Chapter 14, Section 14.7

 

Clinical Trial of Contracepting Women

Random Effects Logistic Regression Model

 

library(foreign)

ds <- read.dta("c:/amenorrhea.dta")

 

attach(ds)

> time2 <- time^2

trt.time <- trt*time

> trt.time2 <- trt*time2

 

library(lme4)

> model1 <- glmer(y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2 + (1 | id), 

+    family=binomial, nAGQ=50, na.action=na.omit)

summary(model1)

 

Generalized linear mixed model fit by the adaptive Gaussian Hermite approximation 

Formula: y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2 + (1 | id) 

  AIC  BIC logLik deviance

 4392 4430  -2190     4380

Random effects:

 Groups Name        Variance Std.Dev.

 id     (Intercept) 4.2461   2.0606  

Number of obs: 3616, groups: id, 1151

 

Fixed effects:

            Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    

(Intercept) -3.73360    0.26811 -13.926  < 2e-16 ***

time         1.11339    0.25062   4.443 8.89e-06 ***

time2       -0.04234    0.05140  -0.824  0.41005    

trt.time     0.54365    0.17721   3.068  0.00216 ** 

trt.time2   -0.10529    0.04621  -2.278  0.02271 *  

---

Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 

 

Correlation of Fixed Effects:

          (Intr) time   time2  trt.tm

time      -0.859                     

time2      0.759 -0.971              

trt.time  -0.014 -0.360  0.441       

trt.time2  0.015  0.342 -0.459 -0.955

 

 

> model2 <- glmer(y ~ time + time2 + (1 | id), family=binomial, 

+    nAGQ=50, na.action=na.omit)

summary(model2)

 

Generalized linear mixed model fit by the adaptive Gaussian Hermite approximation 

Formula: y ~ time + time2 + (1 | id) 

  AIC  BIC logLik deviance

 4402 4426  -2197     4394

Random effects:

 Groups Name        Variance Std.Dev.

 id     (Intercept) 4.2474   2.0609  

Number of obs: 3616, groups: id, 1151

 

Fixed effects:

            Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    

(Intercept) -3.72846    0.26757 -13.935  < 2e-16 ***

time         1.38741    0.23328   5.947 2.72e-09 ***

time2       -0.09595    0.04555  -2.107   0.0352 *  

---

Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 

 

Correlation of Fixed Effects:

      (Intr) time  

time  -0.926       

time2  0.863 -0.981

 

 

anova(model1,model2)

 

Data: 

Models:

model2: y ~ time + time2 + (1 | id)

model1: y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2 + (1 | id)

       Df    AIC    BIC  logLik  Chisq Chi Df Pr(>Chisq)   

model2  4 4401.7 4426.5 -2196.9                            

model1  6 4392.4 4429.6 -2190.2 13.319      2   0.001282 **

---

Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 

 

 

 

 

 

Marginal Logistic Regression Model

 

library(geepack)

summary(geeglm(y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2, 

+    id = id, waves=time, family=binomial("logit"), 

+    corstr="unstructured", std.err="san.se"))

 

Call:

geeglm(formula = y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2, family = binomial("logit"), 

    id = id, waves = time, corstr = "unstructured", std.err = "san.se")

 

 Coefficients:

            Estimate  Std.err    Wald Pr(>|W|)    

(Intercept) -2.24079  0.17657 161.051  < 2e-16 ***

time         0.69794  0.15813  19.482 1.02e-05 ***

time2       -0.03137  0.03176   0.975  0.32342    

trt.time     0.33801  0.10967   9.499  0.00206 ** 

trt.time2   -0.06903  0.02841   5.902  0.01513 *  

---

Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 

 

Estimated Scale Parameters:

            Estimate Std.err

(Intercept)        1 0.02834

 

Correlation: Structure = unstructured  Link = identity 

 

Estimated Correlation Parameters:

          Estimate Std.err

alpha.1:2   0.3438 0.03662

alpha.1:3   0.2594 0.03591

alpha.1:4   0.2730 0.03408

alpha.2:3   0.4260 0.03579

alpha.2:4   0.3855 0.03450

alpha.3:4   0.4993 0.03607

Number of clusters:   1151   Maximum cluster size: 4

 

 

 

Conditional Logistic Regression Model

clogit(y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2 + strata(id))

 

Call:

clogit(y ~ time + time2 + trt.time + trt.time2 + strata(id))

 

 

             coef exp(coef) se(coef)      z     p

time       0.7587      2.14   0.3766  2.014 0.044

time2      0.0367      1.04   0.0742  0.494 0.620

trt.time   1.2107      3.36   0.5324  2.274 0.023

trt.time2 -0.2235      0.80   0.1040 -2.148 0.032

 

Likelihood ratio test=426  on 4 df, p=0  n= 3616, number of events= 1231 

   (988 observations deleted due to missingness)

 

 

 

 

 

Clinical Trial of Epileptic Patients

Random Effects Log-Linear Regression Model

 

library(foreign)

ds <- read.dta("c:/epilepsy.dta")

> dslong <- reshape(ds, idvar="id", varying=c("y0","y1","y2","y3","y4"), 

+    v.names="y", timevar="visit", time=0:4, direction="long")

attach(dslong

time <- as.numeric(visit!=0)

ltime <- time

ltime[visit==0] <- log(8)

ltime[visit!=0] <- log(2)

 

library(lme4)

summary(glmer(y ~ offset(ltime) + time + trt + time:trt + (1 + time | id),

+    family=poissonnAGQ=50, na.action=na.omit))

 

Generalized linear mixed model fit by the adaptive Gaussian Hermite approximation 

Formula: y ~ offset(ltime) + time + trt + time:trt + (1 + time | id) 

 AIC   BIC logLik deviance

 788 813.7   -387      774

Random effects:

 Groups Name        Variance Std.Dev. Corr  

 id     (Intercept) 0.49620  0.70441        

        time        0.22791  0.47740  0.075 

Number of obs: 295, groups: id, 59

 

Fixed effects:

             Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    

(Intercept)  1.068437   0.139439   7.662 1.82e-14 ***

time         0.003752   0.107261   0.035   0.9721    

trt          0.052449   0.192112   0.273   0.7848    

time:trt    -0.305700   0.149259  -2.048   0.0405 *  

---

Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 

 

Correlation of Fixed Effects:

         (Intr) time   trt   

time     -0.049              

trt      -0.726  0.035       

time:trt  0.035 -0.719 -0.044

 

summary(glmer(y ~ offset(ltime) + time + trt + time:trt + (1 + time | id),

+    family=poisson, subset=(id!=49), nAGQ=50, na.action=na.omit))

 

Generalized linear mixed model fit by the adaptive Gaussian Hermite approximation 

Formula: y ~ offset(ltime) + time + trt + time:trt + (1 + time | id) 

 Subset: id != 49 

   AIC   BIC logLik deviance

 755.7 781.4 -370.9    741.7

Random effects:

 Groups Name        Variance Std.Dev. Corr   

 id     (Intercept) 0.44888  0.66999         

        time        0.21497  0.46365  -0.029 

Number of obs: 290, groups: id, 58

 

Fixed effects:

             Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    

(Intercept)  1.067267   0.133261   8.009 1.16e-15 ***

time         0.011989   0.105026   0.114   0.9091    

trt         -0.006744   0.185153  -0.036   0.9709    

time:trt    -0.346202   0.147911  -2.341   0.0193 *  

---

Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 

 

Correlation of Fixed Effects:

         (Intr) time   trt   

time     -0.140              

trt      -0.720  0.101       

time:trt  0.099 -0.710 -0.136

 

 

 

 

 

Arthritis Clinical Trial

Random Effects Proportional Odds (Ordinal) Regression Model

 

 

library(foreign)

ds <- read.dta("c:/arthritis.dta")

dslong <- reshape(ds, idvar="id", varying=c("y1","y2","y3","y4"), 

+    v.names="y", timevar="time", time=1:4, direction="long")

  

dslong <- dslong[order(dslong$iddslong$time),]

dslong <- dslong[complete.cases(dslong$y),] 

attach(dslong

 

month <- 2*(time-1)

sqrtmonth <- month^0.5

 

library(ordinal)

summary(clmm(ordered(y) ~ trt + sqrtmonth + trt:sqrtmonth

+    random = factor(id), nAGQ = 50, Hess = TRUE))

 

Cumulative Link Mixed Model fitted with the adaptive Gauss-Hermite 

quadrature approximation with 50 quadrature points

 

Call:

clmm(location = ordered(y) ~ trt + sqrtmonth + trt:sqrtmonth

    random = factor(id), Hess = TRUE, nAGQ = 50)

 

Random effects:

                Var  Std.Dev

factor(id) 4.107657 2.026736

 

Location coefficients:

              Estimate Std. Error z value  Pr(>|z|)  

trt            -0.1270   0.3160    -0.4021 0.6876464 

sqrtmonth      -0.3759   0.0887    -4.2395 2.2402e-05

trt:sqrtmonth  -0.3706   0.1251    -2.9622 0.0030547 

 

No scale coefficients

 

Threshold coefficients:

    Estimate Std. Error z value 

1|2  -4.9720   0.2942   -16.8993

2|3  -1.9150   0.2404    -7.9651

3|4   1.0080   0.2345     4.2976

4|5   3.6997   0.2787    13.2730

 

log-likelihood: -1440.072 

AIC: 2896.145 

Condition number of Hessian: 141.6181