502 research outputs found

    On grouping and partitioning approaches in interpretable machine learning

    Get PDF

    Anti-Saccharomyces cerevisiae antibodies in patients with inflammatory bowel disease and their first-degree relatives: Potential clinical value

    Get PDF
    Anti-Saccharomyces cerevisiae antibodies (ASCA) have been described as specific markers in Crohn's disease and their healthy first-degree relatives. 171 patients with Crohn's disease, their 105 first-degree relatives, 145 patients with ulcerative colitis and 101 first-degree relatives of patients with ulcerative colitis, 50 patients with infectious enterocolitis and 100 healthy controls were tested for ASCA employing the ELISA technique. When compared with the healthy controls (p < 0.0001) and patients with infectious enterocolitis (p < 0.0001) the prevalence of ASCA was significantly increased in patients with Crohn's disease and their first-degree relatives (p < 0.01). Further significant differences concerning the frequency of ASCA within the different groups of our study population were not observed. In particular, ASCA were not found in increased prevalence in infectious enterocolitis. These observations are compatible with a role of ASCA as a marker of genetic predisposition to Crohn's disease. Copyright (C) 2002 S. Karger AG, Basel

    Decomposing Global Feature Effects Based on Feature Interactions

    Full text link
    Global feature effect methods, such as partial dependence plots, provide an intelligible visualization of the expected marginal feature effect. However, such global feature effect methods can be misleading, as they do not represent local feature effects of single observations well when feature interactions are present. We formally introduce generalized additive decomposition of global effects (GADGET), which is a new framework based on recursive partitioning to find interpretable regions in the feature space such that the interaction-related heterogeneity of local feature effects is minimized. We provide a mathematical foundation of the framework and show that it is applicable to the most popular methods to visualize marginal feature effects, namely partial dependence, accumulated local effects, and Shapley additive explanations (SHAP) dependence. Furthermore, we introduce a new permutation-based interaction test to detect significant feature interactions that is applicable to any feature effect method that fits into our proposed framework. We empirically evaluate the theoretical characteristics of the proposed methods based on various feature effect methods in different experimental settings. Moreover, we apply our introduced methodology to two real-world examples to showcase their usefulness

    HIV-1-Subtypisierung mittels Multi-Region Hybridisation Assay in Bevölkerungsgruppen mit unterschiedlichem sexuellen Risikoverhalten in Mbeya Region, Tansania

    Get PDF
    Seit der Entdeckung der zwei Typen des Human Immunodeficiency Virus (HIV) in den Jahren 1983 und 1986 gibt es zahlreiche kontroverse Diskussionen über deren Ursprung. Erst die Erforschung des zweiten Primate Immunodeficiency Virus (PIV), des Simian Immuno-deficiency Virus (SIV), ergab neue Erkenntnisse, die die Abstammung des HIV aus SIV weitgehend belegen konnten, obwohl noch heute diesbezügliche Zweifel bestehen. Aufgrund der großen genetischen Variabilität dieser Viren, wurden sie in verschiedene Stämme, Gruppen, Subtypen und Subsubtypen eingeteilt. Ihre Klassifikation und Nomenklatur wurde aufgrund der – vor allem in den 1990er-Jahren gemachten – neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse über das HIV-Genom häufig geändert, bis im April 2000 ein Overview of subtypes in the primate immunodeficiency viruses publiziert wurde. Er dient seither als Grundlage für die Nomenklatur von HIV und SIV, wie sie auch in dieser Dissertation Verwendung findet. Die Forschung mit HIV-Subtypen machte es möglich, die epidemiologischen Ausbreitungs-wege von HIV zu eruieren und neue Erkenntnisse zur HIV-Infektion, zu ihren Übertragungs-wegen, zur Prävention und schließlich zu geeigneten Public-Health-Maßnahmen zu erlangen. Die bis noch vor wenigen Jahren diskutierte Frage, ob HIV-Superinfektionen und -Mehrfach-infektionen überhaupt möglich sind und wie die Rekombinanten entstehen, konnte ebenfalls durch die Subtypenforschung beantwortet werden. Diesbezügliche Studien werden seit einigen Jahren auch in Mbeya Region im Südwesten Tansanias durchgeführt. Die Daten dieser Dissertation basieren zum Teil auf jenen der fünfjährigen HIV Superinfection Study (HISIS), die im August 2000 in Mbeya Region begonnen wurde. HISIS befasst sich vor allem mit der Erforschung von HIV-Superinfektionen und deren Mehrfachinfektionen und Intersubtyp-Rekombinationen. Hierzu bedarf es eines Studienortes, in dem unterschiedliche HIV-Subtypen prävalent sind. Dies ist in Mbeya Region mit den Subtypen A, C und D der Fall. Die zweite Voraussetzung ist eine Studienpopulation, die eine hohe Prävalenz dieser Subtypen aufweist. Hierfür wurde eine offene Kohorte von über 700 weiblichen Prostituierten gebildet, aus der ich von September 2000 bis Mai 2001 bei 626 Studienteilnehmerinnen Daten für die vorliegende Arbeit gewinnen konnte. Um diese Populationsgruppe (so genannte High-Risk-Group, HRG) mit einem sehr hohen Risiko hinsichtlich des sexuellen Verhaltens studieren zu können, habe ich für meine Dissertation eine Vergleichspopulation untersucht, die sich in dieser Variable (sexuelles Risikoverhalten) von der HRG unterscheidet (so genannte Non-High-Risk-Group, NRG). Dafür konnte ich Blutproben und soziologische Daten von 757 Blutspendern (Oktober 2000 bis August 2001) und von 351 antenatal clinic attendees (Februar bis August 2001) gewinnen. Um diese HIV-Subtypisierung mit hoher Qualität und relativ geringen Kosten durchführen zu können, wurde von M. Hölscher, dem Mitbetreuer dieser Dissertation, der Multi-Region Hybridisation Assay (MHA) entwickelt. Dieses molekularbiologische Verfahren konnte ich in der vorliegenden Studie zum ersten Mal bei einem größeren Stichprobenumfang einsetzen: 341 Proben aus Mbeya Region. Diese Dissertation konnte nachweisen, dass der MHA eine ausreichende Sensitivität besitzt, um ihn zur HIV-1-Subtypen-Bestimmung bei transversalen Studien einzusetzen, wobei die Sensitivität von der Anzahl der pro Blutprobe gewonnen mononukleären Zellen abhängig ist. In meiner Arbeit hat sich bestätigt, dass in Mbeya Region HIV-1-Mehrfachinfektionen – mit einer Prävalenz von 14 % innerhalb der Studienpopulation – als auch Einfachinfektionen mit rekombinanten Subtypen – mit einer Prävalenz von 32 % innerhalb der Studienpopulation –vorkommen. Dies bedeutet, dass es sich nur bei etwas mehr als die Hälfte aller in Mbeya Region zirkulierenden HI-Viren um reine Subtypen handelt. Die Prävalenz der HIV-1-Subtypen war wie folgt: Subtyp C: 63 %, Subtyp A: 24 %, Subtyp D: 13 %. Konsekutiv sind dadurch C-Rekombinanten (AC und CD) häufiger präsent als die anderen. Auffällig ist die Tatsache, dass unter den Rekombinanten der Subtyp C seltener und die Subtypen A und D häufiger vorkommen als unter den reinen Subtypen. Ich konnte mit dieser Arbeit beweisen, dass mit einem erhöhten Risiko hinsichtlich des sexuellen Verhaltens die Gefahr von Mehrfachinfektionen steigt (p = 0,0196). Aufgrund der Datenlage darf vermutet werden, dass für die Entstehung von Rekombinationen HIV-1-Mehrfachinfektionen Voraussetzung sind. Ein Einfluss des Geschlechts auf die Prävalenz von Mehrfachinfektionen und Rekombinanten konnte – unter Berücksichtigung des geringen Stichprobenumfangs bei den weiblichen und männlichen Blutspendern – in dieser Arbeit nicht festgestellt werden. Ein Einfluss des Alters auf die Prävalenz von Mehrfachinfektionen und Rekombinanten zeigte sich nur in der Risikogruppe der Prostituierten und nicht in den Populationsgruppen antenatal clinic attendees und Blutspender. Die Dissertation basiert auf den Daten meiner Querschnittsstudie, die ich vom August 2000 bis zum August 2001 in Mbeya Region durchgeführt habe. Sie soll den Einfluss der Variablen sexuelles Risikoverhalten auf die Verteilung der HIV-1-Subtypen und deren Rekombinationen und Mehrfachinfektionen eruieren. Obwohl einige signifikante Assoziationen festzustellen waren, kann keine Aussage über deren kausaler Zusammenhang erfolgen, da es sich hierbei ausschließlich um eine transversale Studie handelt. Zur Eruierung der kausalen Inferenz sind longitudinale Kohortenstudien geeignet, die mit Verlaufsdaten von Individuen arbeiten. Des Weiteren können diese Studien mittels Interventionen (Aufklärung, Kondombenutzung, medizinische Betreuung und Versorgung u.a.) eine Verminderung des Risikos hinsichtlich des sexuellen Verhaltens herbeiführen, was die Inzidenz für Neu- und Superinfektionen erfolgreich senken würde. Eine entsprechende Studie wurde in Mbeya Region von der Abteilung für Infektions- und Tropenmedizin der Ludwig-Maximilians-Universität München in Kooperation mit der Muhimbili University of Dar es Salaam an über 700 Prostituierten von August 2000 bis Juni 2005 durchgeführt

    Developing an eBook for First Responders: Exploring Arts-Based Interventions to Counter Burnout and Build Resilience

    Get PDF
    The researchers in this project studied the prevalence and impact of burnout among first responders, after which they produced CRISP (Creative Resilience Initiatives for Service Providers), a groundbreaking art therapy-based program published in an electronic book format aimed at addressing burnout and fostering resilience among first responders. Our program aims to foster resilience by integrating art therapy\u27s Expressive Therapies Continuum (ETC) model with Diversity, Equity, and Inclusion and anti-racism strategies. The ETC model aligns with inclusive and diverse practices as it emphasizes a system-focused approach in using creativity, self-reflection, and cultivation of effective body-mind empathy. The CRISP eBook features 18 arts-based activities, each accompanied by relevant psychoeducation and self-reflective questions. These activities engage first responders in kinesthetic, sensorial, perceptual, affective, cognitive, and symbolic components of information processing in the ETC, utilizing multifaceted creativity as a powerful tool for building resilience and countering burnout signs that can lead to depersonalized and biased practices in their work. Future studies are warranted to assess the efficacy of art interventions, such as those explored in the CRISP eBook, in addressing the unique stressors faced by first responders

    RLEP LAMP for the laboratory confirmation of leprosy: towards a point-of-care test

    Get PDF
    BACKGROUND Nucleic acid-based amplification tests (NAAT), above all (q)PCR, have been applied for the detection of Mycobacterium leprae in leprosy cases and household contacts with subclinical infection. However, their application in the field poses a range of technical challenges. Loop-mediated isothermal amplification (LAMP), as a promising point-of-care NAAT does not require sophisticated laboratory equipment, is easy to perform, and is applicable for decentralized diagnosis at the primary health care level. Among a range of gene targets, the M. leprae specific repetitive element RLEP is regarded as highly sensitive and specific for diagnostic applications.~ METHODS: Our group developed and validated a dry-reagent-based (DRB) RLEP LAMP, provided product specifications for customization of a ready-to-use kit (intended for commercial production) and compared it against the in-house prototype. The assays were optimized for application on a Genie® III portable fluorometer. For technical validation, 40 \textquotedblmust not detect RLEP\textquotedbl samples derived from RLEP qPCR negative exposed and non-exposed individuals, as well as from patients with other conditions and a set of closely related mycobacterial cultures, were tested together with 25 \textquotedblmust detect RLEP\textquotedbl samples derived from qPCR confirmed leprosy patients. For clinical validation, 150 RLEP qPCR tested samples were analyzed, consisting of the following categories: high-positive samples of multibacillary (MB) leprosy patients (> 10.000~bacilli/extract), medium-positive samples of MB leprosy patients (1.001-10.000~bacilli/extract), low-positive samples of MB leprosy patients (1-1.000 bacilli/extract), endemic controls and healthy non-exposed controls; each n = 30.~ RESULTS: Technical validation: both LAMP formats had a limit of detection of 1.000 RLEP copies, i.e. 43-27 bacilli, a sensitivity of 92% (in-house protocol)/100% (ready-to-use protocol) and a specificity of 100%. Reagents were stable for at least 1~year at 22~°C. Clinical validation: Both formats showed a negativity rate of 100% and a positivity rate of 100% for high-positive samples and 93-100% for medium positive samples, together with a positive predictive value of 100% and semi-quantitative results. The positivity rate for low-positive samples was 77% (in-house protocol)/43% (ready-to-use protocol) and differed significantly between both formats.~ CONCLUSIONS: The ready-to-use RLEP DRB LAMP assay constitutes an ASSURED test ready for field-based evaluation trials aiming for routine diagnosis of leprosy at the primary health care level

    Stratiform and convective rain classification using machine learning models and micro rain radar

    Get PDF
    Rain type classification into convective and stratiform is an essential step required to improve quantitative precipitation estimations by remote sensing instruments. Previous studies with Micro Rain Radar (MRR) measurements and subjective rules have been performed to classify rain events. However, automating this process by using machine learning (ML) models provides the advantages of fast and reliable classification with the possibility to classify rain minute by minute. A total of 20,979 min of rain data measured by an MRR at Das in northeast Spain were used to build seven types of ML models for stratiform and convective rain type classification. The proposed classification models use a set of 22 parameters that summarize the reflectivity, the Doppler velocity, and the spectral width (SW) above and below the so-called separation level (SL). This level is defined as the level with the highest increase in Doppler velocity and corresponds with the bright band in stratiform rain. A pre-classification of the rain type for each minute based on the rain microstructure provided by the collocated disdrometer was performed. Our results indicate that complex ML models, particularly tree-based ensembles such as xgboost and random forest which capture the interactions of different features, perform better than simpler models. Applying methods from the field of interpretable ML, we identified reflectivity at the lowest layer and the average spectral width in the layers below SL as the most important features. High reflectivity and low SW values indicate a higher probability of convective rainPostprint (published version

    Trends in the incidence of AIDS-defining and non-AIDS-defining cancers in people living with AIDS: a population-based study from Sao Paulo, Brazil

    Get PDF
    People living with AIDS are at increased risk of developing certain cancers. Since the introduction of the highly active antiretroviral therapy (HAART), the incidence of AIDS-defining cancers (ADCs) has decreased in high-income countries. The objective of this study was to analyse trends in ADCs and non-AIDS-defining cancers (NADCs) in HIV-positive people with a diagnosis of AIDS, in comparison to the general population, in Sao Paulo, Brazil. A probabilistic record linkage between the 'Population-based Cancer Registry of Sao Paulo' and the AIDS notification database (SINAN) was conducted. Cancer trends were assessed by annual per cent change (APC). In people with AIDS, 2074 cancers were diagnosed. Among men with AIDS, the most frequent cancer was Kaposi's sarcoma (469;31.1%), followed by non-Hodgkin lymphoma (NHL;304;20.1%). A decline was seen for ADCs (APC = -14.1%). All NADCs have increased (APC = -7.4%/year) significantly since the mid-2000s driven by the significant upward trends of anal (APC = -24.6%/year) and lung cancers (APC = -15.9%/year). In contrast, in men from the general population, decreasing trends were observed for these cancers. For women with AIDS, the most frequent cancer was cervical (114;20.2%), followed by NHL (96;17.0%). Significant declining trends were seen for both ADCs (APC = -15.6%/ year) and all NADCs (APC = -15.8%/ year), a comparable pattern to that found for the general female population. Trends in cancers among people with AIDS in Sao Paulo showed similar patterns to those found in developed countries. Although ADCs have significantly decreased, probably due to the introduction of HAART, NADCs in men have shown an opposite upward trend
    • …
    corecore