76AM94第76回 診療放射線技師国家試験 過去問

医療画像情報学医療画像画像評価

雑音中に信号を含む画像 100 枚と雑音のみの画像 100 枚を観察し信号検出を 行い表のような刺激-反応マトリクスを得た。 陽性的中率〈PPV〉に最も近いのはどれか。

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正解: 3

正答

3

この問題のポイント

この問題では、刺激-反応マトリクスから 陽性的中率〈PPV:positive predictive value〉 を求めます。

PPV は、観察者が「信号あり」と判断したもののうち、実際に信号があった割合です。

式は次の通りです。

PPV = 真陽性 ÷(真陽性 + 偽陽性)

画像の表では、

  • 真陽性:70
  • 偽陽性:20

なので、

PPV = 70 ÷(70 + 20)= 70 ÷ 90 ≒ 0.78

となります。

解説

表は、刺激と反応の組合せを示しています。

刺激には次の 2 種類があります。

  • 信号+雑音:実際に信号がある画像
  • 雑音:実際には信号がない画像

反応には次の 2 種類があります。

  • 信号あり:観察者が信号を検出したと判断
  • 信号なし:観察者が信号を検出しなかったと判断

表を診断能評価の用語に対応させると、次のようになります。

  • 信号+雑音を「信号あり」と判定:真陽性〈TP〉= 70
  • 信号+雑音を「信号なし」と判定:偽陰性〈FN〉= 30
  • 雑音を「信号あり」と判定:偽陽性〈FP〉= 20
  • 雑音を「信号なし」と判定:真陰性〈TN〉= 80

陽性的中率〈PPV〉は、陽性と判定されたものの中に、実際の陽性がどれだけ含まれるかを表します。

この問題では、観察者が「信号あり」と反応した画像は、

70 + 20 = 90 枚

です。

そのうち、本当に信号があった画像は 70 枚です。

したがって、

PPV = 70 / 90

PPV ≒ 0.777...

最も近い選択肢は 0.78 です。

ひっかけポイント
感度と陽性的中率を混同しないようにします。
感度は「実際に信号がある画像のうち、信号ありと判定できた割合」なので、70 ÷(70 + 30)= 0.70 です。
この問題で問われているのは感度ではなく 陽性的中率〈PPV〉 です。

選択肢の確認

1.誤り。
0.70 は、真陽性 70 を実際に信号がある画像 100 枚で割った値です。これは感度に相当します。PPV ではありません。

2.誤り。
0.73 は、PPV = 70 ÷(70 + 20)で得られる値ではありません。分母の取り方を誤った可能性があります。

3.正しい。
陽性的中率は、真陽性 ÷(真陽性 + 偽陽性)です。70 ÷(70 + 20)= 70 ÷ 90 ≒ 0.78 となります。

4.誤り。
0.80 は、真陰性 80 を雑音画像 100 枚で割った値であり、特異度に相当します。PPV ではありません。

5.誤り。
0.85 は、この表から求める陽性的中率とは一致しません。PPV の分母は「信号あり」と反応した全数、つまり 70 + 20 です。

覚えるポイント

  • 陽性的中率〈PPV〉 は、陽性判定のうち本当に陽性だった割合です。
  • PPV = TP ÷(TP + FP) です。
  • この問題では、TP = 70、FP = 20 です。
  • PPV = 70 ÷ 90 ≒ 0.78 です。
  • 感度は 70 ÷(70 + 30)= 0.70、特異度は 80 ÷(20 + 80)= 0.80 です。

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