Modélisation de la transmission du virus de l’Hépatite C en milieu hospitalier : De l’évaluation au contrôle, application au contexte égyptien - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Modelling of the transmission of HCV in hospital settings : from assessment to control, an application to the egyptian context

Modélisation de la transmission du virus de l’Hépatite C en milieu hospitalier : De l’évaluation au contrôle, application au contexte égyptien

Résumé

The hepatitis C virus (HCV) is a blood-borne pathogen. The majority infections caused by this virus (50-80%) becomes chronic, and it is at the origin of multiple complications such as cirrhosis and liver cancer. Egypt is historically associated with the highest prevalence of chronic HCV infection worldwide. In order to reduce this burden, the Egyptian government implemented a nationwide mass testing and treatment campaign in 2018. Hospitals are likely playing a role in the transmission of the virus, particularly if infectious control measures are sub-optimal. In this context, the main objective of this thesis was to study the intra-hospital transmission of HCV and to propose tools to reduce its spread.First, we explored existing measures of association between HCV infections and a number of hospital procedures in order to obtain estimations, through a meta-analysis of the risk of infection associated with each of these procedures. We were able to show that the majority of invasive procedures were associated with an increased risk of HCV infection. In particular, the risk was higher for transplants and wound care, and lower for endoscopy and dental procedures.We then studied the iatrogenic risk of HCV acquisition using data collected in 2017 in the Ain Shams Hospital in Cairo. A risk assessment model was proposed, and profiles of at-risk patients and departments within the hospital were determined. In particular, we were able to differentiate 4 patient trajectories within the hospital, and the risk of infection appeared to be greater for patients hospitalized in the internal medicine department than for those hospitalized in the surgery department. A risk score based on the data collected upon admission was then proposed, and numerical simulation of simple interventions was used to determine the relative effectiveness of implementing them for all patients versus those in the highest-risk departments.Finally, we proposed a dynamic individual-based model of the transmission of blood-borne pathogens within a hospital, implemented using data previously collected in the Ain Shams Hospital, Cairo. We were then able to simulate the number of new infections linked to the reuse of contaminated equipment within a hospital over the course of a year in the context of HCV in Egypt, but were also able to extend this work by studying the hospital spread of hepatitis B virus (HBV) in Ethiopia. These analyses were accompanied by the simulation of interventions that aimed at reducing the number of new infections in these hospitals.This work highlighted that there still seems to be an increased risk of HCV transmission through various invasive procedures. On the other hand, it improved our understanding of HCV transmission in hospitals, particularly in the Egyptian context. The mathematical tools proposed in this project have a wide range of applications and could be used to control the spread of blood-borne pathogens in a wide variety of contexts.
Le virus de l’hépatite C (VHC) est un pathogène transmis par le sang. La majorité des infections qu’il cause (50 à 80%) devient chronique et il est à l’origine de multiples complications comme les cirrhoses ou les cancers hépatiques. L’Egypte est pays historiquement associé à la plus importante prévalence d’infections chroniques au VHC dans le monde. Afin de réduire ce fardeau, le gouvernement égyptien a mis en place dès 2018 une campagne de test et de traitement de masse à l’échelle nationale. Le rôle des hôpitaux dans la dynamique de transmission du VHC est encore imparfaitement compris, notamment lorsque les mesures de contrôle infectieux ne sont pas optimales. Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse était d’étudier la transmission intra-hospitalière du VHC et de proposer des outils afin de réduire sa propagation.Dans un premier temps, nous avons exploré les mesures d’associations existantes entre les infections au VHC et un certain nombre de procédures hospitalières afin d’obtenir des estimations, au travers d’une méta-analyse, des risques d’infection pour chacune des procédures. Nous avons pu montrer que la majorité des procédures invasives étaient associées à un risque accru d’infection au VHC. En particulier celui-ci était plus important pour les transplantations et le soin aux plaies et moindre pour les endoscopies et les procédures dentaires.Par la suite, nous avons étudié le risque iatrogène d’acquisition du VHC à partir de données récoltées en 2017 dans l’hôpital Ain Shams du Caire. Un modèle d’évaluation du risque pour les patients a été proposé et des profils de patients et de services à risque ont pu être déterminés au sein de l’hopital. En particulier, nous avons pu distinguer 4 trajectoires types de patients au sein de l’hopital et le risque d’infection semblait plus important pour les patients hospitalisés dans le département de médecine interne que pour ceux hospitalisés dans le département de chirurgie. Un score de risque basé sur les données récoltées à l’admission a ensuite pu être proposé et la simulation numérique d’interventions simples a permis de déterminer l’efficacité relative de leur mise en place auprès de tous les patients par rapport à une mise en place dans les services les plus à risque.Pour finir, nous avons proposé un modèle dynamique individu-centré de la transmission de pathogènes transmissibles par le sang au sein d’un hopital et l’avons en particulier alimenté avec les données récoltées précédemment dans l’Hopital Ain Shams. Ainsi, nous avons pu simuler sur une année le nombre de nouvelles infections liées à la réutilisation de matériel contaminé au sein d’un hopital dans le contexte du VHC en Egypte, mais avons aussi pu l’étendre avec l’étude de la propagation hospitalière du virus de l’hépatite B (VHB) en Ethiopie. Ces analyses ont été complétée par la simulation d’interventions visant à réduire le nombre de nouvelles infections aux sein de ces hôpitaux.Ce travail a mis en avant l’existence d’un risque accru de transmission du VHC par différentes procédures invasives. D’autre part, il a permis d’améliorer la compréhension de la transmission du VHC en milieu hospitalier, en particulier dans le contexte Egyptien. Les outils mathématiques qui y sont proposés permettent une multiplicité d’applications, et ceux-ci pourraient servir dans le cadre du contrôle de la diffusion de pathogènes transmissibles par le sang dans de nombreux contextes.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04351581 , version 1 (18-12-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04351581 , version 1

Citer

Paul Henriot. Modélisation de la transmission du virus de l’Hépatite C en milieu hospitalier : De l’évaluation au contrôle, application au contexte égyptien. Sciences agricoles. HESAM Université, 2023. Français. ⟨NNT : 2023HESAC029⟩. ⟨tel-04351581⟩
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