Likelihood-Based Nonparametric Receiver Operating Characteristic Curve Analysis in the presence of Imperfect Reference Standard
In diagnostic studies, researchers frequently encounter imperfect reference standards with some misclassified labels. Treating these as gold standards can bias receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. To address this issue, we propose a novel likelihood-based method under a nonparametric density ratio model. This approach enables the reliable estimation of the ROC curve, area under the curve (AUC), partial AUC, and Youden's index with favorable statistical properties. To implement the method, we develop an efficient expectation-maximization algorithm algorithm. Extensive simulations evaluate its finite-sample performance, showing smaller mean squared errors in estimating the ROC curve, partial AUC, and Youden's index compared to existing methods. We apply the proposed approach to a malaria study.
Analyse non paramétrique de la courbe caractéristique d'exploitations du récepteur basée sur la vraisemblance en présence d'une norme de référence imparfaite
Dans les études diagnostiques, les chercheurs sont souvent confrontés à des normes de référence imparfaites avec certaines étiquettes mal classées. Le fait de les traiter comme des étalons de référence peut fausser l'analyse de la courbe ROC (receiver operating characteristic). Pour résoudre ce problème, nous proposons une nouvelle méthode basée sur la vraisemblance dans le cadre d'un modèle de rapport de densité non paramétrique. Cette approche permet une estimation fiable de la courbe ROC, de l'aire sous la courbe (AUC), de l'AUC partielle et de l'indice de Youden avec des propriétés statistiques favorables. Pour mettre en œuvre la méthode, nous développons un algorithme efficace de maximisation de l'espérance. Des simulations approfondies évaluent sa performance sur un échantillon fin, montrant des erreurs quadratiques moyennes plus faibles dans l'estimation de la courbe ROC, de la SSC partielle et de l'indice de Youden par rapport aux méthodes existantes. Nous appliquons l'approche proposée à une étude sur le paludisme.
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