交互作用-10.ppt
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交互作用-10.ppt
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余红梅余红梅DepartmentofHealthStatisticsSchoolofPublicHealth,ShanxiMedicalUniversity因果关联研究方法因果关联研究方法交互作用(交互作用(Interaction)Outlineo概述n交互作用概念、识别、评价意义o交互作用分析n交互作用度量尺度、统计学模型、评价指标、假设检验、分析程序和注意问题o基因-环境交互作用n基因-环境交互作用意义、模式、研究设计与分析o其它有关信息第一节概述一、交互作用的概念交互作用概念FactorA:
9-3=21-15FactorB:
15-3=21-9交互作用概念FactorB-FactorB+FactorA-FactorA+120510152025FactorB-FactorB+120510152025FactorA-FactorA+交互作用概念交互作用概念Smoking:
50-510-1Radon:
50-105-1交互作用概念120102030405060Smoking-Smoking+120102030405060Radon-Radon+Radon-Radon+Smoking-Smoking+交互作用概念o某一因素的真实效应(单独效应)随着另一因素水平的改变而改变。
o当两种或两种以上暴露因素同时存在时所致的效应不等于它们单个作用相联合的效应时,则称因素之间存在交互作用。
交互作用概念oOnepredictorrelatestotheoutcomedependsontheleveloftheotherpredictor.oTheeffectofonevariablediffersdependingonthelevelofanothervariable.oTheeffectofXonYdependsonthelevelofathirdvariable.oInteractioninepidemiologyisatermreferringtoachangeinthemagnitudeordirectionoftheassociationbetweenexposureanddiseaseofinterestaccordingtothelevelofathirdfactorinepidemiologicalstudies.二、交互作用的识别交互作用识别o统计表所有可能交叉组合情况下的结局指标weobserveaninteractionbetweentwofactorswheneverthesimpleeffectsofonechangeasthelevelsoftheotherfactorarechanged.o统计图观察另一因素各水平下某因素与结局指标关系图是否平行(additiveinteraction)Another,probablyeasierwaytorecognizeaninteractionistonoticethatthelinesconnectingthepointsarenotparallel.交互作用识别交互作用识别交互作用识别交互作用识别交互作用识别交互作用识别交互作用识别交互作用识别三、交互作用评价的意义交互作用评价的意义/目的oSubgroups:
识别对某干预受益最大的人群(亚组)(资源有限情况下)Toidentifythesubgroupsofindividualsinwhichtheinterventionortreatmentislikelytohavethelargesteffect(resourcestoimplementinterventionsmaybelimited).oCovariates:
识别最可能施加干预的协变量以降低主要暴露因素的效应(另一主要暴露因素不容易施加干预的情况下)Tofindothercovariatestobeintervenedupontoeliminatemuchormostoftheeffectoftheprimaryexposureofinterest(itmaynotbepossibletointervenedirectlyontheprimaryexposureofinterest).交互作用评价的意义/目的oMechanism:
揭示暴露影响疾病发生的机制Toprovideinsightintothemechanismsfortheoutcome.oPower:
提高评价某暴露对结局影响总效应的把握度Tohelpincreasepowerintestingfortheoveralleffectofanexposureonanoutcome.oModel:
仅从纯统计学角度,包含交互作用项的模型拟合数据更好Tofitthedatabetterwhenthemodelincludestheadditionalflexibilityallowedbyaninteractionterm.交互作用评价的意义o基因-基因交互作用o环境-环境交互作用o基因-环境交互作用第二节交互作用分析一、交互作用度量尺度Additiveinteractiono考虑吸烟与石棉对肺癌的影响oAdditivescaleinteraction相加交互作用o=0:
noadditiveinteractiono0:
positiveinteractionorsuper-additiveorsynergism正交互作用/超相加交互作用/协同作用o1:
positivemultiplicativeinteractiono1:
negativemultiplicativeinteraction基于率比基于率比riskratioMultiplicativeinteractiono考虑吸烟与石棉对肺癌的影响1:
positivemultiplicativeinteractiono1:
positivemultiplicativeinteractiono1:
negativemultiplicativeinteractionMultiplicativeinteractiono考虑吸烟与石棉对肺癌的影响oRR:
riskratiooOR:
oddsratioo1:
negativemultiplicativeinteractionP00P11P01P100.780.80Additiveormultiplicativeo正/负交互作用依赖于尺度scaledependentoNoadditiveinteractionbutnegativemultiplicativeinteractionoAdditiveinteraction=0oMultiplicativeinteraction=0.570oMultiplicativeinteraction=1AdditiveormultiplicativeoGreenland等(2008)研究表明:
若两个暴露因素均有结局效应,则不存在相加交互作用即存在相乘交互作用;反之,不存在相乘交互作用即存在相加交互作用。
o即若两个暴露因素均对结局有效应,则一定存在某种尺度的交互作用。
MultiplicativeinteractionAdditiveinteractionPositivePositiveNoPositiveNegativePositive/Negative/NoAdditiveormultiplicativeo评价相加交互作用有特殊的公共卫生意义o假定表中概率为治愈率,E为某药物,G为某基因型。
药物E在率差尺度上的效应分别为0.03(G=0)和0.06(G=1)。
则其他条件相同情况下,给100人(G=1)该药物治疗将平均多治愈3人。
o相加交互作用(结果为0.03)支持该结论,但相乘交互作用(结果为1)不支持。
二、交互作用统计学模型交互作用统计学模型o多重线性回归模型o可以证明o回归系数即基于率差计算的相加交互作用o称为相加尺度的统计交互作用交互作用统计学模型o相加模型o一般线性回归模型的回归系数直接反映因变量的变化,是相加模型。
o乘积项反映因素间是否有相加交互作用。
o乘积项回归系数为0,无相加交互作用。
o乘积项回归系数不为0,有相加交互作用。
不饮酒不饮酒饮酒饮酒不吸烟不吸烟0000+22吸烟吸烟00+1100+11+22+(+(33)交互作用统计学模型o对数线性回归模型o即基于风险比RR的相乘交互作用交互作用统计学模型oLogistic回归模型o即基于优势比OR的相乘交互作用,适用于队列研究和病例对照研究。
o可评价暴露因素的主效应和暴露因素之间的基于OR的相乘交互作用。
交互作用统计学模型o相乘模型oLogistic回归和Cox回归的回归系数反映OR或RR的变化,属相乘模型。
乘积项反映因素间是否有相乘交互作用。
不饮酒不饮酒饮酒饮酒不吸烟不吸烟1OR01吸烟吸烟OR10OR11=OR01OR10(exp3)交互作用统计学模型o三种模型中logistic回归模型最常用o可在回归模型中引入调整变量o暴露因素为保护因素时,建议变量赋值时以高风险的一类作为暴露,以避免解释上的混乱。
如体育锻炼:
不参加=1;参加=0.交互作用统计学模型o其他模型n广义相对危险度模型(generalizedrelativeriskmodel)n线性比数比模型(linearoddsratiomodel)o所有模型均可加入需调整(或校正)的其他因素。
o很多传统的检验方法都可以用交互作用分析替代。
如协方差分析中的平行性检验、MantelHaenszel分层分析中的层间齐性Breslow-Day检验等。
三、交互作用评价指标超额相对危险度o超额相对危险度RERI:
relativeexcessriskduetointeraction,反映归因交互作用引起的相对危险度。
oICR:
interactioncontrastratioo0:
positiveinteractionorsuper-additiveo1相当于RERI0,即positiveinteractionS1相当于RERI0,即negativeinteractiono若S的分母为负值,即暴露为保护因素时,需反向赋值。
归因比o归因比Attributableproportionduetointeraction,APo反映在两因素同时存在时,它们的总效应中,归因于交互效应的部分所占的比例。
交互作用评价指标o实例:
Figueiredo等(2004)病例对照研究Positiveadditiveinteraction交互作用评价指标o注:
三个度量中的RR(riskratio)可换成OR(对10%以下的罕见结局,若对照来自整个潜在总体而不仅仅是非病例则不需此假定)。
o交互作用指标需报告点估计和区间估计o采用Andersson等编制的Excel表计算超额相对危险度(RERI)、归因比(AP)和协同作用指数(S)等相加交互作用指标,并估计置信区间。
ohttp:
/www.epinet.se/Epidemiologicaltools.htmoExcel程序验证上表:
三个回归系数分别为:
Ln1.12=0.11333;Ln1.21=0.19062;Ln2.09=0.73716Attributingeffecto分解暴露因素的单独效应和交互作用o基于risk
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