Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# Statistica# Metodologia

Nuovi metodi per affrontare l'errore di misurazione nella ricerca sulla salute

Approcci innovativi aiutano a migliorare l'accuratezza e l'analisi dei dati sulla salute.

― 6 leggere min


Nuove soluzioni per gliNuove soluzioni per glierrori nei dati sullasalutericerca sanitaria.l'accuratezza nei risultati dellaMetodi innovativi migliorano
Indice

Nel mondo di oggi, raccogliere e analizzare dati sulla salute delle persone è diventato sempre più importante. I ricercatori usano spesso vari strumenti e metodi per capire come fattori diversi come dieta e attività fisica influiscono su condizioni di salute come il diabete di tipo 2. Una delle sfide che si presenta in questa ricerca è l'errore di misurazione, che si riferisce alle imprecisioni nei dati raccolti. Questo articolo parla di nuovi modi per gestire gli errori di misurazione quando si analizzano le relazioni tra attività fisica, assunzione alimentare e risultati di salute.

Contesto

Modelli di regressione lineare funzionale generalizzati

I modelli di regressione lineare funzionale generalizzati sono strumenti statistici usati per esaminare la relazione tra uno o più predittori e un risultato. Questo metodo è ampiamente utilizzato in settori come la ricerca sulla salute, dove i risultati studiati possono essere continui (come il peso) o categorici (come se una persona ha una certa malattia). I modelli di regressione tradizionali di solito considerano i predittori scalari, che sono valori singoli, ma i ricercatori hanno iniziato a includere covariate funzionali, che sono dati complessi che possono essere visti come curve o funzioni nel tempo.

L'importanza dei Dati Funzionali

I dati funzionali forniscono informazioni più dettagliate rispetto ai dati scalari. Ad esempio, invece di misurare semplicemente quanto esercizio fa una persona in generale, i dati funzionali ci permettono di vedere come i loro livelli di attività cambiano nel corso della giornata. Questo può dare ai ricercatori spunti su schemi che potrebbero andare persi con valori medi. Tuttavia, misurare accuratamente questi dati funzionali può essere difficile poiché sono spesso soggetti a errori.

Errore di misurazione nei dati funzionali

L'errore di misurazione si verifica quando i valori che raccogliamo non riflettono accuratamente i valori veri. Per i dati funzionali, questo può succedere per molte ragioni, comprese problematiche con i dispositivi di misurazione o fattori umani come dimenticare di registrare qualcosa. Nella ricerca sulla salute, questo può portare a incomprensioni sulle relazioni tra attività fisica, dieta e risultati di salute.

Assunzioni sull'errore di misurazione

Molti metodi passati per affrontare l'errore di misurazione facevano alcune assunzioni, come che gli errori fossero casuali e indipendenti. Tuttavia, questo spesso non è il caso. Ad esempio, se una persona sottovaluta la propria attività fisica, potrebbe essere collegata ad altri fattori, creando una struttura di errore complessa che i metodi tradizionali non considerano.

Nuovi approcci per correggere l'errore di misurazione

Per affrontare le sfide dell'errore di misurazione nell'analisi dei dati funzionali, i ricercatori hanno sviluppato nuovi metodi. Questi metodi si concentrano sulla correzione delle imprecisioni nei dati in modo che le relazioni tra le variabili possano essere valutate correttamente.

Simulazione di estrapolazione (SIMEX)

Uno dei nuovi metodi si chiama Simulazione di estrapolazione (SIMEX). Questo approccio aiuta a stimare gli effetti dell'errore di misurazione simulando dati aggiuntivi basati sulle caratteristiche dell'errore. Questo consente ai ricercatori di estrapolare i risultati per indicare quali sarebbero gli esiti se non ci fosse errore di misurazione. Utilizzando misurazioni ripetute dei dati, i ricercatori possono stimare meglio quanto errore potrebbe influenzare le loro misurazioni.

Calibrazione di regressione (RC)

Un altro approccio è chiamato Calibrazione di regressione (RC). Questo metodo implica creare una rappresentazione migliore delle misurazioni vere utilizzando altri dati noti. Ad esempio, i ricercatori possono usare dati da un gruppo più piccolo di soggetti per creare un modello che prevede le misurazioni vere, poi applicare questo modello al gruppo più grande. Questo aiuta a ridurre il bias che deriva dal contare su misurazioni errate.

Applicazione ai dati del mondo reale

I metodi di SIMEX e RC sono stati applicati ai dati raccolti dalla National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES). Questo sondaggio raccoglie informazioni sanitarie e dietetiche complete dai partecipanti, comprese le loro attività fisiche e l'assunzione calorica.

Raccolta dati in NHANES

In questo sondaggio, i partecipanti indossavano dispositivi per misurare la loro attività fisica continuamente per diversi giorni. Hanno anche riportato la loro assunzione alimentare attraverso interviste. Questa combinazione di misurazioni oggettive e rapporti soggettivi consente ai ricercatori di esplorare come diversi aspetti dello stile di vita possano interagire con i risultati di salute.

Analisi dell'attività fisica e dell'assunzione alimentare

Utilizzando i metodi SIMEX e RC, i ricercatori hanno cercato di stimare come l'attività fisica e l'assunzione calorica siano correlate al rischio di sviluppare diabete di tipo 2 (T2D). Hanno identificato che gli errori nella misurazione di questi fattori possono offuscare le vere associazioni, portando a conclusioni errate sui loro impatti sulla salute.

Risultati dell'analisi

Effetti dell'errore di misurazione

L'analisi ha rivelato che gli errori di misurazione nell'assunzione alimentare auto-riportata spesso portavano a sottovalutare la relazione tra assunzione calorica e T2D. Confrontando diversi metodi di stima, quelli che correggevano per l'errore di misurazione (come SIMEX e RC) fornivano spunti diversi rispetto ai metodi che non correggevano per gli errori.

Schemi intra-giornalieri di attività fisica

È emerso anche che gli schemi di attività fisica durante la giornata variavano. Ad esempio, l'attività fisica prima dei pasti era collegata a minori probabilità di T2D, mentre l'attività più tardi nella giornata non mostrava la stessa chiara relazione. Questo suggerisce che il tempo e la quantità di attività fisica potrebbero essere ugualmente importanti quando si considerano i risultati sulla salute.

Sfide e limitazioni

Anche se i nuovi metodi offrono migliori modi per gestire l'errore di misurazione, non sono privi di sfide. Le assunzioni fatte in questi modelli a volte possono essere difficili da soddisfare, e nelle applicazioni pratiche non è sempre facile raccogliere i dati necessari.

Conclusione

Affrontare l'errore di misurazione nei dati funzionali è cruciale per comprendere accuratamente le relazioni tra i fattori dello stile di vita e i risultati di salute. I metodi discussi offrono approcci promettenti per migliorare l'affidabilità dei risultati della ricerca sulla salute. Man mano che i ricercatori continuano a perfezionare questi metodi e ad applicarli ai dati del mondo reale, possiamo ottenere migliori intuizioni su come i nostri comportamenti influiscono sulla nostra salute.

Direzioni future

Guardando al futuro, è necessaria ulteriore ricerca per perfezionare i metodi di correzione degli errori ed esplorare la loro applicazione a vari risultati di salute. Capire come affrontare efficacemente l'errore di misurazione migliorerà la qualità della ricerca sulla salute e contribuirà, in ultima analisi, a migliori strategie di salute pubblica.

Con i continui progressi nelle tecnologie di raccolta dati e nei metodi statistici, il potenziale per intuizioni più chiare sulle connessioni tra stile di vita e salute continua a crescere.

Fonte originale

Titolo: Generalized functional linear regression models with a mixture of complex function-valued and scalar-valued covariates prone to measurement error

Estratto: While extensive work has been done to correct for biases due to measurement error in scalar-valued covariates prone to errors in generalized linear regression models, limited work has been done to address biases associated with functional covariates prone to errors or the combination of scalar and functional covariates prone to errors in these models. We propose Simulation Extrapolation (SIMEX) and Regression Calibration approaches to correct measurement errors associated with a mixture of functional and scalar covariates prone to classical measurement errors in generalized functional linear regression. The simulation extrapolation method is developed to handle the functional and scalar covariates prone to errors. We also develop methods based on regression calibration extended to our current measurement error settings. Extensive simulation studies are conducted to assess the finite sample performance of our developed methods. The methods are applied to the 2011-2014 cycles of the National Health and Examination Survey data to assess the relationship between physical activity and total caloric intake with type 2 diabetes among community-dwelling adults living in the United States. We treat the device-based measures of physical activity as error-prone functional covariates prone to complex arbitrary heteroscedastic errors, while the total caloric intake is considered a scalar-valued covariate prone to error. We also examine the characteristics of observed measurement errors in device-based physical activity by important demographic subgroups including age, sex, and race.

Autori: Yuanyuan Luan, Roger S. Zoh, Sneha Jadhav, Lan Xue, Carmen D. Tekwe

Ultimo aggiornamento: 2023-05-12 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2304.02651

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.02651

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Altro dagli autori

Articoli simili