Statistisk analyse og biologisk tolkning af toksicitetsdata

Regneeksempel med drc

Rød tekst er R-kode, blå tekst er R-resultat og sort tekst er kommentarer. (Data fra afsnit 5)

library(drc)#Load the add on package to R

head (cabanne)# udskriv de første 6 observationer. Dataset #indeholder 2 kurver(curve)

  dose drymat curve

1    0   1146     0

2    0   1005     0

3    0    756     0

4    0   1108     0

5    0    956     0

6    0    989     0

m1 <- drm(drymat~dose,curve, data=cabanne, fct=LL.4())

# Tilpas den 4 parameter log-logistic kurve LL.4

Control measurements detected for level: 0

plot(fitted(m1),residuals(m1),ylim=c(-400,400))

abline(h=0)

# Laver et residualplot af regressionen m1 med en linje #gennem 0.

m² <- drm(drymat~dose,curve,

data=cabanne, fct=LL.4(),adjust="bc1")

# Da fittet m1 viser kraftig variansheterogenitet køres #analysen igen men nu med en Box-Cox transformation #(adjust="bc1")

Control measurements detected for level: 0

plot(fitted(m²),residuals(m²),ylim=c(-2,2))

abline(h=0)

# Laver et residualplot af regressionen m² med en linje #gennem 0. Nu er variansheterogeniteten væk

anova(m²) #Laver et test for lack of fit, Det er ikke #signifikant, altså er regressionsmodellen god nok

Lack-of-fit test

  ModelDf RSS Df F value p value
Two-way ANOVA 219 67.203      
DRC model 231 72.228 12 1.3647 0.1845

plot(m²) #Tegner en graf af data (gennemsnit pr dosering) #og regressionslinjer

summary(m²)# viser et sammendrag af regressionsparametre

Model fitted: LL.4()

Parameter estimates:

  Estimate Std. Error t-value p-value
b:1 1.58975 0.39935 3.98079 1e-04
b:2 1.80114 0.18006 10.00276 4.197e-20
c:1 500.71562 18.65118 26.84632 2.868e-73
c:2 156.07046 8.80688 17.72142 2.992e-45
d:0 941.20777 21.15757 44.48563 1.455e-115
d:1 981.08700 36.55833 26.83621 3.063e-73
d:2 1016.21177 28.90036 35.16260 5.200e-95
e:1 51.04937 9.39667 5.43271 1.405e-07
e:2 86.53578 6.88103 12.57600 2.814e-28

Residual standard error: 0.5591745 (231 degrees of freedom)

Non-normality/heterogeneity adjustment through optimal Box-Cox transformation

Estimated lambda: 0.2

Confidence interval for lambda: [0.0110,0.353]

m³ <- drm(drymat~dose,curve,data=cabanne, fct=LL.4(),pmodels=data.frame(curve,curve,1,curve),adjust="bc1")

# m³ forudsætter at den over grænse er ens for de to
#kurver. Dette gøres med argumentet: #pmodels=data.frame(curve,curve,1,curve)

Control measurements detected for level: 0

anova(m³,m²)# Test for lack of fit mellem regression med forskellig forskellige parametre for de to kurver og regression med fælles øvre grænse for de to kurver

1st model

 fct:      LL.4()

2nd model

 fct:      LL.4()

ANOVA table

  ModelDf RSS Df F value p value
1st model 233 73.702      
2nd model 231 72.228 2 2.3565 0.0970

plot(m³) # Regressionsgraf

summary(m³) #Sammendrag for parametreestimater

Model fitted: LL.4()

Parameter estimates:

  Estimate Std. Error t-value p-value
b:1 1.64480 0.33772 4.87023 2.058e-06
b:2 1.96297 0.17567 11.17432 8.524e-24
c:1 501.71049 17.82464 28.14701 3.216e-77
c:2 159.12111 8.32730 19.10838 6.653e-50
d:(Intercept) 972.59835 14.99596 64.85737 2.047e-151
e:1 52.55449 7.60871 6.90715 4.669e-11
e:2 94.14810 5.73829 16.40700 4.971e-41

Residual standard error: 0.5624205 (233 degrees of freedom)

Non-normality/heterogeneity adjustment through optimal Box-Cox transformation

Estimated lambda: 0.2

Confidence interval for lambda: [0.0110,0.353]

ED(m³,c(10,50),ci="delta")# beregning af ED10 og ED50 med konfidensintervaller

Estimated effect doses

(Delta method-based confidence interval(s))

  Estimate Std. Error Lower Upper
1:10 13.8182 4.3170 5.3129 22.323
1:50 52.5545 7.6087 37.5638 67.545
2:10 30.7391 4.2870 22.2929 39.185
2:50 94.1481 5.7383 82.8425 105.454

ED(m³,973*c(.9,.8,.5),ci="delta", type="absolut")

# Beregning af ED ud fra absolutte værdier i forhold til den estimerede fælles øvre grænse.Se blandt andet afsnit 9

Estimated effect doses

(Delta method-based confidence interval(s))

  Estimate Std. Error Lower Upper
1:875.7 23.1209 5.1829 12.9096 33.332
1:778.4 42.3775 6.4464 29.6768 55.078
1:486.5 NA NA NA NA
#eksisterer ikke for curve nr 1 derfor NA=Not Applicable
2:875.7 33.9737 4.4591 25.1884 42.759
2:778.4 52.1484 5.0879 42.1243 62.172
2:486.5 115.1509 6.3217 102.6959 127.606

Warning message:

In log((100 - p)/100) : NaNs produced

#Sammendrag af grafik

par(mfrow=c(2,2))#giver 4 grafer pr plot

plot(fitted(m1),residuals(m1),ylim=c(-400,400),

ylab="Ustandardiserede residualer",xlab="Prædikterede værdier",main= ”Variansheterogenitet”)

abline(h=0)

plot(fitted(m²),residuals(m²),ylim=c(-2,2),

ylab="Ustandardiserede residualer",xlab="Prædikterede værdier", main= ”Box-Cox transformation”)

abline(h=0)

plot(m²,main=”Hver Kurve sine egne parametre”)

plot(m³,main=”Fælles øvre grænseparametre”)

figur

 



Version 1.0 Oktober 2008, © Miljøstyrelsen.