Les études diagnostiques correspondent à l’ensemble des études cliniques qui ont pour objectif l’évaluation d’un nouveau test diagnostique. Dans la démarche d’évaluation, l’étape centrale est l’évaluation de la performance du nouveau test par estimation de sa sensibilité et de sa spécificité. De manière classique, la performance du nouveau test est évaluée par comparaison à un test de référence supposé parfait, appelé un « gold standard » qui permet la connaissance du statut réel de chaque sujet vis-à-vis de la pathologie étudiée. Cependant, dans de très nombreuses situations cliniques, différentes difficultés existent : l’absence de gold standard parfait, l’impossibilité de réalisation du gold standard à tous les sujets, la dépendance des résultats des tests réalisés, la variabilité de la sensibilité et/ou de la spécificité du test en fonction de certaines conditions de réalisation, la multiple réalisation du test dans le temps ou sa multiple interprétation.Une revue méthodologique systématique a été effectuée pour faire l’état des lieux des méthodes d’inférence bayésienne disponibles dans les études diagnostiques et de leur utilisation en pratique. Le focus sur les méthodes bayésiennes a été retenu du fait de leurs avantages théoriques contrastant avec leur relative sous-utilisation dans le domaine médicale. Actuellement, de nombreuses méthodes ont été proposées pour répondre à ces différentes difficultés, avec des développements très complexes en cas de combinaison de plusieurs difficultés dans une même situation. Nous avons ainsi pu établir une cartographie des combinaisons de méthodes disponibles. Cependant leur utilisation en clinique reste encore limitée, même si elle est en augmentation ces dernières années.En pratique, nous avons été confrontés à la problématique du diagnostic de pneumopathie à Pneumocystis jirovecii (PJ) (champignon ubiquitaire opportuniste responsable de mycose profonde chez les patients immunodéprimés). Dans ce projet, nous disposions des résultats de quatre techniques de PCR (Polymerase chain reaction) différentes mais sans gold standard, avec la difficulté supplémentaire de dépendance conditionnelle entre les tests du fait du principe commun à l’origine de ces quatre tests. Deux développements ont été réalisés en parallèle pour répondre à cette problématique : d’une part, un travail sur les méthodes d’élicitation des informations a priori adaptées spécifiquement aux études diagnostiques, et d’autre part, un travail de mise en œuvre d’un modèle statistique adapté à la problématique de quatre tests dépendants en l’absence de gold standard. En l’absence de données informatives dans la littérature, l’élicitation des a priori, étape obligatoire pour l’utilisation des méthodes d’inférence bayésienne, est réalisée par l’interrogation d’experts du domaine. Notre travail a consisté en une adaptation des méthodes existantes, disponibles dans le domaine des essais cliniques, spécifiquement aux études diagnostiques pour obtenir des a priori informatifs. Cette méthode a été appliquée à notre cas des PCR diagnostiques pour PJ. L’estimation des performances diagnostiques des tests en l’absence de gold standard repose de manière efficiente sur les modèles à classes latentes. Trois modèles ont été développés pour le cas de deux tests diagnostiques : un modèle à indépendance conditionnelle, un modèle à dépendance conditionnelle à effets fixes et un modèle à dépendance conditionnelle à effets aléatoires. Nous proposons dans cette thèse une adaptation de ces trois modèles à la situation de quatre tests diagnostiques avec une formulation des paramètres permettant une interprétation clinique des covariances entre les tests dans un souci de transmission des méthodes de la théorie à la pratique. Une application et une comparaison de ces modèles ont été faites pour l’estimation des sensibilités et spécificités des quatre techniques de PCR à PJ en utilisant les a priori informatifs obtenus auprès des experts. / Diagnostic studies include all clinical studies the aim of which is the evaluation of a new diagnostic test. In the evaluation process, the main step is the evaluation of the performance of the new test i.e. its sensitivity and specificity. Usually, the performance of a new test is assessed by comparison to a test of reference which is supposed to be perfect, i.e. a "gold standard", and specifies the actual patient’s status for the disease of interest (“Diseased” or “Not-Diseased” status). However, in many clinical situations, different pitfalls exist such as (i) a gold standard is not available, (ii) the gold standard is not applicable to all patients, (iii) a conditional dependence exists between test results, (iv) the performance of a test is not constant and depends on the conditions of achievement of the test, (v) the tests are repeated in time or by several machines or read by several readers, together with multiple interpretation of the results. A systematic methodological review has been performed to inventory all Bayesian inference methods available in the field of diagnostic studies and their use in practice. The focus on Bayesian methods was based on the theoretical advantages of these methods contrasting with their relative underutilization in the medical field. Finally, several interesting methods have been proposed to address methodological issues of diagnostic studies, with very complex developments when several issues were combined in the same clinical situation. We propose to map the development methods and combinations that have already been done or not. However, their clinical use is still limited, although it has increased in recent years.In practice, we met the problem of the diagnosis of pneumonia due to Pneumocystis jirovecii (PJ). PJ is an ubiquitous opportunistic fungus leading to deep mycosis in immunocompromised patients. In this study, the results of four PCR (polymerase chain reaction) assays were available, but without any gold standard, and the supplementary difficulty of conditional dependence between tests because the four tests were based on the same principle. Two works were performed in parallel to address this issue: on one hand, an adaptation of methods to elicit prior information specifically in diagnostic studies, and on the other hand, the implementation of specific Bayesian statistical models adapted to the context of four-dependent tests in the absence of gold standard. When informative information is not available in the literature, the elicitation of priors, the mandatory first step of a Bayesian inference, is carried out by registering experts’ beliefs in the field. Our work consisted in an adaptation of existing methods, available in clinical trials, specifically for diagnostic studies to obtain informative priors. We then applied this method to our four PJ PCR assays. Estimation of the diagnostic test performance in absence of gold standard is efficiently based on latent class models (LCM). Three LCM were developed for the case of two diagnostic tests: a simple LCM assuming conditional independence between tests, a fixed effects LCM and a random effects LCM providing an adjustment for conditional dependence between tests. We extended these three models to a situation where four diagnostic tests are involved and proposed a formulation that enables an interpretation of between tests covariances in a clinical perspective in order to bind theory to practice. These models were then applied and compared in an estimation study of the sensitivities and specificities of the four PJ PCR assays, by using informative priors obtained from experts.

Contexte: Le cancer colo-rectal est la deuxième cause de décès, par ordre de fréquence. L’utilisation de l’imagerie dans la stadification du cancer colo-rectal est un élément important de la prise en charge de la maladie. L’échographie endoscopique est une modalité qui permet de préciser la profondeur de l’atteinte néoplasique. Les données probantes concernant la performance diagnostique dans l’identification de cancers peu avancés sont variables. Objectif : Effectuer une revue systématique sur la performance diagnostique de l’échographie endoscopique dans l’identification de cancer de stade T1 et T2. Devis : Revue systématique. Sources bibliographiques : PubMed, EMBASE, Ovid and Cochrane library Méthodes: Dans un premier temps, une recherche de revue systématique publiée dans les 15 dernières années fût effectuée sur la précision diagnostique de l’échographie endoscopique dans les banques PubMed, Cochrne et trip database. Deux revues systématiques, publiées en 2008 et 2009 fûrent identifiées. Une deuxième recherche portant sur des études primaires a été effectuée pour la période 2009 à 2016, dans les mêmes banques bibliographiques. La qualité des études primaires a été évaluée à l’aide de la grille QUADAS2. Les mots clés utilisés étaient échographie endoscopique, EUS, cancer rectal, histo-pathologie, staging. Sélection d’études : Les critères d’inclusion : population adulte avec diagnostic de cancer du rectum pas avancé, articles complets publiés dans des revues avec comité de pairs, articles en anglais. Critères d’exclusion : population pédiatrique, cancers avancés avec atteinte métastatique, patients évalués avec d’autres modalités (CT ou IRM) sans échographie endoscopique, absence de confirmation histologique. Résultats : Dix articles, publiés depuis 2009, répondaient aux critères d’inclusion. Ces articles furent ajoutés aux articles retenus dans les revues systématiques déjà publiées. Au total,49 articles sont inclus dans cette revue systématique. La performance diagnostique de l’échographie endoscopique a été évaluée en calculant la sensitivité et la spécificité des études regroupées. Pour le stade T1, les valeurs de sensitivité et spécificité étaient 0.84 (CI 0.75-0.91) et 0.93 (CI 0.86–0.97), respectivement. Pour le stade T2 les valeurs de sensitivité et spécificité étaient 0.83 (CI 0.74–0.90) et 0.93 (CI 0.86–0.97), respectivement. Conclusion: L’échographie endoscopique présente une performance diagnostique pour l’identification de cancers de stade T1 et T2. Ceci permet d’orienter des patients vers des chirurgies moins invasives avec une survie égale et un taux de complications inférieures comparativement à des chirurgies plus invasives. / Background: Colorectal cancer (CRC) is the second leading cause of death. The use of preoperative imaging in the staging of (CRC) plays a major role in the management. Endorectal ultrasound (ERUS) is a precise imaging modality to determine the depth of penetration. The data on the precision of (ERUS) to predict early stage of rectal cancer has been variable Objectives: To conduct a systematic review, on the diagnostic performance of (ERUS) in the staging of T1 and T2 CRC. Design: Systematic review. Data sources: A literature search via PubMed, EMBASE, Ovid and Cochrane library. METHODS: An initial search for systematic review articles published in the last 15 years on the diagnostic accuracy of EUS in the staging of CRC using PubMed, Cochrane library, and trip database was conducted. After finding two systematic reviews that were published in 2008 and 2009, a second search of original studies published since the systematic reviews were conducted using the same databases from 2009 to 2016. The primary studies included in the systematic reviews and the primary studies published afterwards were included in the review. Methodological quality was applied using a modified version of the quality assessment of diagnostic accuracy studies (QUADAS2) tool. Terms used for search were endoscopic ultrasound, EUS, rectal cancer, histo-pathological finding, and staging. Study selection: Inclusion criteria includes adult people diagnosed with early stage CRC, all articles in english language and must be a full manuscripts published in peer-reviews journals. Exclusion criteria includes any recurrent or metastasis cancer and children with rectal cancer. Patients who were staged preoperatively by other imaging modality (MRI or CT) and no comparison with post operative pathology. Results: The search identified 420 articles, 97 articles were duplicate and excluded, and 232 refined articles were screened for title and abstract, reviewed. Thirty-two full text studies were assessed for eligibility, and ten published as full text and met the inclusion criteria; they were added to the articles identified in the earlier systematic reviews a total of 49 articles. Results of the evaluation of the accuracy of ERUS analyzed according to the diagnostic measures of sensitivities and specificities calculated for each study. The pooled sensitivity and specificity of EUS for stage T1 CRC was 0.84 (CI 0.75-0.91) and 0.93 (CI 0.86–0.97), and for T2 was 0.83 (CI 0.74–0.90) and 0.93(CI 0.86–0.97) respectively. Conclusion: The range of sensitivity and specificity values suggest that EUS performs well in accurately staging T1 and T2 cancers. Further advancement in this technology will lead to an improved diagnosis, clinical decision-making, and reduce the over staging drawback.

Introduction – La place des tests de diagnostic rapide (TDR) et des règles de décision cliniques (RDC) pour le diagnostic des pharyngites à streptocoque du groupe A (SGA) chez l’enfant varie selon les recommandations internationales en raison de doutes sur la stabilité des performances diagnostiques du TDR et d’une validation insuffisante des RDC. Méthodes – Dans une étude prospective multicentrique (n=17) ambulatoire réalisée au sein du réseau clinique pédiatrique ACTIV de 2009 à 2011, 1776 enfants avec pharyngite ou sains ont été soumis à des prélèvements de gorge pour réaliser un TDR et une mise en culture (test de référence). Nous avons étudié l’effet indépendant de variables liées aux patients et aux médecins sur les performances diagnostiques du TDR, exploré systématiquement les faux-Positifs (FP) du TDR et réalisé une validation externe et une comparaison des RDC existantes. Résultats – La sensibilité du TDR (en moyenne 87%) variait selon la présentation clinique (âge, signes cliniques), l’inoculum bactérien et le phénomène de portage (paramètres aussi liés entre eux), et selon des variables liées aux médecins (dont le type d’activité clinique). La valeur prédictive négative du TDR était élevée (autour de 90%) et stable. Les FP du TDR étaient positifs pour le SGA en PCR. Aucune RDC n’était satisfaisante en termes de calibration et de discrimination. Conclusion – Le TDR est suffisant pour le diagnostic de pharyngite à SGA si les cliniciens évaluent leurs propres performances et les améliorent si besoin. Aucune RDC ne peut être recommandée en pratique clinique en pédiatrie. / Background – The roles of rapid antigen detection tests (RADT) and clinical prediction rules (CPR) for the diagnosis of group A streptococcus (GAS) in children with pharyngitis vary across international clinical guidelines. This might be related to unstable diagnostic accuracy of RADTs and insufficient validation of CPRs. Methods – In a prospective multicenter (n=17) office-Based study that took place in France within the ACTIV network between 2009 and 2011, 1776 children with pharyngitis or healthy controls underwent throat swabs to perform a RADT and a throat culture (reference standard). We assessed the independent effect of patient- and physician-Level characteristics on the accuracy of a RADT, systematically re-Analyzed RADT false-Positive results, and externally validated and compared existing CPRs. Results – RADT sensitivity (overall 87%) varied according to clinical signs and symptoms, bacterial inoculum size and GAS throat carriage (factors also related to each other), and according to physician-Level characteristics (including type of clinical practice). RADT negative predictive value was high (about 90%) and stable. RADT false-Positives were positive for GAS when using a new PCR technique. No CPR had sufficient performances regarding calibration and discrimination. Conclusions – RADTs are sufficient for diagnosing GAS pharyngitis if clinicians accept diagnostic accuracy monitoring and adequate training when needed. No CPR can be recommended for use in pediatrics.