L'évaluation des performances des méthodes de détection d'agrégats de maladie est fondamentale dans le domaine de l'épidémiologie spatiale et, paradoxalement, on déplore une absence de consensus quant à sa conduite. Cette problématique est d'autant plus importante que les nouvelles technologies de partage d'informations promettent une évolution importante des signaux disponibles pour l'épidémiologie et la veille sanitaire. Les spécialistes du domaine ont adopté un mode d'évaluation fondé sur l'utilisation concomitante de plusieurs indicateurs de performances complémentaires tels que des indicateurs dérivés de l'évaluation des méthodes diagnostiques ou encore diverses définitions de puissance conditionnelle. Cependant, ces évaluations issues de schémas de simulation classiques reposent sur le choix de quelques hypothèses alternatives particulières et ne permettent qu'une interprétation limitée à ces hypothèses. De plus, la démultiplication des indicateurs évaluant la performance, différents selon les protocoles, gêne la comparaison des études entres elles et complique l'interprétation des résultats. Notre travail propose et évalue plusieurs indicateurs de performance prenant en compte à la fois puissance et précision de localisation. Leur intérêt dans l'évaluation spatiale systématique des méthodes est illustré par la création de cartes de performance. En complément de l'évaluation des performances lorsqu'une détection est attendue, nous proposons également une méthode d'évaluation de la répartition spatiale de l'erreur de type I complétée par la construction d'une nouvelle inférence statistique testant l'éventualité d'un effet de bord. / Although performance assessment of cluster detection tests is a critical issue in spatial epidemiology, there is a lack of consensus regarding how it should be carried out. Nowadays, with the spread of new technologies in network systems, data sources for epidemiology are undergoing radical changes that will increase the need for performance evaluation. Field specialists are currently evaluating cluster detection tests with multiple complementary performance indicators such as conditional powers or indicators derived from the field of diagnostic tools evaluation. These evaluations are performed following classical protocols for power assessment and are often limited to a few number of simulated alternative hypotheses, thus restricting results interpretation and scope. Furthermore, with the use of multiple varying indicators, comparisons between studies is difficult at best. This work proposes and compares different global performance indicators that take into account both usual power and location accuracy. Their benefit for cluster detection tests evaluation is illustrated with a systematic spatial assessment enabling performance mapping. In addition to the evaluation of performance when clusters exist, we also propose a method for the spatial evaluation of type I error, together with a new statistical test for edge effect.

La campylobactériose représente la principale cause de gastro-entérite bactérienne dans les pays industrialisés. L’épidémiologie de la maladie est complexe, impliquant plusieurs sources et voies de transmission. L’objectif principal de ce projet était d’étudier les facteurs environnementaux impliqués dans le risque de campylobactériose et les aspects méthodologiques pertinents à cette problématique à partir des cas humains déclarés au Québec (Canada) entre 1996 et 2006. Un schéma conceptuel des sources et voies de transmission de Campylobacter a d’abord été proposé suivant une synthèse des connaissances épidémiologiques tirées d’une revue de littérature extensive. Le risque d’une récurrence de campylobactériose a ensuite été décrit selon les caractéristiques des patients à partir de tables de survie et de modèles de régression logistique. Comparativement au risque de campylobactériose dans la population générale, le risque d’un épisode récurrent était plus élevé pour les quatre années suivant un épisode. Ce risque était similaire entre les genres, mais plus élevé pour les personnes de régions rurales et plus faible pour les enfants de moins de quatre ans. Ces résultats suggèrent une absence d’immunité durable ou de résilience clinique suivant un épisode déclaré et/ou une ré-exposition périodique. L’objectif suivant portait sur le choix de l’unité géographique dans les études écologiques. Neuf critères mesurables ont été proposés, couvrant la pertinence biologique, la communicabilité, l’accès aux données, la distribution des variables d’exposition, des cas et de la population, ainsi que la forme de l’unité. Ces critères ont été appliqués à des unités géographiques dérivées de cadre administratif, sanitaire ou naturel. La municipalité affichait la meilleure performance, étant donné les objectifs spécifiques considérés. Les associations entre l’incidence de campylobactériose et diverses variables (densité de volailles, densité de ruminants, abattoirs, température, précipitations, densité de population, pourcentage de diplomation) ont ensuite été comparées pour sept unités géographiques différentes en utilisant des modèles conditionnels autorégressifs. Le nombre de variables statistiquement significatives variait selon le degré d’agrégation, mais la direction des associations était constante. Les unités plus agrégées tendaient à démontrer des forces d’association plus élevées, mais plus variables, à l’exception de l’abattoir. Cette étude a souligné l’importance du choix de l’unité géographique d’analyse lors d’une utilisation d’un devis d’étude écologique. Finalement, les associations entre l’incidence de campylobactériose et des caractéristiques environnementales ont été décrites selon quatre groupes d’âge et deux périodes saisonnières d’après une étude écologique. Un modèle de Poisson multi-niveau a été utilisé pour la modélisation, avec la municipalité comme unité. Une densité de ruminant élevée était positivement associée avec l’incidence de campylobactériose, avec une force d’association diminuant selon l’âge. Une densité de volailles élevée et la présence d’un abattoir de volailles à fort volume d’abattage étaient également associées à une incidence plus élevée, mais seulement pour les personnes de 16 à 34 ans. Des associations ont également été détectées avec la densité de population et les précipitations. À l’exception de la densité de population, les associations étaient constantes entre les périodes saisonnières. Un contact étroit avec les animaux de ferme explique le plus vraisemblablement les associations trouvées. La spécificité d’âge et de saison devrait être considérée dans les études futures sur la campylobactériose et dans l’élaboration de mesures préventives. / Campylobacteriosis is a leading cause of acute bacterial gastro-enteritis in industrialized countries. The epidemiology of the disease is complex, involving many sources and transmission pathways. The principal objective of this project was to study environmental factors and methodological aspects pertinent to the spatial epidemiology of human campylobacteriosis using cases reported in Quebec (Canada) between 1996 and 2006. A conceptual diagram of sources and transmission pathways of Campylobacter was first proposed following a synthesis of current epidemiological knowledge based on a comprehensive literature review. The risk of recurrent episodes in relation to patient characteristics was described. Life table estimates and logistic regression were used for modeling. Compared to campylobacteriosis risk in the general population, the risk for a recurrent disease event was higher for a period of four years with a decreasing trend. This increased risk was similar across gender but higher for people from rural areas and lower for children under four years old. These results may suggest the absence of durable immunity or clinical resilience following a first episode and/or periodic re-exposure, at least among reported cases. Next, criteria were proposed and applied to ascertain the best geographical unit to use. Nine measurable criteria were proposed, including biological relevance, communicability of results, ease of data access, distribution of exposure variables, cases and population, and unit shape. These criteria were applied to various geographical units derived from administrative, health services and natural frameworks. Ultimately, the municipal geographical unit performed the best, given the specific objectives of the study. Future research areas for optimizing the choice of geographical unit were discussed. Another objective was to estimate and compare the associations between incidence and various environmental characteristics (poultry density, ruminant density, slaughterhouse, temperature, and precipitation) and demographic characteristics (population density, diploma) using seven different geographical units. Conditional autoregressive models were used for statistical modeling. In general, the number of significant predictors decreased as the aggregation level increased but directions of associations were consistent. More aggregated scales tended to show larger but more variable estimates for all variables, with the exception of the presence of slaughterhouses. This study highlighted the need for careful selection and analysis of geographical units when using ecological designs in epidemiological studies. Finally, the association between environmental characteristics and incidence in relation to four age groups and deux seasonal periods was studied. A multi-level Poisson regression model was used for modeling at the municipal level. High ruminant density was positively associated with incidence but decreased with age. High poultry density and presence of a large poultry slaughterhouse were also associated with higher incidence for people aged 16-34. Associations were also detected with population density and average daily precipitation. Except for population density, associations were constant across seasonal periods. Close contact with farm animals is most likely involved in the associations observed. Clearly, age and season must be considered in future studies on campylobacteriosis and in the design of preventive measures.

La campylobactériose représente la principale cause de gastro-entérite bactérienne dans les pays industrialisés. L’épidémiologie de la maladie est complexe, impliquant plusieurs sources et voies de transmission. L’objectif principal de ce projet était d’étudier les facteurs environnementaux impliqués dans le risque de campylobactériose et les aspects méthodologiques pertinents à cette problématique à partir des cas humains déclarés au Québec (Canada) entre 1996 et 2006. Un schéma conceptuel des sources et voies de transmission de Campylobacter a d’abord été proposé suivant une synthèse des connaissances épidémiologiques tirées d’une revue de littérature extensive. Le risque d’une récurrence de campylobactériose a ensuite été décrit selon les caractéristiques des patients à partir de tables de survie et de modèles de régression logistique. Comparativement au risque de campylobactériose dans la population générale, le risque d’un épisode récurrent était plus élevé pour les quatre années suivant un épisode. Ce risque était similaire entre les genres, mais plus élevé pour les personnes de régions rurales et plus faible pour les enfants de moins de quatre ans. Ces résultats suggèrent une absence d’immunité durable ou de résilience clinique suivant un épisode déclaré et/ou une ré-exposition périodique. L’objectif suivant portait sur le choix de l’unité géographique dans les études écologiques. Neuf critères mesurables ont été proposés, couvrant la pertinence biologique, la communicabilité, l’accès aux données, la distribution des variables d’exposition, des cas et de la population, ainsi que la forme de l’unité. Ces critères ont été appliqués à des unités géographiques dérivées de cadre administratif, sanitaire ou naturel. La municipalité affichait la meilleure performance, étant donné les objectifs spécifiques considérés. Les associations entre l’incidence de campylobactériose et diverses variables (densité de volailles, densité de ruminants, abattoirs, température, précipitations, densité de population, pourcentage de diplomation) ont ensuite été comparées pour sept unités géographiques différentes en utilisant des modèles conditionnels autorégressifs. Le nombre de variables statistiquement significatives variait selon le degré d’agrégation, mais la direction des associations était constante. Les unités plus agrégées tendaient à démontrer des forces d’association plus élevées, mais plus variables, à l’exception de l’abattoir. Cette étude a souligné l’importance du choix de l’unité géographique d’analyse lors d’une utilisation d’un devis d’étude écologique. Finalement, les associations entre l’incidence de campylobactériose et des caractéristiques environnementales ont été décrites selon quatre groupes d’âge et deux périodes saisonnières d’après une étude écologique. Un modèle de Poisson multi-niveau a été utilisé pour la modélisation, avec la municipalité comme unité. Une densité de ruminant élevée était positivement associée avec l’incidence de campylobactériose, avec une force d’association diminuant selon l’âge. Une densité de volailles élevée et la présence d’un abattoir de volailles à fort volume d’abattage étaient également associées à une incidence plus élevée, mais seulement pour les personnes de 16 à 34 ans. Des associations ont également été détectées avec la densité de population et les précipitations. À l’exception de la densité de population, les associations étaient constantes entre les périodes saisonnières. Un contact étroit avec les animaux de ferme explique le plus vraisemblablement les associations trouvées. La spécificité d’âge et de saison devrait être considérée dans les études futures sur la campylobactériose et dans l’élaboration de mesures préventives. / Campylobacteriosis is a leading cause of acute bacterial gastro-enteritis in industrialized countries. The epidemiology of the disease is complex, involving many sources and transmission pathways. The principal objective of this project was to study environmental factors and methodological aspects pertinent to the spatial epidemiology of human campylobacteriosis using cases reported in Quebec (Canada) between 1996 and 2006. A conceptual diagram of sources and transmission pathways of Campylobacter was first proposed following a synthesis of current epidemiological knowledge based on a comprehensive literature review. The risk of recurrent episodes in relation to patient characteristics was described. Life table estimates and logistic regression were used for modeling. Compared to campylobacteriosis risk in the general population, the risk for a recurrent disease event was higher for a period of four years with a decreasing trend. This increased risk was similar across gender but higher for people from rural areas and lower for children under four years old. These results may suggest the absence of durable immunity or clinical resilience following a first episode and/or periodic re-exposure, at least among reported cases. Next, criteria were proposed and applied to ascertain the best geographical unit to use. Nine measurable criteria were proposed, including biological relevance, communicability of results, ease of data access, distribution of exposure variables, cases and population, and unit shape. These criteria were applied to various geographical units derived from administrative, health services and natural frameworks. Ultimately, the municipal geographical unit performed the best, given the specific objectives of the study. Future research areas for optimizing the choice of geographical unit were discussed. Another objective was to estimate and compare the associations between incidence and various environmental characteristics (poultry density, ruminant density, slaughterhouse, temperature, and precipitation) and demographic characteristics (population density, diploma) using seven different geographical units. Conditional autoregressive models were used for statistical modeling. In general, the number of significant predictors decreased as the aggregation level increased but directions of associations were consistent. More aggregated scales tended to show larger but more variable estimates for all variables, with the exception of the presence of slaughterhouses. This study highlighted the need for careful selection and analysis of geographical units when using ecological designs in epidemiological studies. Finally, the association between environmental characteristics and incidence in relation to four age groups and deux seasonal periods was studied. A multi-level Poisson regression model was used for modeling at the municipal level. High ruminant density was positively associated with incidence but decreased with age. High poultry density and presence of a large poultry slaughterhouse were also associated with higher incidence for people aged 16-34. Associations were also detected with population density and average daily precipitation. Except for population density, associations were constant across seasonal periods. Close contact with farm animals is most likely involved in the associations observed. Clearly, age and season must be considered in future studies on campylobacteriosis and in the design of preventive measures.

Le virus du Nil occidental (VNO) est un flavivirus présent au Canada depuis 2001, affectant principalement les oiseaux, les chevaux et les humains. En 2003, l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) a inscrit le VNO sur la liste des maladies à notification immédiate (MANI) et depuis, les cas chez les animaux domestiques sont rapportés dès l’obtention d’un résultat positif à l’autorité fédérale. Aucune étude au Canada n’a encore colligé tous les cas de VNO chez une espèce animale afin d’améliorer la compréhension de la distribution du VNO au pays et de formuler des recommandations pour la prévention de futures infections. Dans le cadre de cette étude, tous les cas de VNO rapportés à l’ACIA chez les chevaux ont été analysés afin de décrire, dans un premier temps, l’incidence des cas rapportés de VNO au Canada (2003 à 2019) et les caractéristiques principales des cas récents (2015 à 2019). Dans un second temps, une analyse géospatiale a été effectuée afin de décrire les patrons spatiotemporels de la distribution des cas de VNO rapportés de 2003 à 2020 chez les chevaux. Au cours de la période d’étude, 848 cas de VNO chez les chevaux ont été rapportés à l’ACIA. Ces cas étaient répartis dans toutes les provinces, à l’exception des quatre provinces de l’Atlantique (Nouveau-Brunswick, Nouvelle-Écosse, Île-du-Prince-Édouard, Terre-Neuve-et-Labrador). La région de l’Ouest (Colombie-Britannique, Alberta, Saskatchewan, Manitoba) a déclaré un plus haut taux d’incidence (15,4 cas/100 000 chevaux-année) que la région de l’Est (8,3 cas/100 000 chevaux-année) (Ontario, Québec, Atlantique). Les taux d’incidence étaient particulièrement élevés en Saskatchewan avec en moyenne 33,2 cas/100 000 chevaux-année entre 2003 et 2019. L’analyse descriptive des caractéristiques des cas a démontré que 96 % de ceux-ci n’étaient pas vaccinés et que le taux de létalité était de 31,9 %. La distribution spatiotemporelle des cas a été décrite par région en analysant d’abord la récurrence annuelle des cas dans les divisions de recensement et ensuite la présence d’agrégats spatiotemporels pour investiguer les excès de risque. L’analyse des patrons spatiotemporels a révélé une dispersion vaste et rapide ainsi qu’une récurrence élevée du VNO dans la région de l’Ouest. En revanche, pour la région de l’Est, la dispersion du VNO a été plus lente et graduelle. Les agrégats spatiotemporels identifiés ont permis de démontrer que, malgré la présence répétée des cas dans certaines divisions de recensement, des excès de risque spatiotemporels peuvent être observés. Ces patrons indiquent que les cas de fièvre du VNO peuvent être anticipés dans les endroits où la récurrence annuelle est plus élevée et, parfois, conduire à des éclosions de la maladie. En somme, cette étude a mis en évidence l’importance de la surveillance du VNO chez les chevaux en décrivant notamment la saisonnalité du VNO et en délimitant des zones avec une forte récurrence de cas. Ces caractéristiques illustrent l’apport considérable de la surveillance chez les chevaux à un système de surveillance intégrée. Les résultats pourront aussi aider les autorités sanitaires et les médecins vétérinaires praticiens à cibler leurs efforts de prévention et de contrôle dans les zones les plus touchées. / West Nile virus (WNV) is a flavivirus which has been present in Canada since 2001, affecting mostly birds, horses and humans. In 2003, the Canadian Food Inspection Agency (CFIA) included WNV on its list of immediately notifiable diseases (INDs), and since then, cases in domestic animals are reported to the federal authority as soon as positive samples are obtained from diagnostic laboratories. To date, no study in Canada has compiled all reported WNV cases in an animal species to describe the distribution of this virus in the country and formulate recommendations for future prevention strategies. In this study, all WNV cases reported to the CFIA in horses were analyzed to describe their incidence in Canada (2003 to 2019) and the main characteristics of the recent ones (2015 to 2019). A geospatial analysis was also conducted to describe the spatiotemporal patterns of reported WNV cases in horses from 2003 to 2020. Over the study period, 848 cases of WNV in horses were reported to the CFIA. These cases were distributed in all provinces, except for the Atlantic provinces (New Brunswick, Nova Scotia, Prince Edward Island, Newfoundland and Labrador). The western region of Canada (British Columbia, Alberta, Saskatchewan, Manitoba) reported a higher incidence rate (15.4 cases/100,000 horse-year) than the eastern region (8.3 cases/100,000 horse-year) (Ontario, Quebec, Atlantic). The reported incidence rates were particularly high in Saskatchewan, with an average of 33.2 cases/100,000 horse-year between 2003 and 2019. The descriptive analysis of case characteristics showed that 96% of cases were not vaccinated, and the case fatality rate was 31.9%. The regional spatiotemporal distribution of cases was described by first analyzing the annual recurrence of cases in census divisions and then the presence of spatiotemporal high-risk clusters. The analysis of spatiotemporal patterns revealed a swift spread and a high recurrence of WNV cases in the western region. In contrast, in the eastern region, the dispersion was slower and more gradual. The identified clusters showed that, despite the repeated presence of cases in some census divisions, excess in spatiotemporal risk can be observed. These patterns indicate that cases of WNV fever can be anticipated in areas with higher annual recurrence, and in some instances, can result in disease outbreaks. This study highlights the importance of WNV surveillance in horses, enabling a better understanding of the seasonality of WNV in horses and the identification of areas with a high recurrence of cases. The findings are a considerable contribution in an integrated surveillance system. The results can also assist health authorities and veterinary practitioners in targeting prevention and control efforts to the most affected areas.

Du fait de changements environnementaux multifactoriels (pression anthropique, climat...), la répartition des vecteurs et des maladies qu'ils transmettent se modifie. La fièvre catarrhale ovine (FCO), arbovirose des ruminants s'étant récemment propagée dans le bassin méditerranéen, constitue un modèle pertinent pour étudier les conditions d'installation d'un vecteur exotique dans un nouvel environnement. Nous proposons ici d'utiliser la télédétection et l'analyse paysagère pour caractériser l'environnement favorable à la FCO et à son principal vecteur, Culicoides imicola, à une échelle locale, en Corse. Pour cela, l'environnement en lien avec les traits de vie du vecteur a été caractérisé au voisinage d'élevages sains ou infectés (approche maladie) et de sites de piégeages où le vecteur est présent ou absent (approche vecteur), en testant trois tailles de voisinage, à partir d'un modèle numérique de terrain, du réseau hydrographique et d'une image à haute résolution spatiale issue du satellite SPOT. La classification de l'image a permis de produire une carte d'occupation du sol à partir de laquelle des indicateurs paysagers reflétant la structure spatiale et la composition de la végétation ont été extraits. Les modèles liant environnement et présence/absence de la maladie ou du vecteur ont été validés en interne et en externe. Les résultats ont confirmé que les milieux favorables au vecteur et à la maladie pouvaient être caractérisés par des facteurs environnementaux autres que climatiques et ont mis en évidence l'importance des indicateurs paysagers aux trois échelles de voisinage. Ils ont montré que les milieux favorables présentaient une diversité et une fragmentation importante. La latitude, pouvant refléter la proximité à la Sardaigne, est également identifiée comme étant une variable liée au risque de présence du vecteur et de la maladie. La plupart des modèles ont présenté une capacité de discrimination élevée rendant possible leur utilisation à des fins de prédictions en Corse et sur d'autres territoires. Ils pourraient notamment servir à cibler les actions de surveillance sur le littoral continental français. Parmi les perspectives de travail, peuvent être envisagées l'application d'une démarche similaire sur les autres espèces de Culicoides impliqués dans la transmission de la FCO, l'intégration de paramètres climatiques, la recherche de nouveaux paramètres issus de données de télédétection et la conception de modèles dynamiques de capacité vectorielle.