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Estimating Associations Between Cumulative Exposure and Health via Generalized Distributed Lag Non-Linear Models using Penalized Splines
Quantifying associations between exposure to air pollution and health outcomes is an important public health priority. The adaptive cumulative exposure distributed lag non-linear model (ACE-DLNM) estimates cumulative exposure adaptively from the data. While the ACE-DLNM framework is highly interpretable, it is limited to continuous outcomes and does not scale well to large datasets. Motivated by a large analysis of daily pollution and hospitalizations, we propose a fast, scalable, and flexible framework using penalized splines for ACE-DLNMs, which is designed for over-dispersed count outcomes and applies to general types of data. We then develop an efficient estimation strategy based on profile likelihood and Laplace approximate marginal likelihood with Newton-type methods. In application to the motivating analysis, the proposed method respects the discrete responses and reduces uncertainty in estimated associations compared to generalized additive models with fixed exposures.
Estimation des associations entre l'exposition cumulée et la santé au moyen de modèles non linéaires à décalage distribué et généralisé utilisant des splines pénalisées
La quantification des associations entre l'exposition à la pollution atmosphérique et les effets sur la santé est une priorité importante en matière de santé publique. Le modèle non linéaire adaptatif d'exposition cumulative (ACE-DLNM) estime l'exposition cumulative de manière adaptative à partir des données. Bien que le cadre ACE-DLNM soit très facile à interpréter, il est limité aux résultats continus et s'adapte mal aux grands ensembles de données. Motivés par une vaste analyse de la pollution quotidienne et des hospitalisations, nous proposons un cadre rapide, évolutif et flexible utilisant des splines pénalisées pour le ACE-DLNM, qui est conçu pour des résultats de comptage surdispersés et s'applique à des types de données généraux. Nous développons ensuite une stratégie d'estimation efficace basée sur la vraisemblance de profil et la vraisemblance marginale approximative de Laplace avec des méthodes de type Newton. Appliquée à l'analyse motivante, la méthode proposée respecte les réponses discrètes et réduit l'incertitude des associations estimées par rapport aux modèles additifs généralisés avec des expositions fixes.
Date and Time
-
Additional Authors and Speakers (not including you)
Hwashin Shin
Health Canada
Glen McGee
University of Waterloo
Alex Stringer
University of Waterloo
Language of Oral Presentation
English
Language of Visual Aids
English

Speaker

Edit Name Primary Affiliation
Tianyi Pan University of Waterloo