진양성을 상대적으로 넘어서면서 PPV를 끌어내립니다. PPV와 NPV는 언제나 유병률에 좌우됩니다.
FNR과 FPR의 차이는 무엇인가요? FNR은 검사가 놓치는 질병 보유자의 비율이고, FPR은 건강한 사람을 잘못 양성으로 표시하는 비율입니다.
어떤 항목이 0이면 어떻게 되나요? 질병이 있는 사람, 질병이 없는 사람, 양성 검사 또는 음성 검사가 하나도 없으면 해당 비율은 수학적으로 정의되지 않으므로 빈칸으로 남습니다.
