کاربرد مدل آمیخته کلاس پنهان با استفاده از توابع هموارساز در برازش مسیرهای طولی در داده های علوم پزشکی
[پایان نامه]
Application of a Latent Class Smoothing Mixture Model in Fitting Longitudinal Trajectories of Medical Data
شیرین فرجی آزاد
علوم توان بخشی و سلامت اجتماعیUniversity of Social Welfare and Rehabilitation
۱۴۰۱
۳۰۰ص.
پیوست
19
1
۱۴۰۲/۱۰.۲۴
زمینه: در مطالعات حوزه علوم بهداشت و سلامت، گروه بندی کردن افراد همواره یکی از اهداف مهم می باشد. برای این منظور روش های آماری متفاوتی وجود دارد که افراد تحت مطالعه را به مسیرهای طولی همگن تخصیص بدهد. هدف این پژوهش، تعیین مسیرهای طولی پنهان با استفاده از توابع هموارساز برای بررسی ارتباط وزن، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک زنان باردار با پیامدهای نامطلوب بارداری می باشد. مواد و روش ها: داده ها از برنامه غربالگری کمبود ویتامین دی زنان باردار استان خوزستان جمع آوری شده است. 877 و 869 نفر از زنان باردار شهرستان شوشتر که به ترتیب مقادیر وزن، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک آنها در طی 9 ماه بارداری ثبت گردیده و موجود است، برای این پژوهش انتخاب شده اند. در گام نخست هر یک از متغیرهای وزن، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک زنان باردار، جداگانه کلاس بندی شده و افراد با استفاده از مدل آمیخته هموارساز، تنها به یکی از کلاس هایی که برآورد مسیر آن مشابه با مسیر مشاهده شده است، تخصیص داده شدند. سپس با استفاده از رگرسیون لجستیک ارتباط مسیرهای تعیین شده را با خطر پیامدهای نامطلوب بارداری آزمودیم.یافته ها: با استفاده از مدل SMM مسیرهای کلاس پنهان را برای وزن، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک مادران طی 9 ماه بارداری، بطور جداگانه برآورد کردیم. با توجه به مقادیر BIC و LL، 3 مسیر برای وزن مادر و 4 مسیر برای فشار خون سیستولیک و دیاستولیک مادر تعیین می شود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مادران کم وزن در مقایسه با مادران با وزن متوسط به طور چشمگیری در خطر پیامدهای نامطلوب بارداری می باشند. وزن کم مادر ریسک زایمان زودرس، ابتلا به یرقان، بستری شدن در NICU و پیامدهای ترکیبی برای نوزاد را به ترتیب 82%، 69%، 77% و 85% افزایش می دهد. همچنین فشار خون سیستولیک بالا می تواند شانس زایمان زودرس، ابتلا به فشار خون بارداری، دیابت بارداری، یرقان نوزاد، بستری شدن نوزاد در NICU و پیامدهای ترکیبی مادر و نوزاد را به ترتیب 50%، 2 برابر، 4%، 70%، 58%، 93% و 37% افزایش دهد. به طور مشابه فشار خون دیاستولیک بالا نیز می تواند به ترتیب 13%، 25%، 4%، 24%، 2%، 28% و 26% باعث افزایش شانس زایمان زودرس، ابتلا به فشار خون بارداری، دیابت بارداری، یرقان نوزاد، ناهنجاری نوزاد و پیامدهای ترکیبی مادر و نوزاد شود.نتیجه گیری: مسیرهای کلاس پنهان وزن، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک زنان باردار بوسیله ی مدل SMM برآورد گردید و افراد به گروه های مناسب تخصیص یافتند. همچنین ارتباط مسیرهای پنهان تعیین شده با ریسک پیامدهای نامطلوب بارداری برای مادران و نوزادان با استفاده از رگرسیون لجستیک آزموده شد.کلید واژه ها: مدل آمیخته کلاس پنهان، مطالعات طولی، مدل آمیخته هموارساز، مدل آمیخته جمعی تعمیم یافته، مسیرهای پنهان، پیامدهای بارداری، وزن، فشار خون
Background: Class membership is a critical issue in health data sciences. Different types of statistical models have been widely applied to identify participants within a population with heterogeneous longitudinal trajectories. This study aims to identify latent longitudinal trajectories of maternal weight, Systolic blood pressure (SBP) and Diastolic blood pressure (DBP) associated with adverse pregnancy outcomes using smoothing mixture model (SMM). Materials and Methods: Data were collected from the Khuzestan Vitamin D Deficiency Screening Program in Pregnancy. We applied the data of 877 and 869 pregnant women living in Shooshtar city, whose weights and blood pressure during the nine months of pregnancy were available. In the first step, maternal weight, SBP, and DBP was classified separately, and participants were assigned to only one group for which the estimated trajectory is the most similar to the observed one using SMM; then, we examined the associations of identified trajectories with risk of adverse pregnancy endpoints by applying logistic regression. Results: We estimate latent class trajectories by using SMM for maternal weight, SBP and SBP during nine months pregnancy, separately. According to values of BIC and LL, three latent trajectories for maternal weight during pregnancy were identified and named as low, medium, and high weight trajectories, as well as, four latent trajectories for maternal SBP and DBP which named low, normal, moderate, and high, respectively. Crude estimated odds ratio (OR) of maternal weight shows icterus, preterm delivery, NICU admission and composite neonatal events significantly higher risks in trajectory 1 (low weight) compared to trajectory 2 (medium weight) by 69, 82%, 77, and 85%, respectively. Furthermore, crude estimated odds ratio (OR) of SBP shows preterm delivery, preeclampsia, GDM, icterus, NICU admission, and composite maternal and neonatal events significantly higher risks in trajectory 4 (high SBP) compared to trajectory 2 (normal SBP) by 50%, 2 times, 4%, 70%, 58%, 93% and 37%, respectively. In addition, trajectory 4 (high DBP) compared to trajectory 2 (normal BDP) significantly higher risks in preterm delivery, preeclampsia, GDM, icterus, abnormality, and composite maternal and neonatal events by 13%, 25%,4%, 24%, 2%, 28%, and 26%, respectively. Conclusions: Latent class trajectories of maternal weights, SBP, and DBP can be accurately estimated using SMM. And participants were allocated to the optimum group. In addition, the association of identified latent trajectories with risk if adverse maternal events for both moder and neonatal were examined by logistic regression. Key words: Latent Class Mixture Model, Longitudinal studies, Smoothing Mixed Model, Generalized Additive Mixed Model, Latent trajectories, adverse maternal events, maternal weight, maternal blood pressure