Travaux dirigés 8 : Tests diagnostiques

TD8 Diagnostic – Aspects métrologiques
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Travaux dirigés 8 : Tests diagnostiques
Exercice 1 : Propriétés diagnostiques, application
Article : “Validation of a rapid whole blood test for diagnosing Helicobacter pylori infection”
(Moayyedi P. BMJ 1997)
Le dépistage de l’infection à Helicobacter pylori permettrait d’éviter l’endoscopie chez les
patients séronégatifs. Le test sérologique est habituellement utilisé pour dépister HP mais
nécessite une analyse dans un laboratoire centralisé, avec un délai d’attente des résultats. Un
nouveau test sanguin rapide a donc été développé pour diagnostiquer en 10 min le statut

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sérologique vis-à vis d’HP. Le but de l’étude est d’évaluer les propriétés diagnostiques de ce
test sérologique rapide.
154 patients devant subir une endoscopie de routine ont été inclus.
1) Quel est le gold standard utilisé pour cette évaluation ?
Les résultats sont résumés dans le tableau suivant.
Gold standard
Rapid whole blood test Positive Negative total
positive 73 6 79
negative 10 63 73
Total 83 69 152
2) Calculer la prévalence de la maladie,
3) Calculer la sensibilité et la spécificité du test et leur intervalle de confiance.
4) Calculer les valeurs prédictives positive et négative du test, et leur intervalle de confiance
5) Calculer les rapports de vraisemblance positif et négatif, et leur intervalle de confiance
6) Calculer l’odds ratio diagnostique et son intervalle de confiance.
7) Qu’apporte le test rapide par rapport à la sérologie ?
Exercice 2 : Propriétés diagnostiques – probabilités et aide à la décision
Dans une population de patients vus en consultation d’urologie, le toucher rectal a une
sensibilité de 86% et une spécificité de 44% pour la détection d’un cancer de la prostate
jusqu’alors inconnu. On estime que parmi les hommes âgés de 85 ans ou plus qui viennent
consulter, 75% ont un cancer de la prostate (la plupart infraclinique, c’est-à-dire non
symptomatique et non détecté).
1. Quel est le rapport de vraisemblance d’un toucher rectal positif ?
2. Quelle est la cote pré-test du cancer de la prostate ?
3. Quelle est la probabilité post-test de cancer de la prostate ?
Dans la même population de patients vus en consultation, chez les patients de 60 ans et plus, 3
hommes ont un cancer pour 4 qui n’en ont pas.
4. Quelle est la probabilité a priori d’avoir un cancer chez les patients de plus de 60 ans ?
5. Quelle est la probabilité d’avoir un cancer chez un patient de 60 ans ayant un toucher
rectal positif ?
6. Quelle est la probabilité d’avoir un cancer chez un patient de 60 ans ayant un toucher
rectal négatif ?
Dans la population générale, des hommes de plus de 40 ans asymptomatiques, la prévalence
du cancer de la prostate est de 1%
7. Si les sensibilité et spécificité du toucher rectal sont les mêmes que dans la population
de consultation d’urologie, parmi les touchers rectaux positifs, (le toucher rectal étant
fait en pratique de routine), quelle fraction de faux positifs attendez-vous ?

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Exercice 3 : Concordance entre deux mesures
Exemple tiré de Oudkerk et al. Lancet 2002; 359: 1643–47)
L’objectif de l’étude est d’évaluer la performance diagnostique de l’angiographie par
résonance magnétique avec produit de contraste (AngioIRM) par référence à l’angiographie
pulmonaire conventionnelle chez des patients suspects d’embolie pulmonaire (EP). Dans le
cadre de cette étude une double lecture des clichés d’AngioIRM a été organisée chez 115
patients. Cette double lecture par deux radiologues indépendants a donné des résultats
identiques chez 105 (91%) patients :
Tableau 1
Conclusion du radiologue A
Conclusion du radiologue B EP présente EP absente Total
EP présente 26 5 31
EP absente 5 79 84
Total 31 84 115
1) Quel test pouvez-vous utiliser pour évaluer la concordance entre les jugements portés par
les 2 radiologues ?
2) Quelle est la concordance observée entre les 2 radiologues
3) Quelle est la concordance « réelle » entre les 2 radiologues ? Comment pouvez-vous la
qualifier ?
Exercice 4: Propriétés diagnostiques - Seuils
Nous sommes au début des années 60. Un médecin responsable d’une unité de soins intensifs
cardiologique s’inquiète d’un nombre croissant de demandes d’hospitalisation dans son unité
pour suspicion d’infarctus du myocarde. Il pose l’hypothèse selon laquelle la mesure du
niveau de CPK dans le sérum peut l’aider à un diagnostic plus précoce que celui d’autres
enzymes (ASAT) qui s’élèvent plus tardivement. Il reprend 360 dossiers de son unité et
parvient à établir le tableau suivant, les CPK étant mesurées à l’admission en USIC et le
diagnostic d’infarctus ayant été infirmé ou confirmé par les données ECG et de suivi.
CPK > …(UI/L) Infarctus présent Infarctus absent
480 35 0
440 8 0
400 7 0
360 15 1
320 19 0
280 13 1
240 18 1
200 19 1
160 21 0
120 30 5
80 30 8
40 13 26
0 2 88
Total 230 131

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1) Si l’on fixe un seuil de CPK à 320 UI/L pour aider au diagnostic d’infarctus et à la
décision d’hospitalisation en USIC, quelles seront les sensibilité, spécificité et rapport
de vraisemblance positif du test ?
2) Même question avec un seuil de CPK à 200 UI/L et à 80 UI/L
3) Tracer le courbe ROC. Quel est le « meilleur » seuil ?
Exercice 5 :
Pour évaluer la valeur diagnostique du dosage de la transferrine dans les hépatites alcooliques,
2 groupes de sujets ont été étudiés.
Dans un premier échantillon de 15 sujets normaux, indemnes de toute lésion hépatique, les
dosages ont donné les résultats suivants:
moyenne = 1,9 g/L écart-type = 0,2 g/L.
Dans un deuxième échantillon de 14 malades ayant une hépatite alcoolique, les dosages ont
donné les résultats suivants:
moyenne = 1,3 g/L écart-type = 0,2 g/L.
On supposera que la distribution de la transferrine est normale dans les deux groupes. On
décide que le test « transferrine » est positif (indique une hépatite alcoolique) quand la valeur
dosée est inférieure à 1,5 g/L.
Quelle est la sensibilité de ce test ? sa spécificité ? (On raisonnera sur les lois de
distributions de la transferrine dans chacun des groupes et on pourra utiliser les
approximations z(1-0.05/2) = 2 et z(1-0.30/2) = 1.)
Exercice 6 : Reproductibilité de 2 méthodes de mesure
Les bonnes pratiques obstétricales requièrent une évaluation fiable de l’âge gestationnel. Les
paramètres de biométrie fœtale mesurés au cours du second trimestre de la grossesse ont été
démontrés prédictifs de l’âge gestationnel avec une précision de +/-7 jours. La précision de
cette estimation reste néanmoins tributaire de la fiabilité de mesures des paramètres
biométriques.
Perni et al ont conduit une étude prospective avec pour objectif de déterminer la
reproductibilité inter-observateur et intra-observateur de la mesure échographique des
paramètres de biométrie fœtale (diamètre bipariétal, périmètre abdominal, périmètre
céphalique, longueur du fémur).
1) Comment cette étude doit elle être conçue pour répondre à son objectif (quelle type de
données, comment les recueillir) ?
2) Un exemple de résultat obtenu dans cette étude concernant la mesure du diamètre bipariétal
est le suivant :
- échographiste n° 1 : moyenne des mesures = 54,9 mm ; écart-type = 14,85 ;
minimum = 29 ; maximum = 97
- échographiste n° 2 : moyenne des mesures = 54.7 mm ; écart-type = 14.88 ;
minimum = 29 ; maximum = 97
Comment interpréter ce résultat ? Par quelles analyses faut-il le compléter pour évaluer
vraiment la reproductibilité inter et intra-observateur ?
3) Interpréter les figures présentées dans l’article pour la mesure du périmètre abdominal

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Concordance intra-observateur pour la mesure de la circonférence abdominale (AC)
AC1 : 1ère mesure, AC2 : 2ème mesure
Coefficient de corrélation intraclasse = 0.994 [0.992 ; 0.996]
Concordance inter-observateur pour la mesure de la circonférence abdominale (AC)
AC1 : 1er observateur 1, AC3 : 2ème observateur
Coefficient de corrélation intraclasse = 0.980 [0.971 ; 0.990]