의학박사 학위를 마치고 1999년 하반기에 통계학을 공부하기 위해 동국대학교 통계
학과를 찾았다. 검사결과를 주로 수치적으로 다루는 진단검사의학 전공자인 나는 의과
대학에서 배울 수 있는 의학통계학보다 더 기초적인 통계학을 배우고 싶었다. 동국대학
교는 내가 근무하는 서울아산병원에서 자동차로 20분이면 갈 수 있는 거리에 있었기 때
문에 근무시간 이후에 가서 공부하기에 알맞은 곳이었다. 이 책의 공동 책임저자이신
이관제 교수님은 그렇게 인연이 맺어졌다. 생물통계학을 전공하신 분이라 기꺼이 나의
석사 지도교수가 되어 주셨고, 학위기간 이후에도 지금까지 늘 친밀한 형님같이 나를
인도해 주고 계시다. 석사학기 동안 나 때문에 대부분의 수업시간들이 야간이나 주말로
옮겨졌다. 그래서 같이 공부했던 학생들에게 많은 불편을 끼쳤는데, 그런 불편을 감내
해준 학생들에게 이 책을 출판하며 감사의 마음을 전하고 싶다.
이 책은 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) 가이드라인의 하나인 평가
프로토콜(evaluation protocol, EP)에 대한 나의 2006년 대학원 강의 내용을 체계적으로
정리한 것이다. 이 책의 공동 책임저자인 안홍엽 교수는 대학원 수업 중간 중간에 통계
학에 대해 특강을 해주셨는데 그 내용이 이 책의 기초통계학 부분에 스며들어 있다. 통
계학에서 적절한 주제를 고르기 위해 대학원 수업 몇 달 전부터 평가 프로토콜에 대한
세미나가 개최된 것은 두말할 것도 없다. 이 책의 공동저자인 황상현 교수가 거의 매주
CLSI 평가 프로토콜을 정리하여 통계학 교수와 여러 명의 통계학 석박사 학생들 앞에서
발표를 하였다. 통계학적인 지식이 부족할 수밖에 없는 의학 전공자로서는 결코 쉬운
일이 아니었겠지만 늘 성실히 준비하여 토론할 수 있도록 해준 덕분에 이 책의 기초가
놓여졌다. 두 분의 통계학 교수도 진단검사의학 분야의 얘기를 묻기도 하고 통계학 부
분을 아주 쉬운 언어로 잘 설명해 주기도 하셨는데, 그것이 황상현 교수나 내게 큰 배
움이 되었다. 이 책은 당시의 배움을 나누기 위해 쓴 것이라 해도 과언이 아니다. 서로
머리말
vi
다른 분야의 전문가들이 함께 모여 각자의 장벽을 허물어 가며 새 분야를 함께 개척해
가는 것은 서로에게 신선한 도전이었고 큰 배움이 되었던 것 같다.
그리고 이 책의 공동저자인 최성은 선생은 동국대학교에서 통계학 석사를 마치고, 현
재 내 밑에서 의과학 박사과정을 밟고 있다. 이 책에는 통계학 관련 수식의 이해를 돕
기 위해 수식에 숫자를 대입하여 직접 풀어보는 과정을 많이 넣었다. 이는 매우 많은
시간이 드는 작업이었는데 최성은 선생이 꼼꼼히 그 일을 감당해 주었다. 이현진 선생
도 몇 몇 장에서 그러한 일을 감당해 주었다. 이 책이 통계학 수식을 꺼리는 의생물학
전공자들에게 혹 도움이 되고 쉽게 느껴진다면 이는 두 사람의 노고 덕분이라 할 것이다.
최근 국내에서도 첨단 진단의약품들이 만들어지면서 적절한 평가 가이드라인을 만들
어야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 첨단 진단의약품에 대한 평가 가이드라인은 CLSI
에서 쉽게 찾아 인용할 수 있는 것이 아니다. 따라서 진단검사의학 전문가와 통계학자
그리고 일선 공공기관이 학술적인 협력 체제를 구축하여 대처해 나가는 것이 필요하다.
이 책은 2005년에 수행했던 식품의약품안전청 과제인 “통계적 분석을 통한 혈액학적 체
외진단의약품의 임상시험 설계에 관한 연구”가 시발점이 되었다. 그것이 계기가 되어
2006년에는 평가 프로토콜에 대한 대학원 수업을 계획하게 되었고 또 다시 강의 내용을
정리하여 책으로 쓰게 된 것이다. 그런 점에서 식품의약품안전청은 이 책의 초기 공헌
자라 해야 할 것이다.
“만일 너희 믿음의 제물과 봉사 위에 내가 나를 관제(灌祭)로 드릴지라도 나는 기뻐
하고 너희 무리와 함께 기뻐하리니”라는 성서 구절이 있다. ‘관제’란 눈에 잘 보이는 고
형의 제물과 달리 형체가 뚜렷하지 않은 액체의 제물을 뜻하는데, 피와 땀의 의미를 함
축하고 있다. 관제는 진료에 있어 진단검사의학의 역할과 흡사한 면이 있다. 진단검사
가 진료의 핵심으로 자리 잡은 오늘날 이 책이 하나의 관제가 되어 양질의 진료를 이루
어 나가는데 작으나마 기여할 수 있기를 바란다.
2007년 5월
오 흥 범

PART I 기초통계학
Chapter 1 | 통계적 자료분석 및 통계분포 개요 3
1.1 자료의 정리 및 요약 / 3 1.2 통계분포 / 9
1.3 예 제 / 14

Chapter 2 | 모수적・비모수적 자료분석 19
2.1 모수적 자료분석 / 20 2.2 비모수적 자료분석 / 22
2.3 예제 / 25

Chapter 3 | 검체선정 37
3.1 단순임의추출법 / 37 3.2 층화임의추출법 / 38
3.3 Data matching / 40 3.4 예제 / 41

Chapter 4 | 검체 수 산정 45
4.1 모평균 검정에서 검정력을 이용한 검체 수 산정 / 45
4.2 모비율 검정에서 검정력을 이용한 검체 수 산정 / 48
4.3 임상의의 최대허용오차 정보를 이용한 검체 수 산정 / 49
4.4 진단의약품의 성능평가와 검체 수 산정 / 52
4.5 변환법(transformation)을 이용한 검체 수 산정 /54
4.6 예제 / 54

Chapter 5 | 선형회귀분석 57
5.1 단순회귀모형 / 57 5.2 다중회귀모형 / 60
5.3 잔차분석과 이상치 / 62 5.4 예제 / 66

Chapter 6 | 분산분석 81
6.1 일원배치법 / 81 6.2 반복이 있는 이원배치법 / 85
6.3 예 제 / 87

Chapter 7 | 범주형 자료분석 91
7.1 ?? 검정 / 92 7.2 로지스틱 회귀분석 / 95
7.3 McNemar 검정 / 97 7.4 Kappa 통계량 / 98
7.5 예제 / 99

PART II 진단의약품의 성능평가
Chapter 8 | 정량검사의 정밀도 평가 105
8.1 Repeatability (within-run precision) 추정과 평가 / 106
8.2 Within-laboratory precision 추정과 평가 / 109
8.3 One Run per Day / 112 8.4 예제 / 113

Chapter 9 | 정량검사의 총오차 추정 119
9.1 Total analytical error 추정의 개요 / 119
9.2 총오차 추정의 모수적 방법 / 120
9.3 총오차 추정의 비모수적 방법 / 122
9.4 그래프를 이용한 분석 / 123
9.5 총오차의 기술방법 / 126
9.6 예제 / 126

Chapter 10 | 정량검사의 직선성 평가 131
10.1 직선성 평가를 위한 검체의 준비 / 132
10.2 직선성 평가를 위한 통계분석 절차 / 132
10.3 직선성 평가에 있어 repeatability에 대한 고려 / 133
10.4 예제 / 134

Chapter 11 | 검출한계 설정 143
11.1 검출한계 설정을 위한 통계이론 / 143
11.2 검출한계 설정 / 146 11.3 검출한계의 검증 / 148
11.4 정량한계(? ? ) 설정 및 검증을 위한 절차 / 150
11.5 결과보고에 대한 지침 / 151 11.6 정성검사의 cutoff / 151
11.7 예제 / 152

Chapter 12 | 정량검사법의 비교 157
12.1 검체 선정 / 157 12.2 이상치 검출 / 158
12.3 직선성 평가 / 162 12.4 잔차분석 / 164
12.5 의학적 결정 / 167 12.6 예제 / 168

Chapter 13 | 정성검사법의 평가 171
13.1 정성검사의 임상평가 개요 / 171
13.2 민감도 및 특이도의 신뢰구간 / 172
13.3 정성검사법의 성능비교 / 175
13.4 일치율 구하기 / 177
13.5 양성예측도 및 음성예측도 구하기 / 178
13.6 Receiver operating characteristic(ROC) curve를 이용한
진단의약품의 성능비교 / 180
13.7 예제 / 182

PART III 기 타
Chapter 14 | 참고범위 설정 189
14.1 Reference Individual의 선정 / 190
14.2 채혈 및 검사 전에 고려해야 할 사항 / 192
14.3 참고범위 설정을 위한 통계적 방법론 / 193
14.4 이상치 처리 / 194
14.5 참고범위 설정을 위한 최소 검체 수 / 196
14.6 세부집단에서의 참고범위 설정 / 197
14.7 참고범위 설정을 위한 붓스트랩 기법 / 198
14.8 참고범위의 전이와 검증 / 200
14.9 예제 / 201

Chapter 15 | 비선형 calibration 모델 211
15.1 Four-parameter logistic model / 213
15.2 Five-parameter logistic model / 217
15.3 정량검사와 준정량 검사 / 219
15.5 예제 / 221

Chapter 16 | 진단의약품 성능평가에 있어 정보이론의 응용 229
16.1 정보이론과 엔트로피 / 230
16.2 두 가지 결과만을 가지는 경우의 엔트로피 / 231
16.3 검사결과의 정성적 해석에 있어 정보이론의 적용 / 232
16.4 정량검사에서 정보이론의 적용 / 237
16.5 예제 / 242

Chapter 17 | 진단의약품 성능의 메타분석 243
17.1 모수효과 모형 / 244 17.2 랜덤효과 모형 / 246
17.3 범주형 자료에 대한 메타분석법 / 250
17.4 Publication bias / 252
17.5 Anti-HCV 효소면역검사의 성능평가 자료에 대한 메타분석의 예 / 255
17.5 예제 / 259

Chapter 18 | R 통계프로그램 사용법 271
18.1 R 프로그램의 설치 / 271
18.2 R 프로그램의 시연과 도움말 / 274
18.3 R 프로그램의 사용 / 274

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