مدل ها نمایش ساده و خلاصه ای از واقعیت هستند که در اغلب علوم و تکنولوژی کاربرد دارند. هدف از مدل سازی معمولاً توصیف اثرهای متغیرهای توضیحی روی متغیرهای پاسخ است. یکی از مهمترین آنها، مدلهای آمیخته خطی تعمیم یافته است. مدل های آمیخته خطی تعمیم یافته کاربرد وسیعی در تحلیل داده-های خوشه بندی شده شامل داده های طولی یا اندازه گیری مکرر دارند. این مدل برای مواردی با پاسخ های غیر نرمال و تابع پیوند غیر خطی میان میانگین پاسخ و متغیرهای توضیحی، محاسبه بیش پراکنشی و همبستگی ناشی از وجود اثرهای تصادفی، مفید بنظر می رسد. با استفاده از زمینه نظری فوق به بررسی عوامل موثر بر بیماری پرفشاری خون- که در بردارنده پاسخ های از نوع دو حالتی هستند- با استفاده از برازش دو مدل لجستیک با اندازه گیری مکرر(حاشیه ای) و مدل لجستیک با اثر تصادفی (شرطی) مبادرت شده است. یافته های این تحقیق با استفاده از معیارهای نیکویی برازش نشان می دهد که برازش مدل شرطی تا حدودی بهتر از مدل حاشیه ای است. متغیرهای جنسیت، گروه سنی،قند خون ناشتا فعالیت بدنی،نمایه توده بدنی و مصرف میوه-سبزی در مدل لجستیک حاشیه ای در سطح 5 درصد معنی دار آماری شدند. در مدل لجستیک شرطی با روش برآورد شبه درستنمایی مقید تنها دو متغیر گروه سنی و نمایه توده بدنی در این سطح از لحاظ آماری معنی دار گردیدند و در مدل لجستیک شرطی با استفاده از تقریب لاپلاس چهار متغیر گروه سنی، فعالیت بدنی، نمایه توده بدنی و مصرف میوه-سبزی به عنوان عوامل مرتبط با بیماری پرفشاری خون شناخته شدند و دیگر متغیرهای زمینه ای مورد بررسی از لحاظ آماری معنی داری نشان ندادند.

در بسیاری از آزمایه های بالینی و مطالعات اپیدمیولوژی اغلب داده های بقا به همراه اندازه های مکرر جمع آوری می شوند. در زمانی که هر دوی این خروجی ها از یک فرد مشخص ثبت شده باشند، استفاده از مدل های توام بقا و طولی مناسب می باشد. در این مطالعه، از یک سو کاربرد مدل-های توام بقا و طولی در یکی از موضوعات پزشکی بررسی شد و از سوی دیگر به وسیله یک مطالعه شبیه سازی عملکرد آن با مدل کاکس با یا بدون متغیر کمکی وابسته به زمان انجام شد. در مطالعه پزشکی، به بررسی حجم ادرار به عنوان نشانگر زیستی برای رویداد مرحله ریسک آسیب حاد کلیوی برای بیماران بستری در بخش مراقبت های ویژه پس از جراحی بای پس عروق کرونری پرداختیم. در این مطالعه گذشته نگر، تعداد 84 بیمار که تحت جراحی بای پس عروق کرونری قرار گرفته بودند و پس از جراحی در بخش مراقبت های ویژه بستری شدند، به طور تصادفی انتخاب شدند. بیماران جراحی شده توسط یک پزشک جراح و در بیمارستان جماران تهران، در سال های 1388-1380 انتخاب شدند. بیمارانی که سابقه اختلالات کلیوی نداشتند و در بدو ورود به بخش مراقبت-های ویژه، مقدار نرخ فیلتراسیون گلومرولی (gfr) آن ها بیشتر از 60 میلی لیتر بر دقیقه در هر 73/1 مترمربع بودند، برای مطالعه کاندید شدند. رویداد کاهش 25% از مقدار اولیه gfr به عنوان رویداد تحلیل بقا و اندازه گیری های مکرر حجم ادرار تا رسیدن به رویداد، داده طولی مطالعه را تشکیل می دادند. میانگین زمان بقا برای گروه شکست، 13/17 ساعت بود و بیشتر رویدادها در بازه زمانی (8/19 - 5/13) ساعت پس از جراحی اتفاق افتاد. نتایج به دست آمده در این مطالعه نشان داد که سن بالاتر (04/1hr=)، جنسیت مرد (315/4hr=)، تعداد بیشتر رگ های جراحی شده (873/1hr=) در کاهش مقدار gfr و بروز مرحله ریسک آسیب حاد کلیوی موثر است. تجویز سفالوسپرین ها هیچ تاثیر منفی ای بر عملکرد کلیه نداشتند، درحالی که جنتامایسین (19hr=) به عنوان یک آمینوگلیکوزید می تواند بیمار را در معرض آسیب حاد کلیوی قرار دهد. در نهایت، به افرادی که در بخش مراقبت های ویژه به مراقبت بیماران می پردازند توصیه شد که حجم ادرار و مقدار gfr را در 20 ساعت اول بعد از جراحی بای پس عروق کرونری به تعداد دفعات زیاد چک کنند. کاهش میزان ادرار خروجی می تواند نشانگر پزشگی مناسبی برای بروز آسیب حاد کلیوی باشد، حتی اگر میزان ادرار در دامنه نرمال معرفی شده در معیار ریسک- آسیب- نارسایی- فقدان و مرحله آخر کلیه (rifle) باقی مانده باشد. حجم ادرار یک نشانگر زیستی ضعیف در هنگام مصرف جنتامایسین است.

آنالیز چند سطحی(آشیانه ای) روشی کارا برای تجزیه و تحلیل داده های اجتماعی و پزشکی است که در بیش از یک سطح قرار گرفته اند، و در واقع حالت بسط داده شده از مدل های خطی تعمیم یافته می باشد که در آن علاوه بر مدل بندی متغیر پاسخ ضرایب رگرسیونی نیز مدل بندی می شوند یکی از کاربردهای این روش در تحلیل داده های طولی با ساختار چندسطحی می باشد. متداول ترین فرض ها دربکارگیری تحلیل چند سطحی، براساس نرمال بودن خطا و اثرات تصادفی سطوح بنا شده است که گاهی به دلیل مشاهدات دور افتاده و یا فرم نامتقارن توزیعی، برآورد درستی از ضرایب را در اختیار محقق قرار نمی دهد. از این رو، پژوهش حاضر با هدف بررسی جنبه های نظری مدل های بیزی چند سطحی با اثرات تصادفی غیر نرمال انجام پذیرفته است. از طرف دیگر در این رساله با استفاده از مطالعات شبیه سازی صحت تحلیل بیزی چند سطحی با توزیع غیرنرمال مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان تحلیل بیزی چندسطحی با استفاده از توزیع های غیر متقارن بر روی داده های گذشته نگر که هدف آن بررسی رابطه نوبت کاری با کلسترول خون با کنترل متغیرهای مخدوشگر بود برازش داده شده که نتایج این برازش حاکی از عدم مشاهده رابطه معنی دار بین نوبت کاری و کلسترول خون بوده است.

در این رساله، بررسی رابطه بین عوامل موثر بر ابتلاء به انواع سرطان¬های دستگاه گوارش (مری، معده و کولورکتال) و بقای این بیماران در استان گلستان مد نظر بوده است. با توجه به تعداد و تنوع زیاد متغیرهای مورد مطالعه و لذا عدم امکان بررسی دقیق مفروضات و شرایط استفاده از مدل¬های رایج رگرسیونی، از مدل طبقه بندی درختی برای تعیین عوامل موثر بر ابتلاء به سرطان و نیز از مدل بقای درختی برای تعیین عوامل موثر بر بقای بیماران استفاده شده است. برای دستیابی به مدل مناسب، انواع مدل¬های درختی و الگوریتم¬های مربوطه مورد مطالعه قرار گرفت. سرانجام، با بررسی چندین الگوریتم، از الگوریتم طبقه¬بندی و درخت رگرسیون (crt: classification & regression tree)برای تعیین عوامل موثر بر ابتلاء به سرطان¬ استفاده شد. همچنین از ضابطه جینی برای انتخاب بهترین افراز روی هر گره و از مساحت زیر منحنی مشخصه گیرنده (roc curve: reciver operating characteristiccurve) برای تعیین میزان صحت مدل طبقه بندی درختی و از اندازه اختلاف (spe: measure of separation) برای تعیین توانایی پیش بینی مدل بقای درختی استفاده شد. نتایج مدل¬بندی درختی نشان داد که آداب و فرهنگ تغذیه ای، بهداشت فردی و تحرک (از مجموعه عوامل مربوط به سبک زندگی)، آلودگی آب، مواجهه با سی تی اسکن و اشعه ایکس رنگی (از عوامل محیطی- اجتماعی)، سابقه خانوادگی ابتلا به سرطان (از عوامل وراثتی) و سن و جنس (از عوامل دموگرافیک) می توانند در ابتلا به سرطان های دستگاه گوارش موثر باشند. افزون بر این،جنس مذکر، سن بالا، کاهش وزن، کاهش روحیه بیمار و روش درمانی به عنوان عوامل موثر بر میزان بقای بیماران شناسایی شدند. این پژوهش بر اساس اطلاعات مربوط به بیماران مبتلا به سرطان های دستگاه گوارش طی سال 1388 استان گلستان(شامل 14 شهرستان، 25 شهر، 27 بخش و 60 دهستان) می باشد که با سرشماری به دست آمده اند و به ازای هر بیمار دو شاهد همسان سازی شده از نظر جنس، سن، قومیت و محل زندگی انتخاب شدند. با وجود این، مدل ها، روش ها و الگوریتم های معرفی شده در این پژوهشکلی است و می تواند برای بررسی این بیماری ها در مناطق دیگر نیز استفاده شوند. گفتنی است که امکان استفاده از مدل های درختی در وضعیت هایی که شرایط استفاده از مدل های کلاسیک مهیا نیست و نیز تفسیر آسان تر نتایج حاصل از آن، دو مزیت اساسی مدل های درختی است که می تواند مورد توجه و استفاده پژوهش گران حوزه های بهداشت، پزشکی و پیراپزشکی قرار گیرد.

مدل های رگرسیونی یکی از پرکاربردترین مدل ها در تجزیه و تحلیل الگوهای خطی مشاهدات می باشند. معمولا در بررسی آماری روابط بین متغیرهای مستقل و وابسته که به صورت ترکیبات مختلف از مشاهدات کمی و کیفی باشند در قالب رگرسیون، تحلیل واریانس و تحلیل کواریانس صورت می گیرد. یکی از فرض های اساسی در کاربرد اینگونه مدل ها استقلال آماری بین مشاهدات است. اگر دادههای مورد مطالعه دارای ساختار همبستگی درون گروهی باشند یک مدل آماری مناسب برای آن ها مدلهای چند سطحی است. هدف این مطالعه مدل سازی چند سطحی بر روی داده های فشارخون کارکنان فولاد مبارکه اصفهان که طی سال های86 تا 89 و بصورت طولی انجام گرفته است می باشد. در این مطالعه اثر متغیرهای bmi، سن، تحصیلات و نوبت کاری بر اختلاف فشارخون سیستولیک و دیاستولیک اندازه گیری شده افراد از اولین بار اندازه گیری، مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مطالعه که شامل5351 نفر می باشد، bmi، تحصیلات و نوبت کاری با اختلاف فشارخون سیستولیک از اولین بار اندازه گیری آن، رابطه معنی داری نشان دادند. در مورد اختلاف فشارخون دیاستولیک از اولین بار اندازه گیری آن تنها bmi، رابطه معنا داری نشان داد. برای برآورد پارامترهای مدلهای چند سطحی چندین روش کلاسیک (که شامل درستنمایی ماکزیمم، روش درستنمایی مقید، روش برآورد تکراری حداقل مربعات تعمیم یافته، روش برآورد تکراری حداقل مربعات تعمیم یافته مقید) و روش بیزی پیشنهاد شده است که نتایج حاصل از روش igls با روش ml و روش rigls با روش reml بسیار به یکدیگر نزدیک بوده و نتایج نشان دهنده همگرایی بسیار خوب این دو دسته روش به یکدیگر می باشد. روش بیزی نیز اختلاف چشمگیری با برآوردهای کلاسیک نداشت.

افراد عادی که به لحاظ شغلی در تماس با جیوه نیستند، اغلب از دو منبع مهم آمالگام دندانی و مصرف ماهی در معرض این ماده سمی قرار می گیرند. بر این اساس، هدف از پژوهش حاضر، مطالعه نقش میزان و الگوی متفاوت مصرف ماهی در مناطق مختلف ایران (با تکیه بر ماهیان مصرفی جنوب کشور و مقایسه آن با دیگر ماهیان مصرفی) بر اساس نوع و تعداد دفعات مصرف و نیز آمالگام دندانی به منظور دستیابی به تاثیرگذارترین فاکتور مواجهه در جمعیتی از زنان ایرانی می باشد. به این منظور، مجموعاً 238 نفر از زنان به صورت تصادفی انتخاب شده و نمونه های مو و بزاق آنان مورد مطالعه و تجزیه تحلیل قرار گرفت. بر اساس تعداد دندان های آمالگامی، افراد به سه گروه بدون دندان آمالگامی، 1-4 دندان آمالگامی و بیشتر از 4 دندان آمالگامی، از لحاظ نوع ماهی مصرفی به چهار گروه مصرف کننده ماهی جنوب، ماهی شمال، ماهی پرورشی و کنسرو ماهی و نهایتاً از لحاظ میزان مصرف ماهی نیز به دو گروه بین 4-5 بار در ماه و بیشتر از 7 بار در ماه تقسیم شدند. مقادیر جیوه مو توسط دستگاه آنالیز پیشرفته جیوهama 254 leco استاندارد شماره astm،d-6722 و بزاق توسط دستگاه جذب اتمی بخار سرد (cvaas) اندازه گیری شد. بر اساس نتایج به دست آمده میانگین (انحراف معیار) جیوه مو در کل افراد مورد مطالعه برابر با µg/g 558/1 (1/316) بود که بالاتر از استاندارد پیشنهادی epa و در محدوده نرمال سازمان بهداشت جهانی است. هرچند این رقم در گروه های مختلف با توجه به تعداد دندان های آمالگامی و مصرف ماهی متفاوت است. میانگین غلظت جیوه بزاق نیز برابر با g/lµ 1/46 بوده که 11/1% از افراد جیوه ای بالاتر از حد بحرانی توصیه شده برای حذف ترمیم های آمالگامی داشتند. تفاوت میانگین غلظت های جیوه مو و بزاق در گروه های مختلفی که در مواجهه با آمالگام و مصرف ماهی قرار داشتند، نشان دهنده تاثیر کلیدی این منابع بر مقادیر ورودی جیوه به بدن افراد می باشد.

مشاهدات زوج شده یکی از مهمترین انواع مشاهدات پزشکی هستند. این نوع داده ها در تحقیقات مختلف در مورد ارگانهای زوجی بدن نظیر چشم، گوش ، دست و پا، کلیه، ریه و ... و در مطالعات مربوط به دوقلوهای همسان مکررا دیده می شوند. یکی دیگر از مواردی که در آن ما با داده های زوج شده مواجه هستیم، زمانی است که افراد مورد و شاهد بر حسب خصوصیاتی خاص با یکدیگر زوج می شوند (مطالعات موردی-شاهدی) و ما علاقه مند به بررسی تفاوت یک یا چند متغیر پاسخ خاص ، در بین این دو گروه می باشیم. تحلیل داده های زوج شده بحثی است گسترده، که خود موضوع بسیاری از مقالات و کتب مختلف میباشد. یکی از بهترین راههای تجزیه و تحلیل این گونه داده ها، روش مدلسازی است . به کمک مدلهایی مناسب می توان ارتباط بین متغیر پاسخ و متغیرهای تشریحی اندازه گیری شده را بطور دقیق مورد بررسی قرار داد. یکی از مهمترین این مدلها، مدلهای خطی تعمیم یافته هستند که به علت گستردگی و کارایی زیاد نقش عمده ای در تحلیل داده های مختلف ایفاء می کنند. در این پایان نامه سعی می شود، انواع متفاوتی از این مدلها که برای تحلیل داده های زوجی طراحی شده اند را مورد بحث قرار داده و سپس به کمک آنها داده های مربوط به وضضعیت سمع ریه افراد در استان تهران، که قسمتی از داده های طرح بررسی سلامت و بیماری در ایران است ، را تجزیه و تحلیل نموده و نتایج حاصله را گزارش نماییم.