ISO 21243:2022
(Main)Radiation protection — Performance criteria for laboratories performing initial cytogenetic dose assessment of mass casualties in radiological or nuclear emergencies — General principles and application to dicentric assay
Radiation protection — Performance criteria for laboratories performing initial cytogenetic dose assessment of mass casualties in radiological or nuclear emergencies — General principles and application to dicentric assay
The purpose of this document is to give an overview of the minimum requirements for performing the dicentric assay with quality control measures using mitogen stimulated peripheral blood lymphocytes for initial assessment of individuals involved in a mass casualty scenario. The dicentric assay is the use of chromosome damage to quickly estimate approximate radiation doses received by individuals in order to supplement the early clinical categorization of casualties. This document focuses on the organizational and operational aspects of applying the dicentric assay in an initial assessment mode. The technical aspects of the dicentric assay can be found in ISO 19238. This document is applicable either to an experienced biological dosimetry laboratory working alone or to a network of collaborating laboratories (as defined in Clause 7).
Radioprotection — Critères de performance pour les laboratoires pratiquant l’estimation dosimétrique préliminaire par cytogénétique en cas d’accident radiologique ou nucléaire affectant un grand nombre de personnes — Principes généraux et application au test dicentrique
Le présent document a pour objectif de fournir une vue d’ensemble des exigences minimales pour réaliser le test dicentrique avec des mesures de qualité en utilisant des lymphocytes du sang périphérique stimulés par un mitogène pour l’estimation dosimétrique préliminaire d’individus impliqués dans un scénario de masse. Le dénombrement des chromosomes dicentriques consiste à utiliser les dommages affectant les chromosomes pour estimer rapidement les doses de rayonnement reçues par des individus, afin de compléter la catégorisation clinique initiale des victimes. Le présent document est axé sur les aspects organisationnels et opérationnels de l’application du dénombrement des chromosomes dicentriques en mode d’estimation préliminaire. Les aspects techniques du dénombrement des chromosomes dicentriques sont décrits dans l’ISO 19238. Le présent document s’applique soit à un laboratoire indépendant expérimenté pratiquant la dosimétrie biologique, soit à un réseau de laboratoires associés (tel que défini à l’Article 7).
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Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21243
Second edition
2022-11
Radiation protection — Performance
criteria for laboratories performing
initial cytogenetic dose assessment
of mass casualties in radiological
or nuclear emergencies — General
principles and application to dicentric
assay
Radioprotection — Critères de performance pour les laboratoires
pratiquant l’estimation dosimétrique préliminaire par cytogénétique
en cas d’accident radiologique ou nucléaire affectant un grand
nombre de personnes — Principes généraux et application au test
dicentrique
Reference number
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Responsibility of the laboratory . 3
4.1 Awareness of this document . 3
4.2 Biological dosimetry request and confidentiality . 3
4.3 Pre-planning . 4
4.4 Responsibility during service . 4
5 Biological dosimetry process in radiological or nuclear mass-casualty incidents .5
6 Emergency response of the lead laboratory . 5
7 Design of a laboratory network .5
7.1 Overview . 5
7.2 Preparedness of the laboratory network . 6
7.3 Laboratory network operation . 6
7.3.1 General . 6
7.3.2 Lead laboratory responsibilities . 7
7.3.3 Associate laboratory responsibilities . 7
8 Expected results . 8
8.1 General . 8
8.2 Whole-body exposure . 8
8.3 Inhomogeneous exposure . 9
9 Quality assurance and quality control . 9
9.1 Overview . 9
9.2 Quality control . 10
9.2.1 General . 10
9.2.2 Quality control procedures . 10
9.2.3 Performance checks of sample transport integrity . 10
9.2.4 Performance checks of sample integrity by the laboratory . 10
9.2.5 Performance checks of instrumentation . 10
9.2.6 Performance checks of sample protocol . 11
9.2.7 Performance checks of exposure categorization . 11
9.2.8 Performance checks of sample scoring . 11
9.2.9 Performance checks of dose and confidence intervals estimation . 11
9.2.10 Performance checks of the generation of reports results . 11
9.2.11 Performance checks of a data security plan . 11
9.2.12 Performance of the network .12
Annex A (informative) Interactions between requestors and biological dosimetry
laboratories .13
Annex B (informative) Guidance for threshold of detection when the dicentric assay is
analysed using manual scoring procedures .15
Annex C (informative) Example group sample report .16
Bibliography .18
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ISO 21243:2022(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 non-governmental, 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 on 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 the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, Subcommittee SC 2,
Radiological protection.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 21243:2008), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— Annex D (Estimates of dose and 95 % confidence limits for selected observations of numbers of
dicentrics and cells) has been removed;
— in 8.1, General: the number of cells to be scored has been moved to Annex B;
— in 8.2, Whole body exposure: addition of a description of when not to assume an acute exposure by
looking at the variance/mean and a phrase stating that for low LET radiation doses below ~0.3Gy,
linearity can be assumed (as with high LET).
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.
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ISO 21243:2022(E)
Introduction
The potential for nuclear and radiological emergencies involving mass casualties from accidental or
malicious acts recommends generic procedures for initial dose assessment to help the development of
medical response capabilities. A mass-casualty incident is defined here as an event that exceeds the
local medical resources. Biological dosimetry, based on cytogenetic analysis using the dicentric assay,
typically applied for accidental dose assessment, has been defined in ISO 19238. Initial assessment refers
to an expedited version of the dicentric assay that evaluates chromosome damage in a small number of
cells and would be used in an emergency situation where rapid analysis is needed. This results in an
estimated dose with high uncertainty but allows for exposure categorization. This document focuses
on the use of the dicentric assay for initial cytogenetic analysis in the case of mass-casualty incidents.
Many of the concepts discussed here can be applied to other biological dosimetry methods. The initial
dose evaluation/categorization performed according to this document can be complemented by a more
detailed analysis to reduce uncertainties according to ISO 19238 recommendations.
After a large-scale radiation emergency or malevolent act involving radioactive materials, physicians
are primarily concerned with preserving life and evaluating medical signs and symptoms for early
treatment decisions. It is expected that patients have already been assessed clinically and triaged on
the basis of any prodromal signs and symptoms of overexposure plus available information concerning
their involvement in the incident. In this early-response phase of a radiological or nuclear emergency,
the purpose of cytogenetic assessment is to quickly estimate the absorbed radiation dose for each
referred patient to supplement such early clinical assessment.
The role of this cytogenetic assessment is to confirm whether displayed symptoms can be attributed
to radiation exposure or due to an unrelated cause. It is expected that the cytogenetic report be
sufficiently informative to provide guidance to medical staff as they proceed with clinical management
of the patients. This management can potentially include expedited identification of: (1) concerned,
but not radiation-exposed public, through provision of advice and reassurance; (2) low/moderately
irradiated patients, who do not need out-patient observation or clinical intervention; and (3) highly
irradiated patients requiring active treatment for potentially life-threatening injury through optimized
use of limited medical resources.
Several clinical triage systems have been developed in which irradiated patients are allocated to dose
ranges (or acute-radiation-sickness response categories) based on the severity of prodromal symptoms
that correspond with mild to very severe injuries. Enough experience in using clinical triage schemes
(e.g. from Chernobyl) has been gained to show that the early sorting of persons into these dose or
response category cohorts was adequate for the emergency planning of the patients’ management.
However, as time progresses clinicians are looking for more accurate estimations of doses both in the
low-dose range, where irradiated persons require counselling on risks of late stochastic effects, and
also for higher doses, for anticipating the shorter-term sequelae of severe tissue reactions.
It should be noted that the initial clinical triage interprets the symptoms in terms of the early phase
response to partial or whole-body exposure. Protracted and fractionated exposures need higher doses
in order to produce the same severity of responses.
It is expected that the cytogenetic methods achieve an initial estimate of dose or response category that
is quantitatively more precise than the clinically derived categories, and take into account any evidence
that the exposure might not have been received acutely or to the whole body. It is expected that the
need for precision be set against the competing requirement for expedited results and it is necessary
that this judgement be made at the time of the event. This will depend on the anticipated number of
patients, the surge capacity of the laboratory and the rate at which the blood samples are received by
the laboratory.
Expert cytogenetic biological dosimetry laboratories typically function to support national radiation
protection programmes and emergency response schemes. Several of these national cytogenetic
biological dosimetry laboratories have independently and successfully performed initial dose
assessment in actual and simulated mass-casualty incidents. Their approaches included pre-planning,
reagent stockpiling, simplified sample processing, automation, as well as modifying some of the
ISO 19238 scoring criteria. Several of these national cytogenetic biological dosimetry laboratories
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ISO 21243:2022(E)
have established networks of supplementary, satellite cytogenetic laboratories, both nationally as
well as internationally. Building upon their experience, this document is intended to define criteria for
performing quality-assured initial assessment of radiation dose using cytogenetic methods.
The primary purpose of this document is to provide a guideline to all biological dosimetry laboratories
for performing the dicentric assay for initial dose assessment using documented and validated
procedures. Secondly, it can facilitate the involvement of cytogenetic biological dosimetry networks
to increase analysis capacity while ensuring dose estimates provided by the network laboratories
are valid. Finally, it is expected that laboratories that are newly commissioned to carry out the initial
cytogenetic analysis conform to this document in order to ensure reproducible and accurate dose
assessments.
This document is written outlining the procedures for the dicentric assay specific to initial biological
dosimetry assessments for potential overexposures involving mass radiological/nuclear casualties.
These procedures can also be applied to other biological dosimetry methods such as the cytokinesis
blocked micronucleus (CBMN) assay as described in ISO 17099. If appropriate, semi-/automation
procedures can be included in the process as long as they have been well validated and described by
the laboratory applying them. The criteria for selecting the level of scoring usually depends on the
application of the results (e.g. medical management, radiation-protection management, record keeping
and medical/legal requirements). For example, selected cases can have more cells analysed to produce
a more accurate evaluation of high partial-body exposure; secondly, doses can be estimated for persons
exposed to doses below the threshold for acute tissue reactions, by using the ISO 19238 criteria. These
latter data also assist in counselling for the risk of late stochastic disease.
Part of the information presented in this document can be found in other international guidelines
and scientific publications, primarily in ISO 19238 and the 2011 of International Atomic Energy
[1]
Agency’s EPR-Biodosimetry publication . However, this document details and standardizes the
quality assurance and quality control of performance criteria for cytogenetic assessment of individual
exposures in radiological or nuclear mass casualty events. This document is generally compliant with
[2]
ISO/IEC 17025 , with particular consideration given to the specific needs of initial biodosimetry.
The expression of uncertainties in dose estimations given in this document conforms with the
[3] [4]
ISO Guide 98 and ISO 5725 (all parts) .
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Radiation protection — Performance criteria for
laboratories performing initial cytogenetic dose
assessment of mass casualties in radiological or nuclear
emergencies — General principles and application to
dicentric assay
1 Scope
The purpose of this document is to give an overview of the minimum requirements for performing the
dicentric assay with quality control measures using mitogen stimulated peripheral blood lymphocytes
for initial assessment of individuals involved in a mass casualty scenario. The dicentric assay is the
use of chromosome damage to quickly estimate approximate radiation doses received by individuals in
order to supplement the early clinical categorization of casualties.
This document focuses on the organizational and operational aspects of applying the dicentric assay in
an initial assessment mode. The technical aspects of the dicentric assay can be found in ISO 19238.
This document is applicable either to an experienced biological dosimetry laboratory working alone or
to a network of collaborating laboratories (as defined in Clause 7).
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 for 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 19238, Radiological protection — Performance criteria for service laboratories performing biological
dosimetry by cytogenetics
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 19238 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
absorbed dose
D
differential quotient of ε with respect to m, where ε is the mean energy imparted by ionizing radiation
to matter of mass m:
dε
D=
dm
Note 1 to entry: The gray is a special name for joule per kilogram and is to be used as the coherent SI unit for
absorbed dose.
[SOURCE: ISO/IEC 80000-10, 10.81.1]
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ISO 21243:2022(E)
3.2
associate laboratory
laboratory that has previously been validated through proficiency testing (3.13) and is prepared to be
contacted for assistance when the capacity of the lead laboratory is exceeded
3.3
biological dosimetry
assessment of the absorbed dose of ionizing radiation using indicators found in biological material,
particularly peripheral blood
3.4
calibration curve
graphical or mathematical description of the dose-effect relationship derived by the in vitro (3.10)
irradiation of blood samples to known physically delivered doses, and the uncertainties associated
with these
Note 1 to entry: The curve is used to determine, by interpolation, the absorbed dose to a potentially exposed
individual.
3.5
chromosome aberration
change in the normal structure of a chromosome involving both chromatids of a single chromosome at
the same locus as observed in metaphase
3.6
cytogenetics
study of the structure of chromosomes
3.7
deterministic effect
biological (health) effect of radiation for which a threshold level of dose exists above which the severity
of the effect is greater for a higher dose
[SOURCE: IAEA. IAEA Safety Glossary: 2018 edition. Vienna: IAEA, 2019]
3.8
fractionated exposure
exposure to ionizing radiation that has been divided into smaller exposures separated in time
3.9
inhomogeneous exposure
exposure that is not received uniformly over the whole body or is received only by part of the body
3.10
in vitro
technique performed in a controlled environment outside of a living organism
3.11
lead laboratory
designated laboratory primarily responsible to lead the coordination of the biodosimetric response in
an emergency
Note 1 to entry: Previously referred to as a reference laboratory.
3.12
network
group of lead and associate cytogenetic laboratories trained and prepared to jointly respond to a
large-scale radiological or nuclear emergency requiring biological dosimetry (3.3)
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3.13
proficiency test
evaluation of participant performance against pre-established criteria by means of inter-laboratory
comparisons
3.14
prodromal
early signs and symptoms indicative of the imminent development of the full manifestation of a disease
or illness, in this case related to radiation exposure
EXAMPLE Diarrhea, nausea, vomiting.
3.15
protracted
dose received over a long period of time
3.16
ring
aberrant circular chromosome resulting from the joining of two breaks within one chromosome
Note 1 to entry: Rings can be centric or acentric.
3.17
stochastic effect
radiation induced health effect, the probability of occurrence of which is greater for a higher radiation
dose and which severity, if it occurs, is independent of dose
Note 1 to entry: Stochastic effects may be somatic effects or hereditary effects, and generally occur without a
threshold level of dose. Examples include solid cancers and haematologic cancers (leukaemia and lymphoma).
[SOURCE: IAEA. IAEA Safety Glossary: 2018 edition. Vienna: IAEA, 2019. 278]
4 Responsibility of the laboratory
4.1 Awareness of this document
It is necessary that local, state, and federal governments’ health care providers and facilities be aware
of the existence of the cytogenetic biological dosimetry programme for individual dose assessment
in radiological or nuclear mass casualty events as established in this document. This is critical for
the laboratory to be able to receive blood samples promptly and thereby provide an initial biological
dosimetry response within the time frame that is clinically useful in order to mitigate the acute health
effects. Qualified laboratories and health care facilities should ensure their organizations, roles and
responsibilities are well defined within radiation emergency concepts of operations at local and
national levels.
4.2 Biological dosimetry request and confidentiality
Biological dosimetry investigations made by lead or associate laboratories shall be undertaken
in accordance with the national regulations regarding confidentiality. This normally includes the
maintenance of confidentiality of the patient’s identity and medical data.
This requirement extends to
a) all written, electronic or verbal communications between the laboratory(ies) and the person or
organization requesting the analysis and receiving the report,
b) protection of confidential information held within the organization where the laboratory is located,
and
c) electronic record management.
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ISO 21243:2022(E)
Users with different access restrictions should have different privileges within the system as
appropriate. The laboratory head assigns rights and access restrictions to the rest of the laboratory.
4.3 Pre-planning
Qualified laboratories shall be organized and operate in such a way that, upon receiving a request from
the state/health care facility/hospital for biological dosimetry response, they can quickly and efficiently
provide initial individual dose estimates. The laboratory’s organization shall be clearly predefined and
documented.
Each laboratory shall be responsible for
a) maintaining documentation, which includes the following:
1) an instruction sheet to be sent to the local, regional, national health-care facilities describing
blood drawing requirements and shipping procedures (see ISO 19238:2014, Annex A);
2) a questionnaire that shall elicit patient consent (if required) and information on whole or
partial body exposure, source and quality of the radiation, circumstances of the exposure,
exposure location (country, city, company, etc.), date and time of exposure, previous
occupational or medical exposures to radiation, intake of pharmaceuticals, infection, smoking
habits, and significant exposures to any other DNA damaging agents (such as organic solvents
or heavy metals) (see ISO 19238:2014, Annex B) or any other relevant information regarding
the suspected or confirmed exposure;
b) maintaining a stockpile of its own reagents or having immediate access to reagents and supplies
from a local, state or national stockpile or commercial entity for receiving blood samples, culturing
lymphocytes, preparing metaphase spreads and analysing samples for cytogenetic biological
dosimetry; these include general laboratory supplies as well as reagents and supplies specific to
cytogenetic protocols;
c) maintaining the anonymity of samples. To avoid the identification of the patient while guaranteeing
the traceability of the analysis, the blood samples should be coded upon arrival in the laboratory.
The coding is performed in an unambiguous way according to a standard procedure. The same
code shall be used for all the stages of the analysis. The code is assigned by a designated person.
The decoding, interpretation of results and compiling of the report shall also be performed by a
designated person. If it is required to share a sample, the same code shall be used by all associate
laboratories and for communication between them.
[6]
d) considering to join a network for assistance in case of a large scale emergency situation .
4.4 Responsibility during service
Qualified laboratories shall be responsible for
a) providing the following to local, regional, national health-care facilities:
1) guidance on the appropriateness of the biological dosimetry assay,
2) information on the laboratory’
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21243
Deuxième édition
2022-11
Radioprotection — Critères de
performance pour les laboratoires
pratiquant l’estimation dosimétrique
préliminaire par cytogénétique
en cas d’accident radiologique ou
nucléaire affectant un grand nombre
de personnes — Principes généraux et
application au test dicentrique
Radiation protection — Performance criteria for laboratories
performing initial cytogenetic dose assessment of mass casualties
in radiological or nuclear emergencies — General principles and
application to dicentric assay
Numéro de référence
ISO 21243:2022(F)
© ISO 2022
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ISO 21243:2022(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 21243:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Responsabilité du laboratoire . 3
4.1 Sensibilisation au présent document . 3
4.2 Demande de dosimétrie biologique et confidentialité . 4
4.3 Planification préalable. 4
4.4 Responsabilité pendant le service . 5
5 Procédure de dosimétrie biologique en cas d’incident radiologique ou nucléaire
impliquant un très grand nombre de victimes . 5
6 Intervention d’urgence du laboratoire de référence . 5
7 Constitution d’un réseau de laboratoires . 6
7.1 Généralités . 6
7.2 Préparation du réseau de laboratoires . 7
7.3 Fonctionnement du réseau de laboratoires . 7
7.3.1 Généralités . 7
7.3.2 Responsabilités du laboratoire de référence . 7
7.3.3 Responsabilités des laboratoires associés . 8
8 Résultats attendus . 9
8.1 Généralités . 9
8.2 Exposition du corps entier . 9
8.3 Exposition non homogène . 10
9 Assurance qualité et contrôle qualité .10
9.1 Généralités . 10
9.2 Contrôle qualité . 11
9.2.1 Généralités . 11
9.2.2 Procédures de contrôle qualité . 11
9.2.3 Contrôle de performance du transport des prélèvements . 11
9.2.4 Contrôle de performance de l’intégrité des prélèvements par le laboratoire . 11
9.2.5 Contrôle de performance de l’appareillage . 11
9.2.6 Contrôle de performance des protocoles expérimentaux .12
9.2.7 Contrôles de performance de la catégorisation de l’exposition.12
9.2.8 Contrôle qualité de la performance du dénombrement.12
9.2.9 Contrôle de performance de l’estimation de la dose et des intervalles de
confiance .12
9.2.10 Contrôle de performance du rapport d’expertise .12
9.2.11 Contrôle de performance d’un plan de sécurité des données .12
9.2.12 Performance du réseau . 13
Annexe A (informative) Interactions entre demandeurs et laboratoires de dosimétrie
biologique .14
Annexe B (informative) Recommandations relatives au seuil de détection lorsque le test
dicentrique est réalisé en comptage .16
Annexe C (informative) Exemple de rapport d’estimation de dose pour plusieurs
échantillons .17
Bibliographie .19
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ISO 21243:2022(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 attirée 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 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 21243:2008), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— l’Annexe D (Estimations de dose et des limites de l’intervalle de confiance à 95 % pour les observations
sélectionnées des nombres de dicentriques et de cellules) a été supprimée;
— en 8.1, Généralités: le nombre de cellules observées a été transféré dans l’Annexe B;
— en 8.2, Exposition du corps entier: ajout d’une description du cas où il ne faut pas présumer une
exposition aiguë en examinant la variance/moyenne et d’une phrase indiquant que pour les doses
inférieures à ~ 0,3 Gy pour les rayonnements de faible TLE, une linéarité peut être présumée
(comme pour les rayonnements de TLE élevé).
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.
iv
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ISO 21243:2022(F)
Introduction
En cas d’urgences nucléaires et radiologiques après des actes malveillants ou accidentels impliquant
un très grand nombre de victimes, il est recommandé d’élaborer des procédures génériques pour
l’estimation dosimétrique préliminaire, afin de faciliter les capacités de prise en charge médicale.
Un accident de masse est défini dans la présente Norme internationale comme un événement dépassant
les ressources médicales locales. La dosimétrie biologique, basée sur une analyse cytogénétique
utilisant le dénombrement des chromosomes dicentriques, habituellement employée pour l’estimation
dosimétrique en cas de surexposition accidentelle, a été définie dans l’ISO 19238. L’estimation
préliminaire fait référence à une version accélérée du dénombrement des chromosomes dicentriques
qui évalue les dommages affectant les chromosomes dans un petit nombre de cellules et qui serait
utilisée dans une situation d’urgence où une analyse rapide est nécessaire. Il en résulte une estimation
dosimétrique avec une incertitude élevée, mais qui permet de catégoriser les personnes exposées.
Le présent document est axé sur l’utilisation du dénombrement des chromosomes dicentriques
pour une analyse cytogénétique préliminaire en cas d’incidents affectant un très grand nombre de
personnes. De nombreux concepts abordés ici peuvent être appliqués à d’autres méthodes de dosimétrie
biologique. L’évaluation/catégorisation initiale des doses effectuée conformément au présent document
peut être complétée par une analyse plus détaillée afin de réduire les incertitudes conformément aux
recommandations de l’ISO 19238.
Après une situation d’urgence ou un acte malveillant ayant entraîné une irradiation à grande échelle
par des matières radioactives, la principale préoccupation des médecins est la préservation de la vie
et l’évaluation des signes et symptômes cliniques afin de décider rapidement d’un traitement précoce.
Les patients devraient avoir déjà fait l’objet d’une évaluation clinique et d’un tri basé d’une part sur les
signes et symptômes prodromiques d’une surexposition et sur les informations relatives à l’implication
des patients dans l’accident. Au cours de cette première phase de réponse à une urgence radiologique
ou nucléaire, l’objectif de l’estimation cytogénétique est d’estimer rapidement la dose de rayonnement
ionisant absorbée pour chaque patient concerné, afin de compléter cette première évaluation clinique.
Le rôle de cette estimation cytogénétique est de confirmer si les symptômes observés peuvent
être attribués à une irradiation ou à une cause non liée. Les résultats de la cytogénétique devraient
contenir suffisamment d’informations pour conseiller le personnel médical lorsqu’il procède à la prise
en charge clinique des patients. Cette prise en charge peut potentiellement inclure l’identification
accélérée: (1) du public non exposé aux rayonnements, par des conseils et du réconfort; (2) des patients
faiblement/modérément irradiés qui ne nécessitent pas d’observation ambulatoire ni de traitement
spécialisé; et (3) des patients fortement irradiés nécessitant un traitement actif pour des blessures
engageant potentiellement le pronostic vital et l’utilisation optimisée de ressources médicales limitées.
Plusieurs systèmes de tri clinique ont été développés dans lesquels les patients irradiés sont classés
dans des gammes de doses (ou des catégories de réponse en termes de syndrome aigu d’irradiation)
selon la gravité des symptômes prodromiques qui correspondent à des blessures de bénignes à
très graves. Une expérience suffisante a été acquise dans les schémas de tri clinique (par exemple à
Tchernobyl) pour démontrer qu’un tri précoce des personnes dans ces groupes de catégories de doses
ou de réponses était adéquat pour planifier la prise en charge d’urgence des patients. Néanmoins,
au fil du temps, les médecins souhaitent disposer d’estimations plus précises des doses, aussi bien
dans la gamme des doses faibles nécessitant une information des personnes sur les risques d’effets
stochastiques tardifs, que pour les doses plus élevées, afin d’anticiper les conséquences à court terme
des réactions graves des tissus.
Il convient de noter que le tri clinique initial interprète les symptômes en termes de première
intervention en cas d’irradiation partielle ou totale du corps. Des expositions prolongées et fractionnées
nécessitent des doses plus élevées pour produire des réponses de gravité équivalente.
Les méthodes cytogénétiques devraient permettre d’obtenir une estimation préliminaire de la dose
ou de la catégorie de réponses qui est quantitativement plus précise que les catégories déduites
cliniquement, et de prendre en compte toute preuve que l’exposition n’a pas été reçue en aigu ou sur
la totalité du corps. Le besoin de précision devra être mis en balance avec l’exigence de résultats rapides
et il est nécessaire que cette estimation soit faite au moment de l’événement en fonction du nombre
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prévu de patients, de la capacité du laboratoire à faire face à la demande et de la rapidité avec laquelle
les échantillons de sang sont transmis au laboratoire.
La fonction des laboratoires experts en dosimétrie biologique par cytogénétique est généralement
de supporter les programmes nationaux de radioprotection et les plans d’intervention d’urgence.
Plusieurs laboratoires nationaux pratiquant la dosimétrie biologique par cytogénétique ont effectué
individuellement et avec succès une estimation dosimétrique préliminaire au cours d’incidents
réels ou simulés affectant un très grand nombre de personnes. Leurs approches comprenaient
une planification préliminaire, le stockage de réactifs, un traitement simplifié des échantillons,
une automatisation et une modification de certains des critères de dénombrement spécifiés dans
l’ISO 19238. Plusieurs de ces laboratoires nationaux de dosimétrie biologique par cytogénétique ont
constitué des réseaux de laboratoires de dosimétrie biologique satellites complémentaires, aussi bien
à l’échelle nationale qu’internationale. En se fondant sur leur expérience, le présent document a pour
objet de définir des critères de qualité pour la réalisation d’une estimation préliminaire de la dose de
rayonnements reçue en utilisant les méthodes cytogénétiques.
Le présent document a pour objectif premier de fournir les lignes directrices pour tous les laboratoires
de dosimétrie biologique leur permettant de pratiquer le dénombrement des chromosomes dicentriques,
en vue d’une estimation dosimétrique préliminaire, en utilisant des procédures documentées et
validées. Elle peut, en second lieu, faciliter l’implication de réseaux de dosimétrie biologique par
cytogénétique pour accroître la capacité d’analyse tout en assurant la validité des estimations de dose
fournies par les laboratoires du réseau. Enfin, il est attendu que les laboratoires qui ont été récemment
désignés pour pratiquer l’analyse cytogénétique préliminaire se conforment au présent document pour
assurer la reproductibilité et la fiabilité des estimations de dose.
Le présent document décrit les procédures relatives au dénombrement des chromosomes dicentriques
spécifiques aux estimations initiales de dosimétrie biologique pour les surexpositions potentielles en
cas d’accident radiologique ou nucléaire affectant un très grand nombre de personnes. Ces procédures
peuvent également être appliquées à d’autres méthodes de dosimétrie biologique comme le test des
micronoyaux avec blocage de la cytodiérèse (CBMN) décrit dans l’ISO 17099. Le cas échéant, des
procédures de semi-automatisation peuvent être incluses dans le processus pour autant qu’elles
aient été validées et décrites par le laboratoire qui les applique. Les critères de sélection du niveau
de dénombrement dépendent le plus souvent des applications des résultats (par exemple prise en
charge médicale, management de la radioprotection, enregistrement et exigences médico-légales).
Par exemple, un plus grand nombre de cellules peuvent être analysées dans les cas sélectionnés pour
obtenir une estimation plus précise d’une exposition élevée et partielle du corps; puis les doses peuvent
être estimées pour les personnes ayant été exposées à des doses inférieures au seuil provoquant
des réactions aiguës des tissus, en utilisant les critères de l’ISO 19238. Ces dernières données sont
également utiles pour informer sur le risque de maladie stochastique ultérieure.
Une partie des informations présentées dans le présent document figure dans d’autres guides
et publications scientifiques internationales, et principalement dans l’ISO 19238 et dans la
[1]
publication EPR-Biodosimetry 2011 de l’Agence Internationale de l’Énergie Atomique. Néanmoins,
le présent document développe et normalise l’assurance qualité et le contrôle qualité des critères
de performance pour l’estimation cytogénétique des expositions individuelles en cas d’événements
radiologiques ou nucléaires impliquant un très grand nombre de personnes. Il concorde en général avec
[2]
l’ISO/IEC 17025 , avec une attention particulière portée aux besoins spécifiques de la biodosimétrie
initiale. L’expression des incertitudes dans les estimations de dose indiquées dans le présent document
[3] [4]
est conforme au Guide ISO 98 et à l’ISO 5725 (toutes les parties) .
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NORME INTERNATIONALE ISO 21243:2022(F)
Radioprotection — Critères de performance pour les
laboratoires pratiquant l’estimation dosimétrique
préliminaire par cytogénétique en cas d’accident
radiologique ou nucléaire affectant un grand nombre de
personnes — Principes généraux et application au test
dicentrique
1 Domaine d’application
Le présent document a pour objectif de fournir une vue d’ensemble des exigences minimales pour
réaliser le test dicentrique avec des mesures de qualité en utilisant des lymphocytes du sang
périphérique stimulés par un mitogène pour l’estimation dosimétrique préliminaire d’individus
impliqués dans un scénario de masse. Le dénombrement des chromosomes dicentriques consiste à
utiliser les dommages affectant les chromosomes pour estimer rapidement les doses de rayonnement
reçues par des individus, afin de compléter la catégorisation clinique initiale des victimes.
Le présent document est axé sur les aspects organisationnels et opérationnels de l’application
du dénombrement des chromosomes dicentriques en mode d’estimation préliminaire. Les aspects
techniques du dénombrement des chromosomes dicentriques sont décrits dans l’ISO 19238.
Le présent document s’applique soit à un laboratoire indépendant expérimenté pratiquant la dosimétrie
biologique, soit à un réseau de laboratoires associés (tel que défini à l’Article 7).
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 19238, Radioprotection — Critères de performance pour les laboratoires de service pratiquant la
dosimétrie biologique par cytogénétique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l'ISO 19238 ainsi que les 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/ .
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3.1
dose absorbée
D
quotient différentiel de ε par rapport à m, où ε est l’énergie moyenne communiquée par un rayonnement
ionisant à une matière de masse m:
dε
D=
dm
Note 1 à l'article: Le gray est un nom spécial pour le joule par kilogramme à utiliser comme unité SI cohérente
de dose absorbée.
[SOURCE: ISO/IEC 80000-10, 10.81.1]
3.2
laboratoire associé
laboratoire préalablement validé par des essais d’aptitude (3.13) et prêt à être contacté pour fournir
une assistance lorsque la capacité du laboratoire de référence est dépassée
3.3
dosimétrie biologique
méthode d’estimation de la dose absorbée de rayonnements ionisants par l’analyse d’indicateurs
présents dans du matériel biologique, notamment le sang périphérique
3.4
courbe de calibration
description graphique ou mathématique de la relation effet-dose construite à partir de l’irradiation
in vitro (3.10) d’échantillons de sang à des doses connues appliquées physiquement, et les incertitudes
associées à celles-ci
Note 1 à l'article: La courbe est utilisée pour déterminer, par interpolation, la dose absorbée par un individu
potentiellement exposé.
3.5
aberration chromosomique
modification de la structure normale d’un chromosome impliquant le même locus sur les deux
chromatides d’un même chromosome observé en métaphase
3.6
cytogénétique
étude de la structure des chromosomes
3.7
effet déterministe
effet (sanitaire) biologique des rayonnements pour lequel il existe un niveau de dose seuil au-dessus
duquel la gravité de l’effet augmente avec la dose
[SOURCE: AIEA, Glossaire de sûreté de l’AIEA: édition 2018. Vienne: AIEA, 2019]
3.8
exposition fractionnée
exposition à un rayonnement ionisant caractérisée par de plus courtes expositions séparées dans le
temps
3.9
exposition non homogène
exposition qui n’est pas reçue uniformément sur tout le corps ou qui n’est reçue que par une partie du
corps
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3.10
in vitro
technique pratiquée dans un environnement contrôlé en dehors d’un organisme vivant
3.11
laboratoire de référence
laboratoire désigné comme principal responsable de la coordination des laboratoires de dosimétrie
biologique intervenant en cas d’urgence
Note 1 à l'article: Anciennement dénommé laboratoire de référence.
3.12
réseau
groupe de laboratoires de cytogénétique qualifiés et associés, formés et préparés à intervenir
conjointement en cas d’accident radiologique ou nucléaire de grande échelle nécessitant une dosimétrie
biologique (3.3)
3.13
essai d’aptitude
évaluation de la performance d’un participant par rapport à des critères préétablis au moyen
de comparaisons interlaboratoires
3.14
prodromique
signes et symptômes précoces indicatifs du développement imminent de la manifestation complète
d’une pathologie ou d’une affection, dans ce cas liée à l’exposition aux rayonnements
EXEMPLE Diarrhée, nausées, vomissements.
3.15
chronique
dose reçue sur une longue période
3.16
anneau
chromosome circulaire aberrant résultant de la jonction de deux points de cassure d’un même
chromosome
Note 1 à l'article: Les anneaux peuvent être centriques ou acentriques.
3.17
effet stochastique
effet sanitaire des rayonnements dont la probabilité est proportionnelle à la dose et dont la gravité
est indépendante de la dose
Note 1 à l'article: Les effets stochastiques peuvent être somatiques ou héréditaires et apparaissent généralement
sans niveau de dose seuil. Ce sont par exemple diverses formes de cancer et de leucémie.
[SOURCE: AIEA, Glossaire de sûreté de l’AIEA: édition 2018. Vienne: AIEA, 2019. 278]
4 Responsabilité du laboratoire
4.1 Sensibilisation au présent document
Il est important que les responsables de soins et les structures de santé à l’échelle locale, nationale
et fédérale aient connaissance de l’existence du programme de dosimétrie biologique par cytogénétique
pour l’estimation des doses individuelles en cas d’événement radiologique ou nucléaire affectant un
très grand nombre de personnes, comme indiqué dans le présent document. Ce point est essentiel pour
que le laboratoire puisse recevoir rapidement les échantillons de sang et fournir ainsi une estimation
préliminaire de dosimétrie biologique adaptée au délai cliniquement compatible pour prendre en
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compte les effets aigus de l’irradiation. Il convient que les laboratoires qualifiés et les structures de
santé s’assurent que leurs organisations, rôles et responsabilités sont bien définis dans le déroulement
des opérations en cas d’urgence radiologique aux niveaux local et national.
4.2 Demande de dosimétrie biologique et confidentialité
Les expertises de dosimétrie biologique pratiquées par des laboratoires de référence ou associés
doivent être effec
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.