艾滋病临床数据分析中的联合建模方法与疗效评估研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81360449
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    45.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3011.流行病学方法与卫生统计
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

An AIDS clinical dataset mainly consists of correlated unbalanced longitudinal data (e.g. CD4 measured repeatedly over time) and survival data (time-to-event data, e.g. time to death). The longitudinal biomarkers (e.g. CD4, viral load) may be highly associated with time-to-event such as relapse-free survival or overall survival, and can be important predictors or surrogate of a time to event. Classical Models such as the linear mixed model for longitudinal data and the Cox proportional hazards model for time-to-event data (survival data) do not consider dependencies between these two different data type (longitudinal data and time-to-event data). Joint modeling for longitudinal and time-to-event data is a powerful method that takes into account the dependency and association between the longitudinal and time-to-event data. Although there has been extensive research for joint modeling method in the last two decades motivated by the requirements of increasingly application and the importance of joint models has been increasingly recognized, researchers are still challenged by the balance among computational load, inferential efficiency, and model complexity. For the complex AIDS clinical data set obtained from long-term observation, typically containing measurement errors, missing values, censored values, and outliers, there are especially few robust and efficient joint models and computational tools, and there is a serious lack of easy-to-use standard software. In this research, based on Yunnan AIDS clinical data set in the Chinese HAART database, we will propose a novel semi-parametric joint model for AIDS clinical data analysis which consists of a semi-parametric mixed effects model for longitudinal data and a semi-parametric Cox proportional hazards model for survival data linked through shared random effects, aiming to tackle with the 'balance challenge' well, and we also will propose efficient approaches about parameters estimation and hypothesis test based on the likelihood methods. In addition, we will develop the R software package for such model. Finally this model will be used to construct an assessment system for evaluating the Chinese HAART. Some new methods and effective tools for the AIDS clinical data analysis will be supplied.
艾滋病治疗过程中的随访资料数据主要由高关联的非平衡纵向数据和生存数据构成。不同于传统的对纵向和生存数据忽视其关联分别建模的分析方法,对纵向和生存数据的联合建模方法纳入了两类数据的关联和相依,是分析关联的纵向和生存数据的有力方法。近20年,联合建模方法在快速增长的应用需求推动下得到广泛发展,但在模型复杂度、计算简洁度和推断效力的平衡方面仍面临挑战,对长期观测得到的、包含测量误差、缺失值、特异值和删失值的复杂艾滋病临床治疗数据,尚没有令人满意的稳健高效的联合模型和相关计算工具,缺乏实用的软件包。本项目拟基于国家免费艾滋病抗病毒药物治疗数据库中云南省的数据,构建新的由随机效应相连接的、以半参数的混合效应模型和Cox模型为子模型的联合模型,发展基于似然方法的参数估计和假设检验方法,开发相应的R软件包,以此为基础构建艾滋病临床治疗过程监测和评估定量分析系统,为艾滋病临床数据分析提供新方法和有效工具。

结项摘要

近三十年来,纵向和生存数据的联合建模方法在生物医学、工程技术、经济学和社会学等广泛领域的数据分析中表现出日益增长的重要性,但在发展高精度、低计算量的参数估计方法和同时变量选择方法方面进展缓慢,本项目围绕这两个关键问题开展了逐步深入的研究,取得了一系列成果。(1)对典型的艾滋病临床治疗中得到的纵向和生存数据的缺失机制进行了研究,得到了有效的插补方法。(2)导出了线性混合效应模型参数的惩罚似然估计方程的迭代公式,讨论了惩罚似然估计的优良性,构建了新的线性混合效应模型,模拟结果说明我们的方法优于限制极大似然估计方法。同时我们对似然估计中涉及的高维积分给出了基于模拟的算法。(3)基于两步法的思想将惩罚似然方法运用于联合模型中同时对生存子模型和纵向子模型进行变量选择,模拟计算表明我们的方法较传统方法有更高的精度。(4)我们基于He(2015,Biometrics)的同时变量选择方法分别用Lasso惩罚和SCAD惩罚以及传统的p 值方法对艾滋病临床数据构建了联合模型,对三种方法进行了比较,说明了各自的优缺点。(5)针对牛奶中所含蛋白质的纵向数据,运用机器学习方法中的决策树、boost、bagging、随机森林、神经网络、支持向量机和传统处理纵向数据的线性混合效应模型做预测对比,说明了机器学习方法的稳健性等优点。(6)构建了基于机器学习方法的纵向和生存数据的联合模型,并探索了其优良性。(7)给出了I型删失情形下威布尔分布可靠度和条件可靠度的置信限的一个新的精确算法,这个结果优于目前已有的近似算法。我们的成果对联合模型研究领域贡献了有价值的新的观点和算法,并在前述广泛的领域有较大的应用价值。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
机器学习方法和线性随机效应混合模型在纵向数据预测上的对比
  • DOI:
    10.12677/hjdm.2015.53006
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Hans Journal of Data Mining
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李红梅;吴喜之
  • 通讯作者:
    吴喜之
The Joint Model of Longitudinal and Survival Data—Based on Machine Learning Methods
基于机器学习方法的纵向与生存数据联合模型
  • DOI:
    10.12677/sa.2015.44028
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Statistical and Application
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    温征
  • 通讯作者:
    温征

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

考虑安全性与正常使用性能的大件车辆过桥评估方法
  • DOI:
    10.6052/j.issn.1000-4750.2020.07.0490
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    工程力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    袁阳光;周广利;高文博;韩万水;王涛;王俊峰
  • 通讯作者:
    王俊峰
Introducing Aggregation-Induced Emission to Students by Visual Techniques Demonstrating Micelle Formation with Thin-Layer Chromatography
通过视觉技术向学生介绍聚集诱导发射,用薄层色谱法演示胶束形成
  • DOI:
    10.1021/acs.jchemed.9b00552
  • 发表时间:
    2020-01
  • 期刊:
    Journal of Chemical Education
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    王涛;尹伟东;张少雄;李兆;张生俊;张博;马恒昌
  • 通讯作者:
    马恒昌
基于行为的非合作目标多航天器编队轨迹规划
  • DOI:
    10.16708/j.cnki.1000-758x.2017.0006
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国空间科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王涛;许永生;张迎春;谢成清
  • 通讯作者:
    谢成清
子结构试验的多自由度力-位移混合控制方法研究
  • DOI:
    10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.01.019
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    振动工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周惠蒙;李梦宁;王涛
  • 通讯作者:
    王涛
混沌布里渊光相关域分析技术进展
  • DOI:
    10.3788/lop202158.1306011
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    激光与光电子学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王亚辉;赵乐;张倩;乔丽君;王涛;张建忠;张明江
  • 通讯作者:
    张明江

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码