Vključevanje populacijske umrljivosti v večstanjske modele in v analizo razlik v letih življenja

Manevski, Damjan (avtor), Pohar Perme, Maja (mentor)

Kadar z analizo preživetja proučujemo umrljivost danih bolnikov, se pogosto izkaže, da znatnega dela opaženih smrti ne moremo pripisati obravnavani bolezni, temveč se zgodijo zaradi drugih oz. populacijskih vzrokov. V praksi želimo oceniti delež tovrstnih smrti in jih ustrezno interpretirati. V primeru ko vzroka smrti ni na voljo v podatkih, ocenjevanje ni neposredno in zahteva dodatne predpostavke oz. informacijo. Podpodročje analize preživetja, ki se ukvarja s tem problemom, se imenuje relativno preživetje. Dodatno informacijo o populacijski umrljivosti pridobimo z združevanjem opazovanih podatkov in populacijskih tabel umrljivosti. V okviru doktorske naloge proučujemo dve možni razširitvi te metodologije, in sicer uporabo populacijske umrljivosti v večstanjskih modelih ter v analizi razlike let življenja. Večstanjski modeli so neposredna razširitev osnovne analize preživetja, s katero lahko proučujemo morebitne vmesne dogodke; v področju medicine je to denimo ponovitev bolezni ali presaditev. V tem razširjenem kontekstu nas zanimajo verjetnosti posameznih dogodkov, pri čemer želimo celotno umrljivost razdeliti na umrljivost zaradi bolezni in umrljivost zaradi drugih vzrokov. Tukaj si pomagamo s teorijo relativnega preživetja, na podlagi katere predlagamo razširjene definicije prehodnih tveganj in verjetnosti. Definiramo neparametrične cenilke obravnavanih mer ter proučimo način ocenjevanja varianc danih cenilk in pripadajočih intervalov zaupanja. Lastnosti predlaganih cenilk proučimo v teoriji in s pomočjo simulacij v programskem jeziku R, novo razvito metodologijo pa implementiramo v javno dostopni R knjižnici mstate. Drugi cilj doktorske naloge je obravnavati število let, ki jih skupina posamezni-kov z dolgim obdobjem spremljanja pridobi oziroma izgubi v primerjavi s splošno populacijo. Razlika let življenja predstavlja mero s preprosto interpretacijo, ki je zelo zanimiva tudi za nestatistike, vendar pa dosedanja literatura ni ustrezno obravnavala njenih teoretičnih lastnosti. V tej nalogi proučimo tri možne definicije mere razlike let življenja, njihove razlike, predpostavke, lastnosti in pripadajoče neparametrične cenilke. Predlagamo tudi cenilke za varianco in izpostavimo nekaj statističnih izzivov, ki so lahko relevantni pri njihovi praktični uporabi. Ocenjevanje razlike let življenja smo omogočili v programskem jeziku R in sicer v R knjižnici relsurv. Verjamemo, da lahko predlagana pristopa omogočita pomembno boljšo razu-mevanje preživetja pri posameznikih, pri katerih populacijska umrljivost ni zanemarljiva.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: analiza preživetja, relativno preživetje, populacijska umrljivost, večstanjski modeli, sotveganja, analiza razlik v letih življenja
• Vrsta gradiva: Doktorsko delo/naloga
• Organizacija: MF - Medicinska fakulteta
• Leto izida: 2022
• PID: 20.500.12556/RUL-137233
• COBISS.SI-ID: 110704131
• Datum objave v RUL: 08.06.2022

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Integrating population mortality in multi-state models and life years difference analysis

Izvleček

When analyzing the survival of a given cohort, it is often the case that a significant number of observed deaths do not occur due to the treated disease; but rather, due to other causes. It may be of interest to estimate the proportion of these deaths and to interpret them accordingly. Whenever the cause of death information is not available in the data, this estimation is not straightforward. The subfield of survival analysis that deals with this issue is relative survival, its main idea is to incorporate the population mortality information using external population mortality tables. In this doctoral thesis, we develop two extensions of the currently available methodology: we consider population mortality in multi-state models and life years difference analysis. Multi-state models provide an extension of the usual survival analysis setting. In the medical domain, multi-state models give the possibility of further investigating intermediate events such as relapse and remission. In this work, a further extension is proposed using relative survival, where mortality due to population causes (i.e. non-disease-related mortality) is evaluated. The objective is to split the total mortality in disease and non-disease-related mortality, with and without intermediate events. Precise definitions and suitable non-parametric estimators are provided for both transition hazards and probabilities. Variance estimating techniques and confidence intervals are introduced and the behaviour of the new methodology is investigated through simulations. The newly developed work is implemented in the R package mstate. Our second goal is to consider the number of years lost/saved for a given cohort with long-term follow-up. This measure has a simple and appealing interpretation which is also intuitive for non-statisticians. However, the theoretical aspects of this measure have not yet been fully studied. In this work, we consider three possible definitions of the measure, their differences, assumptions, characteristics and the corresponding non-parametric estimators. We also study variance estimation and consider some of the challenges that might occur in practice. Finally, an efficient R implementation in the package relsurv is developed for all of the three measures which makes this work easily available to subsequent users. We believe that the two proposed approaches can provide better understanding of the survival data whenever population mortality is not negligible.

• Ključne besede: survival analysis, relative survival, population mortality, multi-state models, competing risks, life years difference analysis