À Toulouse, dans le programme du PASS, l’UE4 est enseignée au premier semestre par 3 enseignants et comporte quatre parties : Variabilité – Statistiques descriptives – lois statistiques ; Probabilités conditionnelles – Estimations ; Tests statistiques ; Épidémiologie.
L’UE4 représente 2 ECTS (sur 30 ECTS au total du premier semestre), avec un total de 12h de cours magistraux et 4h d’enseignements dirigés.
Variabilité – Statistiques descriptives – Lois statistiques
Ce cours présente les bases des statistiques descriptives, des règles de constitution d’un échantillon jusqu’au calcul de paramètres d’une distribution statistique, en passant notamment par la définition des différents types de variables et des lois statistiques correspondantes.
Le programme de variabilité à Toulouse
Le cours permet de comprendre la notion de variabilité en biologie et en médecine, de connaitre les différentes sources de variabilité (inter-individuelles, intra-individuelles) mais aussi les erreurs de mesure et enfin de maitriser la différence entre les notions d’exactitude et de précision.
Le programme de statistiques descriptives à Toulouse
Après une description de la nécessité des statistiques en épidémiologie, une partie s’intéresse en détail aux différents types de variables (quantitatives et qualitatives), une autre présente les outils des statistiques descriptives, tels que les représentations de variables, la moyenne, la variance, la médiane, pour citer les plus importants.
Le programme des lois statistiques à Toulouse
Les variables aléatoires sont des fonctions sur des ensembles d’événements qui servent à modéliser de nombreux phénomènes ; elles sont définies par un ensemble de valeurs, discret ou continu, et une distribution de probabilités. Dans le cas des fonctions continues, l’approche mathématique nécessite l’utilisation d’intégrales.
Les lois de probabilités sont des variables particulières dont on peut calculer les probabilités de manière systématiques, avec une expression mathématique définie. Les principales lois étudiées sont la loi binomiale, de Poisson et la loi normale, qu’on retrouve également dans les domaines de l’estimation et des tests statistiques.
Estimation – Probabilités conditionnelles (Tests diagnostiques)
Le programme des estimations à Toulouse
L’estimation est un domaine des statistiques dont l’objet est d’évaluer la valeur de paramètres inconnus dans une population à partir des données relevées dans un échantillon. Les notions d’estimateur, d’estimation ponctuelle et d’intervalle de confiance sont présentées dans ce cours et détaillées pour certaines situations statistiques. La loi normale et les statistiques descriptives font partie des outils mathématiques à maîtriser pour les calculs demandés.
Le programme des probabilités conditionnelles et son application aux tests diagnostique à Toulouse
La première partie du cours revient sur les notions d’ensemble, d’incompatibilité, de complémentarité d’évènements vues au lycée, mais aussi sur le calcul de probabilités simples et de probabilités conditionnelles (sur des évènements compatibles dépendants).
La seconde partie de ce cours montre comment un modèle mathématique basé sur les probabilités conditionnelles permet de finaliser le diagnostic d’une maladie en fonction des signes observables et de tests médicaux en abordant les notions de prévalence, de sensibilité, de spécificité et des valeurs prédictives positives et négatives (en utilisant notamment le théorème de Bayes).
Les tests statistiques
La troisième partie du cours d’UE4 a pour objet les tests statistiques, qui sont des procédures de décision au niveau de populations, dont on ne connaît pas les paramètres, à partir d’un ou plusieurs échantillons. L’idée générale est de choisir entre deux hypothèses concurrentes à partir d’une procédure mathématique.
Le programme des tests statistiques à Toulouse
Cette partie du cours commence par une présentation détaillée du principe des tests statistiques, comprenant les hypothèses nulle et alternative, les risques, la statistique du test ainsi que le critère de décision.
La suite du cours détaille de nombreux tests en fonctions de situations statistiques différentes, déterminées par le type de variables ou le nombre d’échantillons.
Tout d’abord, les tests pour variables quantitatives qui comparent des moyennes à une valeur de référence ou entre elles, sur un ou deux échantillons indépendants ou appariés. Ces premiers exemples permettent de bien s’approprier les mécanismes d’un test statistique.
Ensuite, sont présentés les tests pour variables qualitatives dont le test du chi2, outil fondamental des statistiques dans de nombreux domaines.
Enfin, le cours se conclut sur les tests de Corrélation et de régression linéaire, procédures pour mesurer l’association entre deux variables quantitatives.
Comme pour l’estimation, les lois de probabilités et les statistiques descriptives sont à maîtriser pour appliquer les procédures des tests statistiques.
L’épidémiologie
Cette partie du programme d’UE4 correspond à 3h de cours et est abordée dans la quatrième séance d’études dirigées. L’objectif de ce cours est de présenter l’épidémiologie, à savoir l’étude des états de santé et leurs déterminants au niveau des populations. Il s’agit donc d’un domaine où les études statistiques ont une importance fondamentale.
Ce cours est le plus appliqué de cette UE et, en terme d’apprentissage pour les étudiant.e.s de PASS, les notions mathématiques utilisées sont celles abordées dans les autres cours du programme.
Le programme d’épidémiologie à Toulouse
Le cours d’épidémiologie se découpe en quatre parties principales dont les notions s’imbriquent et se complètent.
La première développe les indicateurs de santé, qui permettent une description quantitative des événements de santé tels que l’apparition de la maladie ou le décès dans les populations. On y retrouve, par exemple, la prévalence, proportion de malades à un instant donné ou encore l’incidence, taux d’apparition des cas de maladie sur une période de temps déterminée.
Dans la seconde partie sont abordées les mesures de risque, d’association, un modèle probabiliste permettant d’évaluer l’influence de facteurs sur la survenue d’un évènement de santé, maladie ou décès. Les notions de risque relatif, d’odds ratio sont définies et leur mode de calcul expliqué.
La partie suivante présente les notions d’erreur et de confusion en épidémiologie au travers des définitions des biais, erreurs systématiques de protocole, et des facteurs de confusion.
Enfin, la dernière partie présente les outils fondamentaux de l’épidémiologie, à savoir les enquêtes observationnelles ou expérimentales. Ces études statistiques servent à estimer les indicateurs de santé et les mesures de risques et constituent le cadre de travail dans ce domaine de la santé. Le cours insiste sur les essais thérapeutiques comparatifs, enquêtes expérimentales permettant d’établir un lien causal entre un traitement et un gain d’efficacité.
L’examen d’UE4 en PASS à Toulouse
L’examen d’UE4 comporte entre 15 à 20 QCM répartis également entre les quatre parties du programme ; la durée de l’épreuve est de 1h.
Étant donné leur nombre et la durée prévue et le fait que la calculatrice ne soit pas autorisée à TOULOUSE, beaucoup de QCM sont des questions de cours. Réussir en UE4 demande donc de bien connaître le cours mais l’intégration se fait autant par la révision des notions que par les applications qui aident à fixer les connaissances.
Méthodologie pour apprendre l’UE4 en PASS à Toulouse
L’UE4 se travaille en développant tout d’abord sa compréhension du cours et en effectuant des allers-retours entre leçons et applications. En effet, même si les premières étapes sont la compréhension et l’apprentissage, il existe toujours un cap à franchir pour savoir appliquer les notions en QCM, ce qu’on réalise en s’appropriant les mécanismes et raisonnements liés aux différents chapitres.
Continuité avec les mathématiques du lycée
L’UE4 repose sur de nombreuses notions vues au lycée, tels que les probabilités, les variables aléatoires et lois binomiale et normale, les statistiques descriptives ainsi que l’estimation. Même si leur présentation peut être légèrement différente, cette continuité permet aux étudiant.e.s de partir de bases connues. Les nouveautés du programme par rapport au lycée s’enchaînent relativement naturellement avec ce socle de connaissances.
