Comment les probabilités permettent-elles de déterminer et d'interpréter la sensibilité et la spécificité d'un test de dépistage ?

« Comment les probabilités permettent-elles de déterminer et d'interpréter la sensibilité et la spécificité d'un test de dépistage ? Sujet d’oral 🕒 20 min ⌨ 20 points INTÉRÊT DU SUJET • La Covid-19, mais aussi d’autres maladies, donnent lieu à des tests de dépistage plus ou moins systématiques.

On connaît cependant rarement les caractéristiques de ces tests.

Ce sujet peut notamment vous intéresser si vous envisagez des études médicales ou paramédicales. 1er temps • présentation d’une question problématisée ⏱ 5 min Les titres en couleurs mettent en évidence la structure de la présentation. Introduction [Accroche] Sensibilité, spécificité, fiabilité, précision, valeur prédictive positive, valeur prédictive négative : tous ces indicateurs servent à mesurer d’une certaine manière l’efficacité d’un test de dépistage.

Si certaines de ces caractéristiques ne dépendent que du test lui-même, d’autres dépendent des conditions dans lesquelles le test est réalisé. [Présentation du sujet] On entend surtout parler de sensibilité et de spécificité.

Ces indicateurs admettent une définition mathématique précise en termes de probabilité conditionnelle. [Formulation de la problématique] Je me suis donc demandé comment on calcule ces deux caractéristiques, quelle interprétation on peut en donner et comment on peut les modifier. [Annonce du plan] Dans un premier temps, je vais définir la sensibilité et la spécificité d’un test. Ensuite, je préciserai les conséquences d’une sensibilité ou d’une spécificité élevée.

Enfin, je décrirai l’effet sur ces deux indicateurs du seuil déterminé par le fabricant du test. LE SECRET DE FABRICATION Votre plan doit être clair, les différentes parties doivent s’articuler de manière logique : définition de la sensibilité et de la spécificité, signification concrète de ces deux indicateurs, manière de les modifier. I.

Définitions de la sensibilité et de la spécificité À NOTER Faites bien comprendre que la sensibilité et la spécificité sont des caractéristiques du test lui-même, déterminées en conditions expérimentales ; elles ne dépendent pas de la population testée. ■ La sensibilité, notée Se, et la spécificité, notée Sp, d’un test sont des performances intrinsèques du test, qui expriment sa capacité à catégoriser les patients.

Elles ne dépendent pas de la prévalence, c’est-à-dire de la proportion de personnes infectées dans la population testée.

Elles sont définies en conditions expérimentales, avant la diffusion du test, à partir d’un « échantillon de calibrage » dont on sait, grâce à un test de référence, si chaque individu est ou non porteur de la maladie. ■ On considère l’expérience aléatoire qui consiste à choisir au hasard un individu dans l’échantillon et à le soumettre au test.

On note M l’événement « la personne choisie est porteuse de la maladie » et T l’événement « la personne a un test positif ». P(M) est la prévalence de la maladie, encore appelée probabilité pré-test, et représente la proportion de personnes malades dans l’échantillon. La sensibilité du test est Se = PM (T), c’est-à-dire la probabilité qu’une personne porteuse de la maladie (infectée) ait un test positif. ¯ ¯ La spécificité du test est Sp = P¯M ¯¯ ( T̄ ) , autrement dit la probabilité qu’une personne non porteuse de la maladie (saine) ait un test négatif. [Transition] On cherche à savoir quelles sont concrètement les conséquences de l’augmentation ou de la diminution de l’une ou l’autre de ces caractéristiques. II.

Effets d’une modification de la sensibilité ou de la spécificité ■ Des définitions précédentes, il découle que : ¯ ¯) est faible et donc moins le test comporte de « faux - plus le test est sensible, plus PM (T̄ négatifs » (personnes malades mais dont le test est négatif), et donc plus il permet, s’il est négatif, d’exclure la maladie ; - plus le test est spécifique, plus P¯M ¯¯ (T) est faible, donc moins le test occasionne de « faux positifs » (personnes saines ayant un test positif), et donc plus il permet, s’il est positif, de confirmer la maladie. ■ En général, on privilégie une sensibilité élevée dans le cadre d’un dépistage dans une population à majorité saine (pour éviter les faux négatifs) et une spécificité élevée pour un diagnostic sur des individus ciblés (pour éviter des faux positifs). ■ Pour les tests antigéniques Covid, la HAS (Haute autorité de santé) préconise une sensibilité au moins égale à 80 % (au moins 80 % des personnes porteuses de la maladie ont un test positif ; PM (T) ≥ 0,8) et une spécificité au moins égale à 99 % (au moins 99 % des personnes ¯ ¯ ¯ saines ont un test négatif ; P¯M ¯¯ ( T ) ≥ 0,99 ). [Transition] On peut se demander comment faire pour augmenter ou diminuer la sensibilité et/ou la spécificité.

L’une des possibilités est de modifier le seuil. III.

Influence de la valeur seuil ■ Le seuil est la valeur à partir de laquelle un échantillon est considéré comme positif.

Il est déterminé par le fabricant du test au cours du processus. ■ Si l’on élève le seuil, le nombre de personnes dont le test est positif diminue ; alors la spécificité augmente, la sensibilité baisse ; on a moins de faux positifs mais plus de faux négatifs.

Si l’on abaisse le seuil, c’est.... »