Estimation in generalized linear models under censored covariates with an application to MIREC data

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dc.contributor.author

Lee, Wan-Chen

Sinha, Sanjoy K.

Arbuckle, Tye E.

Fisher, Mandy

dc.date.accessioned

2024-04-11T15:37:26Z

dc.date.available

2024-04-11T15:37:26Z

dc.date.issued

2018-08-30

dc.description - en

Health Canada is responsible for the assessment and management of health risks to Canadians associated with exposure to products and chemicals in the environment. As part of its activities, Health Canada measured levels of certain environmental chemicals in a large group of Canadian women during pregnancy. As often happens in such studies, some samples had undetectable levels of some chemicals -- a situation where the level of the chemical, by convention, is reported as “below the limit of detection” (denoted “below LOD” or “LOD”). The simplest method of dealing with LOD observations is to remove all LOD observations and continue statistical analysis based on those samples with measureable levels. Such analysis is not generally recommended because useful information showing low exposure levels is lost. Another way to handle the issue is to replace LOD observations by a constant, like LOD or LOD/2, and then apply statistical analysis. Unfortunately, the results from the data with substituted exposure levels are often biased. Here, Health Canada proposed a new method to deal with the issue of LOD observations. A simulation study was conducted to show that the results using this method were not biased and were close to the expected value. The method was then applied to the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) Study Cohort to study the potential for synergistic effects of simultaneous exposures to two environmental chemicals on health outcomes in pregnant women. Preliminary results suggest simultaneous exposure to certain pairs of environmental chemicals affected pregnant women and their infants in ways that could not be explained by simply adding the individual effects of each chemical. Future work will expand this method to examine potential synergistic effects of simultaneous exposure to several chemicals thus allowing Health Canada to better estimate the health effects of exposures to multiple environmental chemicals.

dc.description.abstract - en

In many biological experiments, certain values of a biomarker are often nondetectable due to low concentrations of an analyte or the limitations of a chemical analysis device, resulting in left-censored values. There is an increasing demand for the analysis of data subject to detection limits in clinical and environmental studies. In this paper, we develop a novel statistical method for the maximum likelihood estimation in generalized linear models with covariates subject to detection limits. Simulations are carried out to study the relative performance of the proposed estimators, as compared to other existing estimators. The proposed method is also applied to a real dataset from the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals cohort study, where we investigate how different chemical mixtures affect the health outcomes of infants and pregnant women.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Dans de nombreuses expériences biologiques, certaines valeurs d'un biomarqueur sont souvent non détectables en raison de faibles concentrations d'un analyte ou des limites d'un appareil d'analyse chimique, ce qui entraîne des valeurs censurées à gauche. Il existe une demande croissante pour l’analyse de données soumises à des limites de détection dans les études cliniques et environnementales. Dans cet article, nous développons une nouvelle méthode statistique pour l'estimation du maximum de vraisemblance dans des modèles linéaires généralisés avec des covariables soumises à des limites de détection. Des simulations sont effectuées pour étudier la performance relative des estimateurs proposés, par rapport à d'autres estimateurs existants. La méthode proposée est également appliquée à un ensemble de données réel de l'étude de cohorte de recherche mère-enfant sur les produits chimiques environnementaux, dans laquelle nous étudions comment différents mélanges chimiques affectent les résultats de santé des nourrissons et des femmes enceintes.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est responsable de l'évaluation et de la gestion des risques pour la santé des Canadiens associés à l'exposition à des produits et à des produits chimiques présents dans l'environnement. Dans le cadre de ses activités, Santé Canada a mesuré les niveaux de certains produits chimiques environnementaux chez un grand groupe de Canadiennes pendant la grossesse. Comme cela arrive souvent dans de telles études, certains échantillons présentaient des niveaux indétectables de certains produits chimiques - une situation dans laquelle le niveau du produit chimique, par convention, est signalé comme « inférieur à la limite de détection » (noté « en dessous de la LOD » ou « LOD »). . La méthode la plus simple pour traiter les observations LOD consiste à supprimer toutes les observations LOD et à poursuivre l’analyse statistique basée sur les échantillons présentant des niveaux mesurables. Une telle analyse n'est généralement pas recommandée car des informations utiles montrant de faibles niveaux d'exposition sont perdues. Une autre façon de résoudre le problème consiste à remplacer les observations LOD par une constante, comme LOD ou LOD/2, puis à appliquer une analyse statistique. Malheureusement, les résultats des données avec des niveaux d'exposition substitués sont souvent biaisés. Ici, Santé Canada a proposé une nouvelle méthode pour traiter la question des observations de LOD. Une étude de simulation a été menée pour montrer que les résultats utilisant cette méthode n'étaient pas biaisés et étaient proches de la valeur attendue. La méthode a ensuite été appliquée à la cohorte d’étude MIREC (Recherche mère-enfant sur les produits chimiques environnementaux) pour étudier le potentiel d’effets synergiques d’expositions simultanées à deux produits chimiques environnementaux sur les résultats pour la santé des femmes enceintes. Les résultats préliminaires suggèrent qu'une exposition simultanée à certaines paires de produits chimiques environnementaux a affecté les femmes enceintes et leurs nourrissons d'une manière qui ne pourrait pas être expliquée par la simple addition des effets individuels de chaque produit chimique. Les travaux futurs élargiront cette méthode pour examiner les effets synergiques potentiels de l'exposition simultanée à plusieurs produits chimiques, permettant ainsi à Santé Canada de mieux estimer les effets sur la santé de l'exposition à plusieurs produits chimiques environnementaux.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1002/sim.7942

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2280

dc.language.iso

en

dc.publisher

Wiley

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.title - en

Estimation in generalized linear models under censored covariates with an application to MIREC data

dc.type - en

Article

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