Faculté de Médecine de Marseille

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1 Evaluation des examens complémentaires dans la démarche médicale : prescription utiles et inutiles (4) P. Gerbaux, M. Drancourt, J. Boucraut, J. Hassoun, F. Roux Décembre 2005 Objectifs du cours : 1. Citer les principes de contrôle des prescriptions inutiles d examens paracliniques. 2. Décrire le cheminement de la démarche médicale (dite hypothético-déductive). 3. Citer les étapes menant à la décision de prescription d examens paracliniques. 4. Reconstituer et interpréter les performances d un test paraclinique à partir d un tableau à double entrée. Avis aux étudiants Il s agit d un outil de travail élaboré par les enseignants qui doit servir de référence documentaire. Il est malheureusement très probablement imparfait et certaines références complémentaires sont proposées au cours du texte. Il s est adapté au nouveau programme, il doit être considéré comme évolutif. Il développe les grands principes régissant l utilisation des examens complémentaires et souligne certains côtés pratiques : comment se déroule un examen? Quels sont les inconvénients possibles, afin d en informer le patient? Références : chapitre 1 Bilans biochimiques d orientation aux urgences JP Feugeas. Ann biol clin 61:5-13 Cost effective diagnostic testing in Emergency Medicine American College of Emergency Physicians (www.acep.org) 1. Introduction : prescriptions utiles et inutiles P. Gerbaux La notion d examen paraclinique (test) inutile est récente en médecine. Elle est liée à la fois à l explosion des tests disponibles (engendrant la multiplication de leur utilisation) et à l importance des coûts de santé dépassant 10% du produit national brut dans un contexte économique précaire. Les dépenses faites pour les soins diminuent d autant les possibilités de dépenses pour la prévention. Les médecins sont directement impliqués dans l existence des coûts (ils sont les prescripteurs), ils devraient donc être à même de s assurer que ces coûts sont justifiés Les tests d imagerie médicale et de laboratoire Ils représentent environ 40% des dépenses de santé. Ils sont sous le contrôle direct des médecins. Ils sont sur-consommés. Une étude réalisée en 1999 aux USA a montré dans les services d urgence que six milliards de dollars pourraient être économisés si les prescriptions étaient rationalisées (i.e., suppression des tests inutiles sans diminution de la qualité des soins délivrés). Il existe onze principes de base permettant de s assurer d une utilisation rationnelle (utile) des examens paracliniques : 1. Déterminez l utilité diagnostique ou thérapeutique d un test avant de le prescrire. 2. Sachez combien coûtent les tests que vous utilisez. 3. Basez vous sur des données scientifiques pour prescrire des examens paracliniques. 4. Evitez les prescriptions «réflexes». 1

2 5. Réévaluez régulièrement vos protocoles (et donc vos connaissances). 6. Ne prescrivez pas d examens paracliniques à but «médico-légal». C est inutile. 7. Evaluez votre utilisation des examens paracliniques dans structure. 8. Ne prescrivez pas d examens paracliniques par curiosité intellectuelle. Cela coûte cher. 9. Réévaluez régulièrement les bilans systématiques d hospitalisation. 10. Connaissez les examens paracliniques afin de pouvoir choisir. 11. Supprimez les demandes d examens paracliniques quand elles deviennent inutiles Le processus de contrôle des prescriptions inutiles Ce processus est standardisé. Il sert à évaluer des coûts dans différents domaines. Son but est de traquer l inutile pour le supprimer et rendre l entreprise plus performante. Le système de santé est une entreprise gigantesque, le premier employeur de France. a) Déterminez les coûts engendrés par vos prescriptions paracliniques (coût unitaire * nombre). b) Sélectionnez cinq à dix examens paracliniques de coût total élevé, pour lesquels il existe des alternatives, et qui vous semblent trop prescrits c) Pour chaque examen, mettez en place une formation pour les prescripteurs (rationalisez). d) Formez et contrôlez, faites un retour sur l évolution des prescriptions. e) Recommencez avec les tests les plus dépensiers La démarche hypothético-déductive C est le nom de la méthode de raisonnement des médecins. Elle consiste à formuler des hypothèses diagnostiques et à les affirmer ou les infirmer. Dès le recueil de l âge, du sexe et du motif de consultation, des hypothèses (dites primaires ou précoces) sont formulées. L interrogatoire et l examen clinique vont servir à éliminer certaines de ces hypothèses, éventuellement à en formuler de nouvelles. Si le médecin aboutit à un diagnostic ou des hypothèses suffisamment proches pour avoir la même attitude thérapeutique, il va pouvoir traiter le patient sans avoir à recourir à la paraclinique. Parfois, ces hypothèses (dites secondaires ou intermédiaires) vont justifier la réalisation d examen(s) clinique(s) afin d identifier (ou d écarter) les pathologies nécessitant des thérapeutiques spécifiques. Ainsi, 30% des patients se présentant dans un service d urgence avec une douleur abdominale repartiront avec le «diagnostic» de «douleur abdominale d origine indéterminée». Toutefois, les diagnostics «spécifiques» nécessitant des thérapeutiques particulières (comme la pancréatite, l infarctus du myocarde inférieur, l occlusion, la grossesse extra-utérine, etc.) auront été éliminés. Les hypothèses formulées à tous ces stades sont dépendantes des connaissances livresques du médecin, mais aussi de son expérience clinique qui va modifier la formulation initiale des hypothèses (voir schéma 1). 2

3 Schéma n Le processus de prescription d examen paraclinique Les (mé)connaissances médicales, l habitude, la «politique du service» ou de l hôpital, les raisons médico-légales, les demandes des patients sont autant de raisons pouvant amener à prescrire un examen paraclinique. Ces examens paracliniques ne devraient être demandés que pour améliorer l évolution du patient. Ils peuvent être dangereux. Ils peuvent être douloureux, causer des complications parfois vitales, et entraîner des erreurs. Un faux négatif va rassurer et faire perdre du temps. Un faux positif va entraîner investigations et traitements parfois délétères. On estime que 30% des examens paracliniques réalisés sont inutiles. La prescription ne devrait se faire qu après discussion avec le patient. Le médecin est sensé devoir le guider et expliquer l utilité du test, ainsi que ses potentiels effets secondaires. Cela nécessite que le médecin connaisse le test, et que ce test soit utile. Dans un tiers des cas, ces conditions ne sont pas remplies. De plus, il est difficile d expliquer chaque examen à une population ne possédant aucune culture médicale. Il existe toutefois un intermédiaire entre l explication et l étude de chaque cas et la prescription systématique de certains examens. C est l utilisation et l application des guides de bonnes pratiques cliniques (RMO, conférences de consensus ou d experts), qui permettent de «classifier» les patients en groupes où les examens sont utiles ou inutiles. Il persiste toutefois toujours des classes intermédiaires, où la décision relève d une analyse au cas par cas. Ces recommandations ne sont en effet pas applicables à tous les cas. Elles ne sont que des guides généraux La décision de prescrire un examen paraclinique Cette décision est (normalement) le fruit d une réflexion du praticien devant son patient. Elle repose sur cinq questions que se pose successivement le médecin qui essaye d identifier si la prescription a une utilité pour son patient. Le processus de prescription d une thérapeutique est le même. 3

4 Pourquoi demander cet examen paraclinique? Votre motivation peut être sociale, diplomatique (le patient le demande, tout le monde le fait, etc.), ou médicale (recueil d une information utile pour améliorer le patient). Si votre motivation n est pas médicale, interrogez vous sur votre métier. Quelle est la question posée à l examen? Un examen paraclinique n est utile que s il augmente votre capacité à prendre la décision (diagnostique ou thérapeutique) appropriée. Si toutes vos hypothèses mènent à la même décision pratique, l examen est inutile. Cet examen peut-il répondre à cette question? Les examens sont imparfaits, avec des faux positifs et des faux négatifs. Ils peuvent répondre à certaines questions, pas à d autres. Il faut connaître leurs limites Le bénéfice attendu de la réponse est-il plus grand que le risque potentiel de l examen demandé? La question la plus difficile Il faut prendre une décision sans connaître le résultat du test. Puis évaluer le pourcentage de chance qu a le résultat du test de vous faire changer de décision. Puis multiplier ce pourcentage par le bénéfice qu apportera au patient ce changement de décision. On obtient le bénéfice net attendu pour le patient. Il faut ensuite déterminer le risque attendu pour le patient (réalisation du test, faux positifs et faux négatifs). Puis comparer le bénéfice net attendu et le risque attendu pour vérifier s il y a un bénéfice net réel. Difficile, non? Le bénéfice attendu de la réponse est-il justifié par le coût de l examen? Le patient peut-il supporter le coût du test (assurance, mutuelle, etc.)? ou ses conséquences (complications, hospitalisation, etc.)? 1.6. La notion de performance d un examen (ou «pourquoi fait-on des statistiques en PCEM1?»). La notion de seuil. La prescription d examens paracliniques repose sur la probabilité d existence des pathologies (les hypothèses). Devant une situation clinique, la probabilité d existence d une pathologie varie de 0% à 100%. Toutefois, le médecin ne va pas systématiquement prescrire des examens paracliniques. Il va le faire seulement si la probabilité est assez importante pour que l examen paraclinique ait une chance d être utile. Si la suspicion diagnostique est trop faible, le médecin va écarter l hypothèse sans réaliser d examen paraclinique. Si la probabilité est très forte («quasi-certaine»), il va retenir le diagnostic comme certain. L examen paraclinique devient là aussi inutile. Par contre, en cas de doute, il se servira de l examen paraclinique pour affirmer (ou infirmer) son hypothèse. Il y a donc un seuil en dessous duquel le test est inutile car la pathologie est très peu probable, et un seuil au-dessus duquel l examen paraclinique est inutile car la pathologie est certaine (voir schéma 2). Schéma n 2 Les performances des examens paracliniques. A partir d un tableau 2X2, elles sont exprimées en valeurs prédictives (lignes) ou en sensibilité spécificité (colonnes). Ce sont des pourcentages (en %) 4

5 Pathologie présente Pas de pathologie Examen paraclinique positif VP (vrais positifs) FP (faux positifs) Examen paraclinique négatif FN (faux négatifs) VN (vrais négatifs) En ligne : Valeur Prédictive Positive (VPP, en %) = VP/(VP + FP) La VPP exprime la probabilité d avoir la pathologie si l examen paraclinique est positif. Une VPP à 100% signifie : l examen est positif ; donc le patient est malade. Valeur Prédictive Négative (VPN, en %) = VN/(VN + FN) La VPN exprime la probabilité de ne pas avoir la pathologie si l examen paraclinique est négatif. Une VPN à 100% signifie : l examen est négatif ; donc le patient n est pas malade. En colonne : Sensibilité (en %) = VP/(VP + FN), soit (malades à examen positif / malades). La sensibilité exprime la probabilité d avoir un examen paraclinique positif en présence de la pathologie. Une sensibilité à 100% signifie : le patient est malade ; donc l examen est positif. Spécificité (en %) = VN/(VN + FP), soit (non malades à examen négatif / non malades). Elle exprime la probabilité d avoir un examen paraclinique négatif en l absence de pathologie. Une spécificité à 100% signifie : le patient n est pas malade ; donc l examen est négatif. La sensibilité et la spécificité vont à l encontre de la démarche médicale : si l on savait si le patient est ou non malade, on n aurait pas besoin de réaliser le test! Les valeurs prédictives correspondent plus à la démarche médicale. Toutefois, elles sont variables en fonction de la prévalence de la pathologie recherchée dans la population étudiée. C est pour cela que des résultats de valeurs prédictives sont à replacer dans le contexte de leur calcul : Si la population varie, ces valeurs vont varier. C est là que réside l intérêt (l importance) de connaître l épidémiologie de votre future population de patients. Prenons l exemple des céphalées : l étiologie la plus fréquente sera : En service de Neurochirurgie, l hématome intracrânien En service de Médecine Interne, la maladie de Horton En service de Psychiatrie, la céphalée de tension (origine psychogène) En service d Urgence, la contusion post-traumatique En Centre antipoison, l intoxication au CO. Ces épidémiologies respectives conduisent les médecins à appliquer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques différentes. Plusieurs exemples seront discutés et analysés lors du cours Conclusion La prescription d examens paracliniques repose sur la démarche médicale. Cette prescription se fait suite à un examen clinique (qui en est le pré-requis indispensable) et doit tenir compte de l épidémiologie des pathologies observées. La prescription doit apporter une réponse, et nécessite donc que le médecin qui prescrit soit capable de poser une question. Cette question doit avoir une utilité pour le patient (bénéfice). 5

6 2. Interprétation des résultats microbiologiques - exemple des sérologies bactériennes 2.1. Introduction M. Drancourt Les examens prescrits au laboratoire de microbiologie posent essentiellement le problème de l interprétation de leurs résultats. En effet, un résultat peut ne pas être diagnostique par luimême, mais uniquement si des données extérieures : épidémiologie, clinique, autre éléments paracliniques sont ajoutés afin d augmenter la puissance diagnostique du résultat. Cette notion est formalisée par la valeur prédictive positive d un résultat. Cette valeur est elle-même fonction de la population à laquelle le test diagnostique est appliqué, c est à dire en fait de la qualité de la prescription du test. Ces principes généraux seront développés dans ce chapitre à propos des tests sérologiques en bactériologie, mais s appliquent à tous les tests de laboratoire en bactériologie, virologie, et parasitologie médicales Usages de la sérologie La sérologie dans le diagnostic des maladies bactériennes infectieuses pose des problèmes d'interprétation qui ne peuvent être résolus que par une appréhension globale de l'interprétation des tests biologiques dans un contexte clinico-microbiologique précis. La sérologie a, avant tout, un usage indiscuté et indispensable qui est celui du diagnostic. Il convient ici de rappeler que le paramètre évalué est le plus souvent la réponse immunologique humorale à un agent infectieux et que celle-ci nécessite un temps variable (de 5 à 15 jours en règle) et persiste longtemps (de quelques semaines à quelques années). Dans cette réponse humorale les IgM apparaissent et disparaissent souvent plus vite. Il faut toutefois noter que certaines infections récentes peuvent ne pas s'accompagner de sécrétion d'igm et que ces dernières peuvent persister des années. Ainsi l'utilité d'un titrage d'igm sur un sérum unique comme indicateur d'une infection récente doit être évaluée pour chaque agent infectieux. Dans certaines pathologies infectieuses (fièvre Q, toxoplasmose,...) un dosage des IgA peut avoir un intérêt. De ceci découle que souvent une séquence de prélèvements espacés de quelques jours permettra seule d'apprécier la cinétique des anticorps et donc d'affirmer le caractère récent de l'infection. Cette répétition des prélèvements va permettre d'objectiver une séroconversion (premier sérum négatif, deuxième sérum positif) ou une élévation significative (x 4) du titre des anticorps. Les prélèvements uniques permettront rarement un diagnostic et ainsi celui-ci surviendra dans la plupart des cas durant la convalescence. La sérologie peut également être utilisée pour apprécier l'état d'immunité d'une population (séroépidémiologie) et sa valeur sera alors très critique en fonction du titre considéré comme positif. La sérologie ne devrait pas être employée pour définir l'appartenance étiologique d'une pathologie, ce type de travaux ayant abouti dans presque tous les cas à l'échec (sclérose en plaques et rickettsies par exemple) Techniques de sérologie Certaines techniques sérologiques, les plus connues et les plus anciennes, telles les agglutinations bactériennes classiques (Widal, Wright, Weil-Felix), ont du fait de leur grossièreté technique une valeur diagnostique modeste liée à de nombreuses réactions croisées. La plupart des techniques développées actuellement utilisent une réaction immunologique de type "sandwich" révélant un anticorps entre un antigène et un anticorps antihumain marqué par une molécule fluorescente (immunofluorescence), radioactive (RIA) ou enzymatique (ELISA). 6

7 Ces méthodes peuvent permettre de détecter des antigènes (pris entre 2 anticorps spécifiques) ou de "capturer" de façon privilégiée les IgM. Par ailleurs se développent des techniques d'agglutination de matériel inerte (latex) qui ont un intérêt théorique moindre mais une plus grande maniabilité et une rapidité incontestable (quelques minutes). La technique du Western Blot est utilisée pour certaines sérologies bactériennes (maladie de Lyme, fièvre boutonneuse méditerranéenne). Cette technique sérologique permet de différencier les divers antigènes contre lesquels sont dirigées les anticorps de la réponse immunitaire. Dans un premier temps on fait migrer par électrophorèse les divers composants (protéines, lipopolysaccharide,...) du micro-organisme dans un gel dénaturant de polyacrylamide en fonction de leur poids moléculaire. Dans un deuxième temps ces composants sont transférés à l'aide d'un champ électrique sur une membrane de nitrocellulose. Dans un troisième temps, la membrane de nitrocellulose est recouverte par le sérum à tester, ce qui permet à chaque anticorps de se fixer sur son antigène spécifique. La révélation se fait à l'aide d'un anticorps anti-immunoglobuline, soit total, soit spécifique d'un isotype particulier, porteur d'une enzyme. Après ajout d'un substrat chromogène la lecture se fait en repérant les différentes bandes colorées correspondant aux différents antigènes. Cette technique qualitative très sensible et très spécifique est une méthode de choix pour éliminer les faux positifs et donc explorer les réactions croisées, ou en confirmation des techniques sérologiques classiques Valeur de la sérologie La valeur d'une technique sérologique est définie par des paramètres bien précis : la reproductibilité, la sensibilité, la spécificité. En effet, il faut être conscient que les différents tests sérologiques utilisés ne permettent pas toujours d'identifier les agents pathogènes avec certitude. De plus, on doit différencier précision et exactitude. La précision fait référence à la fidélité de la mesure ce qui veut dire qu'en répétant la mesure sur le même sujet on obtient le même résultat. L'exactitude se définit par la tendance des valeurs mesurées à se répartir systématiquement autour de la vraie valeur de la variable analysée. Précision et exactitude définissent la reproductibilité de la technique sérologique employée. Il faut savoir que les bornes de normalité des paramètres sérologiques sont souvent fixées selon des critères statistiques. Au dessus d'un certain seuil le résultat est dit positif, en dessous, il est négatif. Ainsi on peut définir quatre groupes de patients : Les Vrais Positifs (VP) pour lesquels le résultat du test est positif et l'infection présente. Les Faux Positifs (FP) pour lesquels le résultat du test est positif et l'infection absente. Les Faux Négatifs (FN) qui ont un résultat du test négatif mais qui présentent l'infection. Les Vrais Négatifs (VN) qui ont un résultat du test négatif et qui ne présentent pas l'infection. Ainsi, on peut définir le Taux de Vrais Positifs (ou sensibilité) qui exprime la probabilité de trouver un test positif si la maladie est présente : TVP = VP/VP+FN De même, on définit le Taux de Vrais Négatifs (ou spécificité) qui exprime la probabilité de trouver un test négatif si le patient ne présente pas la maladie : TVN = VN/VN + FP Il y a antagonisme entre sensibilité et spécificité qui dépendent du seuil choisi. L'amélioration de la spécificité se fait aux dépens de la sensibilité et vice versa. On peut illustrer ces calculs de la manière suivante. Par exemple, pour diagnostiquer des patients atteints d'une maladie infectieuse donnée, on classe d'ensemble des patients dans deux catégories (malade : M, non malade : NM) en utilisant une réaction sérologique d'immunofluorescence indirecte. Sur

8 sujets, si l'on choisit un seuil de détection supérieur ou égal au titre 100, on obtient les résultats suivants : M NM Titre = Titre < Les calculs de la sensibilité (SE) et de spécificité (SP) donnent : SE =100/150 = 0,66 SP= 800/810 = 0,94 La spécificité peut être considérée comme excellente, mais la sensibilité est faible. Si au contraire, on modifie la valeur du seuil en le fixant au titre 50, les résultats changeront de la façon suivante : M NM Titre = Titre < Les calculs de la sensibilité et de spécificité donnent alors : SE =140/150 = 0,93 SE =750/850 = 0,88 Ce qui donne une très bonne sensibilité au détriment d'une spécificité plus faible. Dans la pratique et pour un test sérologique donné, on peut ainsi être amené à privilégier la sensibilité ou la spécificité suivant la stratégie choisie: sélectionner les malades ou écarter les non malades. Quant aux causes d'erreurs, il faut savoir que ces paramètres sont définis dans des études scientifiques où les précautions prises sous-évaluent l'erreur humaine. Par exemple, estimer (comme pour la sérologie du virus de l'immunodéficience humaine) que la spécificité d'une méthode est de 99,7% signifierait qu'il n'y aurait pas plus de 3 erreurs sur mille dans la longue chaîne des manipulations humaines qui vont du prélèvement au rendu du résultat. Ceci n'apparaît pas vraisemblable et un coefficient d'erreur de 1% à retrancher des chiffres théoriques paraît un minimum. Ce type d'erreur peut être évité en répétant le prélèvement pour confirmation. Un autre paramètre intervient également : celui de la reproductibilité intrinsèque [6903]. En effet, si un certain nombre de techniques bénéficient de contrôle de qualité et de standardisation, d'autres y échappent. Ainsi dans une étude américaine sur la maladie de Lyme, la reproductibilité dans 4 laboratoires dont 2 de référence était inférieure à 30% (dans le résultat définitif positif-négatif). Ceci est facilement compréhensible, si l'on prend comme exemple une réaction sérologique comme l'immunofluorescence indirecte, qui pourtant pour de nombreux agents pathogènes sert de réaction de référence. En effet, le résultat définitif va dépendre d'une quantité importante de paramètres qui sont loin d'être standardisés. Ainsi la souche bactérienne qui sert à la fabrication de l'antigène est d'une importance capitale, puisque les différentes souches peuvent exprimer des épitopes différents. De même le milieu de culture de la souche choisie va influencer la constitution des déterminants antigéniques. Ainsi par exemple, Legionella sp. n'exprime pas les mêmes déterminants antigéniques sur oeuf embryonné ou sur gélose BCYE [6820]. Par ailleurs, le type et le degré de purification de l'antigène vont également jouer sur la qualité finale de la réaction sérologique. Les autres facteurs intervenant sont le type de conservation des réactifs, le support antigénique, ainsi que les substances fixatives utilisées. 8

9 Il apparaît donc qu'il faudra être particulièrement critique quant aux choix des différents "kits" diagnostiques commercialisés dont les résultats ne sont pas toujours forcément comparables. Il est de même pour les antigènes "maison" où la standardisation semble encore plus difficile Interprétation de la sérologie Les valeurs prédictives ont une importance capitale. Ainsi la valeur prédictive positive (VPP) se définit comme la probabilité de présenter la maladie si le test sérologique est positif : o VPP = VP / VP + FP La valeur prédictive négative (VPN) est la probabilité de ne pas présenter la maladie si le test sérologique est négatif : o VPN = VN / VN + FN La valeur prédictive globale (VPG) indique la proportion de résultats valables dans l'ensemble de toutes les épreuves effectuées. o VPG = VP + VN / VP + FP + VN + FN La technique sérologique idéale devrait avoir des valeurs prédictives aussi prés de 100% que possible. Or les valeurs prédictives d'un test ne sont pas constantes. Elles dépendent de la prévalence de la maladie dans la collectivité, celle-ci étant définie comme la proportion de cas dans l'ensemble de cette collectivité. A noter que la sensibilité et la spécificité n'en sont pas affectées. Ainsi, si on étudie une maladie dont la prévalence est basse, même un test très spécifique donnera beaucoup de résultats faussement positifs, étant donné le nombre élevé de sujets sains dans la collectivité. Si par contre la prévalence est élevée, on peut s'attendre à plus de résultats faussement négatifs. Par conséquent, plus faible est la prévalence de la maladie, moins élevée est la valeur prédictive du résultat négatif. Le contraire est vrai en cas de prévalence élevée. Autrement dit, plus l'indication d'une sérologie est large, moins une sérologie positive aura de la valeur. Par contre, dans les mêmes conditions, un résultat sérologique positif prend d'autant plus de valeur que sa prescription a été ciblée en fonction des données clinicoépidémiologiques. Par exemple si la spécificité de la sérologie de la maladie des Légionnaires au titre de 256 est de 98%, une sérologie positive témoignera d'une infection dans 50% si la prévalence de la légionellose dans les pneumopathies est de 2%, et de 91% si la prévalence est de 20%. Ceci explique qu'aucune réaction ne permet d'interprétation sans une connaissance des données cliniques et épidémiologiques. Par conséquence, en connaissant la prévalence d'une maladie infectieuse dans la population, la sensibilité et la spécificité du ou des tests sérologiques utilisés, il est possible de déterminer la probabilité qu'un sujet positif soit effectivement malade et qu'un sujet négatif soit réellement sain (loi de BAYES). Une conséquence immédiate s'impose en pratique diagnostique sérologique: avant d'appliquer un test sérologique à une population donnée, il faut considérer les valeurs prédictives positives et négatives attendues afin de pouvoir juger de l'utilité de ce test sérologique. Au total, l'intérêt pour le diagnostic d'un test sérologique est mesuré par la VPP du test, dont la valeur dépend des qualités intrinsèques du test, mesurées par sa sensibilité et sa spécificité, et de la prévalence de la maladie dans la population à laquelle le test est appliqué. La VPP d'un test dont la sensibilité et la spécificité sont de 90% appliqué à une population dans laquelle la prévalence est de 10% est de 50% (Fig. 4); c'est à dire qu'un test positif a une chance sur deux d'être prédictif de la maladie chez un patient donné. Le même test appliqué à une souspopulation de la population générale, caractérisée par la présence d'un facteur de risque faisant passer la prévalence à 30%, a une VPP de 80%, c'est à dire qu'un test positif est prédictif de la 9

10 maladie huit fois sur dix chez un patient issu de cette sous-population. Ainsi la VPP du test sérologique dépend de la population à laquelle il est appliqué, c'est à dire de la prescription du test sérologique. En pratique, la prescription dans une sous-population présentant des caractéristiques épidémiologiques et cliniques compatibles avec le diagnostic augmente considérablement la VPP du test. Il importe donc de connaître la prévalence ainsi que les caractéristiques clinico-épidémiologiques des maladies bactériennes pour lesquelles un test sérologique est disponible pour réaliser une meilleure prescription de ces tests. Ces données de prévalence, de caractéristiques épidémiologiques et de caractéristiques cliniques sont rappelées respectivement dans les tableaux I et II. Ainsi ces sérologies bactériennes s'intègrent dans un ensemble de scores diagnostiques comportant les données épidémiologiques, cliniques et microbiologiques dont deux exemples sont présentés dans les tableaux III (score diagnostique de la fièvre boutonneuse méditerranéenne) et IV (score diagnostique de la leptospirose). Ces scores apparaissent comme la traduction pondérée de la démarche diagnostique quotidienne. L'ensemble de ces données permet de classer les sérologies bactériennes actuellement disponibles en 2 grands groupes: sérologies utiles au diagnostic et sérologies inutiles Les sérologies bactériennes utiles Sérologie de Treponema pallidum La sérologie est actuellement le seul outil diagnostique de routine de la syphilis quelque soit le stade de la maladie. La sérologie comporte en fait deux tests réalisés dans un même temps: un test spécifique de T. pallidum (FTA ou TPHA) qui indique un contact présent ou passé avec T. pallidum, un test non-spécifique (VDRL) indique l'activité actuelle de l'infection, l'interprétation de la sérologie devant tenir compte de ces deux paramètres sérologiques. La sérologie de T. pallidum doit être prescrite devant des manifestations de syphilis primaire, secondaire ou tertiaire. La neurosyphilis est un cas particulier de syphilis tertiaire pour lequel la sérologie dans le sérum doit être complétée par une sérologie dans le liquide céphalo-rachidien, les taux devant être pondérés par la concentration protéique, ou en immunoglobuline de chaque compartiment Sérologie de Coxiella burnetii Les manifestations cliniques de la fièvre Q sont multiples et probablement incomplètement décrites actuellement. La sérologie est actuellement la méthode de routine pour le diagnostic de la fièvre Q, l'immunofluorescence indirecte étant la méthode de référence. Cette sérologie comporte deux temps, le dosage des anticorps anti-phase II de C. burnetii recherchant le contact passé ou actuel avec la bactérie, le dosage des anticorps anti-phase I recherchant une chronicité de l'infection (le plus souvent une endocardite) Sérologie de Legionella pneumophila Même si la culture sur milieu spécifique est possible, le diagnostic de la majorité des légionelloses reste sérologique. L'immunofluorescence indirecte utilisée par McDade lors de l'épidémie de Philadelphie demeure la méthode de référence. Les réactions croisées ainsi que l'absence de standardisation des antigènes et des techniques utilisées constituent les principaux problèmes rencontrés. Malheureusement, la sérologie n'est toujours pas actuellement une méthode contributive pour le diagnostic rapide de la maladie chez un patient. La détection d'antigènes solubles urinaires, qui est sensible et spécifique, est plus utile au diagnostic. L'utilisation de la sérologie est surtout indiquée dans le cadre des études épidémiologiques et 10

11 dans les études de prévalence. Des réactions de microagglutination d'hémagglutination et d'elisa sont actuellement en cours d'évaluation Sérologie de Brucella spp Etant donnée la rareté des cas documentés de brucellose en France, la prescription mal ciblée de la sérologie, la non-standardisation de l'immunofluorescence et de l'elisa et la pratique exclusive du test de Wright en font une mauvaise sérologie. Cependant, dans des circonstances épidémiologiques et cliniques ciblées (spondylodiscites), la pratique du test de Wright et de l'immunofluorescence peut être utile au diagnostic, dans l'attente des résultats de l'isolement de Brucella dans la myéloculture ou les hémocultures. Il existe des réactions sérologiques croisées avec Salmonella spp., Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae, Francisella tularensis, Afipia clevelandensis, et Ochrobactrum anthropi Sérologie de Rickettsia conorii Malgré les possibilités actuelles de culture de R. conorii (cultures cellulaires), la sérologie demeure l'outil de routine pour le diagnostic de la fièvre boutonneuse méditérranéenne. L'immunofluorescence est la réaction de référence, mais l'analyse en Western blot est plus précoce et plus spécifique Sérologie de Bartonella spp La réaction de référence est l'immunofluorescence indirecte. Elle permet de déterminer l'espèce: B. henselae, B. quintana ou B. bacilliformis. Elle a son intérêt dans des tableaux cliniques variés: endocardite à hémocultures négatives, angiomatose bacillaire, péliose hépatique, fièvre des tranchées, maladie des griffes du chat, bartonellose (fièvre d'oroya, veruga peruana). Le seuil de positivité est actuellement 1:100. Néanmoins, dans les endocardites, le titre des anticorps est généralement >1:1600. Il existe des réactions croisées avec Coxiella burnetii et Chlamydia pneumoniae mais qui sont facilement détectables si ces deux sérologies sont exécutées Sérologie de Ehrlichia spp Le diagnostic des ehrlichioses humaines se fait sur un frottis sanguin coloré au May Gruenwald Giemsa qui mettra en évidence des morula intracytoplasmiques dans les monocytes (E. chaffeensis) ou dans les granulocytes (Ehrlichose granulocytique humaine). La sérologie par immunofluorescence indirecte complétera le diagnostic Sérologie de Chlamydia spp La microtechnique en immunofluorescence demeure la technique de référence et permet de déterminer l'espèce: C. trachomatis, C. psittaci ou C. pneumoniae. A côté existent des techniques immunoenzymatiques en phase solide (ELISA) et d'immunotransfert (Western blot). Ce sont essentiellement les infections génitales profondes et les pneumopathies qui bénéficieront du sérodiagnostic. La recherche directe des Chlamydia dans les produits pathologiques ainsi leur culture sur lignées cellulaires sont à préférer pour le diagnostic des infections muqueuses superficielles Sérologie de Borrelia burgdorferi Le diagnostic sérologique de la maladie de Lyme se fait par analyse des résultats de plusieurs techniques sérologiques qui doivent être complémentaires. Ainsi l'immunofluorescence 11

12 indirecte (IFI) ou ELISA permettent d'opérer un tri entre et les sérums négatifs, les sérums positifs, qui seront ensuite confirmés par Western blot [6836, 6097]. Un Western blot positif en IgM est défini par une réactivité de au moins deux des antigènes suivants: 25, 39, et 41 kd. Un Western blot positif en IgG est défini par une réactivité d'au moins cinq des antigènes suivants: 21, 25, 28, 30, 39, 41, 45, 58, 66, et 93 kd. La séroprévalence de la maladie de Lyme variant considérablement d'une région à l'autre, il est indispensable de prendre en compte les éléments épidémiologiques et cliniques [10218] Sérologie de Leptospira spp La réaction de référence demeure le test de microagglutination (ou MAT ou réaction d'agglutination lyse de Martin et Pettit) mais qui reste réservée pour des raisons de lourdeur technique et d'interprétation aux laboratoires de référence. Un sérodiagnostic par hémagglutination indirecte et par agglutination a été proposé [10224, 10225], mais seul l'elisa présente un intérêt pour le diagnostic sérologique pratique, les autres techniques manquant de spécificité et de sensibilité [6837] Sérologie de Mycoplasma pneumoniae La réaction de référence est la réaction de fixation du complément. Des techniques immunoenzymatiques et d'agglutination récentes donnent cependant des résultats semblables tout en étant d'exécution plus facile [10219]. L'ELISA, détectant spécifiquement les IgM, est actuellement la technique de choix, mais est rarement positive avant la première semaine d'évolution. Le premier argument au laboratoire est souvent la présence d'agglutinines froides Les sérologies bactériennes inutiles Sérologie de Neisseria gonorrhoeae Un test de fixation du complément recherchant les anticorps anti-pilus a été développé, mais le manque de sensibilité et de spécificité de ce test en font une sérologie inutile pour le diagnostic des infections à N. gonorrhoeae [6911, 10220] Sérologie traditionnelle de Bordetella pertussis Plusieurs techniques sérologiques ont été développées pour le diagnostic de la coqueluche, en particulier une technique ELISA pour la détection des anticorps de classes IgG, IgM et IgA contre l'hémagglutinine et la toxine [6914]. La sensibilité de cette technique est de 87% dans les meilleures conditions [6916]. Sa valeur comme test diagnostique est limitée par la nécessité d'obtenir un couple de sérums pour distinguer les réactions sérologiques témoignant d'une vaccination de celles témoignant d'une infection actuelle. Ces techniques ne doivent pas être utilisées pour le diagnostic ni la surveillance épidémiologique de la coqueluche Sérologie de Salmonella Le sérodiagnostic de Widal reposant sur la recherche d'agglutinines anti-o n'a aucun intérêt pour le diagnostic de la fièvre typhoïde, manquant à la fois de sensibilité et de spécificité [6917]. Un test d'agglutination rapide "home-test" a été décrit récemment, mais n'a pas encore été évalué [10226]. Plusieurs autres tests ont été proposés, dont la recherche des anticorps anti- L.P.S. [6920] et anticorps anti-porine [6909] par technique ELISA. Ces tests doivent donc être abandonné au profit de la recherche directe de S. typhi (dans les selles, les hémocultures, la myéloculture). 12

13 Sérologie de Mycoplasma hominis et d'ureaplasma urealyticum (mycoplasmes urogénitaux) Un test ELISA a été développé pour le sérodiagnostic des infections à mycoplasmes génitaux [6908]. L'usage de ce test est actuellement limité aux laboratoires de recherche et cette technique ne constitue pas actuellement une technique diagnostique pour les infections à mycoplasmes urogénitaux [6910] Sérologie de Mycobacterium tuberculosis Un test ELISA utilisant la protéine de 60 kda de M. bovis B.C.G. comme antigène et permettant la détection des anticorps de classes IgG, IgA et IgM a été proposé [6918]. Cette protéïne appartient à la famille des heat-shock proteins (H.S.P.), qui fait partie des familles moléculaires les plus conservées dans le monde vivant, mais dont l'expression dépend des conditions extérieures à la cellule. Il en résulte une absence de spécificité de la technique sérologique dont l'interprétation est impossible en terme de diagnostic, et ce test n'a actuellement aucune indication pour le diagnostic des infections à mycobactéries Sérologie des streptocoques du groupe A Les complications secondaires des infections à Streptococcus pyogenes de type rhumatisme articulaire aiguë et de glomérulonéphrite aiguë ont virtuellement disparu en France pour des raisons mal comprises, de sorte qu'il n'existe plus d'indications du dosage des anticorps antistreptolysine (ASLO), y compris pour le diagnostic des glomérulonéphrites poststreptococciques pour lesquelles le dosage des anticorps anti-dnase est plus spécifique [6906, 10221]. La seule conséquence pratique de la recherche des ASLO est la prescription indue de pénicilline (voire de corticostéroides) au long cours, ce qui nous fait classer cette sérologie parmi les sérologies dangereuses Les sérologies bactériennes d'avenir Sérologie de Listeria monocytogènes L'antigène est constitué par la listeriolysine O, qui est une protéine de 58 kda de la famille des hémolysines à laquelle appartient la streptolysine O, la pneumolysine, et la perfringolysine. La technique est celle d'une titration en dot-blot. Le sérum à tester est préalablement adsorbé par une streptolysine O semi-purifiée [6907]. Cette sérologie n'est actuellement pas encore un test de routine. La spécificité de cette sérologie devrait permettre de porter le diagnostic sérologique de listériose dans des cas cliniquement sélectionnés, en particulier méningite et méningoencéphalite [6912, 10222] Sérologie de Bordetella pertussis L'analyse de la réponse sérologique contre B. pertussis a été réalisée par Western-blot [6905]. Cette analyse a permis de proposer un test diagnostique utilisant la toxine pertussienne comme antigène. Ce test a été comparé à la culture et à la détection et identification par P.C.R. dans un échantillon de 24 enfants infectés et 13 adultes contact [6915]. Dans cette étude, 22/24 enfants étaient séro-positifs, et tous les adultes contacts étaient positifs. Le Western-blot est actuellement le meilleur outil épidémiologique et peut être proposé comme un outil diagnostique pour la coqueluche. Récemment un test rapide d'agglutination a été décrit pour le diagnostic rapide de la coqueluche mais qui à ce jour n'a pas encore été suffisamment évalué [10227]. 13

14 Sérologie de Helicobacter pylori Plusieurs tests sérologiques ont été développés pour le diagnostic des infections à H. pylori, en particulier plusieurs méthodes ELISA pour la détection des IgG spécifiques. La sensibilité de ces tests varie entre 83% et 98% et leur spécificité entre 56% et 79% [6919]. Une application probable de ces tests est le suivi non-invasif du traitement spécifique. Groupes en fonction des résultats du test sérologique : MALADE NON MALADE TEST POSITIF VP FP TEST NEGATIF FN VN 14

15 Tableau I. : Sérologies bactériennes utiles au diagnostic des maladies infectieuses en fonction des données épidémiologiques. Borrelia burgdorferi Brucella spp. Coxiella burnetii Chlamydia psittaci Leptospira spp. Listeria spp. Mycoplasma pneumoniae Rickettsia groupe boutonneux Rickettsia groupe typhus Age - Nouveau-né + - Adolescent + - Sujet agé + Profession - Agriculteur Vétérinaire Laborantin + - Boucher, abattoirs Egoutier + Contacts avec des animaux - Chiens Chats Oiseaux Tiques Ectoparasites Rats + - Bovins, caprins, + + ovins Occupations - Baignade en eau + douce - Forêt + Alimentation - Laitages/fromages crus - Charcuterie + Terrain - Immunodéprimé Femme enceinte SDF + + Bartonella spp. Module Optionnel N 14 15

16 Tableau II. : Sérologies bactériennes utiles et inutiles au diagnostic des maladies infectieuses bactériennes en fonction des signes et symptomes. ECM éruption pneumopathie endocardite osteite encéphalite Guillain-Barré hépatite Borrelia Brucella Campylobacter Chlamydia Coxiella Helicobacter Legionella Listeria + Leptospira + + Mycoplasma Treponema + + Bartonella + + Rickettsia + + Module Optionnel N 14 16

17 Tableau III. Score diagnostique de la fièvre boutonneuse méditerranéenne Critères Réponse Points Critères épidémiologiques : le malade vit, ou revient d une zone d endémie 2 le malade est vu entre mai et septembre 2 le malade a été en contact avec des tiques de chien 2 Critères cliniques : fièvre supérieure à 39 C escarre éruption maculo-papuleuse ou purpurique 2 des critères précédents les 3 critères précédents ensemble Critères biologiques non spécifiques : plaquettes < /l SGOT ou SGPT > 50 Ul/l Critères bactériologiques : isolement de R. conorii du sang détection de R. conorii dans la peau en immunofluorescence Critères sérologiques en immunofluorescence : sérum unique IgG > 1 :128 sérum unique IgG > 1 : 128 et IgM > 1 : 64 variation de 4 dilutions du titre de 2 sérums à 2 semaines d intervalle Un diagnostic de présomption de la fièvre boutonneuse méditerranéenne peut être porté si le total des points est supérieur ou égal à

18 Tableau IV. Score diagnostique de la leptospirose. A. Le malade présente-t-il? : - des maux de tête ayants débutés brutalement? - de la fièvre? - une température égale ou supérieure à 39 C?* - une suffusion conjonctivale bilatérale?* - des signes méningés?* - des myalgies (en particulier du mollet)? - la coexistence des 3 derniers signes (suffusion conjonctivale, myalgies et signes méningés)? - un ictère? - une albuminurie ou une rétention azotée Questions Réponses Points B. Facteurs épidémiologiques : Le malade a-t-il eu des contacts avec des animaux chez lui, pendant son travail, ses loisirs ou en voyage, ou bien a-t-il été en contact avec une eau contaminée ou susceptible de l être? C. Résultats des examens bactériologiques : Isolement des leptospires en culture : diagnostic de certitude Sérologie positive : leptospirose non endémique - prélèvement unique, réaction positive, titre faible - prélèvement unique, réaction positive, titre élevé - sérums appariés, titres en augmentation Sérologie positive : leptospirose non endémique Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non prélèvement unique, réaction positive, titre faible - prélèvement unique, réaction positive, titre élevé - sérums appariés, titres en augmentation Non Non Non Un diagnostic de présomption de leptospirose peut être rapporté si la partie A seule totalise 26 points ou plus, si les parties A et B totalisent 26 points ou plus ou si les parties A, B et C totalisent 26 points ou plus. Un diagnostic de leptospirose peut être exact sans être confirmé si les parties A, B et C totalisent entre 20 et 25 points. 18

19 3. Les grands principes de la prescription biologique en Immunologie 3.1. Introduction J. Boucraut Intérêt général d une prescription optimisée Les examens biologiques représentent une part mineure dans le coût de la prise en charge des maladies et traitements immunologiques. Cependant, il convient d en maîtriser la prescription et l interprétation. En effet, la prescription excessive, dans le cadre d une politique de maîtrise contractuelle des moyens, obère les possibilités humaines (personnels) et financières de proposer de nouveaux tests, de les améliorer et d améliorer d une manière globale la prestation en terme de qualité, de présence, de dialogue et de formation L amélioration de la prescription passe par : un meilleur dialogue et une meilleure coordination entre les cliniciens et les biologistes la sensibilisation des cliniciens dans le cadre d une formation avec immersion dans un environnement biologique (stage, DEA, projet de recherche). une sensibilisation des biologistes à la démarche diagnostique. Les laboratoires hospitaliers sont regroupés en plateaux techniques communs sollicités par de nombreux cliniciens. C est donc des espaces de rencontre, de confrontation et de discussion Spécificités de l Immunologie De nombreuses avancées médicales sont issues de la biologie. Cette dynamique est particulièrement évidente dans le domaine de l Immunologie qui est la discipline ou l évolution des connaissances et des concepts est la plus rapide. Il s ensuit une offre de plus en plus importante de moyens d explorations et de paramètres à explorer. Il faut cependant discerner rapidement ce qui est du domaine de la recherche, réalisé dans le cadre de protocoles de ce qui appartient à la prescription de routine. Cette prescription de routine doit s intégrer dans une réflexion qui aidera à une décision diagnostique suivie d une décision thérapeutique. Ce qui caractérise la discipline immunologique est la notion relative des valeurs normales et anormales. En effet, la plupart des examens biologiques sont définis sur la base de la spécificité et de la sensibilité. L examen idéal est celui qui est positif chez tous les patients atteints d un syndrome et négatif chez les sujets normaux et les patients qui souffrent d une autre pathologie. Or, ceci est très rarement le cas en immunologie. Il existe un chevauchement très important des pathologies. Par ailleurs, il existe très fréquemment des anomalies immunologiques chez des sujets normaux. Leur fréquence augmente souvent avec l âge Par exemple, parmi tous les patients qui présentent des auto-anticorps anti-nucléaires, 30 à 40 % seulement souffrent d une maladie autoimmune. De même, la présence d une Immunoglobuline monoclonale même en l absence de toute pathologie, est une entité fréquente. Les anomalies biologiques peuvent précéder la découverte d une maladie. Le choix du prescripteur sera alors de bien définir si des contrôles sont utiles et d en définir le rythme. Cependant, s'il existe des situations où la présence d autoanticorps peut être un argument en faveur de l apparition d une maladie autoimmune, l immunologie est peu utile dans le cadre de la médecine prédictive. 19

20 Une autre approche de la médecine prédictive est liée à la recherche d un terrain génétique de prédisposition. Il a été ainsi décrit des associations de maladies avec des haplotypes HLA particuliers. Cependant, les maladies sont multifactorielles et de déterminisme multigénique. La recherche d un terrain génétique n a en pratique quotidienne pas d intérêt pratique Conclusion La prescription doit d inscrire dans un raisonnement stratifié. Il faut décliner la prescription en fonction des résultats précédents. Les examens immunologiques se situent très rarement dans le cadre d urgences diagnostique ou thérapeutique. Il faut savoir que de nombreuses explorations sont réalisées sur des sérums qui peuvent être conservés à 4 C ou congelés. Il est possible de demander un complément d exploration sans avoir à repiquer ou re-convoquer le patient. L ensemble des données générales exposées dans ce chapitre sera étayé par la discussion de cas cliniques au cours de l'enseignement La prescription Immunologique dans les principaux contextes pathologiques : règles générales Principes de l'interprétation de la recherche des autoanticorps La physiopathologie des maladies autoimmunes est complexe. Elle met en jeu le plus souvent des effecteurs de la réponse immune cellulaire, des cytokines, et rarement des autoanticorps. Par contre, au niveau diagnostique, la prescription d'autoanticorps présente un intérêt pratique. Les techniques de recherche ne sont pas automatisées. Les auto-anticorps sont le plus souvent dépistés dans un premier temps par une technique indirecte (immunofluorescence) sur des cellules ou des coupes de tissus fixées sur des lames de verre (B40). Dans un deuxième temps ou dans les cas ou la maladie suspectée est associée à la présence d'un autoanticorps dirigée contre un antigène identifié, on peut réaliser des techniques d'elisa, de dot blot, de western-blot ou d'immunoprécipitation plus couteuses. Il n'existe pas encore de consensus international pour les techniques à utiliser. Il existe donc une variabilité des résultats en fonction du laboratoire et du test réalisé. Pour chaque laboratoire, les résultats doivent être comparés avec ceux obtenus avec des populations témoins exemptes de la pathologie étudiée. On détermine ainsi pour chaque dosage d'autoanticorps la spécificité et la sensibilité du test. La sensibilité doit être la plus élevée possible tout en restant spécifique pour la maladie par rapport aux sujets normaux et aux patients souffrant d'autres syndromes. En général, une grande sensibilité est associée à une perte de spécificité. Pour aider le clinicien, le biologiste donne une information quantitative. Elle peut être donnée après la réalisation de dilutions en cascade à partir d'une dilution de dépistage; le résultat peut être rendu comme la dernière dilution donnant un résultat positif (titration). Elle peut être évaluée par l'intensité de la réaction qui est renseignée de manière semi-quantitative (ex. : intensité faible, modérée, forte,..) ou de manière plus précise, par ex. en unité par litre, par comparaison du résultat avec ceux obtenus avec une gamme étalon analysée en même temps. En général, plus les taux d anticorps sont élevés, plus la spécificité est accrue. Les autoanticorps sont présents à faible taux chez des sujets normaux. La présence d'autoanticorps peut être le témoin d'une stimulation polyclonale des lymphocytes B. Leur fréquence augmente avec l âge. Par ailleurs, un même autoanticorps peut être présent dans 20

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