使用GEE型模型分析零膨胀聚类纵向有序结果：以牙釉质氟中毒研究为例
统计方法学
2025-08-08 v4
摘要
受爱荷华氟化物研究（IFS）的启发，该研究追踪了从儿童期到青年期（9、13、17和23岁）的氟化物摄入和牙齿结果，我们分析了牙釉质氟中毒——一种由牙釉质形成期间过量氟化物暴露引起的疾病。在此背景下，跨牙齿表面的氟中毒评分表现为零膨胀、聚类和纵向有序结果，促使我们开发一个统一的建模框架。利用广义估计方程（GEE），我们为氟中毒的存在和严重程度构建了单独的模型，并提出了一个通过共享协变量连接这些组件的组合模型。为了提高估计效率并跨时间点借用强度，我们引入了James-Stein收缩估计量。我们比较了几种工作相关结构，包括数据驱动的刀切结构，并通过秩聚合进行模型选择。模拟研究验证了所提出模型的有限样本性能，基于自助法的功效分析进一步确认了检验程序的有效性。在我们对IFS数据的分析中，早期生命每日总氟化物摄入量、家庭平均水氟浓度以及特定牙齿和区域成为牙釉质氟中毒的重要风险因素。上颌侧切牙和靠近牙龈的区域在不同年龄显示出保护作用。这些发现揭示了早期生命暴露与牙釉质氟中毒进展至早期成年期之间新的年龄特异性关联。
引用
@article{arxiv.2412.11348,
title = {Analyzing zero-inflated clustered longitudinal ordinal outcomes using GEE-type models with an application to dental fluorosis studies},
author = {Shoumi Sarkar and Anish Mukherjee and Jeremy T. Gaskins and Steven Levy and Peihua Qiu and Somnath Datta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.11348},
year = {2025}
}