Studying individual causal effects of health interventions is of interest whenever intervention effects are heterogeneous between study participants. Conducting N-of-1 trials, which are single-person randomized controlled trials, is the gold standard for their analysis. In this study, we propose to re-analyze existing population-level studies as N-of-1 trials as an alternative, and we use gait as a use case for illustration. Gait data were collected from 16 young and healthy participants under fatigued and non-fatigued, as well as under single-task (only walking) and dual-task (walking while performing a cognitive task) conditions. We first computed standard population-level ANOVA models to evaluate differences in gait parameters (stride length and stride time) across conditions. Then, we estimated the effect of the interventions on gait parameters on the individual level through Bayesian linear mixed models, viewing each participant as their own trial, and compared the results. The results illustrated that while few overall population-level effects were visible, individual-level analyses showed nuanced differences between participants. Baseline values of the gait parameters varied largely among all participants, and the changes induced by fatigue and cognitive task performance were also highly heterogeneous, with some individuals showing effects in opposite direction. These differences between population-level and individual-level analyses were more pronounced for the fatigue intervention compared to the cognitive task intervention. Following our empirical analysis, we discuss re-analyzing population studies through the lens of N-of-1 trials more generally and highlight important considerations and requirements. Our work encourages future studies to investigate individual effects using population-level data.


翻译:研究健康干预措施的个体因果效应在参与者间存在异质性时具有重要意义。进行单病例试验(即单人随机对照试验)是分析个体效应的金标准。本研究提出将现有群体水平研究重新分析为单病例试验的替代方法,并以步态作为应用案例进行说明。我们收集了16名年轻健康参与者在疲劳与非疲劳状态、以及单任务(仅步行)与双任务(步行同时执行认知任务)条件下的步态数据。首先,我们采用标准群体水平方差分析模型评估不同条件下步态参数(步长与步时)的差异。随后,通过贝叶斯线性混合模型,将每位参与者视为自身试验,在个体水平上估计干预措施对步态参数的影响,并对结果进行比较。结果表明,尽管整体群体水平效应不显著,但个体水平分析揭示了参与者间的细微差异:所有参与者的步态参数基线值存在较大变异,且疲劳和认知任务引起的改变也具有高度异质性,部分个体甚至呈现相反方向的变化。与认知任务干预相比,疲劳干预在群体与个体水平分析间的差异更为显著。基于实证分析,我们进一步探讨了从单病例试验视角重新分析群体研究的普适性,并强调关键考量因素与必要条件。本研究鼓励未来研究利用群体水平数据探究个体效应。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
5+阅读 · 今天12:11
《强化学习数学基础》
专知会员服务
3+阅读 · 今天12:07
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
专知会员服务
7+阅读 · 今天6:48
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:30
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:20
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:12
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员