CD4细胞计数的线性混合的建模的艾滋病毒感染儿童接受抗逆转录病毒治疗

文摘

背景。人类免疫缺陷病毒(HIV)是世界上一个主要卫生问题,以及未能实现预防项目数量的增加导致感染新生儿。本研究的目的是探讨集群的演化和决定因素的区别四(CD4细胞计数)在感染艾滋病毒的儿童在抗逆转录病毒治疗(ART)。方法。我们跟踪一群201 15岁以下儿童在阿达玛医院从2013年10月到2017年3月在埃塞俄比亚。了解数据,探索性数据分析进行纵向CD4细胞计数的变化。结果。在基线,CD4细胞计数的平均数是468.5 / mm细胞³血的标准差为319.11 / mm细胞³。在这里,我们采用随机拦截和随机斜率线性mixed-effects模型来分析数据。在预测变量,观测时间,基线年龄、临床分期、结核病(TB)的历史,和功能状态的决定因素均值变化的平方根CD4细胞计数。结论。这个发现显示,的平方根的变化CD4细胞计数随年龄的增加诊断。关于临床阶段的病人,那些在第三阶段和第四阶段的艾滋病毒/艾滋病疾病阶段相对比I期患者CD4细胞计数较低。这说明√CD4细胞计数的变化阶段III和IV期的病人比I期患者低6.43和9.28倍,分别。同样,我们注意到,观测时间,结核病的历史,和功能状态与均值变化显著相关的平方根CD4细胞计数。

1。介绍

艾滋病是世界上一个主要卫生问题,以及未能实现预防项目数量的增加导致感染新生儿。艾滋病毒感染儿童艺术应该开始减少艾滋病发病率和死亡率或改善他们的生存时间1]。据美国国际开发署(联合国艾滋病规划署)[2),估计全世界有180万儿童被感染艾滋病毒的118万人在撒哈拉以南非洲。按相同的估计,全球有180000新感染儿童估计为108000(60%)发生在撒哈拉以南非洲,和111000名儿童死于艾滋病相关疾病全球之后,72000名(65%)儿童在撒哈拉以南非洲。在埃塞俄比亚,估计有729089人生活与艾滋病毒包括80923儿童不到15年。按照相同的估计,有21606新感染的1276(5.9%)是15岁以下儿童。此外,由于艾滋病相关疾病的死亡人数估计为10960年同期的1924(2.4%)和国家儿童不到15年3]。

研究报道,儿童体验更快速HIV疾病进展使它们很容易被机会性感染和死亡(4]。抗逆转录病毒疗法(ART)可以恢复免疫功能,极大地减少了艾滋病毒感染儿童中发病率和死亡率。由于艺术的出现,许多感染艾滋病毒的儿童可以生存青春期和成年期5]。当前修订世卫组织准则建议所有的艾滋病毒感染儿童应该启动艺术无论临床疾病阶段或程度的免疫抑制6]。因此,在艾滋病临床研究的一个主要利益是病人的CD4细胞计数的变化正在接受抗逆转录病毒治疗。统计建模极大地导致了识别相关的预测病人的CD4细胞计数的变化开始的艺术。本研究的目的是探讨CD4细胞计数的进化和决定因素之间的艾滋病毒感染儿童艺术开始在阿达玛医院在埃塞俄比亚。

2。Cohort-Based数据

在这项研究中使用的数据来自591 15岁以下儿童岁cohort-based回顾病人的回顾性研究艺术图表和电子数据库在阿达玛医院从2013年到2017年在埃塞俄比亚(7]。样本完整记录的201名儿童在研究期间或一个完整的历史被认为是在这项研究中,和数据检索的医生在医院工作。那些没有完整记录或一个不完整的历史研究期间被排除在分析之外。在这里,我们杰出的因果从各种文学评论具体的相关因素。因此,纵向CD4细胞计数的变化每毫米³的艾滋病毒感染儿童艺术治疗被认为是作为响应变量的研究和测量每六个月,在基线(第一诊断),在第一次访问(6个月)后,第二次访问(12个月),第三次(18个月后),第四次访问(24个月),第五次访问(30个月后),最后在第六次访问(36个月)。预测变量被认为是在这项研究中那些有可能影响CD4细胞计数的艾滋病毒感染儿童,包括儿童的年龄,血红蛋白、体重、性别(男/女),主要照顾者照顾者的艾滋病毒状况(正/负),结核的状态(正/负),功能状态(动态/卧床不起/工作),世卫组织的临床阶段(阶段I /阶段II / III期四期),类型的艺术,和BMI。

3所示。方法

我们进行了探索性数据分析,研究各种结构和模式在数据集中展出。这包括获得合适的汇总统计均值和方差等CD4细胞计数。除此之外,个人情节,意味着结构、和方差结构情节被用来获得一些洞察数据。,个人资料情节和方差结构被用来洞察变化数据,确定哪些随机效应线性混合模型中需要考虑。也意味着结构被用来获得直觉的时间函数可用于模型的数据。

3.1。线性混合效应模型(LMM)

LMM是最常用的随机效应模型的上下文中从纵向连续重复测量反应时测量了相同或相关的对象在不同的时间;在这两种情况下,可能相关的响应(8]。纵向数据建模时,我们的兴趣是研究因变量和解释变量的一组之间的联系(9]。LMM,我们假设因变量是一个线性函数的自变量的回归系数随机变化从一个人到另一个地方。个体之间的这种变化是因为测量的或隐藏的因素(10]。使用“混合”这个词,因为LMM包括固定和随机效应(11]。固定部分代表平均响应,而随机的部分是个体层面的反应。因此,LMM提供通用建模框架科目的随机效应,认为服从正态分布,包括相关(占12,13]。这里,因变量是相同的主题在不同时期有不同的基线特征。假设模型捕获相关的CD4细胞计数相同的主题在不同的时间点。形式化,让是一个 矢量未知系数的固定部分和影响是 设计矩阵的固定预测链接CD4细胞计数的组纵向测量贴上 。让是一个 向量的潜在的个体随机效应和表示一个已知的 设计矩阵的值连接的随机因素来 。 在哪里是 CD4细胞计数的我^th孩子,分配 是一个向量的剩余组件,结合测量误差和序列相关性。然后,是分布式 ,相互独立的。也就是说, 。此外, 是 正定矩阵variance-covariance错误的主题 ,在哪里表示 单位矩阵。中常用的随机效应方差协方差结构,复合对称,异质复合对称,一阶自回归,和非结构化被认为是和比较。此外,选择适当的模型符合给定的数据,Akaike信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)。

4所示。结果与讨论

4.1。探索性数据分析

探索性分析纵向数据试图发现模式的系统变异组的儿童,以及随机变化,区分个别孩子的各个方面。表1显示的汇总统计信息纵向CD4细胞计数的感染艾滋病病毒的儿童在不同的后续几个月。在随访期间,队列的大小变化在201年,185年,137年,125年,115年,92年,54岁,分别为基线(第一诊断),第一次,第二次,第三次,第四次访问,访问第五,第六次访问。病人的CD4细胞计数的数量之间的随访时间是减少表明他们离开研究由于几个原因包括死亡,提前支取,失访和其他原因。可以看出,CD4细胞计数的均值增加儿童的不断增加,直到24^th月(即。4^th访问时间),然后开始下降。这同样适用于他们的标准偏差,增加到12个^th月(即。,2^nd访问时间),并开始慢慢减少。基准CD4细胞数量的平均数是468.50每毫米细胞³标准差为319.11毫米³的血液,这意味着孩子们在基线和平均风险CD4细胞计数的艺术开始后开始增加。

4.2。个人概要图

图1显示了个人概要文件的所有研究对象的纵向CD4细胞计数(左)和20个随机选择的艾滋病毒感染儿童的(右)随访时间。因此,可以看出一些轨迹陡峭而其他人几乎是水平的,这表明可能变化的斜率和截距CD4细胞计数。情节还提供了信息之间的可变性CD4细胞计数和显示有CD4细胞计数的变化。一些孩子的CD4细胞计数增加不断增加和减少随着时间的推移,和其他不稳定的CD4细胞计数。似乎有一个波动的CD4细胞计数后随着时间的推移,他们发起的艺术,和CD4细胞计数的变化似乎更大的开始和结束时(图低1(右))。因此,儿童之间存在可变性的CD4细胞计数。所以,这是一个为每个孩子的迹象包括随机效应来捕捉这种可变性,并允许儿童的CD4细胞计数在同一个孩子相关的。

4.3。意思是概要图

许多亚种群的平均进化描述如何配置文件(或人口作为一个整体)的发展。本次勘探的结果将是有用的选择一个固定后果结构线性混合模型。概要文件的平均性组随着时间的增加,CD4细胞计数的点被记录。因此,近似直线轨迹线性时间效应的混合效应模型可以很好的拟合数据(图2)。

4.4。方差概要图

CD4细胞计数的方差的儿童表现出不规则的模式在随访期内。它增加在某种程度上,减少在另一个角度表明儿童在随访期内非常数的变化。高变异观察男性直到12^th月和更高的女性。两性差异的增加在某种程度上,减少在另一个点和建议没有随时间不断变化(图3)。因此,由于截距和斜率的变化轨迹(图1)和模式中观察到图2,混合效应模型可以适合的候选模型数据。

4.5。线性混合效应模型

在建模之前,CD4细胞计数的正常检查,CD4细胞计数和数据似乎正确的倾斜,然后,CD4细胞计数的平方根变换被认为是规范化的数据(结果没有显示)。在拟合线性混合效应模型中,一系列的协方差结构纵向CD4细胞计数的艾滋病毒感染儿童被认为是。从可能的协方差结构,复合对称、非结构化、一阶自回归,和异构化合物对称性考虑一阶自回归的最小AIC和BIC值(这里没有显示结果)被认为是在这项研究中。随机效应被包括在线性混合效应模型是基于模型选择标准相比,模型和随机拦截和随机斜率(模型2)有相对较低的AIC和BIC值比随机拦截(模式1)模型和随机截距和斜率二次模型(模型3)(表2)。

随机截距和斜率线性混合效应模型中使用的模型预测的平均变化的平方根CD4细胞计数随时间除了潜在的预测变量被认为是在研究结果中描述表3。

研究中我们发现,在潜在的预测认为,儿童的年龄,观察时间,该病的临床阶段,结核病的历史,功能状态的儿童,和随访时间的相互影响与年龄和临床分期是谁与均值变化显著相关的平方根CD4细胞计数在5%(表程度的意义3)。因此,结核病阳性与低CD4细胞计数的平方根。其他预测变量控制时,变化的平方根CD4细胞计数低2.88倍为患有结核病的孩子相比TB-negative孩子。这个结果符合一项由Marie-Quitterie et al。14]。关于儿童的年龄,的平方根的变化CD4细胞计数随年龄的增加诊断协议的一项研究Marie-Quitterie et al。14),和年轻的孩子有很好的潜力实现高CD4计数在艺术15]。同样,孩子在舞台上工作的功能状态有较高的平方根的CD4细胞计数比那些卧床不起和回廊。的变化CD4细胞计数的平方根是儿童高1.13倍工作功能状态相比,动态和卧床不起的回廊相比低0.67倍。关于临床阶段,第三阶段和第四阶段的估计系数是负的,明显不同于零指示第三阶段和第四阶段儿童CD4细胞计数低于在后续阶段我。因此,对于那些在第三和第四阶段,孩子的变化的平方根CD4细胞计数低6.43和9.28倍的平方根CD4细胞计数与那些在舞台上我相比,分别。这些发现符合研究由Aboma等人,Abdulbasit et al。15,16]。

5。结论

在预测变量,观测时间、基线年龄、临床分期、结核病的历史,和功能状况是决定因素均值变化的平方根CD4细胞计数。后期临床阶段,结核病阳性,回廊,卧床不起的是疾病进展的指标。因此,孩子们应该需要早期诊断和启动艺术按最近的建议;感染艾滋病毒的儿童能够更好地开始在各自的早期艺术治疗疾病的标记。

数据可用性

数据集用于支持本研究的结论可以从相应的作者。

伦理批准

这项研究是获得统计部门的许可之后,亚明奇大学。在这方面,合作的官方信件引用统计/ 319/2011是在阿达玛医院有关的身体。然后,伦理委员会批准委员会审查和批准。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

第一作者设计的研究,分析了数据,起草了手稿,批判性回顾了文章。所有作者阅读和批准最终的手稿。

确认

这项研究是完全由亚明奇大学社区服务,研究理事会。作者感谢亚明奇大学提供必要的设施,和他们诚挚的感谢去蓝色的赫拉的大禹Nigusie先生大学,埃塞俄比亚,他最初对这项工作的贡献。他们还扩展他们的感激之情在阿达玛医院员工在艺术工作单位,同类合作提供的所有数据。

引用

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