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Interprétation des résultats d’analyses biologiques2. les facteurs de la variabilité biologique
objectifs
1/ comprendre que l’interprétation d’un résultat d’analyse nécessite le contexte clinique et l’évaluation d’une probabilité « pré-test »
2/ savoir ce que sont des intervalles de référence, et utiliser de manière critique les informations données dans la littérature
3/ comprendre les critères d’efficacité diagnostique des tests biologiques; savoir définir la sensibilité et la spécificité diagnostiques; expliquer leur influence sur la probabilité post-test
4/ être informé de l’estimation des valeurs prédictives; comprendre le rôle de la probabilité pre-test/prévalence
Prérequis
1/ expression des probabilité, odds
2/ définition et calcul de sensibilité et spécificité; tableaux de contingence
3/ probabilités conditionnelles
interprétation des résultats d’analyse
Résultats
Interprétation médicale
2
interprétation des résultats d’analyse
Beagle 8 ans P-Créatinine
PUPD = 129 µmol/L
U-Densité = 1.017
Suspicion IRC
interprétation des résultats d’analyse
Beagle 8 ans P-Créatinine
PUPD = 129 µmol/L
U-Densité = 1.017
Suspicion IRC
1/ Probabilité a priori que IRC 2/ 129 « normal » ou non ?
3/ P-Créatinine f(IRC) ?
4/ Probabilité révisée que IRC ?
plan
1/ expression des probabilités pré-test
2/ valeurs de référence
3/ performances diagnostiques des test
4/ évaluation des probabilités post-test
expression de la probabilité primaire ou pr. pré-tes t
probabilité que l’animal examiné ait (n’ait pas) une affection donnée en fonction de tous les renseignements collectés à son sujet :
3
expression de la probabilité primaire ou pr. pré-tes t
probabilité que l’animal examiné ait (n’ait pas) une affection donnée en fonction de tous les renseignements collectés à son sujet :
En médecine individuelle En médecine collective- anamnèse épidémiologie (prévalence) -- examen clinique analyse d’élevage --analyses et autres examens complémentaires déjà effectués
évaluation semi-quantitative approximative
probabilité primaire ou pr. pré-test
Beagle 8 ansPUPD
U-Densité = 1.017
« assez élevée »
probabilité primaire ou pr. pré-test
Beagle 8 ansPUPD
U-Densité = 1.017
« assez élevée »
certitude que le sujet est malade
certitude que le sujet n’est pas malade
autant de chances que
malade ou non-malade
00%
1100%
0,550%
0,2525%
0,7575%
1 chance sur 1 ch. sur 3 ch. sur4 2 4
1 contre 3 1 contre 1 3 contre 1
objectifs des valeurs de référence
Décrire
- les fluctuations des constituants biologiques chez des sujets en bonne santé*aussi précisément décrits que possible
- leurs principaux facteurs physiologiques de variationespèce, sexe, race, âge, effort physique, alimentation, etc.
Définition restrictive communément admise; le concept a été développé à l’origine quel que soit l’état de santé, qui doit être caractérisé
4
intervalle de référence : définitions
Intervalle de référence = intervalle comprenant les valeurs de 95 % des sujets en bonne santé
95 %
intervalle de référence : définitions
Intervalle de référence = intervalle comprenant les valeurs de 95 % des sujets en bonne santé
95 %centiles 2.5% 97.5%quantiles 0.025 0.975
limites de référence
intervalle de référence : définitions
Intervalle de référence = intervalle comprenant les valeurs de 95 % des sujets en bonne santé
Corollaire : 5 % des sujets sains ont des valeurs en dehors de l’intervalle de référence
Mots à bannir : valeurs normales, normes
95 %centiles 2.5% 97.5%quantiles 0.025 0.975
limites de référence
intervalles de référence : littérature
A quelques rares exceptions près, pas de véritables intervalles de référence en médecine vétérinaire.
Populations mal(non) caractérisées, critères de sélection mal(non) définis, techniques non précisées, nature des distributions non indiquées, etc.
Le plus souvent non transposables au laboratoire de la clinique ou au laboratoire référent.
5
intervalles de référence : littérature
A quelques rares exceptions près, pas de véritables intervalles de référence en médecine vétérinaire.
Populations mal(non) caractérisées, critères de sélection mal(non) définis, techniques non précisées, nature des distributions non indiquées, etc.
Le plus souvent non transposables au laboratoire de la clinique ou au laboratoire référent.
50
100
150
200
250
traités de biologiemédicale animale
P-C
réat
inin
e (µ
mol
/L)
analyseurscliniques
0
intervalles de référence : en pratique ?
Utiliser ceux :
- du fabricant de l’analyseur de la clinique- du laboratoire référent
Souvent « moins incertains » que ceux de la littératuremême si les bases de ces intervalles sont en général inconnuesgarder esprit critique
Ne jamais utiliser les grands tableaux synthétiques où 50 analytes sont indiqués dans 25 espèces
facteurs physiologiques de variation
● race
● sexe
● âge
● gestation, lactation
● exercice physique
● alimentation
● ……
● rythmes biologiques
● variabilité intra-individuelle
documenter
dans chaque espèce
pour chaque critère
un facteur de variation peut avoir un effet dans une espèce et non dans une autre
effets de l’âge sur P-Créatinine chez le Beagle
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
0 2 4 6 8 10 12 14âge (années)
P-C
réat
inin
e (µ
mol
/L)
femelles
mâles
6
valeurs de référence individuelles
Rares
Répétition de la même analyse chez le même sujet par la même technique(par ex. pour des examens de convenance tq vaccination, détartrage, ..)
Avantage majeur : seul facteur de variation = animal lui-même
valeurs de référence individuelles
Rares
Répétition de la même analyse chez le même sujet par la même technique(par ex. pour des examens de convenance tq vaccination, détartrage, ..)
Avantage majeur : seul facteur de variation = animal lui-même
valeurs de référence individuelles
Rares
Répétition de la même analyse chez le même sujet par la même technique(par ex. pour des examens de convenance tq vaccination, détartrage, ..)
Avantage majeur : seul facteur de variation = animal lui-même
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
n
S/P-Créatinine (µmol/L)
nn
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 200
P-Créatinine Population de Chiens adultes0.975 = 142 µmol/L
valeurs de référence individuelles
Rares
Répétition de la même analyse chez le même sujet par la même technique(par ex. pour des examens de convenance tq vaccination, détartrage, ..)
Avantage majeur : seul facteur de variation = animal lui-même
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
n
S/P-Créatinine (µmol/L)
nn
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 200
York X55-78
P-Créatinine Population de Chiens adultes0.975 = 142 µmol/L
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valeurs de référence individuelles
Rares
Répétition de la même analyse chez le même sujet par la même technique(par ex. pour des examens de convenance tq vaccination, détartrage, ..)
Avantage majeur : seul facteur de variation = animal lui-même
→ 120 µmol/Lvaleur « anormale » pour X, même si dans intervalle de référence de population
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
n
S/P-Créatinine (µmol/L)
nn
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 20020 40 60 80 100 120 140 160 180 200
York X55-78
critères d’efficacité diagnostique
Test efficace permet de prédire correctement si sujet malade ou non malade
Résultat du test - très souvent (toujours) positifchez malades
- très souvent (toujours) négatif chez les non-malades
critères d’efficacité diagnostique
Test efficace permet de prédire correctement si sujet malade ou non malade
Résultat du test - très souvent (toujours) positif P-Créatinine > xchez malades si IRC
- très souvent (toujours) négatif P-Créatinine < ychez les non-malades si pas IRC
critères d’efficacité diagnostique
Test efficace permet de prédire correctement si sujet malade ou non malade
Résultat du test - très souvent (toujours) positifchez malades
- très souvent (toujours) négatif chez les non-malades
sensibilité
spécificité
8
définitions
pour un seuil de décision donné
Sensibilité Spécificité
pourcentage des casoù le résultat du test est
positif négatifchez les malades chez les non-malades
Se-Sp : que signifie ce que l’on lit ?
Par exemple, sensibilité et spécificité de P-Créatinine au seuil de 150 µmol/L pour diagnostic de IRC du chien (DFG < 2 mL/min/kg) (Gleadhill 1994) :Se = 72% Sp = 89 %
Se-Sp : que signifie ce que l’on lit ?
Par exemple, sensibilité et spécificité de P-Créatinine au seuil de 150 µmol/L pour diagnostic de IRC du chien (DFG < 2 mL/min/kg) (Gleadhill 1994) :Se = 72% Sp = 89 %
� ne renseigne pas directement sur probabilité que - IRC si > 150 µmol/L- pas IRC si < 150 µmol/L
� signifie que dans groupe étudié- 72 % Cns avec IRC avaient P-Créatinine > 150 µmol/L- 89 % Cns sans IRC avaient P-Créatinine < 150 µmol/L
Se-Sp : que signifie ce que l’on lit ?
Par exemple, sensibilité et spécificité de P-Créatinine au seuil de 150 µmol/L pour diagnostic de IRC du chien (DFG < 2 mL/min/kg) (Gleadhill 1994) :Se = 72% Sp = 89 %
�123 chiens; prévalence IRC = 47% → IRC = 58 cas; non IRC = 65 cas
non IRC IRC___________________________________________________
(+) > 150 7 42(-) < 150 58 16___________________________________________________
65 58
Sé = % (+) chez IRC→ (+) = 58*0.72 = 42
Sp = % (-) chez non IRC→ (-) = 65*0.89 = 58
9
Se-Sp : que signifie ce que l’on lit ?
non IRC IRC___________________________________________________
(+) > 150 7 42(-) < 150 58 16___________________________________________________
65 58
58 16 7 42
non IRC IRC
150
vraispositifs
faux
vraisnégatifs
faux
efficacité d’un test
D’autant plus efficace que nombre d’erreurs est bas→ taux de faux positifs et faux négatifs faibles
Autre possibilitéDeux seuils de décision différentsex. P-Créatinine < 110 µmol/L pour rejeter> 170 µmol/L pour affirmer
taux de faux (+) et faux (-) diminuent→ respectivement 3% et 5%→ ? entre 110 et 170
110 170
critères d’efficacité diagnostique : conclusion
Test efficace permet de prédire correctement si sujet malade ou non malade
les critères d’efficacité diagnostique : Se, Sp,ne permettent pas de prédire si sujet malade ou non malade
seulement une évaluation de l’aptitude du test à donner des résultats différents chez les malades et non malades
valeurs prédictives : définition
probabilité qu’un sujet soit
malade non-malade
lorsque le résultat du test est
positif négatif
VPP VPNValeur prédictive positive Valeur prédictive négativ e
10
VPP & VPN : probabilités conditionnelles
VPP et VPN dépendent de la probabilité pré-test (Pr) que l’animal soit ou non malade
VPP = (Pr . Se) / (Pr . Se) + (1 - Pr) (1 - Sp)VPN = (1 - Pr) . Sp / (1 - Pr) . Sp + Pr . (1-Se )
Cote de VPP = Cote pré-test • L+Cote de VPN = Cote pré-test • L-
VPP & VPN : probabilités conditionnelles
Exemple de P-Créatinine, seuil 150 µmol/L; Se = 72 %, Sp = 89 %Hypothèse : Pr = 1 chance sur 4
VPP = (Pr . Se) / (Pr . Se) + (1 - Pr) (1 - Sp)VPP = (0.25*0.72) / (0.25*0.72) + (1 – 0.25) (1 – 0.89 ) = 0.685
Cote de VPP = Cote pré-test • L+Cote de VPP = (1/3) • Se/(1 - Sp) = (1/3) • 0.72 / (1 – 0.89) = 2.1818→ VPP = 2.18/ (1 + 2.18) = 0.685
En résumé, si (+), après résultat : 2 chances sur 3 d’IRC….. donc 1 chance sur 3 de conclure IRC alors que pas IRC !!! (erreur prédictive)
valeurs prédictives
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Probabilité pré-test
VP
P/V
PN
VP dépendent fortement de Pr
valeurs prédictives
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Probabilité pré-test
VP
P/V
PN
Pour toute valeur de Pr < 0.14VPP < 0.5
Moins efficace que hasard (pile ou face)
Ne jamais faire d’analyses biologiques lorsque la probabilité
pré-test est faible !!!
11
interprétation de résultats consécutifs
Question : même sujet
avant & après traitementcomparaison à références antérieures
interprétation de résultats consécutifs
Question : même sujet
avant & après traitementcomparaison à références antérieures
Sujet comparé à lui-même
écart a une significationsi >
variabilité analytique + variabilité intra-individuelle
références individuelles : différence critique
Contrôles répétés de P-CréatinineChien York (données D Péchereau)
Sujet comparé à lui-mêmelorsqu’il était « sain »
écart a une significationsi >
variabilité analytique + variabilité intra-individuelle
dc = 2 * ( 2 [s2intra + s2
anal])0.5
# visite
P-C
réat
inin
e(µ
mol
/L)
0
20
40
60
80
100
120
140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Limite supérieure
références individuelles : différence critique
Contrôles répétés de P-CréatinineChien York (données D Péchereau)
Sujet comparé à lui-mêmelorsqu’il était « sain »
écart a une significationsi >
variabilité analytique + variabilité intra-individuelle
dc = 2 * ( 2 [s2intra + s2
anal])0.5
dc de P-Créatinine = 35 µmol/Lchez le chien (Jensen)
# visite
P-C
réat
inin
e(µ
mol
/L)
0
20
40
60
80
100
120
140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Limite supérieure
34
83
12
résultats consécutifs d’un sujet malade
Chat hospitalisé pour IRC P-Créatinine = 582 µmol/L
Analyse après 24 heures de réhydratation, diurèseP-Créatinine = 507 µmol/L
A priori : satisfaction :P-Créatinine a baissé
résultats consécutifs d’un sujet malade
Chat hospitalisé pour IRC P-Créatinine = 582 µmol/L
Analyse après 24 heures de réhydratation, diurèseP-Créatinine = 507 µmol/L
A priori : satisfaction :P-Créatinine a baissé
dc = 2 * ( 2 [s2intra + s2
anal])0.5
V. intra-individuelle :Ici, état de santé → ??
V. Analytique :Estimation : CV = 5%
Différence entre 2 valeurs significative si
> 2.77 * (588*0.05) = 81 µmol/L
interprétation médicale des résultats
1/ Choisir correctement les analytes en fonction du cas, de la physiopathologie,des performances diagnostiques du(des) test(s) utilisé(s)des caractéristiques pratiques (faisabilité sur le terrain),
2/ Interprétation en termes de probabilitésRôle prépondérant de la probabilité pré-testdonc de la « clinique »
3/ Ne pas chercher à interpréter des variations faiblesNe tenter une interprétation médicale que lorsque les causes de variation liées au spécimen ont été éliminées