Epidemiological studies typically examine the causal effect of exposure on a health outcome. Standardization is one of the most straightforward methods for estimating causal estimands. However, compared to inverse probability weighting, there is a lack of user-centric explanations for implementing standardization to estimate causal estimands. This paper explains the standardization method using basic R functions only and how it is linked to the R package stdReg, which can be used to implement the same procedure. We provide a step-by-step tutorial for estimating causal risk differences, causal risk ratios, and causal odds ratios based on standardization. We also discuss how to carry out subgroup analysis in detail.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제29권2호
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pp.177-191
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2022
This paper addresses the use of machine learning methods for causal estimation of treatment effects from observational data. Even though conducting randomized experimental trials is a gold standard to reveal potential causal relationships, observational study is another rich source for investigation of exposure effects, for example, in the research of comparative effectiveness and safety of treatments, where the causal effect can be identified if covariates contain all confounding variables. In this context, statistical regression models for the expected outcome and the probability of treatment are often imposed, which can be combined in a clever way to yield more efficient and robust causal estimators. Recently, targeted maximum likelihood estimation and causal random forest is proposed and extensively studied for the use of data-adaptive regression in estimation of causal inference parameters. Machine learning methods are a natural choice in these settings to improve the quality of the final estimate of the treatment effect. We explore how we can adapt the design and training of several machine learning algorithms for causal inference and study their finite-sample performance through simulation experiments under various scenarios. Application to the percutaneous coronary intervention (PCI) data shows that these adaptations can improve simple linear regression-based methods.
목적 : 본 연구는 노인들의 인지기능과 구강건강관련 삶의 질 사이의 연관성을 분석하기 위해 수행되었다. 연구방법 : 2020년에 수집된 제8차 고령화연구패널조사에 참여한 지역에 거주하는 45세 이상의 중고령자를 대상으로 인구통계학적 및 임상적 특성을 추출하여 활용하였다. 독립변수는 한국형 간이정신상태검사 점수를 기준으로 분류한 인지기능, 종속변수는 구강건강관련 삶의 질을 측정하기 위한 노인구강건강평가지수이다. 인지기능 그룹 간 공변량의 차이를 보정하기 위해 성향점수 활용법 중 역확률가중치를 적용 후 인지기능과 구강건강관련 삶의 질의 연관성을 분석하기 위해 역확률가중치 적용 전의 다중회귀분석과 적용 후의 다중회귀분석 결과에 차이가 있는지 결과를 비교하였다. 결과 : 연구 대상자는 총 6,116명으로 인지정상군 4,367명, 경도 인지손상군 1,155명, 중증 인지손상군 594명으로 구성되었다. 성향점수 역확률가중치 적용 결과로 표준화된 평균 차이(standardized mean difference)를 확인하여 0.2 이상인 변수를 다시 통제하고 분석한 다중회귀모델에서 인지기능 그룹과 구강건강관련 삶의 질 간의 부정적인 연관성이 있었다(정상 vs. 경도: β = -2.534, p < .0001; 정상 vs. 중증: β = -2.452, p < .0001). 결론 : 본 연구 결과에서 인지손상과 구강건강관련 삶의 질은 음의 연관성을 나타내었다. 성향점수 활용 후 중증 인지손상보다 경도 인지손상에서 더 부정적인 연관성을 나타낸 결과는 인지손상은 저하된 정도와 관계없이 구강건강관련 삶의 질에 부정적인 영향을 미치는 것을 의미한다. 따라서 인지기능의 감퇴가 나타난 모든 환자들은 구강관리의 중요성과 교육이 필요하다는 것을 시사한다.
연구배경: 우울은 저하된 기분이 비교적 경미한 수준인 일상 우울과 병적 상태인 임상적 우울로 구분할 수 있다. 우울 경험은 치료순응도 저하, 신체증상 등을 경험하게 하여 의료이용을 높일 수 있으나 우울 중 임상적 우울 집단은 질환에 대한 사회적 편견을 경험하여 의료이용이 제한될 수 있다. 의료이용은 개인 나아가 사회 문제의 원인이 되어 중요하다는 측면에서 본 연구는 임상적 우울 집단, 일상 우울, 비우울 집단의 의료이용을 비교하여 살펴보고자 한다. 방법: 일반화 성향점수(generalized propensity score) 기반 처치역확률가중기법(inverse probability of treatment weighting)을 이용하여 비우울, 일상 우울, 임상적 우울 집단 간 공변량의 불균형을 최소화하고 우울과 의료이용, 총진료비의 관계를 각각 음이항 회귀분석과 로그변환한 선형회귀분석을 통해 확인하였다. 결과: 우울은 여성, 소득이 낮은 집단, 교육수준이 낮거나 배우자가 없거나 건강보험에 가입되지 않았거나 경제활동을 하지 않은 집단에서 높았으며, 우울중 임상적 우울은 경제활동을 하지 않거나 민간의료보험에 미가입된 집단, 질환의 보유개수가 많은 집단에서 비중이 높았다. 의료이용 횟수는 우울 집단(일상 우울 집단 및 임상적 우울 집단)이 비우울 집단보다 유의하게 높았으며, 임상적 우울 집단이 일상 우울 집단보다 유의하게 높았다. 총진료비는 우울 집단이 비우울 집단보다 높았으나, 임상적 우울 집단과 일상 우울 집단 간에는 유의한 차이가 없었다. 결론: 의료이용은 비우울 집단보다 우울 집단(임상적 우울 집단 과 일상 우울 집단)에서 높았으며, 임상적 우울 집단보다 일상 우울 집단에서 높았다.
Background: Rheumatoid arthritis (RA) is a systemic inflammatory disease that manifests as joint damage or athletic disability via sustained inflammation of the synovial membrane. The risk of cardiovascular disease (CVD) is higher in RA patients. This study aimed at evaluating the association between CVD comorbidities and RA by comparing a pharmacotherapy group with a non-pharmacotherapy group. Methods: Patient sample data from the Health Insurance Review and Assessment Service (HIRA-NPS-2016) were used. Inverse probability of treatment weighting (IPTW) using the propensity score was used to minimize the differences in patient characteristics. Logistic regression analysis was used to evaluate the risk of CVD comorbidities. Results: The analyses included 1,207,213 patients, of which 33,122 (2.8%) had RA. The odds ratios (OR) of CVD comorbidities were increased in RA patients; ischemic heart disease (IHD: OR 1.75; 95% CI 1.73, 1.77), cerebral infarction (CERI: OR 1.28; 95% CI 1.26, 1.30), hypertension (HTN: OR 1.44; 95% CI 1.43, 1.45), diabetes mellitus (DM: OR 2.04; 95% CI 2.03, 2.06), and dyslipidemia (DL: OR 3.49; 95% CI 3.47, 3.51). The ORs of IHD, CERI, HTN, and DM in the traditional DMARD and biologic treatment groups were decreased, compared with those in the non-pharmacotherapy group. Conclusions: Thus, CVD risk was higher in RA patients, considering age, sex, and socioeconomic status. Appropriate pharmacotherapy could decrease the risk of CVD comorbidities in RA patients.
Receiver operating characteristic (ROC) 곡선은 이항 반응 자료에 대한 마커의 분류 예측력을 측정하기 위해 널리 적용되어왔으며 최근에는 생존 분석에서도 매우 중요한 역할을 하고 있다. 여러 가지 유형의 중도 절단과 원인 불명 등 다양한 종류의 결측 자료를 포함한 생존 자료 분석에서 마커의 사건 발생 여부에 대한 예측력을 판단하기 위해 기존의 통계량을 확장하였다. 생존 분석 자료는 각 시점에서의 사건 발생 여부로 이해할 수 있으며, 따라서 시점마다 ROC 곡선과 AUC를 구할 수 있다. 본 논문에서는 우중도 절단과 경쟁 위험 모형하에서 사용되는 다양한 방법론과 관련 R 패키지를 소개하고 각 방법의 특성을 설명하고 비교하였으며 이를 검토하기 위해 간단한 모의실험을 시행하였다. 또한, 프랑스에서 수집된 치매 자료의 마커 분석을 시행하였다.
Background: Inflammatory diseases can increase the prevalence of anemia. Recent studies confirmed that the prevalence of anemia is increased by atopic dermatitis (AD), a chronic inflammatory disease. Therefore, we aimed to elucidate the correlation between AD severity and prevalence of anemia. Methods: We used data of pediatric patients from the Health Insurance Review and Assessment Service (HIRA-PPS-2016). We included pediatric patients (<18 years) with AD diagnosis who were prescribed medications for AD. We applied a propensity score method with inverse probability of treatment weighting (IPTW) adjusting for differences in prevalence of confounders and performed IPTW logistic regression to evaluate associations between the anemia and severity of AD. Results: In total, 91,501 patients (mild AD: 47,054 patients; moderate-to-severe AD: 44,447 patients) <18 years who were prescribed drugs for AD were analyzed. Analysis of the probability of patients with mild AD and prevalence of anemia as a reference revealed an odds ratio (OR) of 1.159 (95% CI, 1.109-1.212; p<0.001) in moderate-to-severe AD patients, indicating a correlation between anemia prevalence and AD severity. Subgroup analysis according to gender, age group, and type of health insurance revealed there was an association between AD severity and anemia except in patients equal or older than 7 years. Conclusion: The prevalence of anemia increased with AD severity despite adjusting for confounding factors. Our results support the hypothesis that AD can cause anemia, and anemia prevalence could be increased in severe AD patients. Further studies are needed to establish a pathological basis.
Moon, Sungji;Lee, Hae-Young;Jang, Jieun;Park, Sue K.
Journal of Preventive Medicine and Public Health
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제53권6호
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pp.476-486
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2020
Objectives: The objective of this study was to estimate the risk of lung cancer in relation to angiotensin II receptor blocker (ARB) use among patients with hypertension from the Korean National Health Insurance Service-National Health Screening Cohort. Methods: We conducted a retrospective cohort study of patients with hypertension who started to take antihypertensive medications and had a treatment period of at least 6 months. We calculated the weighted hazard ratios (HRs) and their 95% confidence intervals (CIs) of lung cancer associated with ARB use compared with calcium channel blocker (CCB) use using inverse probability treatment weighting. Results: Among a total of 60 469 subjects with a median follow-up time of 7.8 years, 476 cases of lung cancer were identified. ARB use had a protective effect on lung cancer compared with CCB use (HR, 0.75; 95% CI, 0.59 to 0.96). Consistent findings were found in analyses considering patients who changed or discontinued their medication (HR, 0.50; 95% CI, 0.32 to 0.77), as well as for women (HR, 0.56; 95% CI, 0.34 to 0.93), patients without chronic obstructive pulmonary disease (HR, 0.75; 95% CI, 0.56 to 1.00), never-smokers (HR, 0.64; 95% CI, 0.42 to 0.99), and non-drinkers (HR, 0.69; 95% CI, 0.49 to 0.97). In analyses with different comparison antihypertensive medications, the overall protective effects of ARBs on lung cancer risk remained consistent. Conclusions: The results of the present study suggest that ARBs could decrease the risk of lung cancer. More evidence is needed to establish the causal effect of ARBs on the incidence of lung cancer.
관찰연구를 이용하여 인과관계를 추론할 경우 무작위 통제시험과는 달리 교란변수로 인한 편향을 제어하기 위한 통계적 전략이 필요하다. 최근에는 성향점수(propensity score) 를 이용한 짝짓기나 원인변수의 역확률을 가중치로 사용하는 주변구조모형이 제안되어 사용되고 있다. 이러한 인과관계 추론은 처치(treatment)가 명확히 주어진 경우에 교란변수를 통제하고 그 처치가 결과에 미치는 영향을 평가하는 방법에 초점이 맞추어져 있다. 하지만 기존의 방법의 경우 원인변수인 처치가 직접관측이 가능한 범주형 변수이고 결과변수 또한 직접관측이 가능한 변수인 경우에만 사용할 수 있는 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 원인변수인 처치와 결과변수의 결괏값의 직접적인 관측이 어려운 경우, 측정오차를 고려한 잠재범주모형(latent class analysis)의 변수로 모형화 함으로써 잠재범주 간의 원인적 영향력을 추정하는 방법을 제시하고자 한다. 그리고 미국의 The National Longitudinal Study of Adolescent Health 자료를 이용하여, 약물사용의 잠재범주에 대한 청소년기의 비행(delinquency)이라는 잠재범주의 원인적 영향력을 추정하였다.
Background: It is not evident that the attributable risk of smoking on mortality in Korea has decreased. We investigated the impact of smoking on all-cause mortality and estimated the attributable risk of smoking in Korean adults. Methods: Those aged ≥20 years with smoking history in the Korean National Health and Nutrition Examination Surveys (KNHANES) 2007-2015 were enrolled. We categorized the participants into three groups as follows: never smoker, <20 pack-years (PY) smokers, and ≥20 PY smokers. We applied inverse probability weighting using propensity scores to control various confounders between the groups. All-cause mortality risks were compared between the groups using the Kaplan-Meier log-rank test. The effects of smoking-attributable risks (ARs) on mortality were also calculated. Results: A total of 50,458 participants were included. Among them, 19,334 (38.3%) were smokers and 31,124 (61.7%) were never smokers. Those with a smoking history of 20 PY or more (≥20 PY smokers), those with a smoking history of less than 20 PY (<20 PY smokers), and never smokers were 18.1%, 20.2%, and 61.7%, respectively, of the study population. Smokers had a higher risk of all-cause mortality compared to never smokers (log-rank test p<0.01). The ARs of smoking were 21.8% (95% confidence interval [CI], 5.7%-37.9%) and 9.0% (95% CI, 6.1%-12.0%) in males and females, respectively. ARs decreased from 24.2% to 19.5% in males and from 9.5% to 4.1% in females between 2007-2010 and 2011-2015. Conclusion: Our study using KNHANES IV-VI data demonstrated that smoking increased the risk of all-cause mortality in a dose-response manner and the ARs of smoking on mortality were 21.8% in males and 9.0% in females during 2007-2015. This suggests that the ARs of smoking on mortality have decreased since around 2010.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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