通过GPS记录的随机路径对疾病传播景观进行断层重建
应用统计
2025-08-06 v4
摘要
识别景观中个体感染疾病可能性较高的区域是疾病管理的关键。与依赖生态假设的传统方法不同，我们执行了一种新颖的流行病学断层扫描，用于估计景观的疾病感染倾向，使用GPS动物轨迹，其方式类似于正电子发射断层扫描（PET）中的断层扫描技术。将追踪数据视为随机Radon变换，我们分析了野生动物保护区中鹿科动物的运动，并结合了流行性出血病病毒（EHDV）的抗体水平——这是一种由蠓传播的媒介传播疾病。在离散化场并构建每只鹿（行）在格点每个点（列）上花费时间的回归矩阵后，我们将二元响应（感染或未感染）建模为二项线性逆问题，其中通过总变差正则化强制空间相干性。通过分位数通用阈值选择重建倾向图的平滑度。为了解决小样本量的局限性并评估估计的显著性，我们使用基于自助法的数据增强程序量化不确定性。在使用模拟和真实数据时，我们的方法优于其他方法。这种断层扫描框架是新颖的，目前没有针对此类数据建立的统计方法。
引用
@article{arxiv.2404.04455,
title = {Tomographic reconstruction of a disease transmission landscape via GPS recorded random paths},
author = {Jairo Diaz-Rodriguez and Juan Pablo Gomez and Jeremy P. Orange and Nathan D. Burkett-Cadena and Samantha M. Wisely and Jason K. Blackburn and Sylvain Sardy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04455},
year = {2025}
}