Τo μoντέλο δόση - απόκριση και οι εφαρμογές του στην βιοστατιστική

Abstract

Το μοντέλο δόσης-απόκρισης μελετά τον τρόπο με τον οποίο μια ουσία ή ένα φάρμακο επηρεάζει ένα βιολογικό σύστημα, σε σχέση με την ποσότητα της δόσης που χορηγείται. Bοηθάει στο να κατανοήσουμε κατά πόσο η απόκριση αυξάνεται ή μειώνεται ανάλογα με την χορήγηση της δόσης και εφαρμόζεται σε ποικίλους τομείς. Σκοπός του μοντέλου αυτού είναι η καλύτερη εκτίμηση της αποτελεσματικότητας και ασφάλειας των φαρμάκων και άλλων χημικών ουσιών, συμβάλλοντας στη βελτίωση της φαρμακευτικής αγωγής και της υγείας του ανθρώπου. Στο πρώτο κεφάλαιο, εξετάζεται η έννοια και η μοντελοποίηση του μοντέλου δόσης-απόκρισης, η διερεύνηση των διαφορετικών μετρήσεων (ED_50 κλπ) και η μελέτη των ποικίλων καμπυλών δόσης-απόκρισης. Όλα τα γραφήματα που περιλαμβάνονται σε αυτό το κεφάλαιο έχουν αναπαραχθεί με την χρήση των πακέτων Microsoft Excel και R. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται η μαθηματική ανάλυση των μοντέλων δόσης-απόκρισης. Σε αυτή την ενότητα εξετάζονται τα διαφορετικά μοντέλα δόσης-απόκρισης, οι συναρτήσεις σύνδεσης και η γενίκευσή τους, καθώς και η παλινδρόμηση τριών παραμέτρων. Το τρίτο κεφάλαιο περιέχει εφαρμογές των διαφόρων μοντέλων με την χρήση του στατιστικού πακέτου R. Χρησιμοποιείται η βιβλιοθήκη drc από την οποία και αντλούμε το μεγαλύτερο ποσοστό των δεδομένων μας. Πιο συγκεκριμένα στην ενότητα αυτή γίνεται σύγκριση τον μοντέλων logit, probit και cloglog (δεδομένα από τους : Jeske, D. R., Xu, H. K., Blessinger, T., Jensen, P. and Trumble, J. (2009)), μελετάται η συνεχής απόκριση όταν έχουμε μια καμπύλη δόσης-απόκρισης (δεδομένα από τους : Inderjit and J. C. Streibig, and M. Olofsdotter (2002)) και δύο καμπύλες δόσης-απόκρισης (δεδομένα από τους : Christensen, M. G. and Teicher, H. B., and Streibig, J. C. (2003)), και τέλος εξετάζεται η διωνυμική απόκριση με την χρήση μη γραμμικής παλινδρόμησης (δεδομένα από την : Nina Cedergreen (2013)). Τέλος, γίνεται μια ανασκόπηση των αποτελεσμάτων που έχουμε βρεί από κάθε εφαρμογή, με σκοπό την σημείωση των βασικών συμπερασμάτων στα οποία οδηγηθήκαμε μετά την ανάλυση.