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乔治亚州帕帕多戈古市；弗朗西丝卡·多米尼克

因果接触反应函数与混杂的局部调整：估计接触低水平环境细颗粒物的健康影响。 （英语） Zbl 1446.62286号

附录申请。斯达。 14，第2期，850-871（2020）.
摘要：在过去的二十年里，环境空气污染水平大幅下降。与此同时，《清洁空气法》规定，必须定期评估国家环境空气质量标准（NAAQS），以根据最新科学保护人口。因此，研究人员应继续解决以下问题：暴露于低于NAAQS的空气污染水平是否对人类健康有害？此外，围绕环境法规的争议性质促使我们在因果推理框架内考虑这个问题。几种参数和半参数回归方法已被用于估计暴露响应（ER）长期暴露于环境空气污染浓度和健康结果之间的曲线。然而，大多数现有方法并不是在因果推断的正式框架内制定的，而是针对所有暴露水平的同一组潜在混杂因素进行调整，并且没有考虑到有关协变量选择和ER形状的模型不确定性。
在本文中，我们介绍了一个用于估计因果ER曲线的贝叶斯框架，称为LERCA（局部暴露响应混淆调整），它：（a）允许在不同的暴露水平上存在不同的混淆和不同的混淆强度，以及（b）传播关于混杂因素选择和ER形状的模型不确定性。重要的是，LERCA提供了一种原则性的方法来评估观察到的协变量在不同暴露水平下的混杂重要性，为研究人员提供有关回归模型中要测量和调整的变量集的重要信息。通过模拟研究，我们表明，在存在局部混杂的情况下，最先进的方法在估计ER曲线方面表现不佳。LERCA用于评估长期暴露于环境污染物（一种关键的受管制污染物）与美国大陆5362个邮政编码、位于污染监测点附近的心血管住院之间的关系，同时调整整个暴露范围内可能存在的一组混杂因素。我们的数据集包括2011-2013年丰富的健康、天气、人口和污染信息。估计的暴露-反应曲线越来越表明，较高的环境浓度会导致较高的心血管住院率，而当关注低暴露范围时，环境（mathrm{PM_2.5}}）估计会导致心血管住院率增加。我们的结果表明，（mathrm{PM_2.5}}）对心血管住院的影响没有阈值。

引用于2文件

MSC公司：

62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用；元分析
第62页第12页 统计在环境和相关主题中的应用
62甲12 多元分析中的估计
2012年12月62日 参数估计量的渐近性质

关键词：

空气污染；心血管住院；因果推理；曝光响应函数；局部混杂；低接触水平；颗粒物

软件：

超级学习者；Stata公司；剂量反应；drf公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{G.Papadogeorgou}和\textit{F.Dominici}，Ann.Appl。Stat.14，No.2，850--871（2020；Zbl 1446.62286）
全文： 内政部 arXiv公司 欧几里得

参考文献：

[1] Androutsopoulos，V.P.、Hernandez，A.F.、Liesivuori，J.和Tsatsakis，A.M.（2013）。低水平有机氯和有机磷农药对健康相关影响的机制概述。毒理学307 89-94。
[2] Antonelli，J.、Parmigiani，G.和Dominici，F.（2019年）。使用连续尖峰和平板先验进行高维混杂调整。贝叶斯分析。14 825-848之间·Zbl 1421.62066号 ·doi:10.1214/18-BA1131
[3] Antonelli，J.、Zigler，C.和Dominici，F.（2017年）。在比较有效性研究中组合异质数据源时，指导贝叶斯插补以调整混淆。生物统计学18 553-568。
[4] Babb，J.、Rogatko，A.和Zacks，S.（1998年）。癌症一期临床试验：有效的剂量递增和过量控制。统计医学17 1103-1120·Zbl 0903.62064号 ·doi:10.1016/S0167-7152（98）00016-9
[5] Bell，M.L.、Peng，R.D.和Dominici，F.（2006）。臭氧暴露-响应曲线、死亡风险和现行臭氧法规的充分性。环境。健康展望。114 532-536.
[6] Berger，R.E.、Ramaswami，R.、Solomon，C.G.和Drazen，J.M.（2017年）。空气污染仍然会导致死亡。北英格兰。《医学杂志》376 2591-2592。
[7] Bia，M.、Flores，C.A.、Flores-Lagunes，A.和Mattei，A.（2014）。剂量-反应函数半参数估计值应用的Stata软件包。Stata J.14 580-604。
[8] Burnett，R.T.，Arden Pope，C.，Ezzati，M.，Olives，C.，Lim，S.S.，Mehta，S.，Shin，H.H.，Singh，G.，Hubbell，B.等人（2014年）。一种综合风险函数，用于估算环境细颗粒物暴露导致的全球疾病负担。环境。健康展望。122 397-403.
[9] Cefalu，M.、Dominici，F.、Arvold，N.和Parmigiani，G.（2017年）。模型平均双稳健估计。生物统计学73 410-421·Zbl 1372.62058号 ·doi:10.1111/biom.12622
[10] Chiodo，L.M.、Jacobson，S.W.和Jacobson、J.L.（2004）。出生后极低水平铅暴露对神经发育的影响。神经毒素。Teratol公司。26 359-371.
[11] Chua，K.L.、Soh，S.E.、Ma，S.和Lee，B.W.（2009年）。亚太地区儿童哮喘死亡率和住院趋势。世界过敏器官。期刊2 77-82。
[12] Clayton，C.A.、Perritt，R.L.、Pellizzari，E.D.、Thomas，K.W.、Whitmore，R.W.、Wallace，L.A.、Ozkaynak，H.和Spengler，J.D.（1993）。粒子总暴露评估方法（PTEAM）研究：南加州社区个人、室内和室外空气样本中气溶胶和元素浓度的分布。J.博览会。分析。环境。流行病。3 227-250之间。
[13] Crouse，D.L.，Peters，P.A.，Hystad，P.，Brook，J.R.，van Donkelaar，A.，Martin，R.V.，Villeneuve，P.J.，Jerrett，M.，Goldberg，M.S.等人（2015）。加拿大人口普查健康与环境队列（CanCHEC）16年随访中的环境（PM_2.5}，o_3）和（NO_2）暴露及其与死亡率的关系。环境。健康展望。123 1180-1186.
[14] Crouse，D.L.、Philip，S.、Donkelaar，A.V.、Martin，R.V.、Jessiman，B.、Peters，P.A.、Weichenthal，S.，Brook，J.R.、Hubbell，B.等人（2016）。一种新的联合评估长期暴露于细颗粒物及其组分的死亡率风险的方法。科学。代表6 Art.ID 18916。
[15] Daniels，M.J.、Dominici，F.、Samet，J.M.和Zeger，S.L.（2000）。估算颗粒物死亡率剂量-反应曲线和阈值水平：美国20个最大城市的每日时间序列分析。美国流行病学杂志。152 397-406。
[16] Daniels，M.J.、Dominici，F.、Zeger，S.L.和Samet，J.M.（2004）。全国发病率、死亡率和空气污染研究。第三部分：美国20个最大城市的PM10浓度响应曲线和阈值。健康影响研究所94号研究报告。
[17] de Luna，X.、Waernbaum，I.和Richardson，T.S.（2011）。平均治疗效果非参数估计的协变量选择。生物特征98 861-875·Zbl 1228.62139号 ·doi:10.1093/biomet/asr041
[18] Denison，D.G.T.、Mallick，B.K.和Smith，A.F.M.（1998）。自动贝叶斯曲线拟合。J.R.统计社会服务。B.统计方法。60 333-350. ·Zbl 0907.62031号 ·doi:10.1111/1467-9868.00128
[19] Devos，S.、Cox，B.、Lier，T.V.、Nawrot，T.S.和Putman，K.（2016）。在一项与颗粒物相关的非选择性肺炎住院研究中，暴露反应函数的形状对估计医院费用的影响。环境。国际94 525-530。
[20] Devries，R.、Kriebel，D.和Sama，S.（2016）。低水平空气污染和现有慢性阻塞性肺病恶化：病例交叉分析。环境。健康15 Art.ID 98。
[21] Di，Q.，Dai，L.，Wang，Y.，Zanobetti，A.，Choirat，C.，Schwartz，J.D.和Dominici，F.（2017a）。短期接触空气污染与老年人死亡率的关系。美国医学协会期刊318 2446-2456。
[22] Di，Q.、Wang，Y.、Zabonetti，A.、Wang、Y.、Koutrakis，P.、Choirat，C.、Dominici，F.和Schwartz，J.D.（2017b）。医疗保险人群中的空气污染和死亡率。北英格兰。《医学杂志》376 2513-2522。
[23] DiMatteo，I.、Genovese，C.R.和Kass，R.E.（2001）。贝叶斯曲线拟合与自由结样条。生物特征88 1055-1071·兹比尔0986.62026 ·doi:10.1093/biomet/88.4.1055
[24] Dockery，D.W.和Spengler，J.D.（1981）。个人接触可吸入颗粒物和硫酸盐。J.空气污染。控制协会31 153-159。
[25] Dominici，F.、Daniels，M.、Zeger，S.L.和Samet，J.M.（2002）。空气污染和死亡率：估算区域和国家剂量反应关系。J.Amer。统计师。协会97 100-111·Zbl 1073.62575号 ·doi:10.19198/0162114502753479266
[26] Eftim，S.E.、Samet，J.M.、Janes，H.、McDermott，A.和Dominici，F.（2008）。细颗粒物与死亡率：六个城市和美国癌症协会队列与医疗保险队列的比较。流行病学19 209-216。
[27] Fazel，R.、Krumholz，H.M.、Wang，Y.、Ross，J.S.、Chen，J.、Ting，H.H.、Shah，N.D.、Nasir，K.、Einstein，A.J.等人（2009年）。医疗成像过程中暴露于低剂量电离辐射。北英格兰。《医学杂志》，361 849-857。
[28] Garcia，C.A.、Yap，P.、Park，H.和Weller，B.L.（2016）。使用不同的空气污染暴露模型研究长期PM2.5暴露与死亡率的关系：加利福尼亚州农村和城市的影响。国际环境杂志。卫生研究26 145-157。
[29] Gelman，A.、Hwang，J.和Vehtari，A.（2014）。了解贝叶斯模型的预测信息标准。统计计算。24 997-1016. ·Zbl 1332.62090号 ·doi:10.1007/s11222-013-9416-2
[30] Gelman，A.和Rubin，D.B.（1992年）。使用多序列的迭代模拟推断。统计师。科学。7 457-511. ·Zbl 1386.65060号 ·doi:10.1214/ss/117701136
[31] Flores，C.A.、Neumann，A.、Gonzalez，T.C.和Gonzarez，A.（2012）。评估培训项目中接受指导的时间长短的影响：以就业团队为例。经济收益率。《美国联邦法律大全》第94卷第153-171页。
[32] Green，P.J.（1995）。可逆跳跃马尔可夫链蒙特卡罗计算和贝叶斯模型确定。生物特征82 711-732·Zbl 0861.62023号 ·doi:10.1093/生物技术/82.4711
[33] Hart，J.E.、Liao，X.、Hong，B.、Puett，R.C.、Yanosky，J.D.、Suh，H.、Kioumourtzoglou，M.、Spiegelman，D.和Laden，F.（2015）。护士健康研究中长期接触PM2.5对全因死亡率的影响以及测量误差校正的影响。环境。健康14艺术ID 38。
[34] Hastie，T.（2017）。gam：广义加性模型。
[35] Hastie，T.和Tibshirani，R.（1986年）。广义加性模型。统计师。科学。1 297-318. ·Zbl 0645.62068号 ·doi:10.1214/ss/1177013604
[36] Hastie，T.和Tibshirani，R.（1993年）。变系数模型。J.罗伊。统计师。Soc.序列号。乙55 757-796·Zbl 0796.62060号 ·doi:10.1111/j.2517-6161.1993.tb01939.x
[37] Hirano，K.和Imbens，G.W.（2004）。连续治疗的倾向评分。在应用贝叶斯建模和不完全数据视角的因果推断中。威利爵士。普罗巴伯。统计数字73-84。奇切斯特·威利·Zbl 05274806号
[38] Imai，K.和van Dyk，D.A.（2004年）。一般治疗方案的因果推断：概括倾向得分。J.Amer。统计师。协会99 854-866·Zbl 1117.62361号 ·doi:10.1198/0162145000001187
[39] Jerrett，M.、Turner，M.C.、Beckerman，B.S.、Iii，C.A.P.和Donkelaar，A.V.（2017）。比较使用地面和遥感暴露估算估算的环境颗粒物对健康的影响。环境。健康展望。125 552-559.
[40] Joshua，S.C.和Garber，N.J.（1990年）。使用线性和泊松回归模型估计卡车事故率和事故涉及程度。运输。计划。Technol公司。15 41-58.
[41] Jusko，T.A.、Henderson，C.R.、Lanphear，B.P.、Cory-Slechta，D.A.、Parsons，P.J.和Canfield，R.L.（2008）。血铅浓度<（10μg/dL和6岁儿童智力。环境。健康展望。116 243-248.
[42] Kennedy，E.H.，Ma，Z.，McHugh，M.D.和Small，D.S.（2017年）。连续治疗效果双稳健估计的非参数方法。J.R.统计社会服务。B.统计方法。79 1229-1245. ·兹比尔1373.62159 ·doi:10.1111/rssb.12212
[43] Lee，M.、Koutrakis，P.、Coull，B.A.、Kloog，I.和Schwartz，J.D.（2016）。2007-2011年东南部三个州细颗粒物对死亡率的急性影响。J.博览会。科学。环境。流行病。26 173-179.
[44] Lim，C.C.、Hayes，R.B.、Ahn，J.、Shao，Y.、Silverman，D.T.、Jones，R.R.、Garcia，C.和Thurston，G.D.（2018年）。美国长期接触环境空气污染与糖尿病死亡率之间的关系。环境。第165 330-336号决议。
[45] Liu Smith，F.、Farhat，A.M.、Arce，A.、Ziogas，A.、Taylor，T.、Wang，Z.、Yourk，V.、Liu，J.、Wu，J.等人（2016）。皮肤黑色素瘤发病率与地理紫外线照射之间的性别差异。美国学术期刊。皮肤病。76 499-505.
[46] Makar，M.、Antonelli，J.、Di，Q.、Cutler，D.和Schwartz，J.（2018）。评估细颗粒物水平对死亡和住院的因果影响：低于安全标准的水平有害吗？。流行病学28 627-634。
[47] Meng，Q.Y.、Spector，D.、Colome，S.和Turpin，B.（2009年）。RIOPA研究期间室内和个人暴露于室内外PM（2.5）的决定因素。大气。环境。43 5750-5758.
[48] Mohamedshah，Y.M.、Paniati，J.F.和Hobeika，A.G.（1993年）。州际公路和双车道农村公路的卡车事故模型。运输研究记录1407，TRB，国家研究委员会。
[49] Nasari，M.M.、Szyszkowicz，M.、Chen，H.、Crouse，D.、Turner，M.C.、Jerrett，M.，Pope，C.A.、Hubbell，B.、Fann，N.等人（2016年）。一类适用于健康影响评估的非线性暴露-反应模型，适用于环境空气污染的大规模队列研究。空气质量。大气。健康9 961-972。
[50] 国家研究委员会（2006）。暴露于低水平电离辐射的健康风险：BEIR VII第2阶段。国家学院出版社，华盛顿特区。
[51] Papadogeorgou，G.和Dominici，F.（2020年）。补充“带有混淆局部调整的因果接触响应函数：估算接触低水平环境细颗粒物的健康影响”https://doi.org/10.1214/20-AOAAS1330SUPPA网站, https://doi.org/10.1214/20-AOAS1330SUPPB网站
[52] Pinault，L.、Tjepkema，M.、Crouse，D.L.、Weichenthal，S.、van Donkelaar，A.、Martin，R.V.、Brauer，M.，Chen，H.和Burnett，R.T.（2016）。加拿大社区健康调查队列中环境细颗粒物低浓度导致的死亡率风险估计。环境。健康15艺术ID 18。
[53] Pinault，L.L.、Weichenthal，S.、Crouse，D.L.、Brauer，M.、Erickson，A.、van Donkelaar，A.、Martin，R.V.、Hystad，P.、Chen，H.等人（2017年）。2001年加拿大人口普查健康与环境队列中细颗粒物与死亡率之间的关系。环境。第159 406-415号决议。
[54] Pope，C.A.、Cropper，M.、Coggins，J.和Cohen，A.（2015）。空气污染减排政策对健康的益处：浓度响应函数形状的作用。J.空气废物管理。协会65 516-522。
[55] Mackenzie Ross，S.J.、Brewin，C.R.、Curran，H.V.、Furlong，C.E.、Abraham-Smith，K.M.和Harrison，V.（2010）。接触低水平有机磷农药的牧羊人的神经心理和精神功能。神经毒素。Teratol公司。32 452-459.
[56] 鲁宾，D.B.（1974）。在随机和非随机研究中估计治疗的因果效应。J.教育。精神病。66 688-701.
[57] 鲁宾，D.B.（1980）。实验数据的随机化分析：Fisher随机化测试评论。J.Amer。统计师。协会75 591-593。
[58] Sävje，F.、Aronow，P.M.和Hudgens，M.G.（2018年）。存在未知干扰时的平均治疗效果。
[59] Schafer，J.（2015）。causaldrf：估算因果剂量反应函数的工具。
[60] Scholze，M.、Boedeker，W.、Faust，M.，Backhaus，T.、Altenburger，R.和Horst，L.（2001）。浓度响应曲线和低效浓度估算的通用最佳拟合方法。环境。毒物。化学。20 448-457.
[61] Schwartz，J.、Bind，M.-A.和Koutrakis，P.（2017年）。估算当地空气污染对每日死亡的因果影响：低水平的影响。环境。健康展望。125 23-29.
[62] Schwartz，J.、Fong，K.和Zanobetti，A.（2018年）。本地污染、NO_2和PM_2.5对死亡率的因果影响的国家多城市分析。环境。健康展望。126艺术ID 087004。
[63] Schwartz，J.、Laden，F.和Zanobetti，A.（2002年）。PM2.5与日死亡的浓度反应关系。环境。健康展望。110 1025-1029。
[64] Shaddick，G.、Lee，D.、Zidek，J.V.和Salway，R.（2008）。使用环境污染浓度估算暴露响应函数。附录申请。《美国联邦法律大全》第2卷第1249-1270页·Zbl 1168.62397号 ·doi:10.1214/08-AOAS177
[65] Shi，L.、Zanobetti，A.、Kloog，I.、Coull，B.A.、Koutrakis，P.、Melly，S.J.和Schwartz，J.D.（2016）。低浓度PM2.5与死亡率：在基于人群的研究中评估急性和慢性影响。环境。健康展望。124 46-52.
[66] 奈曼，J.（1923）。概率论在农业实验中的应用。关于原则的论文。第9节。统计师。科学。5 465-480.
[67] Thurston，G.D.，Ahn，J.，Cromar，K.R.，Shao，Y.，Reynolds，H.R.，Jerrett，M.，Lim，C.C.，Shanley，R.，Park，Y.等人（2016年）。NIH-AARP饮食和健康队列中的环境颗粒物空气污染暴露和死亡率。环境。健康展望。124 484-490.
[68] van der Laan，M.J.、Polley，E.C.和Hubbard，A.E.（2007年）。超级学习者。统计应用程序。遗传学。分子生物学。6第25条·Zbl 1166.62387号 ·doi:10.2202/1544-6115.1309
[69] Van Der Oost，R.、Beyer，J.和Vermeulen，N.P.E.（2003）。环境风险评估中的鱼类生物累积和生物标记物：综述。环境。毒物。药理学。13 57-149.
[70] Vansteelandt，S.、Bekaert，M.和Claeskens，G.（2012年）。因果推理中的模型选择和模型指定错误。统计方法医学研究21 7-30·Zbl 1365.62431号 ·doi:10.1177/0962280210387717
[71] Vodonos，A.、Awad，Y.A.和Schwartz，J.（2018）。长期PM_2.5暴露与死亡率的集中反应；元回归方法。环境。第166 677-689号决议。
[72] Wang，C.、Parmigiani，G.和Dominici，F.（2012）。考虑调整不确定性的贝叶斯效应估计。生物统计学68 661-686·Zbl 1274.62895号 ·doi:10.1111/j.1541-0420.2011.01731.x
[73] Wang，C.、Dominici，F.、Parmigiani，G.和Zigler，C.M.（2015）。在估计广义线性模型中的平均因果效应时，考虑混淆和效应修正选择的不确定性。生物统计学71 654-665·Zbl 1419.62468号 ·doi:10.1111/biom.12315
[74] Wang，Y.，Shi，L.，Lee，M.，Liu，P.，Di，Q.，Zabonetti，A.和Schwartz，J.D.（2018）。美国东南部老年人长期接触PM2.5与死亡率。流行病学28 207-214。
[75] Watanabe，S.（2010年）。贝叶斯交叉验证的渐近等价性和奇异学习理论中广泛适用的信息准则。J.马赫。学习。第11号决议3571-3594·Zbl 1242.62024号
[76] Weichenthal，S.、Kulka，R.、Lavigne，E.、Rijswijk，D.V.、Brauer，M.、Villeneuve，P.J.、Stieb，D.、Joseph，L.和Burnett，R.T.（2017）。生物质燃烧是环境细颗粒空气污染和急性心肌梗死的来源。流行病学28 329-337。
[77] Wilson，A.和Reich，B.J.（2014）。通过惩罚可信区域进行混淆选择。生物统计学70 852-861·Zbl 1393.62107号 ·doi:10.111/生物量12203
[78] Zanobetti，A.和Schwartz，J.（2007年）。颗粒物空气污染、进展和心肌梗死后的存活率。环境。健康展望。115 769-775.
[79] Zeger，S.L.、Dominici，F.、McDermott，A.和Samet，J.M.（2008）。医疗保险人口死亡率和城市中心长期接触细颗粒空气污染（2000-2005年）。环境。健康展望。116 1614-1619.
[80] 齐格勒，C。
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