观察性研究中混杂控制的后置/外置辅助变量因果推断模型研究

批准号:
81773547
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
薛付忠
依托单位:
学科分类:
H3011.流行病学方法与卫生统计
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
姜宝法、阿力木·达依木、王璟涛、王璐、王志恒、代晓宇、于媛媛、王停停、苏萍
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中文摘要
当今健康医疗大数据及精准个性化医学时代,观察性研究备受青睐。然而,因其缺乏随机化,难以避免混杂偏倚(尤其是大量未测量或不可观察混杂因子所致的偏倚),从而歪曲因果效应甚至导致错误结论。理论上倾向性得分、工具变量等可控制混杂,但实践中仍面临种种挑战。本项目在结构化的因果图模型指导下,巧妙利用大多数观察性研究所具备的纵向“时间差”或横断面“空间差”信息,在时间维度上设置“后置辅助变量”或在空间维度设置“外置辅助变量”;进而,仅用暴露与结局的测量数据自身,在反事实因果框架下运用常规回归或相关策略就能准确估计并检验暴露对结局的因果效应。预期目标:构建观察性研究中混杂控制的后置/外置辅助变量因果推断理论方法体系。实现目标,不仅能有效控制纵向观察性研究、功能磁共振等实时检测、肿瘤等横断面组学检测数据分析中的混杂偏倚而逼近因果效应;而且,将丰富发展因果推断理论方法,发挥观察性研究在生物医学研究中的优势。
英文摘要
This is the era of health care big data and precision medicine, observational studies are specially favored. However, because of the lack of randomness, it is difficult to avoid the confounding bias (especially the bias caused by a large number of unmeasured or unobservable confounding factors), which distort the causal effect and even lead to erroneous conclusions. Theoretically, methods such as propensity score and instrumental variables can be used to control bias, but challenges still exist in practice. Under the guidance of structured causal graphic model theory, this project utilizes the information of "temporal difference" in longitudinal study or "spatial difference" in cross-sectional study, and set "Postpositive auxiliary variable" in temporal dimension or "Extrapositive auxiliary variable" in spatial dimension; then, the causal effect of exposure to outcome can be accurately estimated by using traditional regression or related strategies under the framework of counterfactual causality, with only exposure and outcome data themselves. Anticipated Objective: To construct a theoretical system of causal inference of postpositive/extrapositive auxiliary variables for controlling confounding bias in observational studies. The realization of the goal can not only effectively control the confounding bias in longitudinal observation, real-time detection of functional magnetic resonance, cross-sectional omics data analysis of tumor, but also approach causal effect; in addition, it will enrich the causal inference theory and make the observational studies play an important role in biomedical research.
当今健康医疗大数据及精准个性化医学时代,观察性研究备受青睐。然而,因其缺乏随机化,难以避免受到未知混杂偏倚的影响,从而歪曲因果效应,甚至导致错误结论。本项目在结构化因果图模型的指导下,巧妙利用大多数观察性研究所具备的纵向“时间差”或横断面“空间差”信息,在时间维度上设置“后置辅助变量”或在空间维度设置”外置辅助变量”,提出了时间序列框架下的阴性对照暴露方法,可以控制随时间变化的未知混杂;提出了双混杂辅助变量方法,可以借助两个现有的已知混杂控制其他未知的混杂;提出了暴露-中介-结局的特定路中介效应统计量,将中介方法拓展到多个中介和多条通路中,为不同状态下的因果网络中特定通路的识别开拓了新思路,并将方法应用于甲基化数据中。在本项目的支持下,构建了山东多中心健康管理纵向观察队列数据库、英国生物银行(UKB)队列数据库和山东食管癌病例-对照研究数据库。此外,将可以控制未知混杂的孟德尔随机化方法应用于探索血清尿酸与代谢综合征(及其组分)的关系;体表面积、身高和体脂率对心血管疾病的因果关系、乳腺癌和卵巢癌的因果关系、胆红素到心血管疾病的因果关系等一系列医学问题中。构建的观察性研究中混杂控制的后置/外置辅助变量因果推断理论方法体系不仅能有效控制纵向观察性研究、功能磁共振等实时检测、肿瘤等横断面组学检测数据分析中的混杂偏倚而逼近因果效应,而且,丰富发展了因果推断理论方法,发挥了观察性研究在生物医学研究中的优势。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.4048/jbc.2021.24.e53
发表时间:2021-12
期刊:Journal of breast cancer
影响因子:2.4
作者:Li H;Hou L;Yu Y;Sun X;Liu X;Yu Y;Wu S;He Y;Wu Y;He L;Xue F
通讯作者:Xue F
DOI:--
发表时间:2021
期刊:中华疾病控制杂志
影响因子:--
作者:王停停;苏萍;孙晓茹;于媛媛;李洪凯;薛付忠
通讯作者:薛付忠
Body surface area, height, and body fat percentage as more sensitive risk factors of cancer and cardiovascular disease
体表面积、身高和体脂百分比是癌症和心血管疾病更敏感的危险因素
DOI:10.1002/cam4.3076
发表时间:2020-04-27
期刊:CANCER MEDICINE
影响因子:4
作者:Si, Shucheng;Tewara, Marlvin A.;Xue, Fuzhong
通讯作者:Xue, Fuzhong
DOI:--
发表时间:2020
期刊:卫生研究
影响因子:--
作者:袁同慧;李洪凯;马韫韬;司书成;刘新辉;于媛媛;李云霞;李文超;侯蕾;刘璐;周宇畅;薛付忠;王萍;刘言训
通讯作者:刘言训
Exploring the Causal Roles of Circulating Remnant Lipid Profile on Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases: Mendelian Randomization Study.
探索循环残余脂质谱对心脑血管疾病的因果作用:孟德尔随机研究
DOI:10.2188/jea.je20200305
发表时间:2022-05-05
期刊:Journal of epidemiology
影响因子:4.7
作者:Si S;Hou L;Chen X;Li W;Liu X;Liu C;Li Y;Yuan T;Li J;Wang B;Li H;Xue F
通讯作者:Xue F
数据安全隐私保护背景下多中心联邦因果推断方法研究
- 批准号:82330108
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:220万元
- 批准年份:2023
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
大数据背景下循证因果迁移学习的统计方法研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
系统流行病学中网络差异比较的统计分析方法研究
- 批准号:81573259
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
基于贝叶斯竞争风险理论的农村人群脑卒中发生和转归的适宜性风险预警策略与方法研究
- 批准号:81273177
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
基于疾病数量表型观和潜变量理论的全基因组区域化关联分析统计推断方法研究
- 批准号:31071155
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
基于核典型相关理论的“整体基因”之间交互作用统计推断方法的研究
- 批准号:30871392
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
基因空间异质性理论与定量分析方法的研究
- 批准号:30170527
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:薛付忠
- 依托单位:
国内基金
海外基金
