ISO/FDIS 23162

Basic semen examination -- Specification and test methods

Analyse de base du sperme -- Spécifications et méthodologie analytique

General Information

• Status: Published
• ICS: 11.100.01 - Laboratory medicine in general
• Technical Committee: ISO/TC 212 - Clinical laboratory testing and in vitro diagnostic test systems
• Drafting Committee: ISO/TC 212/WG 1 - Quality and competence in the medical laboratory
• Current Stage: 5020 - FDIS ballot initiated: 2 months. Proof sent to secretariat
• Start Date: 15-Mar-2021
• Completion Date: 15-Mar-2021

Standards Content (sample)

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 23162
ISO/TC 212
Basic semen examination —
Secretariat: ANSI
Specification and test methods
Voting begins on:
2021­03­15
Analyse de base du sperme — Spécifications et méthodologie
analytique
Voting terminates on:
2021­05­10
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO­
ISO/FDIS 23162:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN­
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative References ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and Definitions .................................................................................................................................................................................... 1

4 Staff Training and Competence ............................................................................................................................................................. 4

4.1 General Aspects ...................................................................................................................................................................................... 4

4.2 Training ......................................................................................................................................................................................................... 4

4.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

4.2.2 Training for quantitative assessments .......................................................................................................... 4

4.2.3 Training for qualitative assessments.............................................................................................................. 4

4.2.4 Training for pH assessment .................................................................................................................................... 4

4.3 Maintenance of Competence ....................................................................................................................................................... 5

5 Semen Characteristics, Sampling and Pre-Examination Handling ...................................................................5

5.1 General Characteristics .................................................................................................................................................................... 5

5.2 Physical and Chemical Characteristics ............................................................................................................................... 5

5.3 Sample Collection and Initial Handling ............................................................................................................................. 5

5.4 Subject Information and Data Collection ......................................................................................................................... 6

5.4.1 Information to be Provided to Subjects ....................................................................................................... 6

5.4.2 Data Collection from the Subject........................................................................................................................ 6

5.5 Initial Sample Handling ................................................................................................................................................................... 7

5.6 Sperm Toxicity Testing ..................................................................................................................................................................... 7

6 Examinations ............................................................................................................................................................................................................ 7

6.1 Required Equipment .......................................................................................................................................................................... 7

6.2 In­house Prepared Reagents ....................................................................................................................................................... 8

6.3 Assessments .............................................................................................................................................................................................. 8

6.3.1 Initiation of Assessments ......................................................................................................................................... 8

6.3.2 Macroscopic Assessment .......................................................................................................................................... 9

6.3.3 Direct Microscopy of the Wet Preparation ................................................................................................ 9

6.3.4 Sperm Motility Assessment .................................................................................................................................... 9

6.3.5 Sperm Concentration Assessment .................................................................................................................10

6.3.6 Assessment of Absence of Spermatozoa ..................................................................................................10

6.3.7 Sperm Vitality Assessment ..................................................................................................................................11

6.3.8 Sperm Morphology Evaluation .........................................................................................................................11

7 Post-Examination Handling and Test Report .......................................................................................................................11

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................11

7.2 Results Calculations and Presentation ............................................................................................................................11

7.2.1 Total Amount in the Ejaculate ...........................................................................................................................11

7.2.2 Other Calculations .......................................................................................................................................................11

7.3 Presentation of Results .................................................................................................................................................................12

7.3.1 General...................................................................................................................................................................................12

7.3.2 Contents of the Semen Examination Report .........................................................................................12

7.4 Practical Aspects of Quality Assurance ...........................................................................................................................13

7.4.1 Internal Quality Control ..........................................................................................................................................13

7.4.2 Intralaboratory Comparisons ............................................................................................................................13

7.4.3 Interlaboratory Comparisons ............................................................................................................................14

Annex A (informative) The statistical basis for determination of absence of spermatozoa ...................15

Annex B (informative) High power field ........................................................................................................................................................16

Annex C (informative) Motility assessment training ........................................................................................................................17

Annex D (informative) Diluent for sperm concentration assessment ............................................................................20

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ISO/FDIS 23162:2021(E)

Annex E (informative) Estimation of suitable dilution for the assessment of sperm

concentration ........................................................................................................................................................................................................21

Annex F (informative) Comparison of concordance between two replicate assessments that

report percentages ..........................................................................................................................................................................................22

Annex G (informative) Comparison of concordance between two replicate counts of sperm

concentration ........................................................................................................................................................................................................24

Annex H (informative) Sperm vitality assessment .............................................................................................................................27

Annex I (informative) Sperm morphology assessment ..................................................................................................................28

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................31

iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non­governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 212, Clinical laboratory testing and in

vitro diagnostic test systems.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
Introduction

This document was developed in response to global demand for standards for reliable examination

of human semen. The five editions of a laboratory manual for human semen analysis published by

the WHO between 1980 and 2010 have provided general recommendations for suitable laboratory

[16]

procedures, but even the latest edition (World Health Organization 2010 ) does not constitute a

Technical Standard adequate for use under ISO 15189.

A Technical Standard based on best available evidence and global consensus regarding laboratory

procedures most likely to give reliable results will facilitate any laboratory seeking accreditation for

human semen examination. Subjects, and biomedical science in general, would benefit from fewer

random factors affecting the accuracy of results. Clinically this would support improved diagnoses

as well as provide more objective grounds for choosing between possible management strategies

or alternative treatment modalities. Furthermore, to support the evaluation and validation of new

methods to improve the diagnosis and treatment of infertility, these standardized techniques can serve

as reference methods.

The pre-examination preparation of human semen is important not only in manual basic semen

examination, but also for Computer-Aided Sperm Analysis (CASA). Standardized handling and

preparation of semen samples is essential to the quality of the data obtained.
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 23162:2021(E)
Basic semen examination — Specification and test methods
1 Scope

This document specifies the minimum requirements for equipment and critical aspects of the test

methods for best practice in laboratories performing basic examination of human semen collected by

ejaculation.

This document is applicable to the entire process of basic manual semen examination and also to sample

preparation for Computer-Aided Sperm Analysis (CASA).
This document does not apply to the post-vasectomy assessments.

NOTE Given the medico-legal ramifications surrounding the evaluation of post-vasectomy ejaculates, the

methodology in this document is in all likelihood inadequate to establish an ejaculate as being completely “clear”

(i.e. no spermatozoa in the ejaculate).
2 Normative References

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 15189, Medical laboratories — Requirements for quality and competence

ISO/TS 20914, Medical laboratories — Practical guidance for the estimation of measurement uncertainty

3 Terms and Definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
air displacement pipette

common laboratory pipette with disposable tips where the volume aspirated is controlled by the

displacement of an equivalent volume of air inside an enclosed chamber inside the pipette handle

Note 1 to entry: An air displacement pipette can only give accurate volumes for liquids with viscosity close to

that of water.
3.2
azoospermia
complete absence of spermatozoa in the ejaculate (3.4)

Note 1 to entry: The term azoospermia is not a clinical diagnosis but a description of a laboratory finding.

Complete lack of spermatozoa is difficult to determine in absolute terms. Since only parts of an ejaculate (3.4)

can be examined, the modern definition is based on probability calculations derived from data obtained from

investigations of random aliquots from an ejaculate (3.4) (See Annex A).
© ISO 2021 – All rights reserved 1
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
3.3
CASA
computer-aided sperm analysis

automated examination of ejaculates (3.4) with equipment using imaging technology

Note 1 to entry: Examination based on image analysis of video sequences to obtain information on sperm

concentration (3.18) and motility, more seldom sperm morphology.

Note 2 to entry: There are CASA systems commercially available, but no common standard for validation,

evaluation, reliability in analyses or contents of reports. The scope of this document is not to provide a standard

for CASA, although the pre-examination aspects can be useful also to developers, manufacturers, and users of

CASA equipment.
3.4
ejaculate

semen sample, which is a mixture of spermatozoa and secretions, mainly from the seminal vesicles, the

prostate and the epididymides

Note 1 to entry: The ejaculate can be obtained by various methods including masturbation, intercourse, vibratory

stimulation or electro­ejaculation.
3.5
ejaculate viscosity

property of an ejaculate (3.4) describing its resistance to flow like water after liquefaction (3.10)

Note 1 to entry: Incompletely liquefied semen is not a homogenous liquid due to the contents of gelatinous

structures in the ejaculate fluid.
3.6
high power field

area of a slide which is visible in the microscope under high power magnification (×400)

Note 1 to entry: This is not a standard field area as the size varies according to the type of oculars used (e.g.

standard or wide field) (see Annex B).
3.7
immotile
total lack of active tail movements
3.8
interlaboratory comparison

organization, performance and evaluation of measurements or tests on the same or similar items by

two or more laboratories in accordance with predetermined conditions
[SOURCE: ISO/IEC 17043:2010, 3.4]
3.9
ideal spermatozoon

spermatozoon with the morphology typical of spermatozoa able to penetrate into and migrate within

cervical mucus and reach the site of fertilization
[9] [10]
[SOURCE: Menkveld, et al., 1991, Menkveld and Kruger, 1995 ]
3.10
liquefaction

process of change in the consistency of the ejaculate (3.4) from gel-like or coagulum-like into a liquid phase

Note 1 to entry: Liquefaction occurs due to degradation of the gel-like or coagulum-like property, by enzymatic

action on macromolecules.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
3.11
non-progressive sperm motility

active tail movements leading to a sperm propagation of less than approximately 5 µm/s

Note 1 to entry: A normal head length is approximately 5 μm.
3.12
positive displacement pipette

common laboratory pipette working by piston-driven displacement within a capillary, not the

displacement of air within an enclosed chamber

Note 1 to entry: The piston in the pipette tip is in direct contact with the liquid specimen.

Note 2 to entry: Use to avoid major volume errors with viscous liquids like semen.

3.13
progressive sperm motility
forward motility of a spermatozoon of at least 5 µm/s

Note 1 to entry: See also slow progressive sperm motility (3.16) and rapid progressive sperm motility (3.14).

Note 2 to entry: Spermatozoa moving in circular paths are considered progressive based on space gain.

3.14
rapid progressive sperm motility
forward motility of a spermatozoon of at least 25 µm/s
3.15
sexual abstinence

time between the collection of ejaculate (3.4) for analysis and the most recent previous ejaculation

Note 1 to entry: Expressed in days or hours as appropriate for the intended use.
3.16
slow progressive sperm motility
forward motility of a spermatozoon of at least 5 µm/s but less than 25 µm/s
3.17
specimen collection container
receptacle used to collect primary samples

Note 1 to entry: Specimen collection container shall be not toxic to spermatozoa.

Note 2 to entry: If an ejaculate (3.4) can only be collected at sexual intercourse, a non-toxic, Silastic™ condom can

be used. The ejaculate (3.4) shall be transferred to an ejaculate sample container upon receipt by the laboratory;

this shall be noted in the report form.
3.18
sperm concentration
number of spermatozoa per unit volume

Note 1 to entry: Sperm concentration is expressed in millions or thousands/millilitre.

Note 2 to entry: It shall not be confused with sperm density (mass/volume).
3.19
sperm vitality
percentage of vital spermatozoa, independent of their ability to move
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
3.20
total sperm number
calculated total number of spermatozoa in the ejaculate (3.4)

Note 1 to entry: Total sperm number is the sperm concentration (3.18) multiplied by the ejaculate (3.4) volume.

Note 2 to entry: Total sperm number is not the same as sperm concentration (3.18).

3.21
Tygerberg strict criteria

sperm morphology criteria based on the morphology of spermatozoa able to penetrate into and migrate

within cervical mucus
3.22
Teratozoospermia Index
TZI

average number of defective regions (head, neck/midpiece, tail, and/or cytoplasmic droplet) in

abnormal spermatozoa

Note 1 to entry: This index is, by definition, never outside the interval of [1.00;4.00].

4 Staff Training and Competence
4.1 General Aspects

General requirements for staff training and competence are covered in ISO 15189. How these

requirements are applied to human semen analysis is covered here.
4.2 Training
4.2.1 General

Semen examination involves many analytical steps that require operator training to minimize

[7][12][1]
subjectivity in order to provide accurate reliable results .
4.2.2 Training for quantitative assessments

All assessors performing assessments of sperm motility, sperm concentration, sperm vitality and/

or sperm morphology shall receive training using either commercial, in-house or EQA-derived

validated reference materials to ensure that their results conform to the laboratory’s pre-determined

measurement error limits. Without such training staff cannot be expected to be able to provide accurate

or reliable results for these assessments, and participation in EQA schemes is pointless.

[12]

NOTE Effective goal­oriented reiterative training procedures for these assessments have been published

[14]

; a ± 10 % range of measurement error is expected between novices upon completion of their training and the

laboratory’s experienced staff (see also Annex C).
4.2.3 Training for qualitative assessments

Competency training for qualitative assessments, such as viscosity and round cells, shall achieve

agreement between trainee and expert in at least 90 % of cases.
4.2.4 Training for pH assessment

The ability of assessors to read test strips against the comparator scale shall be verified.

4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
4.3 Maintenance of Competence

Ongoing verification of competence shall be demonstrated by all personnel performing these

assessments at regular intervals as defined in the laboratory’s quality framework.

NOTE According to 4.2, the same ± 10 % range of measurement error is expected for ongoing verification of

competence by all trained staff performing these assessments.
5 Semen Characteristics, Sampling and Pre-Examination Handling
5.1 General Characteristics

Examination of the ejaculate is in some important aspects different from investigations of other

human bodily fluids. The subject is expected to accomplish the collection of the ejaculate. Results are

dependent on ejaculation frequency before collection, as well as on the time and temperature before

initiation of investigations. In case of infertility diagnosis, clear reference limits are missing due to the

fact that the desired outcome is dependent on the particular clinical situation of each couple trying to

achieve a pregnancy.
5.2 Physical and Chemical Characteristics

There is no internal homeostatic control in an ejaculate collected in a device for laboratory

investigations. Initially the entire ejaculate is incorporated into a gel-like coagulum that is gradually

degraded (liquefaction) into a still viscous but more water-like liquid. During this process carbon

dioxide evaporates causing a change in pH. Enzymatic degradation of gel components causes a

significant increase in osmotic properties of the liquid surrounding the spermatozoa, which in turn

affects sperm performance.
5.3 Sample Collection and Initial Handling

Sample collection shall, except for some men with, for example, disabled limbs, spinal cord injury or

paraplegia, always be done by the subject. If necessary, the subject’s partner can help with sample

collection. For subjects with ethical or religious objections to masturbation a non-spermotoxic

(Silastic™ ) condom can be used to collect an ejaculate during intercourse. However, this collection

method will result in some loss of the overall sample as it is recovered from the condom. Collection of

ejaculates by coitus interruptus (“withdrawal”) is not recommended as the first, sperm-rich, fraction of

the ejaculate is often lost. Use of lubricants can be necessary by some subjects; such products shall be

[13]
validated as non-toxic to spermatozoa .

After ejaculation, the sample shall be kept as close as possible to 37 °C and never higher; cooling or

warming can cause artefacts and sperm dysfunction. Due to all the changes occurring after ejaculation,

investigations shall start as soon as possible after liquefaction, that typically is completed within

30 min after ejaculation. Incomplete liquefaction at 60 min after ejaculation indicates an abnormality.

Initiation of assessments after completion of liquefaction is best achieved if the ejaculate is collected

near the laboratory. Since the duration and level of sexual arousal experienced by the subject will affect

the ejaculation, sample collection could be best performed in a place chosen by the subject in case of

major difficulty. When an ejaculate is collected outside the lab environment it shall be delivered to the

laboratory, preferably within 30 min, but at least within 60 min (circumstance for ejaculate collection

and transport shall be noted in the report). Nonetheless, considerations of temperature and time to

investigation remain important for the quality and robustness of the examination.

1) Silastic™ is an example of a suitable product available commercially. This information is given for the convenience

of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of this product.

© ISO 2021 – All rights reserved 5
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ISO/FDIS 23162:2021(E)
5.4 Subject Information and Data Collection
5.4.1 Information to be Provided to Subjects

The following information shall be provided to the subject in writing in a language understandable by

the subject and shall include the following:
a) General information:
— Contact information for the laboratory;
— The reason for the investigation if made available from the requester;
— An outline of what will be investigated;

— How results of the laboratory investigations will be communicated to the subject.

b) Ejaculate collection
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 23162
ISO/TC 212
Analyse de base du sperme —
Secrétariat: ANSI
Spécifications et méthodologie
Début de vote:
2021-03-15 analytique
Vote clos le:
Basic semen examination — Specification and test methods
2021-05-10
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 23162:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2021
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ISO/FDIS 23162:2021(F)
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 23162:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Formation et compétence du personnel ...................................................................................................................................... 4

4.1 Aspects généraux .................................................................................................................................................................................. 4

4.2 Formation .................................................................................................................................................................................................... 4

4.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 4

4.2.2 Formation aux évaluations quantitatives ................................................................................................... 4

4.2.3 Formation aux évaluations qualitatives ....................................................................................................... 5

4.2.4 Formation à l’évaluation du pH ........................................................................................................................... 5

4.3 Maintien de la compétence ........................................................................................................................................................... 5

5 Caractéristiques, échantillonnage et manipulation préanalytique du sperme ..................................5

5.1 Caractéristiques générales............................................................................................................................................................ 5

5.2 Caractéristiques physiques et chimiques ......... ................................................................................................................ 5

5.3 Collecte et manipulation initiale de l’échantillon...................................................................................................... 5

5.4 Informations à communiquer au patient et collecte des données ............................................................. 6

5.4.1 Informations à fournir aux patients ................................................................................................................ 6

5.4.2 Collecte des données auprès du patient ...................................................................................................... 6

5.5 Manipulation initiale de l’échantillon ................................................................................................................................. 7

5.6 Essai de toxicité sur les spermatozoïdes .......................................................................................................................... 8

6 Analyses ......................................................................................................................................................................................................................... 8

6.1 Équipements exigés ............................................................................................................................................................................ 8

6.2 Réactifs préparés en interne ....................................................................................................................................................... 9

6.3 Évaluations ................................................................................................................................................................................................. 9

6.3.1 Lancement des évaluations .................................................................................................................................... 9

6.3.2 Évaluation macroscopique ...................................................................................................................................... 9

6.3.3 Microscopie directe de la préparation «fraîche» ...............................................................................10

6.3.4 Évaluation de la motilité des spermatozoïdes.....................................................................................10

6.3.5 Évaluation de la concentration des spermatozoïdes .....................................................................11

6.3.6 Évaluation de l’absence de spermatozoïdes .........................................................................................11

6.3.7 Évaluation de la vitalité des spermatozoïdes .......................................................................................11

6.3.8 Évaluation de la morphologie des spermatozoïdes ........................................................................11

7 Traitement post-analytique et compte rendu d’essai .................................................................................................12

7.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................12

7.2 Calculs et présentation des résultats ................................................................................................................................12

7.2.1 Quantité totale dans l’éjaculat ...........................................................................................................................12

7.2.2 Autres calculs ...................................................................................................................................................................12

7.3 Présentation des résultats .........................................................................................................................................................13

7.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................13

7.3.2 Contenu du compte rendu d’analyse du sperme ...............................................................................13

7.4 Aspects pratiques d’assurance de la qualité ...............................................................................................................14

7.4.1 Contrôle interne de qualité ..................................................................................................................................14

7.4.2 Comparaisons intralaboratoires......................................................................................................................14

7.4.3 Comparaisons interlaboratoires .....................................................................................................................15

Annexe A (informative) Base statistique pour la détermination de l’absence de spermatozoïde ....16

Annexe B (informative) Champ à fort grossissement .......................................................................................................................17

Annexe C (informative) Formation à l’évaluation de la motilité ...........................................................................................18

Annexe D (informative) Diluant pour l’évaluation de la concentration des spermatozoïdes ................21

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ISO/FDIS 23162:2021(F)

Annexe E (informative) Estimation de la dilution adéquate pour l’évaluation de la

concentration des spermatozoïdes ................................................................................................................................................22

Annexe F (informative) Vérification par comparaison de la concordance des évaluations de

deux doublons fournissant des pourcentages ....................................................................................................................23

Annexe G (informative) Vérification par comparaison de la concordance des comptages de

concentration des spermatozoïdes de deux doublons ..............................................................................................25

Annexe H (informative) Évaluation de la vitalité des spermatozoïdes ..........................................................................28

Annexe I (informative) Évaluation de la morphologie des spermatozoïdes ............................................................30

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................33

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ISO/FDIS 23162:2021(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 212, Laboratoires de biologie médicale

et systèmes de diagnostic in vitro.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO/FDIS 23162:2021(F)
Introduction

Le présent document a été élaboré afin de répondre au besoin international de normes pour une

analyse fiable du sperme humain. Les cinq éditions d’un guide de laboratoire sur l’analyse du sperme

humain publiées par l’OMS entre 1980 et 2010 ont donné des recommandations générales pour des

procédures de laboratoire adaptées. Toutefois, même la dernière édition (Organisation mondiale de la

[16]

santé 2010 ) ne constitue pas une Norme technique adéquate pour une utilisation selon l’ISO 15189.

Une Norme technique, établie sur la base des preuves scientifiques les plus pertinentes disponibles et

sur la base d’un consensus mondial sur les procédures de laboratoire les plus susceptibles de donner des

résultats fiables facilitera les démarches pour tout laboratoire cherchant à obtenir une accréditation

pour l’analyse du sperme humain. Les patients, et la science biomédicale en général, pourraient profiter

d’une diminution du nombre de facteurs aléatoires ayant un impact sur l’exactitude des résultats. Sur le

plan clinique, cela pourrait permettre de formuler de meilleurs diagnostics et fournir des principes plus

objectifs de choix entre les différentes stratégies de gestion possibles ou entre les différentes modalités

de traitement possibles. En outre, ces techniques normalisées peuvent servir de méthodes de référence

pour encadrer l’évaluation et la validation de nouvelles méthodes visant à améliorer le diagnostic et le

traitement de l’infertilité.

La préparation préanalytique du sperme humain n’est pas seulement importante pour l’analyse manuelle

de base du sperme, mais l’est aussi pour l’analyse assistée par ordinateur du sperme (CASA, de l’anglais

«Computer-Aided Sperm Analysis»). Une manipulation et une préparation normalisées d’échantillons

de sperme sont essentielles pour la qualité des données obtenues.
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 23162:2021(F)
Analyse de base du sperme — Spécifications et
méthodologie analytique
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie les exigences minimales applicables aux équipements et aux points

critiques des méthodes d’essai pour de bonnes pratiques dans les laboratoires réalisant une analyse de

base du sperme humain obtenu par éjaculation.

Le présent document est applicable à l’ensemble du processus d’analyse de base du sperme, mais aussi à

la préparation de l’échantillon en vue d’une analyse assistée par ordinateur du sperme (CASA).

Le présent document ne s’applique pas aux évaluations post-vasectomie.

NOTE Du fait des implications médico-légales entourant l’évaluation des éjaculats post-vasectomie, la

méthodologie du présent document est selon toute vraisemblance inadéquate pour établir qu’un éjaculat est

totalement «exempt de spermatozoïde» (c’est-à-dire aucun spermatozoïde dans l’éjaculat).

2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 15189, Laboratoires de biologie médicale — Exigences concernant la qualité et la compétence

ISO/TS 20914, Laboratoires de biologie médicale — Recommandations pratiques pour l’estimation de

l’incertitude de mesure
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.1
pipette automatique

pipette de laboratoire courante dotée d’un embout jetable dans laquelle le volume aspiré est déterminé

par le déplacement d’un volume équivalent d’air à l’intérieur d’un espace fermé au sein du corps de la

pipette

Note 1 à l'article: Une pipette automatique ne peut donner des volumes exacts que pour des liquides dont la

viscosité est proche de celle de l’eau.
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ISO/FDIS 23162:2021(F)
3.2
azoospermie
absence totale de spermatozoïde dans l’éjaculat (3.4)

Note 1 à l'article: Le terme «azoospermie» ne désigne pas un diagnostic clinique mais est une description d’un

résultat de laboratoire. Il est difficile de définir l’absence totale de spermatozoïde de manière générale. Étant

donné que seules des parties d’un éjaculat (3.4) peuvent être analysées, la définition moderne repose sur des

calculs de probabilité réalisés à partir des données obtenues lors d’études d’aliquotes aléatoires d’un éjaculat

(3.4) (voir Annexe A).
3.3
CASA
analyse assistée par ordinateur du sperme

analyse automatisée d’éjaculats (3.4) à l’aide d’un équipement utilisant une technologie d’imagerie

Note 1 à l'article: Analyse basée sur l’analyse d’images de séquences vidéo permettant d’obtenir des informations

sur la concentration des spermatozoïdes (3.18) et la motilité des spermatozoïdes, et plus rarement sur la

morphologie des spermatozoïdes.

Note 2 à l'article: Des systèmes CASA sont disponibles dans le commerce, mais il n’existe pas de norme commune

concernant la validation, l’évaluation, la fiabilité des analyses ou les contenus des comptes rendus. Le présent

document ne vise pas à fournir une norme pour l’analyse CASA, bien que les aspects préanalytiques puissent être

également utiles aux développeurs, fabricants et utilisateurs des équipements CASA.

3.4
éjaculat

échantillon de sperme, qui est un mélange de spermatozoïdes et de sécrétions, provenant principalement

des vésicules séminales, de la prostate et des épididymes

Note 1 à l'article: L’éjaculat peut être obtenu de différentes façons, notamment par masturbation, rapport sexuel,

stimulation via des vibrations ou par électro-éjaculation.
3.5
viscosité de l’éjaculat

propriété d’un éjaculat (3.4) décrivant sa résistance à s’écouler comme l’eau après liquéfaction (3.10)

Note 1 à l'article: Le sperme incomplètement liquéfié n’est pas un liquide homogène du fait des teneurs en

structures gélatineuses dans le fluide d’éjaculat.
3.6
champ à fort grossissement

surface d’une lame qui est visible au microscope sous un fort grossissement (x400)

Note 1 à l'article: Il ne s’agit pas d’une surface standard car la taille varie selon le type d’oculaires utilisés

(par exemple, standard ou à large champ) (voir Annexe B).
3.7
immobilité
absence totale de mouvement du flagelle
3.8
comparaison interlaboratoires

organisation, exécution et évaluation de mesurages ou d’essais sur la même entité ou sur des entités

similaires par deux laboratoires ou plus selon des conditions prédéterminées
[SOURCE: ISO/IEC 17043:2010, 3.4]
3.9
spermatozoïde idéal

spermatozoïde présentant une morphologie caractéristique des spermatozoïdes capables de pénétrer

et de progresser dans la glaire cervicale et d’atteindre le site de fécondation
[9] [10]
[SOURCE: Menkveld, et al., 1991, Menkveld et Kruger, 1995 ]
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3.10
liquéfaction

processus de changement de consistance de l’éjaculat (3.4) qui passe d’une consistance de type gel ou

coagulum à une phase liquide

Note 1 à l'article: La liquéfaction se produit du fait d’une dégradation de la propriété de type gel ou coagulum par

une action enzymatique sur les macromolécules.
3.11
motilité des spermatozoïdes sans progression

mouvements du flagelle assurant une propagation du spermatozoïde de moins de 5 µm/s environ

Note 1 à l'article: La longueur normale de la tête est d’environ 5 μm.
3.12
pipette automatique à piston

pipette de laboratoire courante fonctionnant grâce au déplacement d’air assuré par le piston au sein

d’un capillaire, et non par déplacement d’air au sein d’un espace fermé

Note 1 à l'article: Le piston dans l’embout de pipette est en contact direct avec l’échantillon primaire liquide.

Note 2 à l'article: Elle permet d’éviter les erreurs de volume conséquentes avec les liquides visqueux tels que le

sperme.
3.13
motilité des spermatozoïdes avec progression
motilité vers l’avant d’un spermatozoïde d’au moins 5 µm/s

Note 1 à l'article: Voir également motilité des spermatozoïdes à progression lente (3.16) et motilité des

spermatozoïdes à progression rapide (3.14).

Note 2 à l'article: Les spermatozoïdes se déplaçant selon des trajectoires circulaires sont identifiés comme

progressifs selon l’espace parcouru.
3.14
motilité des spermatozoïdes à progression rapide
motilité vers l’avant d’un spermatozoïde d’au moins 25 µm/s
3.15
abstinence sexuelle

période entre la collecte de l’éjaculat (3.4) pour analyse et la dernière éjaculation avant la collecte

Note 1 à l'article: Exprimée en jours ou en heures selon ce qui est approprié par rapport à l’utilisation prévue.

3.16
motilité des spermatozoïdes à progression lente

motilité vers l’avant d’un spermatozoïde d’au moins 5 µm/s mais inférieure à 25 µm/s

3.17
réceptacle de collecte d’échantillon primaire
récipient utilisé pour recueillir des échantillons primaires

Note 1 à l'article: Le réceptacle de collecte d’échantillon primaire ne doit pas être toxique pour les spermatozoïdes.

Note 2 à l'article: Si un éjaculat (3.4) ne peut être collecté que lors d’un rapport sexuel, un préservatif en Silastic™

non toxique peut être utilisé. L’éjaculat (3.4) doit être transféré dans un réceptacle d’échantillon d’éjaculat dès sa

réception par le laboratoire et cela doit être consigné dans le formulaire de compte rendu.

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3.18
concentration des spermatozoïdes
nombre de spermatozoïdes par unité de volume

Note 1 à l'article: La concentration des spermatozoïdes est exprimée en millions ou milliers de spermatozoïdes

par millilitre.

Note 2 à l'article: Elle ne doit pas être confondue avec la masse volumique (masse/volume) du sperme.

3.19
vitalité des spermatozoïdes

pourcentage de spermatozoïdes ayant une bonne vivacité, indépendamment de leur aptitude à se

mouvoir
3.20
nombre total de spermatozoïdes
nombre total de spermatozoïdes dans l’éjaculat (3.4) déterminé par calcul

Note 1 à l'article: Le nombre total de spermatozoïdes est le produit de la concentration des spermatozoïdes (3.18)

et du volume de l’éjaculat (3.4).

Note 2 à l'article: Le nombre total de spermatozoïdes et la concentration des spermatozoïdes (3.18) sont deux

choses différentes.
3.21
critères stricts de Tygerberg

critères de morphologie des spermatozoïdes fondés sur la morphologie des spermatozoïdes capables de

pénétrer et de progresser dans la glaire cervicale
3.22
indice de tératozoospermie
TZI (de l’anglais «teratozoospermia index»)

nombre moyen de régions présentant une anomalie (tête, base de la tête/pièce intermédiaire, flagelle

et/ou gouttelette cytoplasmique) dans les spermatozoïdes anormaux

Note 1 à l'article: Cet indice, par définition, ne se situe jamais en dehors de l’intervalle de [1,00; 4,00].

4 Formation et compétence du personnel
4.1 Aspects généraux

Les exigences générales relatives à la formation et à la compétence du personnel sont traitées dans

l’ISO 15189. La façon d’appliquer ces exigences à l’analyse du sperme humain est couverte par le présent

document.
4.2 Formation
4.2.1 Généralités

L’analyse du sperme implique de nombreuses étapes analytiques qui exigent que l’opérateur ait reçu une

[7]

formation lui permettant de réduire sa subjectivité de sorte à fournir des résultats fiables et exacts

[12][1]
4.2.2 Formation aux évaluations quantitatives

Tous les évaluateurs amenés à réaliser des évaluations de la motilité des spermatozoïdes, de la

concentration des spermatozoïdes, de la vitalité des spermatozoïdes et/ou de la morphologie des

spermatozoïdes doivent se former sur des matériaux de référence validés du commerce, internes

ou issus d’une évaluation externe de la qualité pour garantir que leurs résultats soient conformes

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aux limites d’erreur de mesure prédéterminées du laboratoire. Si le personnel ne reçoit pas cette

formation, il ne peut pas fournir des résultats fiables pour de telles évaluations, et la participation à des

programmes d’évaluation externe de la qualité serait sans intérêt.

NOTE Des procédures de formation itératives axées sur l’objectif efficaces pour ces évaluations ont été

[12][14]

publiées ; une plage d’erreur de mesure de ± 10 % est attendue entre les novices terminant leur formation

et le personnel expérimenté du laboratoire (voir également Annexe C).
4.2.3 Formation aux évaluations qualitatives

La formation aux évaluations qualitatives, telles que les évaluations de viscosité et de cellules rondes,

doit permettre d’atteindre une concordance dans au moins 90 % des cas entre la personne formée et

une personne experte.
4.2.4 Formation à l’évaluation du pH

L’aptitude des évaluateurs à lire des bandelettes d’analyse par comparaison à l’échelle de référence doit

être vérifiée.
4.3 Maintien de la compétence

Une vérification régulière de la compétence de tous les membres du personnel réalisant ces évaluations

doit être effectuée à la fréquence définie dans le cadre de la politique qualité du laboratoire.

NOTE Conformément à 4.2, la même plage d’erreur de mesure de ± 10 % est attendue pour la vérification

régulière de la compétence de tout le personnel formé réalisant ces évaluations.
5 Caractéristiques, échantillonnage et manipulation préanalytique du sperme
5.1 Caractéristiques générales

L’analyse de l’éjaculat diffère sur certains aspects importants des analyses réalisées sur d’autres fluides

corporels humains. Le patient est présumé accomplir la collecte de l’éjaculat. Les résultats dépendent

de la fréquence d’éjaculation avant la collecte, ainsi que de la durée de la période avant le lancement

des analyses et de la température pendant cette période. Dans le cadre d’un diagnostic d’infertilité, il

n’existe pas de limites de référence claires du fait que le résultat attendu dépend de la situation clinique

particulière de chaque couple cherchant à procréer.
5.2 Caractéristiques physiques et chimiques

Il n’existe pas de contrôle homéostatique interne dans un éjaculat collecté dans un réceptacle pour

collecte de sperme. La totalité de l’éjaculat est dans un premier temps incorporée dans un coagulum

de type gel qui est progressivement dégradé (liquéfaction) en un liquide toujours visqueux mais ayant

une fluidité plus proche de celle de l’eau. Au cours de ce processus, du dioxyde de carbone se dégage, ce

qui provoque une modification du pH. La dégradation enzymatique des composants du gel induit une

augmentation significative des propriétés osmotiques du liquide entourant les spermatozoïdes, ce qui a

un impact sur la performance des spermatozoïdes.
5.3 Collecte et manipulation initiale de l’échantillon
La collect
...