Développements statistiques pour l'évaluation de techniques innovantes dans le dépistage du cancer broncho-pulmonaire

Statistical developments for evaluating innovative technologies in lung cancer screening

• Auteur / Autrice : Fabrice Morlais
• Direction : Guy Launoy, Frédéric Ferraty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation, technologie, santé publique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Statistique mathématique

Cytologie

Imagerie médicale

Imagerie en biologie

Dépistage

Poumon -- Cancer

Résumé

L’objectif général de ce travail de thèse est de proposer des développements statistiques propres à améliorer les outils de dépistage du cancer broncho-pulmonaire. Nous avons comparé les performances du dépistage du cancer broncho-pulmonaire par radiographie pulmonaire et par scanner thoracique faiblement irradiant. Nous avons quantifié le coût en termes de faux positifs associés à la découverte d'un vrai positif supplémentaire au scanner thoracique faiblement irradiant comparativement à la radiographie pulmonaire. Pour prendre en compte toute l'information disponible sur les cellules de l’expectoration bronchique d'un individu, nous avons proposé deux méthodes statistiques d'évaluation des données cytologiques. Ces méthodes considèrent que l'individu est représenté par la densité de probabilité des mesures effectuées sur ces cellules. La première méthode compare les quantiles de la distribution, la seconde les courbes de densité de probabilité à travers le développement d'une méthode de discrimination pour données fonctionnelles. Ces deux méthodes ont été mise en œuvre dans la cadre d’une étude cas-témoin constituée de 22 prélèvements de personnes ayant un cancer broncho-pulmonaire et de 25 prélèvements de personnes saines de cancer.

The main objective of this thesis is to propose new statistical methods for improving lung cancer screening tools. We compared the performance of lung cancer screening by chest radiograph and by low radiation chest CT scan. We quantified the cost associated with extra false positives generated by chest CT scan in order to detect one extra true positive compared with chest radiograph. In order to comprehensively account for available information on sputum cell samples, we proposed two statistical methods for evaluating cytological data. These methods consider that an individual is represented by the probability density of measurements conducted on his/her sputum cells. The first method compares the quantiles of probability density. The second method compares density curves through the development of a functional data analysis discrimination model. These two methods were tested on a case-control study composed of 22 sputum samples from subjects presenting with lung cancer and on 25 sputum samples from healthy subjects.