Optimales Design für Referenzkurven in der medizinischen Diagnostik

In der medizinischen Diagnostik spielen Referenz- oder Normwertkurven eine wichtige Rolle zur Detektion pathologischer Abweichungen, die auf eine Erkrankung oder eine Schädigung hinweisen. Derartige Referenzkurven werden auf der Basis von Messungen bei gesunden Probanden erstellt. Bei der Erstellung ist sowohl die Variabilität innerhalb einzelner Probanden als auch zwischen verschiedenen Probanden zu berücksichtigen, um valide Vorhersagebereiche zu erhalten. Hierzu können geeignete hierarchische Modelle verwandt werden, die die wesentlichen Charakteristika der für die Diagnostik benutzten Zielgröße in Abhängigkeit von einer oder mehrerer Kovariablen beschreiben. Ziel des vorliegenden Projekts ist es, im Hinblick auf die Sensitivität des resultierenden diagnostischen Verfahrens Kalibrierungsexperimente so zu planen, dass möglichst präzise Referenzbereiche unauffälliger Abweichungen bestimmt werden können.

Optimal Design for Reference Curves in Medical Diagnostics

In medical diagnostics, reference curves play an important role for the detection of pathological deviations which give an indication for a disease or a damage. Such reference curves are determined on the basis of measurements made at healthy test persons. When reference curves are created, both the variability within individual test persons as well as the variability between distinct test persons are to be taken into account in order to obtain valid reference regions. To achieve this, suitable hierarchical models can be employed which describe the essential characteristics of the response variable used for the diagnostics in dependence on one or more covariates. The aim of the present project is to design calibration experiments in such a way that most precise reference regions are obtained for deviations without pathological findings with respect to the sensitivity of the resulting diagnostic test.