Cette thèse étudie et présente une méthode originale de combinaison des bio-marqueurs. Afin d'en maximiser l'acceptation par la communauté médicale, nous avons particulièrement mis l'accent sur la transparence des méthodes de combinaison et la facilité d'interprétation des modèles ainsi créés. En particulier, nous nous sommes intéressés à la combinaison par seuils, qui s'approche au plus près de l'analyse d'un bio-marqueur seul. D'autres méthodes classiques ont également été investiguées. Nous avons évalué les bio-marqueurs et les panels à l'aide de trois mesures reliées : la courbe d'efficacité du récepteur (courbe ROC), et en particulier les aires complètes ou partielles sous cette courbe (AUC), ainsi que les mesures de sensibilité et spécificité. Pour minimiser le risque de sur-apprentissage, nous avons effectué une validation croisée en 10 fois, qui permet une comparaison objective des différentes méthodes de combinaison et des bio-marqueurs seuls.