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Analytical quality of assays and comparison of procedures for the sweat test


Annales de Biologie Clinique. Volume 70, Number 1, 5-12, Janvier-Février 2012, Article original

DOI : 10.1684/abc.2011.0650

Résumé   Summary  

Author(s) : Thao Nguyen-Khoa, Jean-Pierre Borgard, Martine Marchand, Dominique Sitruk-Khalfon, Marie-Noëlle Feuillet, Delphine Feldmann, Anne Vassault, Michèle Rota, Laboratoire de biochimie A, CHU Necker Enfants Malades, AP-HP Paris, Laboratoire de biochimie, CHI Créteil, Créteil, Laboratoire de biochimie, CHU Robert Debré, AP-HP, Paris, Laboratoire de biochimie, CH Argenteuil, Argenteuil, Laboratoire de biochimie, CHU Armand Trousseau, AP-HP Paris, Contrôle de qualité, Asqualab, Paris.

Summary : Sweat test measuring the chloride ion (Cl -) concentration in sweat is a tool for the cystic fibrosis (CF) diagnosis. We evaluated analytical criteria of different available methods and compared them into five hospitals and throught a national quality control program. Sweat tests were performed by stimulation using pilocarpine iontophoresis, sweat collection and measurement of sweat Cl - (mmol/L) by titration (colorimetric or coulometric end-point) or by in situ direct potentiometry using a chloride-selective electrode. Indirect determination by sweat conductivity measurement was expressed in mmol/L sodium chloride (NaCl) equivalents (Eq). Linearity range was demonstrated for all measurement procedures in the range 10 to 120 mmol/L. Intra-laboratory coefficients of variation (CVs) were <\;5% for values between 10 and 100 mmol/L. Inter-laboratory CVs were <\;3% only for conductivity measurement whatever the range. The comparison of results obtained for a same sweat sample, simultaneously by coulometric and conductivity measurements, demonstrated a first degree linear distribution between 30 to 60 mmol/L Cl - allowing us to establish an analytical correspondence table for this range. Thus, calculated values for 30, 40 and 60 mmol/L Cl - were respectively 57, 66 and 84 mmol/L NaCl Eq. In conclusion, comparison of methods highlighted that the less the sweat test is automatically controlled, the more the operator influence on results quality is important. Our study supports that sweat test result <\;50 mmol/L NaCl Eq is unlikely with CF diagnosis in absence of clinical arguments.

Keywords : cystic fibrosis, sweat test, chloride, conductivity, newborn screening

Pictures

ARTICLE

abc.2011.0650

Auteur(s) : Thao Nguyen-Khoa1, Jean-Pierre Borgard2, Martine Marchand3, Dominique Sitruk-Khalfon4, Marie-Noëlle Feuillet1, Delphine Feldmann5, Anne Vassault6, Michèle Rota2 michele.rota@chicreteil.fr

1 Laboratoire de biochimie A, CHU Necker Enfants Malades, AP-HP Paris

2 Laboratoire de biochimie, CHI Créteil, Créteil

3 Laboratoire de biochimie, CHU Robert Debré, AP-HP, Paris

4 Laboratoire de biochimie, CH Argenteuil, Argenteuil

5 Laboratoire de biochimie, CHU Armand Trousseau, AP-HP Paris

6 Contrôle de qualité, Asqualab, Paris

Tirés à part : M. Rota

Le test de la sueur consiste à mesurer la concentration des ions chlorures (Cl-) et/ou des ions sudoraux. Une concentration supérieure à 60 mmol/L Cl- est en faveur d’un diagnostic de mucoviscidose, sa valeur prédictive positive atteignant 99,5 %. La mucoviscidose, maladie autosomique récessive la plus fréquente dans la population caucasienne, est depuis 2002, systématiquement recherchée dans le cadre du dépistage néonatal en France par le dosage de la trypsine immuno-réactive, la recherche de mutations du gène cftr (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) et enfin le test de la sueur [1].

Le test de la sueur comporte trois étapes : 1) la stimulation de la sudation par iontophorèse à la pilocarpine (Gibson et Cooke) ; 2) le recueil de sueur ; et 3) le dosage des ions Cl- et/ou des ions totaux dans la sueur. Selon le mesurande, les unités d’expression des résultats et les seuils diagnostiques diffèrent et peuvent donner lieu à des difficultés d’interprétation. En effet, le résultat du dosage des ions Cl-, effectué par titrimétrie, par coulométrie ou par potentiométrie directe à l’aide d’une électrode sélective, est exprimé en mmol/L Cl-, alors que celui des ions sudoraux, obtenu par conductimétrie, en mmol/L équivalents (Eq) chlorure de sodium (NaCl). Les centres de ressources et de compétences de la mucoviscidose (CRCM) recommandent de réaliser le test de la sueur avec un dosage d’ions Cl-. La mesure de la conductivité sudorale n’est pas actuellement reconnue pour poser le diagnostic [2].

L’exploitation des enquêtes de pratiques réalisées par l’Asqualab et les résultats de son programme de Contrôle national de qualité, ont révélé des procédures pour le test de la sueur variées, adaptées localement, et des grandes variabilités en fonction des techniques de dosage. Suite à la mise en place sur l’ensemble de la France des centres CRCM, il est apparu souhaitable d’harmoniser les pratiques, et pour cela, nous avons établi de façon collégiale, des recommandations françaises de bonne pratique du test de la sueur [3]. Aussi, nous avons comparé les performances analytiques des différentes techniques de dosage (linéarité, imprécision, inexactidude intra- et inter-laboratoires, justesse) et les méthodes utilisées dans cinq centres hospitaliers de l’Ile-de-France (dont 4 sont CRCM). Dans deux d’entre eux, 1 007 mesures de conductivité sudorale et d’ions Cl- par technique coulométrique, ont été réalisées sur un même échantillon de sueur, permettant ainsi d’établir une table de correspondance entre les 2 unités proposées (mmol/L Eq NaCl pour la conductimétrie et mmol/L Cl- pour la coulométrie) pour le domaine de mesure de 30 à 60 mmol/L Cl-.

Matériels et méthodes

Patients

L’analyse rétrospective inclut les résultats de tests de la sueur d’enfants adressés dans 5 hôpitaux d’Ile-de France : site A : hôpital Armand Trousseau, AP-HP, CRCM ; site B : hôpital Necker-Enfants Malades, AP-HP, CRCM ; site C : hôpital Robert Debré, AP-HP, CRCM ; site D : centre hospitalier inter-communal de Créteil (CHIC), CRCM ; site E : hôpital Victor Dupouy, Argenteuil.

L’étude comparative des résultats de conductivité sudorale et des concentrations d’ions Cl-, a été réalisée sur un même échantillon de sueur, provenant de 1 007 patients (89 patients du site B et 918 du site D) : 724 (321 filles et 403 garçons) sont des enfants âgés de moins de 10 ans (médiane 16,1 mois [0,8-118] et 18,2 mois [0,8-115], respectivement) dont 123 nouveau-nés convoqués dans le cadre du dépistage néonatal systématique de la mucoviscidose. Les autres patients (146 femmes et 137 hommes, âge médian 57,4 ans [10,1-87,5]) ont été adressés sur des signes cliniques d’asthme, de dilatation des bronches, de maladie bronchopulmonaire chronique obstructive, de maladies pancréatiques, ou de polypose nasale.

Procédures du test de la sueur

Opérateurs

Les tests de la sueur ont été réalisés dans les 5 sites par des personnes spécifiquement formées.

Méthode titrimétrique

Méthode titrimétrique (citée dans la littérature comme celle de Gibson et Cooke) (sites A, B et C) (tableau 1)

Tableau 1 Matériel et méthodes.

Site A Site B Site C Site D Site E
CRCM Oui Oui Oui Oui Non
A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 D1 D2 E
Stimulation 1/2 manuelle Automatique 1/2 manuelle 1/2 manuelle Automatique Automatique Automatique
Galvanic255 device Exsustim Galvanic255 device Galvanic255 device Exsustim wester sweat inducer Exsustim
(Elion) (Exsudose) (Elion) (Elion) (Exsudose) (Wescor) (Exsudose)
Recueil Papier-filtre Exsupatch Papier-filtre Collecteur
Macroduct
Papier-filtre Exsupatch Collecteur
Macroduct
Exsupatch
(Exsudose) (Wescor) (Exsudose) (Wescor) (Exsudose)
Dosage Titrimétrie Électrode Titrimétrie Titrimétrie Électrode Électrode
Schales et
Schales
sélective
in situ
Schales et
Schales
Coulométrie Conductivité Schales et
Schales
sélective
in situ
Coulométrie Conductivité sélective
in situ
Mesurande Ion chlorure Ion chlorure Ion chlorure Ion chlorure Ions sudoraux Ion chlorure Ion chlorure Ion chlorure Ions sudoraux Ion chlorure
Unités mmol/L mmol/L mmol/L mmol/L mmol/L Eq NaCl mmol/L mmol/L mmol/L mmol/L Eq NaCl mmol/L

CRCM : Centre de ressources et de compétences de la mucoviscidose.

L’étape de stimulation est réalisée à l’aide d’un appareil galvanique 255® (Elion™, Montrouge, France, www.electro-therapie.com) équipé d’électrodes en étain de taille 55 × 35 mm. Les électrodes sont introduites dans des gants hydrophiles imbibés de solution à 1 g/L de nitrate de pilocarpine pour l’anode et de solution à 0,04 N d’acide sulfurique pour la cathode. L’intensité du courant est réglée manuellement à 4 mA et imposée pendant 5 min.

La sueur est collectée à l’aide d’un papier filtre (Whatman™ paper n̊ 40/42/44, VWR, Fontenay-sous-Bois, France, www.fr.vwr.com), préalablement pesé à l’aide d’une balance d’une sensibilité de 0,01 mg, recouvert d’un film imperméable (Parafilm®, 3M) pendant 30 min. Le papier-filtre est retiré délicatement et rapidement repesé sur la même balance, pour déterminer la quantité de sueur recueillie. Un poids minimal de 75 mg de sueur est nécessaire pour assurer la fiabilité du dosage titrimétrique [4]. La sueur est éluée du papier-filtre par 10 mL d’eau ultrapure pendant 20 min.

Le dosage des ions Cl- (selon la réaction de Schales & Schales) utilise une solution titrante de nitrate mercurique 0,05 N. La solution de sueur à doser est préalablement acidifiée par 0,5 mL d’acide nitrique 1 N. Le volume de solution titrante nécessaire pour obtenir le virage de l’indicateur coloré, la diphénylcarbazone, du orange au violet, permet de calculer la concentration des ions Cl- dans l’échantillon de sueur pesé.

Méthode coulométrique

Méthode coulométrique (sites B et D)

La stimulation peut être réalisée de la même façon que pour la méthode titrimétrique (site B) ou utilise un équipement automatique, 3700 Webster Sweat Inducer Wescor™ (Elitech, Salon-de-Provence, France, www.elitechgroup.com) (site D). Pour ce dernier, des disques contenant 0,5 % de nitrate de pilocarpine (Pilogel®) sont insérés dans les 2 électrodes de 28 mm de diamètre et un courant de 1,5 mA est imposé automatiquement pendant 5 min. Un témoin lumineux signale le bon fonctionnement de la stimulation.

Un collecteur Macroduct® (Wescor™) est placée sur la zone stimulée (anode). La sueur produite monte par capillarité dans le collecteur. La production de sueur est visualisée à l’aide d’un colorant bleu déposé sur le collecteur. Un remplissage minimum de 3 à 4 spires du capillaire est nécessaire pour le dosage.

Le dosage des ions Cl- est réalisé à l’aide d’un chloridomètre 926® (Sherwood™, Dutscher, Brumath™, France, www.dutscher.fr). La prise d’essai est de 20 μL.

Méthode par potentiométrie directe à l’aide d’une électrode sélective aux ions chlorures

Méthode par potentiométrie directe à l’aide d’une électrode sélective aux ions chlorures (Exsudose®) (site A, C et E)

La stimulation est réalisée à l’aide d’un boîtier Exustim® (Exsudose™, TEM Lormont, France, www.temsega.fr) délivrant automatiquement un courant de 1,5 mA. Des tampons prêts à l’emploi, imbibés de solutions à 1 % de nitrate de pilocarpine et sulfate de potassium sont appliqués sur les électrodes du boîtier. Un témoin lumineux indique le bon fonctionnement de la stimulation. Le boîtier est retiré après 15 min de stimulation.

Un patch adhésif, Exsupatch®, est placé sur la zone stimulée. Après 15 min de collection, l’opercule du patch est retiré laissant apparaître les gouttelettes de sueur. Le volume de sueur est apprécié visuellement.

Les ions Cl- sont mesurés par potentiométrie directe à l’aide d’une électrode sélective préalablement calibrée. Celle-ci est placée directement contact des gouttelettes de sueur au niveau de l’opercule du patch. La mesure est enregistrée après 10 s de stabilisation de l’électrode.

Méthode conductimétrique

Méthode conductimétrique (résultats exprimés en mmol/L Eq NaCl) (sites B et D) :

La stimulation est obtenue à l’aide de l’appareil galvanique 255® Elion (site B) ou selon la procédure Wescor™ (site D).

La sueur est collectée à l’aide d’un Macroduct®. Comme pour le dosage coulométrique, un remplissage de 3 à 4 spires du capillaire Macroduct® est nécessaire pour la mesure conductimétrique.

La technique de dosage indirect des ions Cl- utilise la mesure de la conductivité sudorale à l’aide du Sweat Check 3100® Wescor™. Le résultat est exprimé en mmol/L Eq NaCl. L’échantillon de sueur n’est pas consommé dans la cellule conductimétrique et peut être ré-aspiré et homogénéisé dans un microgodet pour le dosage coulométrique (résultat exprimé en mmol/L Cl-).

Matériel utilisé pour la détermination des critères analytiques

Pour la détermination de la linéarité (site D), des solutions de NaCl ont été préparées à partir d’une solution pour préparation injectable à 154 mmol/L NaCl (0,9 % NaCl) par dilutions successives afin d’obtenir les concentrations suivantes : 154,0, 115,5, 92,4, 77,0, 51,0, 38,5, 19,25 et 6,4 mmol/L. Leurs concentrations (identiques qu’elles soient exprimées en mmol/L Cl- ou en mmol/L Eq NaCl) ont été contrôlées par un dosage sur un analyseur multiparamétrique CX7® (Beckman Coulter™, Villepinte, France, www.beckman-coulter.com).

Ces solutions, ainsi que d’autres solutions commerciales de contrôle (30, 50 et 100 mmol/L Cl- (Exsudose®) et 25, 50 et 100 mmol/L Cl- (Elitech™)) ont été utilisées pour les études d’imprécision, d’inexactitude et de justesse.

Analyse statistique

Le degré de signification statistique retenu est p < 0,05. Les tests utilisés sont : le test de Kolmogorov-Smirnov (KSt) pour tester l’hypothèse d’une distribution gaussienne des résultats et, si l’hypothèse est vérifiée, le test t de Student pour séries appariées. En l’absence de distribution normale, le test de Wilcoxon (Wt) et celui de Cleveland [5] (locally weighted regression and smoothing scatter plots : Lowess) ont été utilisés pour les comparaisons. Le degré de concordance entre 2 méthodes est évalué à l’aide du coefficient de corrélation (R2). Les médianes sont présentées avec l’écart [minimum-maximum] des valeurs observées.

Les représentations graphiques présentées sont des courbes de régression linéaire du second (figure 1) et du troisième (figure 2) degré. Lorsqu’une régression du premier degré est utilisable, la pente et l’ordonnée à l’origine ont été déterminées à l’aide de la régression de Passing-Bablock (PBr). La distribution des valeurs comparées n’étant pas en majorité gaussienne, nous avons utilisé une représentation graphique des différences selon Bland et Altmanpour laquelle le calcul de l’intervalle de confiance (moyenne des différences ± 1,96 écart-type) n’a pas été retenu. Nous avons utilisé un intervalle à ± 10 mmol/L autour d’une moyenne arbitrairement fixée à zéro (B&Am) et considéré comme discordants les couples de valeur en dehors de cet intervalle.

Résultats

Critères analytiques des techniques de dosage

Domaine de linéarité

Pour chaque méthode de dosage, nous avons retenu la moyenne de cinq mesures. Une réponse linéaire a été observée entre 10 et 150 mmol/L, sauf pour la mesure à l’aide d’une électrode sélective pour laquelle la linéarité était limitée à 120 mmol/L.

Imprécision

Selon les méthodes de dosage et les sites, la répétabilité a consisté en 20 (site E) ou 30 mesures effectuées le même jour sur 3 niveaux (30, 50 et 100 mmol/L ; sites A, C et E), ou sur 6 dilutions d’une solution à 154 mmol/L NaCl ayant servi à l’étude de la linéarité (sites B et D). Les CV étaient < 5 % pour toutes les techniques et tous les niveaux ≥ 30 mmol/L. Pour une valeur de 6,4 mmol/L, les CV obtenus par les mesures coulométriques et conductimétriques (sites B et D) n’étaient pas acceptables selon les recommandations, i.e. CV < 5 % [6].

Inexactitude

L’inexactitude intra-laboratoire a consisté en une mesure journalière durant 20 (site E) ou 30 jours, des contrôles et dilutions utilisés pour l’étude de la linéarité et de l’imprécision. Les CV étaient < 5 %. L’inexactitude inter-laboratoires des techniques de dosage, a été appréciée à l’aide des valeurs et CV médians des résultats du contrôle de qualité externe national Asqualab® sur la période 2003-2010 (tableau 2). La composition et la concentration des 2 niveaux de contrôle sont variables selon les cycles bi-annuels. Les valeurs obtenues par mesure conductimétrique (mmol/L Eq NaCl) sont majoritairement supérieures à celles de la mesure des ions Cl- (mmol/L Cl-). L’analyse des 3 732 résultats a montré que seule la médiane des CV obtenue par les mesures conductimétriques (technique la plus utilisée, 50,3 % des participants versus 27 % pour la mesure par l’électrode sélective et 22,4 % pour la technique titrimétrique) était ≤ 2,5 % quel que soit le niveau du contrôle. Pour les autres techniques, excepté pour la coulométrie dont le faible nombre de participants ne permettait pas le calcul, la médiane était ≥ 5,4 % avec des valeurs extrêmes dispersées.

Tableau 2 Inexactitude inter-laboratoires des techniques de dosage ; médiane [minimum-maximum] calculée à partir de la moyenne et des CV des contrôles de qualité externes bi annuels Asqualab® (années 2003-2010).

Niveau 1
Titrimétrie mmol/L Cl- Électrode sélective mmol/L Cl- Conductimétrie mmol/L Eq NaCl
N = 419 N = 508 N = 939
Valeurs médianes 34,5 [17,5 - 73,1] 35,7 [16,0 - 83,5] 48,1 [33,6 - 88,0]
CV% médians 9,0 [5,2 - 11,9] 6,6 [3,4 - 9,0] 2,5 [1,9 - 2,9]
Niveau 2
Titrimétrie mmol/L Cl- Électrode sélective mmol/L Cl- Conductimétrie mmol/L Eq NaCl
N = 420 N = 507 N = 939
Valeurs médianes 96,6 [58,6 - 116,8] 98,2 [67,0 - 126,2] 107,5 [128,8 - 88,0]
CV% médians 5,4 [3,0 - 8,8] 5,1 [3,4 - 9,6] 2,3 [1,8 - 3,0]

Justesse

Les moyennes des valeurs obtenues lors de l’étude de l’inexactitude avaient un écart < 5 % par rapport à la valeur théorique pour l’ensemble des méthodes de mesure, excepté pour celle utilisant l’électrode sélective (+ 11,8 % pour une concentration à 30 mmol/L Cl-, site E).

Comparaison des méthodes

Dosage direct des ions chlorures

Dans un premier temps, nous avons comparé les résultats des tests réalisés par un même opérateur, simultanément sur les 2 bras d’un patient avec la même technique. Dans le site A, pour une distribution non gaussienne (KSt p < 0,0001), il n’a pas été observé de différence significative entre les 2 bras pour la méthode titrimétrique (tableau 1, A1) (Wt, p = 0,02 ; médiane bras 1 = 30 mmol/L Cl- [13-132] vs médiane bras 2 = 29 mmol/L Cl- [11-122] ; PBr = x + 1 ; R2 = 0,98) ; 4 des 61 (4,6 %) couples de valeurs étaient discordants. Dans le même site, pour la méthode Exsudose® (tableau 1, A2), la distribution des valeurs était gaussienne (KSt, p = 1,02) et il n’a pas été observé de différence significative entre les 2 bras (t test, p = 0,28) (médiane bras 1 = 9,5 mmol/L Cl- [1-29] vs médiane bras 2 = 9 mmol/L Cl- [2-27] ; PBr = 0,93 x + 0,47 ; R2 = 0,85) ; 2 des 98 (2,0 %) couples de valeurs étaient discordants.

Dans un deuxième temps, nous avons comparé les résultats des tests réalisés par le même opérateur, simultanément sur 2 bras d’un patient, mais par des techniques différentes. Le site B a dosé les ions Cl- par la méthode titrimétrique (tableau 1, B1) sur un bras et par la méthode coulométrique (tableau 1, B2) sur l’autre. Une différence d’une mmol/L Cl- (Wt, p < 0,001) a été observée entre les méthodes titrimétrique (médiane 12 mmol/L Cl- [6-112 mmol/L Cl-]) et coulométrique (médiane 11 mmol/L Cl- [3-105 mmol/L Cl-] ; R2 = 0,99). Un seul des 148 (0,7 %) couples de valeurs était discordant.

Enfin, nous avons comparé les résultats des dosages obtenus pour un même patient, mais réalisés par des manipulateurs et à des temps différents. Les sites A et C ont utilisé la méthode Exsudose® en première instance, puis la titrimétrie lors d’une deuxième convocation. Pour le site A, il existe une différence dans les résultats obtenus (Wt, p = 0,002 ; médiane Exsudose® = 38 mmol/L Cl-[12-160] vs médiane titrimétrie = 30 mmol/L Cl- [13–132] ; R2 = 0,76) ; 20 des 59 couples de valeurs (34 %) étaient discordants. Pour le site C, il n’y a pas de différence significative (Wt, p = 0,8 ; médiane Exsudose® = 27 mmol/L Cl- [5-110] vs médiane titrimétrie = 25,5 mmol/L Cl- [13-134] ; R2 = 0,95) ; 28 des 104 (27 %) couples de valeurs étaient discordants. Les discordances ont été observées surtout pour des valeurs > 40 mmoL/l Cl-, soit 11 des 21 (52 %) couples du site A et 23 des 28 (82 %) couples du site C.

Dosages direct et indirect des ions chlorures dans le même prélèvement

Nous avons comparé les résultats des dosages directs des ions Cl- par coulométrie et indirects par conductimétrie, obtenus à partir du même échantillon de sueur pour 1 007 patients adressés dans les sites B (89 enfants) et D (918 enfants et adultes). La répartition des résultats n’était pas gaussienne (KSt, p < 0,0001) : 850 étaient < 30 mmol/L Cl-, 107 entre 30 et 60 mmol/L Cl- et 50 > 60 mmol/L Cl-. La figure 1 met en évidence 3 zones successives : une augmentation rapide, puis une stabilisation et enfin une décroissance lente de la moyenne des résultats obtenus par les 2 méthodes. Une différence significative (Wt, p < 0,001) a été observée entre les 2 méthodes avec un coefficient de corrélation R2 = 0,943. Une droite de régression linéaire du second degré permet d’extrapoler graphiquement les valeurs conductimétriques à partir des valeurs coulométriques et vice versa : ainsi les valeurs seuils de 30, 40 and et 60 mmol/L Cl- correspondent respectivement à 55, 65 et 85 mmol/L Eq NaCl (figure 2).

Dans l’intervalle 30-60 mmol/L Cl-, la moyenne des deux techniques sur les 107 couples de valeurs suivait une distribution normale (KSt, p = 0,064). L’équation de la régression selon la méthode de Passing-Bablock (Y (mmol/L Eq NaCl) = 0,913 X (mmol/L Cl-) + 29 ; R2 = 0,927) a été appliquée pour établir un tableau de correspondance entre les valeurs conductimétriques calculées à partir des valeurs coulométriques et réciproquement (tableau 3, méthode A). L’utilisation de la méthode Lowess a conduit aux mêmes résultats (tableau 3, méthode B). Les valeurs seuils définies en terme d’ions Cl- par le CLSI [4], correspondaient à 66 mmol/L Eq NaCl pour 40 mmol/L Cl- et à 84 mmol/L Eq NaCl pour 60 mmol/L Cl-. Dans notre tableau, la valeur correspondante à 30 mmol/L Cl- était de 56 mmol/L Eq NaCl. Ces résultats sont superposables à ceux obtenus par l’extrapolation graphique.

Tableau 3 Valeurs conductimétriques calculées (mmol/L NaCl Eq) pour des concentrations de 30 à 60 mmol/L Cl-.

Ion chlorure
(mmol/L Cl-)
30 35 40 45 50 55 60
Conductimétrie :
valeurs calculées
± 0,5
(mmol/L Eq NaCl)
Méthode A
(y = 0,913 [Cl-] + 29)
56 61 66 70 75 79 84
Méthode B (Lowess) 57 61 66 70 75 80 84

Discussion

Le test de la sueur est pratiqué selon différentes procédures. La mesure directe ou indirecte des ions chlorures en est la dernière étape et peut être réalisée à l’aide de différentes techniques. Nous présentons les critères analytiques (domaine de mesure, répétabilité et reproductibilité intra-laboratoire) des techniques utilisées dans cinq laboratoires de centres hospitaliers : titrimétie, coulométrie, mesure par une électrode sélective de l’ion Cl- et mesure de la conductivité. La reproductibilité quotidienne effectuée par des opérateurs pratiquant régulièrement le dosage est incluse dans la zone d’acceptabilité des recommandations françaises (CV < 5 %) [5] dans un domaine de linéarité de 10 à 120 mmol/L pour toutes les techniques de mesure. Le dosage coulométrique des ions Cl- a été reconnu par le CLSI [4] comme une alternative au dosage titrimétrique selon Schales et Schales, et nos résultats le confirment. Nous avons comparé la conductivité sudorale avec le dosage coulométrique des ions Cl- sur le même échantillon de sueur recueilli par le collecteur Macroduct®. Comme l’ont fait Lezzana et al. [7] dans une étude conduite chez 3 834 patients, nous avons inclus des patients > 10 ans (45 sur 107) pour obtenir un continuum de résultats dans la zone d’incertitude (30 à 60 mmol/L Cl-). Cela ne pouvait être obtenu avec les nourrissons des CRCM pour lesquels le seuil de normalité a récemment été abaissé à 30 mmol/L Cl- [8]. Nous avons établi une table de correspondance entre les valeurs coulométriques et conductimétriques : pour 30, 40 et 60 mmol/L Cl-, les valeurs conductimétriques calculées sont respectivement 56, 66 et 84 mmol/L Eq NaCl. Dans notre étude, 26 des 1 007 patients ont montré une conductivité sudorale > 50 mmol/L Eq NaCl pour des valeurs ≤ 30 mmol/L Cl-. A contrario, aucune valeur ≤ 50 mmol/L Eq NaCl n’était ≥ 30 mmol/L Cl-. Ces résultats sont en accord avec les recommandations [9-11] de doser les ions Cl- pour des conductivités ≥ 50 mmol/L Eq NaCl.

L’expérience de l’opérateur interfère fortement dans la qualité de l’exécution de toutes les phases d’une méthode comme en témoignent les bons résultats obtenus lorsqu’une même personne exécute la totalité de la procédure, au même moment sur les deux bras d’un même patient, que cette méthode soit la même (tableau 1, A1 vs A1 ; A2 vs A2) ou qu’il s’agisse de méthodes différentes (tableau 1, B1 vs B2). Les résultats sont beaucoup plus dispersés lorsque les personnes sont différentes pour effectuer une technique de dosage (tableau 2, CQN Asqualab®, confirmé par les résultats du CQN au Royaume Uni [10]). Seule la technique conductimétrique fournit des résultats respectant les recommandations françaises (CV < 5 %). Lorsque la totalité de la procédure retenue est réalisée par des personnes différentes, la dispersion des résultats d’un même patient s’accroît considérablement : résultats discordants entre la méthode de dosage des Cl- par électrode sélective dans un premier temps puis par titrimétrie à un autre moment dans les sites A (34 %) et B (28 %). Le degré de dépendance à l’opérateur sur la qualité du résultat, étroitement lié à la praticabilité, est prépondérant. Ainsi la Cystic fibrosis foundation recommande-t-elle de n’utiliser la méthode titrimétrique que dans les centres effectuant plus de 50 tests par an [9]. L’appréciation visuelle du volume de sueur et la pression de l’électrode sélective appliquée directement sur la peau [12] contribuent fortement à la variabilité des résultats.La Cystic fibrosis foundation [13] ne reconnaît pas cette méthode pour le diagnostic de la mucoviscidose. Le volume ou le poids de sueur doivent être mesurés et tracés. Lorsque le volume minimum requis pour un recueil en Macroduct® n’est pas atteint, le résultat est surestimé car la concentration des Cl- sudoraux est plus forte en début de recueil [14].

L’accréditation obligatoire des laboratoires d’analyses de biologie médicale selon la norme ISO-EN standard 15189 (et ISO-EN standard 22780 si le test de la sueur est délocalisé dans un service de soins) va rendre problématique le maintien de la méthode titrimétrique actuellement considérée comme le “gold standard”. L’utilisation de réactifs artisanaux et de calibrateurs non raccordés aux standards internationaux, la difficulté à se procurer de la pilocarpine et l’utilisation d’acide même très dilué à même la peau lors de la stimulation, représentent autant d’écueils à franchir. La technicité requise et la chronophagie pourraient rendre bientôt cette méthode obsolète.

Conclusion

L’étude des critères analytiques des différentes méthodes utilisées pour réaliser un test de la sueur met en évidence un effet opérateur d’autant plus important que la méthode est moins automatisée. La notion de praticabilité est prépondérante dans le choix d’une méthode, d’autant plus lorsque le test de la sueur est délocalisé dans un service de soins. La méthode doit être le moins opérateur dépendant possible. Ce n’est pas le cas de la mesure avec l’électrode sélective ni de la technique titrimétrique qui peuvent être avantageusement remplacées par une mesure coulométrique. Lorsque la stimulation est réalisée dans le service de soins et le dosage au laboratoire, le recueil de la sueur dans un collecteur Macroduct® est recommandable car il préserve la qualité de l’échantillon lors du transport. La méthode conductimétrique est la plus standardisée et présente les meilleurs CV inter-laboratoires. Elle est la plus utilisée mais malgré ces qualités, elle n’est pas reconnue comme méthode diagnostique. Avec les éléments que nous apportons, nous confortons le fait qu’un résultat de test de la sueur < 50 mmol/L Eq NaCl rend improbable le diagnostic de mucoviscidose en l’absence d’argument clinique.

Conflits d’intérêts: aucun.

Références

1. Feldmann D. Mucoviscidose : un dépistage pour toute la France. Ann Biol Clin 2002 ; 60 : 693-695.

2. Sermet-Gaudelus I, Munck A, Rota M, Roussey M, Feldmann D, Nguyen-Khoa T, et al. Recommandations françaises pour la réalisation et l’interprétation du test de la sueur dans le cadre du dépistage néonatal de la mucoviscidose. Arch Pediatr 2010 ; 17 : 1349-1358.

3. Rota M, Nguyen-Khoa T, Marchand M, Feldmann D, Dumont J, Khalfon D, et al. Recommandations pour l’exécution et l’interprétation du test de la sueur. Ann Biol Clin 2008 ; 66 : 221-227.

4. Legrys VA. Sweat testing : sample collection and quantitative analysis ; approved guidelines. Third edition. Villanova, Pennsylvania, USA : CLSI C34-A4, 2009.

5. Cleveland WS. Robust locally weighted regression and smoothing scatterplots. http://www.jstor.org/stable/2286407. J Am Stat Association 1979 ; 74 : 829-36.

6. Vassault A, Grafmeyer D, De Graeve J, Cohen R, Beaudonnet A, Bienvenu J. Analyses de biologie médicale : spécifications et normes d’acceptabilité à l’usage de la validation de techniques. Ann Biol Clin 1999 ; 57 : 685-695.

7. Lezana JL, Vargas MH, Karam-Bechara J, Aldana RS, Furuya M.E. Sweat conductivity and chloride titration for cystic fibrosis diagnosis in 3834 subjects. J Cyst Fibros 2003 ; 2 : 1-7.

8. Jayaraj R, Barton PV, Newland P, Mountford R, Shaw NJ, McCarthy E, et al. A reference interval for sweat chloride in infants aged between five and six weeks of age. Ann Clin Biochem 2009 ; 46 : 73-78.

9. Legrys VA, Yankaskas JR, Quittell LM, Marshall BC, Mogayzel P.J. Diagnostic sweat testing. the cystic fibrosis foundation guidelines. J Pediatr 2007 ; 151 : 85-89.

10. Green A, Kirk J. Guidelines for the performance of the sweat test for the diagnosis of cystic fibrosis. Ann Clin Biochem 2007 ; 44 : 25-34.

11. AACB Sweat Testing Working Party, Coakley J, Scott S, Doery J, Greaves R, Talsma P, et al. Australian guidelines for the performance of the sweat test for the diagnosis of cystic fibrosis. Report from the AACB Sweat Testing Working Party. Clin Biochem Rev 2006 ; 27 : S1-S7.

12. Beauchamp M, Lands L.C. Sweat testing : a review of current technical requirements. Pediatr Pulmonol 2005 ; 39 : 507-511.

13. Comeau AM, Accurso FJ, White TB, Campbell PW 3rd, Hoffman G, Parad RB, et al. Guidelines for implementation of cystic fibrosis newborn screening programs : cystic fibrosis foundation workshop report. Pediatrics 2007 ; 119 : E495-518.

14. Goldberg S, Schwartz S, Francis M, Stankiewicz H, Izbicki G, Picard E. Does sweat volume influence the sweat test result ?. Arch Dis Child 2010 ; 95 : 377-381.


 

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