基于混合效應模型的縱向膳食鎘暴露數(shù)據(jù)的模擬研究.pdf

1、目的:
　　慢性膳食暴露評估理論上需要收集人群長期膳食消費數(shù)據(jù)，但實施這樣的調(diào)查是很困難的，如何對現(xiàn)有的短期膳食調(diào)查數(shù)據(jù)運用統(tǒng)計方法與計算機模擬技術獲得長期膳食數(shù)據(jù)值得探討，也是目前該領域研究熱點。本研究基于混合效應模型原理提出新的縱向數(shù)據(jù)模擬方法，即將短期數(shù)據(jù)“拉伸”為長期結果，為慢性膳食暴露評估中日常攝入量的計算提供新的思路。
　　方法:
　　通過整合消費量數(shù)據(jù)和污染物濃度數(shù)據(jù)進行膳食暴露量的計算，其中消費量數(shù)據(jù)來

2、源于“中國健康與營養(yǎng)調(diào)查”中江蘇省數(shù)據(jù)，選取2004，2006，2009，2011非連續(xù)四年每年連續(xù)3天成人消費量調(diào)查數(shù)據(jù)，而污染物濃度數(shù)據(jù)則來源于2004-2009年江蘇省污染物監(jiān)測網(wǎng)中鎘的數(shù)據(jù)。構建橋梁數(shù)據(jù)庫，計算鎘的每天暴露量利用混合效應模型算出固定效應參數(shù)和隨機效應參數(shù)，計算暴露量的一階自相關系數(shù)。根據(jù)這些模型參數(shù)，設置模擬人數(shù)、模擬天數(shù)，利用Monte Carlo模擬，獲得個體長期每天暴露量數(shù)據(jù)，并對模擬數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構進行驗證

3、，分析暴露量的變異性和均數(shù)、P95的不確定性，計算日常攝入量分布，并與OIM、BBN結果比較，分析本次研究方法的可行性。
　　結果:
　　本次研究4個年份連續(xù)3天均參加調(diào)查的成人共535人，其中男性247人，女性288人，城市成人178人，農(nóng)村成人357人，分析結果如下:
　　1、每天暴露量的分布:江蘇省成人及其亞組鎘的每天暴露量（μg kg-1bw day-1）分布如下:總?cè)巳海?35人）均值為0.36，P25～P9

4、99為(0.04～7.51);男性均值為0.36，P25～P999為(0.04～7.59);女性均值為0.36，P25～P999為(0.04～7.51);城市成人均值為0.34，P25～P999為(0.04～5.54);農(nóng)村成人均值為0.37，P25～P99.9為(0.04～10.60)。
　　2、相關模型參數(shù):將性別、城鄉(xiāng)、年份及各一級交互納入混合效應模型進行分析，最終年份、城鄉(xiāng)及其一級交互作用有意義，隨機效應項中個體間方差為σ

5、b2=0.054，個體內(nèi)方差為σ(B)2=0.732，一階自相關系數(shù)ρ=-0.059。
　　3、模擬方法驗證:本次研究共模擬3組數(shù)據(jù)，其模擬人數(shù)、模擬天數(shù)設置分別為（300人，365天），（500人，365天），（1000人，365天）。將對數(shù)轉(zhuǎn)換后的原始數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)從均值、標準差、方差成分比例及一階自相關系數(shù)進行比較，結果，模擬數(shù)據(jù)以上幾個指標均與原始數(shù)據(jù)十分接近。
　　4、不確定性分析:重復200次Bootstrap抽

6、樣，分別計算3組模擬數(shù)據(jù)的總?cè)巳海ㄋ谐扇耍?、城市成人、農(nóng)村成人暴露量的統(tǒng)計量（均數(shù)和P95）及其置信區(qū)間，各統(tǒng)計量的95％置信區(qū)間均包含單次Monte Carlo模擬結果。
　　5、日常攝入量分布:基于混合效應模型計算的日常攝入量均數(shù)為0.34μg kg-1bw day-1，標準差為0.09μg kg-1bw day-1，P25～P999為(0.20～0.72)μg kg-1bw day-1，相應的BBN模型計算結果為0.34μ

7、g kg-1bwday-1，標準差為0.09μg kg-1bw day-1，P25～P999為(0.20～0.73)μg kg-1bw day-1，各人群P999均小于ADI值。
　　結論:
　　1、鎘膳食每天暴露量的差異主要體現(xiàn)在高端百分位數(shù)上，農(nóng)村成人高于城市成人。
　　2、基于混合效應模型原理的模擬方法可以利用短期數(shù)據(jù)模擬獲得與原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結構特征一致的長期縱向數(shù)據(jù)。
　　3、利用本次模擬方法模擬獲得的長期