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Dépistage de la malnutrition aiguë sévère dans un contexte de malnutrition endémique : contribution de la Cohorte Lwiro à l’Est de la République Démocratique du Congo (Sud-Kivu)

par Amani Ngaboyeka, Gaylord
Président du jury Kirakoya, Fati
Promoteur Paul, Elisabeth
Co-Promoteur Balaluka, Ghislain Bisimwa
Publication Non publié, 2026-03-16

Thèse de doctorat

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Résumé :

Introduction : Pour admettre un enfant âgé de 6 à 59 mois dans un programme de prise en charge de la malnutrition aiguë sévère (MAS), l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande l’utilisation d’au moins un des trois critères suivants : un indice de poids pour taille (PTZ) < −3 z-scores selon les normes OMS, un périmètre brachial (PB) < 115 mm, ou la présence d’un œdème nutritionnel bilatéral. Depuis 2009, ces critères sont reconnus comme indépendants pour la définition de cas de MAS. Le débat actuel ne porte donc plus sur de définition de la MAS, mais sur la pertinence clinique et de santé publique d’une simplification des protocoles, notamment l’utilisation exclusive du PB pour le dépistage, la classification et la prise en charge des enfants à risque de morbi-mortalité. Les résultats de la littérature montrent que le PB et le PTZ présentent une faible concordance et des relations différentes avec la mortalité chez les enfants de moins de 5 ans. Le PB est un indicateur simple, pratique et efficient, dont l’utilisation est encouragée par plusieurs chercheurs pour de cette raison. Afin de comparer les indicateurs de la MAS, des études communautaires et cliniques ont été menées, incluant des analyses à court et à long terme. Les données issues de cohortes cliniques offrent la possibilité d’une caractérisation plus précise des enfants et d’une meilleure prise en compte des facteurs cliniques susceptibles d’influencer le risque de morbi-mortalité. Dans cette perspective, la présente étude s’appuie sur une large base de données cliniques collectées entre 1987 et 2008, permettant l’analyse de la mortalité hospitalière ainsi que de la mortalité à long terme, sur une durée moyenne de suivi d’environ 20 ans.Parmi les arguments avancés pour expliquer la faible concordance entre le PB et le PTZ figure le fait que le PB n’est pas ajusté sur l’âge. Ce non-ajustement tend à réduire la spécificité du PB vis-à-vis de l’état nutritionnel, dans la mesure où il ne permet pas de distinguer pleinement les déficits nutritionnels indépendamment de l’âge. En revanche, ce même non-ajustement renforce l’association du PB avec la mortalité, celui-ci captant en partie l’effet de l’âge sur le risque de décès, un effet qui n’est pas nécessairement modifiable par la prise en charge médico-nutritionnelle. À l’inverse, l’ajustement du PB sur l’âge ne semble pas améliorer sa capacité à prédire la mortalité à court terme, ce qui a conduit l’OMS à exprimer des réserves quant à son utilisation comme critère unique d’identification des enfants nécessitant une prise en charge nutritionnelle.Des études comparant le PTZ, le PB et le périmètre brachial ajusté à l’âge (PBZ) existent dans la littérature. La présente étude s’inscrit dans cette continuité en examinant ces indicateurs dans un contexte différent.Dans des contextes marqués par une forte prévalence de malnutrition chronique et de formes œdémateuses de malnutrition, comme c’est le cas dans certaines régions de l’est de la République démocratique du Congo (RDC), l’utilisation des indicateurs anthropométriques peut être associée à des biais de détection. Le PB peut conduire à une sur-détection des enfants plus jeunes, tandis que le PTZ peut sous-identifier certains enfants, en particulier en présence de retard de croissance. Ces biais potentiels de classification soulèvent la question de la concordance entre les indicateurs et de la pertinence de leur utilisation selon le contexte nutritionnel, justifiant des analyses stratifiées et l’évaluation d’indicateurs ajustés sur l’âge, tels que le PBZ.Pour compléter la littérature, nous avons exploité une large base de données hospitalière d’enfants suivis pour la MAS sur 21 ans de collecte et retracés à l’âge adulte 10 à 30 ans après leur hospitalisation au Sud-Kivu. Cette étude a pour objectif de : (i) analyser les concordances deux à deux entre le PTZ < −3 z-scores, le PB < 115 mm et le PBZ < −3 z-scores, afin d’évaluer la concordance entre le PTZ < −3 z-scores et le PB < 115 mm dans notre contexte, et d’examiner l’hypothèse selon laquelle le PBZ présente une meilleure concordance avec le PTZ < −3 z-scores que le PB < 115 mm, en raison de la prise en compte de l’âge et du sexe.; (ii) évaluer la performance du PBZ <-3 z-scores , considéré comme indicateur indépendant, pour l’identification des cas de MAS de forme non œdémateuse, définis selon les critères de l’OMS (PTZ < −3 z-scores et/ou PB < 115 mm); (iii) examiner l’association entre ces indicateurs et la mortalité hospitalière ainsi qu’à long terme.Méthodologie : L’étude repose sur une cohorte historique de 17873 enfants hospitalisés entre 1987 et 2008 à l’Hôpital pédiatrique de Lwiro, situé au Sud-Kivu (RDC), l’un des premiers centres de la région impliqués dans la prise en charge de la MAS. Au début de la période d’étude, les enfants admis à l’HPL provenaient majoritairement de la communauté, à la suite d’activités de sensibilisation communautaire, de consultations de routine ou de références effectuées par les structures de santé périphériques pour la prise en charge de la MAS. Par la suite, l’HPL est progressivement devenu un centre de référence accessible pour l’ensemble des pathologies pédiatriques, tout en maintenant un rôle central dans la prise en charge nutritionnelle. Le diagnostic nutritionnel reposait sur les critères cliniques et anthropométriques en vigueur au moment de l’admission, qui ont varié au cours du temps, puis a été restandardisé a posteriori selon les normes de croissance de l’OMS. Parmi ces enfants, 9969 âgés de 6 à 59 mois ont été retenus pour les analyses, sur la base de la disponibilité des données nécessaires aux paramètres d’intérêt et de leur compatibilité avec les normes OMS. Les indicateurs anthropométriques (PTZ, PB et PBZ) ont été calculés conformément aux normes de croissance de l’OMS de 2006. Parmi la cohorte historique, 1981 dossiers disposant d’informations d’identification exploitables ont permis de retracer les enfants à l’âge adulte, 10 à 30 ans après la sortie d’hospitalisation, avec une durée médiane de suivi de 20 ans. Parmi ces enfants retracés, 670 répondaient aux critères de sélection et ont été retenus pour l’analyse. Le statut vital à long terme a été déterminé par des enquêtes de terrain menées dans les localités d’origine des participants, avec l’appui d’informateurs clés.La concordance entre les indicateurs a été évaluée à l’aide du coefficient kappa (κ) de Cohen. Les performances du PBZ ont été examinées en déterminant sa sensibilité, sa spécificité, ses valeurs prédictives positive (PPV) et négative (NPV) en utilisant les recommandations de l’OMS (PTZ et PB) comme référence. L’association entre la mortalité hospitalière et les indices nutritionnels en tenant en compte de facteurs confondant majeurs a été analysée à l’aide de modèles de régression binomiale, en calculant le risque relatif (RR) ajusté et son intervalle de confiance à 95 % (IC 95 %). Une analyse de survie a été réalisée afin d’évaluer l’association entre les critères diagnostiques de la MAS et la mortalité à long terme chez les enfants âgés de 6 à 59 mois au moment de leur prise en charge. Les associations ont été analysées à l’aide de modèles de régression de Cox, permettant d’estimer les rapports de risques instantanés (RRI) ajustés et leurs intervalles de confiance à 95 %. Le seuil de signification a été fixé à 5%.Résultats : Durant la période d’hospitalisation, les 9 969 enfants inclus avaient un âge médian de 23 mois. Selon les normes actuelles de l’OMS, 40,9 % présentaient une MAS, 14,4 % une malnutrition aiguë modérée (MAM). Par ailleurs, 30,2 % des enfants présentaient des œdèmes nutritionnels et 35,2 % associaient une MAS et une malnutrition chronique. La mortalité hospitalière globale était de 8,0 %.Enfants sans œdème nutritionnelParmi les enfants identifiés comme atteints de MAS selon les critères OMS (PB < 115 mm et/ou PTZ < −3), 35 % présentaient simultanément les deux critères. Le PB permettait à lui seul d’identifier 71 % de ces cas, dont 36 % correspondaient à un PB < 115 mm isolé. Le PB recrutait proportionnellement davantage de cas de MAS chez les enfants les plus jeunes, chez ceux présentant une malnutrition chronique, ainsi que chez les filles.La concordance diagnostique entre le PTZ et le PB était faible (κ = 0,398). Elle atteignait un niveau modéré chez les garçons et chez les enfants les plus jeunes, tandis qu’elle demeurait faible, voire très faible, chez les enfants âgés de 24 à 59 mois. En revanche, la concordance entre le PB et le PBZ était globalement bonne, mais diminuait chez les enfants plus âgés (24–59 mois ; κ = 0,38). À l’inverse, une très bonne concordance était observée chez les enfants plus jeunes, avec des valeurs de κ de 0,80 chez les enfants de 6–11 mois et de 0,86 chez ceux de 12–23 mois. Malgré cette bonne concordance entre PB et PBZ, la concordance entre PBZ et PTZ demeurait faible. Ainsi, le PBZ améliore la capacité du PB à identifier les cas de MAS, sans améliorer sa concordance avec le PTZ.Ces résultats confirment que le PB et le PTZ identifient des profils nutritionnels distincts, sans qu’aucun des deux indicateurs ne permette, pris isolément, d’identifier l’ensemble des cas sévères.Concernant la performance du PBZ, parmi les enfants identifiés comme atteints de MAS selon les critères OMS, le PBZ recouvrait une large proportion des cas, en particulier ceux identifiés par le PB. Le PBZ identifiait 90 % des cas définis par le PB et 67 % de ceux définis par le PTZ ; globalement, 73 % des cas de MAS définis par la combinaison PB–PTZ étaient également captés par le PBZ. Le PBZ présentait une sensibilité de 73 %, une spécificité de 95,2 %, une VPP de 73,5 % et une VPN de 95,2 %, pour une prévalence de la MAS de 15,3 %. La sensibilité du PBZ était plus élevée chez les enfants présentant une malnutrition chronique (78,7 %) et chez ceux âgés de plus de 12 mois (76,0 %). Dans ces sous-groupes, la spécificité atteignait 98,7 %, avec une VPP de 91,7 % et une VPN de 95,6 %.Lorsqu’on analysait la performance du PBZ par rapport au PB, un PBZ < −3 présentait une sensibilité de 90 % et une spécificité élevée (94 %) pour identifier les cas détectés par le PB seul. Cette sensibilité était particulièrement élevée chez les enfants âgés de 12–23 mois (97 %) et de 24–59 mois (100 %), avec des valeurs prédictives négatives proches de 100 %. Compte tenu du chevauchement important des intervalles de confiance entre les sous-groupes, aucune différence statistiquement significative de la performance du PBZ n’était observée selon l’âge, le sexe ou la présence de malnutrition chronique, suggérant que le PBZ est relativement peu influencé par ces caractéristiques.En ce qui concerne l’association avec la mortalité hospitalière, le risque de décès augmentait lorsque les enfants présentaient simultanément les deux déficits. Pris isolément, le PTZ était plus fortement associé à la mortalité hospitalière que le PB. Les enfants présentant un PTZ < −3 et un PB ≥ 125 mm avaient un risque de décès accru (RR = 2,8 ; IC 95 % : 2,0–4,9), association confirmée par les modèles multivariés. Comparativement au PB, les enfants ayant un PBZ < −3 et un PB ≥ 115 mm présentaient également un risque de décès élevé (RR = 2,5 ; IC 95 % : 1,4–4,4). À l’inverse, chez les enfants présentant un PB < 115 mm mais un PBZ ≥ −3, aucune association statistiquement significative avec le risque de décès n’a été observée (RR = 1,3 ; IC 95 % : 0,9–1,9).Ensemble de la cohorte (incluant les enfants avec œdème nutritionnel) Dans l’ensemble de la cohorte, parmi les enfants atteints de MAS (PB < 115 mm et/ou PTZ < −3), 36 % présentaient simultanément les deux critères. La concordance diagnostique entre le PB et le PTZ restait faible. La concordance entre le PB et le PBZ était bonne, sans toutefois améliorer la concordance avec le PTZ, la concordance PBZ–PTZ demeurant également faible.Le PBZ présentait une sensibilité de 80,7 %, une spécificité de 92,3 %, une VPP de 71,5 % et une VPN de 95,2 %, pour une prévalence de la MAS de 19,3 %. Sa sensibilité était plus élevée chez les enfants présentant des œdèmes nutritionnels (90,1 %), chez ceux avec une malnutrition chronique (84,7 %) et chez les enfants âgés de plus de 12 mois (83,6 %).Le PTZ < −3 apparaissait comme le critère le plus fortement associé à la mortalité hospitalière, le risque de décès augmentant en présence d’œdème nutritionnel.Concernant la mortalité à long terme, 12,2 % des enfants sortis vivants de l’hôpital après une prise en charge pour MAS et répondant aux critères de suivi sont décédés après la sortie. Le PTZ était l’indicateur le plus fortement associé à la mortalité à long terme, y compris après ajustement sur plusieurs facteurs confondants. Le PB ne montrait pas d’association comparable. Après ajustement dans les modèles de Cox, seul un PTZ < −3 demeurait significativement associé à la mortalité à long terme (RRI ajusté = 2,7 ; IC 95 % : 1,1–6,8 ; p = 0,03).Conclusion: Cette thèse a analysé la concordance, la performance diagnostique et la valeur pronostique des principaux indicateurs anthropométriques utilisés dans l’évaluation de la MAS, en particulier le PTZ et le PB, ainsi que le PBZ, chez des enfants âgés de 6 à 59 mois, et leur association avec la mortalité hospitalière et à long terme.L’analyse comparée du PTZ et du PB montre une faible concordance entre ces deux indicateurs, confirmant qu’ils identifient des profils nutritionnels distincts et non interchangeables. Le PB recrute plus les enfants très jeunes (<24 mois) et ceux présentant une malnutrition chronique. Par ailleurs, le PTZ s’est révélé être l’indicateur le plus fortement associé à la mortalité, tant en milieu hospitalier qu’à long terme, soulignant son rôle central dans l’identification des formes de MAS les plus à risque.Dans ce contexte, l’introduction du PBZ visait à évaluer si l’ajustement du périmètre brachial sur l’âge et le sexe permettait de réduire la discordance observée entre le PB et le PTZ. Les résultats montrent que le PBZ ne corrige pas cette discordance, la concordance entre le PBZ et le PTZ demeurant faible. L’hypothèse selon laquelle l’ajustement sur l’âge et le sexe améliorerait l’alignement entre ces indicateurs n’est donc pas confirmée, indiquant que le PTZ et le PB, même ajusté, restent des indicateurs fondamentalement distincts, reflétant des dimensions physiopathologiques différentes de la malnutrition aiguë.Toutefois, un PBZ < −3 identifie les cas de MAS définis selon les critères de l’OMS avec une bonne performance diagnostique, particulièrement pour la détection des cas identifiés uniquement par un PB < 115 mm. Le PBZ < −3 est significativement associé à la mortalité hospitalière, y compris après ajustement. De plus, notre étude montre qu’il permet d’identifier d’autres enfants classés sévèrement malnutris selon le PBZ, qui ne sont pas détectés par les critères classiques de l’OMS (PB ≥ 115 mm et PTZ ≥ −3), montrant l’existence de profils à risque actuellement non couverts par les approches diagnostiques standards.Dans l’ensemble, les résultats de cette thèse soutiennent le maintien du PTZ comme indicateur essentiel dans l’évaluation de la MAS. Ils suggèrent également que le PB ne devrait pas être utilisé seul dans notre contexte. Nos résultats indiquent que le PBZ pourrait avantageusement remplacer le PB brut dans les stratégies de dépistage, en tenant compte de l’âge et du sexe et en améliorant l’identification de certains enfants à risque, tout en reconnaissant qu’il ne peut se substituer au PTZ.Ces résultats ouvrent ainsi la perspective d’une intégration progressive du PBZ dans les stratégies de dépistage, notamment à travers le développement d’outils simples et fiables permettant son utilisation en milieu communautaire, sous réserve d’études complémentaires évaluant sa faisabilité opérationnelle, ses implications programmatiques et son impact sur l’orientation et la prise en charge des enfants

Introduction : To admit a child aged 6 to 59 months into a program for the management of severe acute malnutrition (SAM), the World Health Organization (WHO) recommends the use of at least one of the following three criteria: a weight-for-height z-score (WHZ) < −3 according to WHO standards, a mid-upper arm circumference (MUAC) < 115 mm, or the presence of bilateral nutritional oedema. Since 2009, these criteria have been recognized as independent for the definition of SAM cases. The current debate therefore no longer concerns the definition of SAM itself, but rather the clinical and public health relevance of simplifying protocols, particularly the exclusive use of MUAC for screening, classification and management of children at risk of morbidity and mortality. Evidence from the literature shows that MUAC and WHZ have low concordance and different associations with mortality among children under five years of age. MUAC is a simple, practical and efficient indicator, and its use is therefore encouraged by several researchers.To compare SAM indicators, both community-based and clinical studies have been conducted, including short- and long-term analyses. Data from clinical cohorts allow for a more precise characterisation of children and a better consideration of clinical factors likely to influence the risk of morbidity and mortality. In this context, the present study relies on a large clinical database collected between 1987 and 2008, enabling the analysis of both in-hospital mortality and long-term mortality over an average follow-up period of approximately 20 years.One of the main arguments put forward to explain the low concordance between MUAC and WHZ is that MUAC is not adjusted for age. This lack of adjustment tends to reduce the specificity of MUAC with respect to nutritional status, as it does not fully distinguish nutritional deficits independently of age. Conversely, this same lack of adjustment strengthens the association between MUAC and mortality, as MUAC partly captures the effect of age on mortality risk, an effect that is not necessarily modifiable through medical and nutritional management. In contrast, adjusting MUAC for age does not appear to improve its ability to predict short-term mortality, which has led the WHO to express reservations about its use as a sole criterion for identifying children requiring nutritional care.Studies comparing WHZ, MUAC and age-adjusted MUAC (MUAC-for-age z-score, MUACZ) exist in the literature. The present study builds on this work by examining these indicators in a different context.In settings characterized by a high prevalence of chronic malnutrition and edematous forms of malnutrition, such as in certain regions of eastern Democratic Republic of Congo (DRC)—the use of anthropometric indicators may be associated with detection biases. MUAC may lead to over-detection of younger children, whereas WHZ may under-identify certain children, particularly in the presence of stunting. These potential classification biases raise questions about the concordance between indicators and the relevance of their use according to nutritional context, thereby justifying stratified analyses and the evaluation of age-adjusted indicators such as MUACZ.To complement the existing literature, we analyzed a large hospital-based database of children treated for SAM over 21 years and traced into adulthood 10 to 30 years after hospital discharge in South Kivu. The objectives of this study were to: (i) analyze pairwise concordance between WHZ < −3, MUAC < 115 mm and MUACZ < −3, in order to assess the concordance between WHZ < −3 and MUAC < 115 mm in our context and to examine the hypothesis that MUACZ shows better concordance with WHZ < −3 than MUAC < 115 mm due to adjustment for age and sex; (ii) evaluate the performance of MUACZ < −3, considered as an independent indicator, for identifying non-edematous SAM cases defined according to WHO criteria (WHZ < −3 and/or MUAC < 115 mm); (iii) examine the association between these indicators and both in-hospital and long-term mortality.Methods: This study is based on a historical cohort of 17,873 children hospitalized between 1987 and 2008 at the Lwiro Pediatric Hospital, located in South Kivu (DRC), one of the first centers in the region involved in SAM management. At the beginning of the study period, children admitted to the hospital mainly came from the community following community sensitization activities, routine consultations, or referrals from peripheral health facilities for SAM management. Over time, the hospital progressively became a referral center accessible for all pediatric conditions while maintaining a central role in nutritional care.Nutritional diagnosis was based on the clinical and anthropometric criteria in use at the time of admission, which varied over time, and was subsequently re-standardized according to WHO growth standards. Among these children, 9,969 aged 6 to 59 months were included in the analyses based on the availability of relevant data and compatibility with WHO standards. Anthropometric indicators (WHZ, MUAC and MUACZ) were calculated according to the 2006 WHO growth standards.Among the historical cohort, 1,981 records with usable identification information enabled tracing of children into adulthood 10 to 30 years after hospital discharge, with a median follow-up duration of 20 years. Of these, 670 children met the selection criteria and were included in the long-term analysis. Long-term vital status was determined through field surveys conducted in participants’ communities of origin, with the support of key informants.Concordance between indicators was assessed using Cohen’s kappa (κ) coefficient. The performance of MUACZ was evaluated by estimating sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV), using WHO criteria (WHZ and MUAC) as the reference. Associations between in-hospital mortality and nutritional indicators were analyzed using binomial regression models, estimating adjusted relative risks (RRs) and 95% confidence intervals (95% CI). Survival analysis was conducted to assess associations between SAM diagnostic criteria and long-term mortality using Cox proportional hazards models, estimating adjusted hazard ratios (HRs) and 95% CIs. Statistical significance was set at 5%.Results: During hospitalization, the 9,969 included children had a median age of 23 months. According to current WHO standards, 40.9% had SAM and 14.4% had moderate acute malnutrition. In addition, 30.2% presented with nutritional oedema and 35.2% had both SAM and chronic malnutrition. Overall, in-hospital mortality was 8.0%.Among children without nutritional oedema, 35% of those identified as SAM according to WHO criteria (MUAC < 115 mm and/or WHZ < −3) met both criteria simultaneously. MUAC alone identified 71% of these cases, including 36% with isolated MUAC < 115 mm. MUAC disproportionately identified younger children, those with chronic malnutrition, and girls.Diagnostic concordance between WHZ and MUAC was low (κ = 0.398). Concordance reached a moderate level among boys and younger children, while remaining low to very low among children aged 24–59 months. In contrast, concordance between MUAC and MUACZ was generally good but decreased among older children (24–59 months; κ = 0.38). Very good concordance was observed among younger children, with κ values of 0.80 for those aged 6–11 months and 0.86 for those aged 12–23 months. Despite this good concordance between MUAC and MUACZ, concordance between MUACZ and WHZ remained low. Thus, MUACZ improves the ability of MUAC to identify SAM cases without improving concordance with WHZ.MUACZ identified a large proportion of SAM cases, particularly those identified by MUAC. MUACZ detected 90% of MUAC-defined cases and 67% of WHZ-defined cases; overall, 73% of SAM cases defined by combined MUAC–WHZ criteria were captured by MUACZ. MUACZ showed a sensitivity of 73%, specificity of 95.2%, PPV of 73.5% and NPV of 95.2%, for a SAM prevalence of 15.3%. Sensitivity was higher among children with chronic malnutrition (78.7%) and those older than 12 months (76.0%).Regarding mortality, risk of death increased when both deficits were present. WHZ was more strongly associated with in-hospital mortality than MUAC. Children with WHZ < −3 and MUAC ≥ 125 mm had a significantly increased risk of death (RR = 2.8; 95% CI: 2.0–4.9). Children with MUACZ < −3 and MUAC ≥ 115 mm also had a higher risk of death (RR = 2.5; 95% CI: 1.4–4.4), whereas children with MUAC < 115 mm but MUACZ ≥ −3 showed no significant association with mortality.In the entire cohort, including children with oedema, concordance between MUAC and WHZ remained low. MUACZ showed good diagnostic performance but did not improve concordance with WHZ. WHZ < −3 was the criterion most strongly associated with both in-hospital and long-term mortality. After adjustment in Cox models, only WHZ < −3 remained significantly associated with long-term mortality (adjusted HR = 2.7; 95% CI: 1.1–6.8).Conclusion: This thesis analyzed the concordance, diagnostic performance and prognostic value of key anthropometric indicators used in the assessment of SAM, particularly WHZ, MUAC and MUACZ, and their association with in-hospital and long-term mortality among children aged 6–59 months. WHZ and MUAC showed low concordance and identified distinct nutritional profiles. WHZ was the indicator most strongly associated with mortality, both in the short and long term. MUACZ did not reduce discordance with WHZ but improved the diagnostic performance of MUAC and identified high-risk profiles not captured by current WHO criteria. These findings support maintaining WHZ in SAM assessment and caution against the use of MUAC alone, while suggesting that MUACZ could enhance screening strategies, pending further operational and programmatic evaluation.