Comparing definitions of spatial relations for the analysis of geographic disparities in mortality within a Bayesian mixed-effects framework / Comparação de definições de relações espaciais para a análise das desigualdades geográficas na mortalidade no quadro de efeitos mistos bayesiana

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: To analyze the conceptual and technical differences between three definitions of spatial relations within a Bayesian mixed-effects framework classical multilevel definition, spatial multiple membership definition and conditional autoregressive definition with an illustration of the estimate of geographic disparities in early neonatal mortality in Colombia, 2011-2014. Methods: A registry based cross-sectional study was conducted. Births and early neonatal deaths were obtained from the Colombian vital statistics registry for 2011-2014. Crude and adjusted Bayesian mixed effects regressions were performed for each definition of spatial relation. Model fit statistics, spatial autocorrelation of residuals and estimated mortality rates, geographic disparity measures, relative ratios and relative differences were compared. Results: The definition of spatial relations between municipalities based on the conditional autoregressive prior showed the best performance according to both fit statistics and residual spatial pattern analyses. Spatial multiple membership definition had a poor performance. Conclusion: Bayesian mixed effects regression with conditional autoregressive prior as an analytical framework may be an important contribution to epidemiological design as an improved alternative to ecological methods in the analyses of geographic disparities of mortality, considering potential ecological bias and spatial model misspecification.

RESUMO

RESUMO Objetivo: Analisar as diferenças conceptuais e técnicas entre três definições de relações espaciais dentro do quadro de efeitos mistos bayesiano definição multinível clássica, definição de filiação múltipla espacial e definição condicional auto regressivo com uma ilustração da estimativa das disparidades geográficas na mortalidade neonatal precoce na Colômbia, 2011-2014. Métodos: Foi realizado um estudo transversal de base do registro. Nascimentos e mortes neonatais precoces foram obtidos a partir do registro de estatísticas vitais Colombiano para o período 2011-2014. Regressões mistas bayesianas brutos e ajustados foram realizadas para cada definição de relação espacial. As estatísticas de ajuste do modelo, autocorrelação espacial dos resíduos, as estimativas das taxas de mortalidade, as medidas de disparidade geográfica, as relações relativas e as diferenças relativas foram comparadas. Resultados: A definição das relações espaciais entre os municípios com base no priori condicional auto regressivo apresentou o melhor desempenho de acordo com as estatísticas de ajuste e a análises de padrão espacial dos resíduos. A definição de filiação múltipla espacial mostrou o mau desempenho. Conclusão: A regressão de efeitos mistos bayesiana com priori condicional auto regressivo como quadro analítico pode ser uma contribuição importante para desenho epidemiológico como uma alternativa melhorada aos métodos ecológicos nas análises das desigualdades geográficas, considerando e potencial viés ecológico e má especificação do modelo espacial.