BIC与MCMC基准剂量估计模型的比较研究*

彭雯洁 崔 靖 张 婷 王青青 张 超 袁 苗 周小林△ 余红梅,4△

【提 要】 目的 比较BIC估计法与MCMC近似法两种后验概率法在贝叶斯基准剂量估计中的稳健性,并为山西省洪洞县儿童羟基代谢物可接受剂量的制定提供参考建议。方法 首先介绍基于BIC估计法和MCMC近似法计算后验权重的原理,模拟研究选用Integrated Risk Information System数据库中不同剂量-反应数据集共30个,分析比较两种方法的优劣,并在实例研究中采用权重法进行数据整合。结果 模拟研究结果显示在所研究的30个数据集中BIC估计法在BMR为0.01时有4个数据集出现BMDL预测失败的情况,在BMR为0.001时有1个数据集出现BMD预测失败的情况,以及6个数据集出现BMDL预测失败的情况。MCMC近似法计算的BMD/BMDL在每一种模型都有70%以上的数据集高于BIC估计法得到的BMD/BMDL。实例分析表明符合洪洞县儿童体内羟基代谢物剂量-反应关系的模型有linear(P=0.13,β=14.3%)、logistic(P=0.06,β=9.5%)、Weibull(P=0.14,β=10.6%)、multistage(P=0.15,β=31.1%)、Hill(P=0.21,β=34.6%)。在BMR为0.001的情况下,洪洞县儿童体内八种羟基代谢物(2-OHN、1-OHN、9-OHF、2-OHF、2-OHphe、1-OHphe、1-OHBaP、3-OHBaP)的可接受剂量(μmol/mol)依次为0.577 μmol/mol、1.546 μmol/mol、8.135 μmol/mol、0.359 μmol/mol、0.120 μmol/mol、0.098 μmol/mol、0.044 μmol/mol、0.003μmol/mol。结论 MCMC近似法在BMD估计中具有较好的稳定性和鲁棒性。

基准剂量(benchmark dose,BMD)是计算在有害物质背景值的基础上引起基准反应(benchmark response,BMR)不良健康效应的剂量,是危害表征的指标之一[1]。同时BMD是有毒有害化学物质在某一特定环境中可接受的最高界值,若环境中有毒有害化学物质超过这一界值就会造成人群健康寿命年的降低。BMDL(the lower confidence limit of BMD)是在规定了置信区间之后BMD的下限,它为环境工作者在制定界值范围时起到了规范作用,是经济卫生领域提高效益-收益的指标之一。1984年美国环境……