Statistické modelování v klinickém výzkumu Ladislav Pecen

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
1 Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím.
Advertisements

Podpora rozvoje cizích jazyků pro Evropu 21. stol. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním.
Novinky ze zahraničí IVIG 2008
Základní technická terminologie Poznámka: značka * za slovem znamená pokračování kliknutím, zbytek je načasován.
Základní elektrická terminologie Poznámka: značka * za slovem znamená pokračování kliknutím, zbytek je načasován.
Evoluce Katalýza. © 2011 Nature Publishing Group. Published by Nature Publishing Group.2 Figure 1 Rapid evolutionary innovation during an Archaean.
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_02_AJ_EP Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast:Jazyk a jazyková.
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_14_AJ_FT Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast:Jazyk a jazyková.
Tutorial: Mechanic - electrician Topic: Electric measurement the 2nd. year Measuring devices 1 Prepared by: Ing. Jiří Smílek Projekt Anglicky v odborných.
Lada Leszkowová, Gymnázium K.V. Raise Hlinsko, 2014 leden
English grammar next.
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:OP.
2.1 School Practise „have got“
Počítačová grafika pro inženýry - CAD systémy pro DTP - znaky, stránky, dokumenty, tisk, osvitové jednotky pro manažery - obrázky, interpretace pro autory.
Prof. Ing. Jan Flusser, DrSc. Digitální zpracování obrazu
Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu VY_32_INOVACE_AJK-3.PT-19-Služby Název školyStřední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno.
ŠkolaStřední průmyslová škola Zlín Název projektu, reg. č.Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávací.
1 Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím.
Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu VY_32_INOVACE_AJK-2.PT-15-Česká republika Název školyStřední odborná škola a Střední odborné učiliště,
Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Označení:Sada: 3 Ověření ve výuce:Třída: Datum: Registrační číslo projektu:CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_ANJ_VL_3_15.
Abba – poslech, práce s textem.
1 Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím.
Tutorial:Mechanic - electrician Topic: Electric measurement the 2nd. year Power output- AC 3-phase Prepared by: Ing. Jiří Smílek Projekt Anglicky v odborných.
Digitální výukový materiál zpracovaný v rámci projektu „EU peníze školám“ Projekt:CZ.1.07/1.5.00/ „SŠHL Frýdlant.moderní školy“ Škola:Střední škola.
? PRESENT SIMPLE OR PRESENT CONTINUOUS. PRESENT SIMPLE PŘÍTOMNÝ ČAS PROSTÝ We read a lot. We read every day. We usually read books of fiction. Our friend,
WALES „Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr.Dana Brdíčková.
Elektronická učebnice - II
40.1 If clauses - 2nd and 3rd conditional
Přítomné časy, budoucí – will, minulý čas prostý - 6. ročník Základní škola Jakuba Jana Ryby Rožmitál pod Třemšínem Efektivní výuka pro rozvoj potenciálu.
Předpřítomný čas Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ondřej Hoberla. Dostupné z Metodického portálu ISSN:
Podpora rozvoje cizích jazyků pro Evropu 21. stol. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním.
ŠKOLA: Gymnázium, Tanvald, Školní 305, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/ NÁZEV PROJEKTU: Šablony – Gymnázium Tanvald ČÍSLO.
Modal Verbs = způsobová slovesa.
Podpora rozvoje cizích jazyků pro Evropu 21. stol. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním.
Jméno autora: Mgr. Olga Bayerlová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_18_AJ3E Ročník: II. Anglický jazyk Vzdělávací oblast: Jazyk a jazyková.
Tento Digitální učební materiál vznikl díky finanční podpoře EU- OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Není –li uvedeno jinak, je tento materiál zpracován.
Educational program: Mechanic - electrician Title of program: Technical training II. class Astable multivibrator Worked out: Bc. Chumchal Miroslav Projekt.
Konverzace v anglickém jazyce ročník
Setkání uživatelů SFX Statistické reporty SFX.
Přejít na první stránkuLONDON Test yourself by Ludmila Lukavcova double-decker.
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_01_AJ_EP Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast:Jazyk a jazyková.
O.Topolčan, Š. Svobodová, H.Rosolová Medical Faculty nad Faculty Hospital Pilsen Czech Republic.
Kryodestrukce nová alternativa léčby fibroadenomů prsu.
1 Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím.
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:OP.
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:OP.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Jan Rozsíval. Slezské gymnázium, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Jan Rozsíval. Slezské gymnázium, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál.
Výukový materiál VY_22_INOVACE_10_ Warming up – langage game
Jiří Šafr FHS UK, SOÚ AV ČR, v.v.i. jiri.safr(zavináč)seznam.cz
Digitální učební materiál
Critical thinking Critical thinking is a general term that covers all thinking processes that strive to get below the surface of something: questioning,
A pathogenic role for secretory IgA in IgA nephropathy
Chapter 13 Chemical Kinetics
Deriving background concentrations for zinc in fresh and marine waters
Multiplying Fractions
Concentration Effects of Volatile Anesthetics on the Properties of Model Membranes: A Coarse-Grain Approach  Mónica Pickholz, Leonor Saiz, Michael L.
Pictograms – Reading – Versus
Maria Enquist-Newman, Matt Sullivan, David O. Morgan  Molecular Cell 
Image Stitching II Linda Shapiro ECE/CSE 576.
How Does the Xenopus laevis Embryonic Cell Cycle Avoid Spatial Chaos?
Secretory kinase Fam20C tunes endoplasmic reticulum redox state via phosphorylation of Ero1α Coomassie Blue Staining of Flag immunoprecipitates from HeLa.
Foreign Travel using Federal Funds
Bay County Property Appraiser’s Office
Are public defenders providing “effective counsel?”
TREASURE MAP Grade 3/4 – Term
Ticker Symbol Personal Finance Lab.
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATION
Improved Static Resolution of Dynamic Class Loading in Java
Transkript prezentace:

Statistické modelování v klinickém výzkumu Ladislav Pecen

Klinický výzkum = výzkum aplikace nových léků v humánní medicíně. Zjednodušeně Fáze I - farmakokinemitika* a farmakodynamika** na zdravých dobrovolnících Fáze II - účinnost léků u pacientů, pro které je určen Fáze III - vedlejší účinky léku, jeho tolerabilita Fáze IV - post-registrační vědecká či komerční fáze * Farmakokinetika = osud léčiva v organismu v časovém průběhu. - vstřebávání léčiva (absorpce) - jeho rozložení v těle (distribuce) - přeměna (metabolismus) - vzájemné ovlivňování (interakce) - vyloučení z organismu (eliminace - ledvinami, játry do žluči či stolice) ** Farmakodynamika = účinek léčiva na organismus

Některé milníky související s biostatistikou a klinickým výzkumem: epidemie cholery v Londýně v roce 1853 - mapování incidence -> identifikace závadného zdroje vody před 100 lety - založení journálu “Biometrics” (K.Person, F.Galton, W.F.R.Weldon) v roce1915 G.W.Snedecor organizoval první kurzy biometrie v roce 1951 A.B.Hill - první randomizovaný klinický (streoptomycin při léčbě tuberkulózy)

Cross-Sectional Studies With outcome Subjects selected for the study (randomly from studied population) Without outcome Onset of study Time What is happening ?

Cohort Studies Exposed or subjects Cohort selected for the study With outcome Without outcome Exposed or subjects Cohort selected for the study (randomly from studied population) With outcome Without outcome Unexposed or controls Onset of study Time What will happen?

Case - Control Studies Cases Controls Time Onset What happened ? Exposed Unexposed Cases Exposed Unexposed Controls Onset of study Time What happened ?

Historical Cohort Studies With outcome Without outcome Exposed or subjects Records selected for the study With outcome Without outcome Unexposed or controls Onset of study Time

Randomized Clinical Trial Design Experimental subjects With outcome Without outcome Subjects meeting entry criteria Randomization With outcome Without outcome Controls X X X X X X Onset of study Time Intervention

Clinical Trial with External Controls (including historical) With outcome Without outcome Subjects With outcome Without outcome Results of Controls from previous (historical) study X X X X X X Onset of study Time Intervention in subjects only

Trial Design with Crossover Experimental subjects Experimental subjects With outcome Without outcome With outcome Without outcome Subjects meeting entry criteria Randomization With outcome Without outcome With outcome Without outcome Controls Controls Washout period X X X X X X Time Onset of study Intervention Intervention

Self-controlled Trial Design (intervention -> placebo) Subjects meeting entry criteria With outcome Without outcome With outcome Without outcome Washout period X X X X X X Time Onset of study Intervention Placebo

Self-controlled Trial Design (intervention->placebo->intervention) With outcome Without outcome With outcome Without outcome Subjects meeting entry criteria With outcome Without outcome Washout period XXX XXX XXX Time Onset of study Intervention Placebo Intervention

Biostatistics in new treatment development one-sided non-inferiority test is usually H0: difference in means < -d vs. H1: difference in means >= -d one-sided superiority test is usually H0: difference in means =0 vs. H1: difference in means >0, (to do power analysis it have to be in reality H1: difference in means >= d’). two-sided equivalence test H0: |difference in means | > d vs. H1: |difference in means | <= d two-sided non-equivalence test H0: |difference in means | <= d vs. H1: |difference in means | > d.

Studie Fáze I problémy bioequivalence modely časového průběhu koncentrace účinné látky v krevní plazmě (v závislosti na dávce, jejím podávání, hmotnosti, pohlaví, věku apod.) - obvykle se jedná o parametrický model průběhu křivky a odhadují s jen parametry v rámci zvolené třídy průběhu křivek modely časových změn v závislosti na dávce a způsobu podání např. tepové frekvence a její variability u beta-blokátorů a antiaritmik EEG u neurofarmak (v používaných spektrálních pásmech) EKG predikční modely na odhad vzniku vedlejších efektů léčby (AEs)

Bioequivalence Drug plasma concentration Cmax AUC Tmax Time

Bioequivalence e.g. new treatment formulation - only test on healthy volunteers if time course of concentrations in blood is the same ->Y=ln(AUC) (Area Under the Curve of concentrations) instead of usual H0: E(YT - YR)= = 0 predefined equivalence region (-1,2) is used, typically 1=2, for FDA have to be used exp()=1.25. H0:   - or    <=> H01:   - and H02:    vs. HA = HA1  HA2 (HA1 is alternative to H01, HA2 to H02 ) => two one-sided hypotheses are simultaneously tested <=> 100-2 CI for  can be calculated - if completely inside (-, ) H0 - non-equivalence hypothesis is rejected. For =5% => 90% CI for  have to be used, p-value is the maximum of p-values of two one-sided hypotheses H01 and H02

Bioequivalence Standard approach - population bioequivalence - compare just mean values of AUC (or logarithm of AUC) New approach H0:   - or    or T/ R   vs. H1: - <  <  and T/ R <  ; variation is also included Testing using maximal likelihood method (Vuorinen J., Turunen J: A simple three-step procedure for parametric and non-parametric assessment of bioequivalence. Drug Information Journal 31, pp.167-180, 1997). Individual equivalence H0 => more than means and variances different study design - 3 experiments per person, typically two times reference trt., one new trt., or randomly 2 R + 1 T vs. 1 R + 2 T, order is also random -> method of bootstrap is applied (Schall R., Luus H.G.: On population and individual bioequivalence. Statistics in Medicine 19, pp.2195-2198, 1993).

Fáze II problémy modelování účinnosti na pravostranně cenzorovaných datech (onkologie), či oboustranně cenzorovaných datech (AIDS/HIV) - zástupný (surrogate) indentifikátor progrese infekce - podmíněné funkce přežití (stochastické rizikové funkce) Response-surface modely pro kvantitativní (dávka) a kvalitativní proměnné a jejich kombinace nejtradičnější model je ANCOVA s baseline hodnotou jakou rušivým faktorem z důvodu nejnižšího relativního rozptylu (z třídy modelů ANCOVA, absolutní a relativní změna)

Synergism Analysis - the synergism definition: joint effect of two treatments being significantly greater than the sum of their effects when administered separately (positive synergism) or the opposite (negative synergism). Bootstrap technique: An aplication of resampling statistics. It is a data-based simulation method used to estimate variance and bias of an estimator and provide confidence intervals for parameters where it would be difficult to do so in the usual way. Evolutionary models - the estimation of time-dependence model of primary efficacy parameter during time based on dosages combination

Parametric response surface model Example: The mean change from baseline to week 12 in mean sitting dBP at trough analysed using response-surface methodology. This approach aims to predict an optimum dose combination within the continuous response surface. The relationship between CS-866 and HCTZ and the dose combinations will be examined using the quadratic model: Y = 0 + 1X1 + 2X2 + 3X12 + 4X22+ 5X1X2 where Y=mean change from baseline to week 12 in mean sitting dBP at trough; X1=dose of CS-866 and X2=dose of HCTZ. Quadratic and interaction terms that are not statistically significant will be removed from the model in a stepwise fashion until only statistically significant terms remain (p-value  0.05). Response-Surface Model is just special case of polynomial (generally non-linear, in our case polynomial in 2nd power) multidimensional regression model. Adjustment allowing to exclude influence of confounding factor could be used. Non-parametric response surface model Smoothing procedure

Oncological Trials-Assessing risk of an event In oncology the target variable of interest (primary efficacy variable) is usually survival time, disease-free, metastases-free time or a similar time-to-an-event => survival analysis models. Assessing the risk of progression, the risk of occurrence of metastases etc for a given patient and time instant. We are able to quantify the risk of the patient but 95% CI for probability of an event for the patient is 0% - 100%. Techniques: Kaplan-Meier estimation of survival function, Cox proportional risk model or Aalen additive risk model,accelerated life model, competing risk model.

HIV/AIDS related studies The target variable of interest is survival time - the data are left-time censored (time of infection or sero-conversion is unknown) or left-time interval censored (date of last negative and first positive tests are known), right-time censored (death date is sometimes unknown) => survival analysis models with both sides censored data. Using of surrogate indicator of infection progression - e.g., CD4+ T-lymphocytes, No of virus RNA copies Complicated model for many simultaneous treatment effect modeling. New AIDS treatment - Fuzeon produced by Roche Holding (price about 20 000 USD = Euro per year, fuse inhibitor)

Ordinal categorial data e.g back pain intensity assessed by five-point verbal rating scale (VRS-5) (0= mild, 1= discomforting, 2= distressing, 3= horrible, 4= excrutiating); functional capacity score after performing activity - e.g., putting on a jack, assessed using a four-point scale (1= without pain, 2= with slight pain possible, 3= interrupted pain, 4= impossible because of pain) - 2 test ignore the ordinality of categories - rank tests (e.g. Wilcoxon Rank-Sum test) - small No of categories - ordinal regression models - Proportional Odds ratio (POR) - generalization of binary logistic regression - works with cumulative probabilities - Continuation Ratio (CR) - works with conditional probabilities (hazards) Details Armstrong B., Sloan M.: Ordinal regression models for epidemiologic data, Amer.Jour.of Epidem. 129, pp.191-204,1989

Statistical models based on family tree structure - e.g., for colorectal cancer cases (black below) example of one family tree: For statistical analyses one need: 1. Families-tree with hereditary incidence (typically 2 and more cases as a average number at any sub-tree parents + children 2. Control group - families without occurrence of the particular disease 3. Families with probably random disease occurrence (just one case of the particular disease, or occurrence and not in group 1.)

Used symbols definition:

More difficult family structure

Typical results based LOD score statistical technique: Particular Disease Related Genes (Genes mutations) Particular Disease Protective Genes (Genes mutations)

BRCA-I and BRCA-II gene mutations and breast cancer incidence