Radiological protection -- Performance criteria for service laboratories performing biological dosimetry by cytogenetics

ISO 19238:2014 provides criteria for quality assurance and quality control, evaluation of the performance, and the accreditation of biological dosimetry by cytogenetic service laboratories. ISO 19238:2014 addresses a) the confidentiality of personal information, for the customer and the service laboratory, b) the laboratory safety requirements, c) the calibration sources and calibration dose ranges useful for establishing the reference dose-effect curves that contribute to the dose estimation from chromosome aberration frequency and the minimum resolvable doses, d) the scoring procedure for unstable chromosome aberrations used for biological dosimetry, e) the criteria for converting a measured aberration frequency into an estimate of absorbed dose, f) the reporting of results, g) the quality assurance and quality control, h) informative annexes containing sample instructions for customer, sample questionnaire, sample of report, fitting of the low dose-response curve by the method of maximum likelihood and calculating the error of dose estimate, odds ratio method for cases of suspected exposure to a low dose, and sample data sheet for recording aberrations.

Radioprotection -- Critères de performance pour les laboratoires de service pratiquant la dosimétrie biologique par cytogénétique

L'ISO 19238:2014 fournit des critčres pour l'assurance de la qualité et le contrôle de la qualité, l'évaluation des performances et l'accréditation des laboratoires de service pratiquant la dosimétrie biologique par cytogénétique. L'ISO 19238:2014 porte sur a) la confidentialité des informations personnelles pour le demandeur et le laboratoire de service, b) les exigences de sécurité du laboratoire, c) les sources d'étalonnage et les gammes de doses d'étalonnage utiles pour établir les courbes dose-effet de référence qui contribuent ŕ l'estimation de dose ŕ partir de la fréquence des aberrations chromosomiques, et les doses minimum détectables, d) la procédure de dénombrement des aberrations chromosomiques instables utilisées pour la dosimétrie biologique, e) les critčres pour convertir une fréquence mesurée d'aberrations en une estimation de dose absorbée, f) la présentation des résultats, g) l'assurance de la qualité et le contrôle de la qualité, h) les annexes informatives contenant des exemples: d'instructions pour le client, de questionnaire, de rapport, d'ajustement de la courbe dose-réponse aux faibles doses par la méthode du maximum de vraisemblance et en tenant compte de l'erreur de l'estimation de dose, de méthode du rapport des odds pour les cas d'exposition suspectée ŕ une faible dose, et de tableau type pour le dénombrement des aberrations chromosomiques.

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Published
Publication Date
26-Jan-2014
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Start Date
14-Dec-2020
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ISO 19238:2014 - Radiological protection -- Performance criteria for service laboratories performing biological dosimetry by cytogenetics
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ISO 19238:2014 - Radioprotection -- Criteres de performance pour les laboratoires de service pratiquant la dosimétrie biologique par cytogénétique
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19238
Second edition
2014-02-01
Radiological protection —
Performance criteria for service
laboratories performing biological
dosimetry by cytogenetics
Radioprotection — Critères de performance pour les laboratoires de
service pratiquant la dosimétrie biologique par cytogénétique
Reference number
ISO 19238:2014(E)
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19238:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014

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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19238:2014(E)
Contents Page

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

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

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

2 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Dicentric assay ........................................................................................................................................................................................................ 3

4 Responsibility of the customer .............................................................................................................................................................. 3

5 Responsibility of the service laboratory...................................................................................................................................... 4

5.1 Setup and sustainment of the QA program ..................................................................................................................... 4

5.2 Responsibility during service ..................................................................................................................................................... 4

6 Confidentiality of personal information ...................................................................................................................................... 5

6.1 Overview ...................................................................................................................................................................................................... 5

6.2 Applications of the principle of confidentiality .......................................................................................................... 5

7 Laboratory safety requirements .......................................................................................................................................................... 6

7.1 Overview ...................................................................................................................................................................................................... 6

7.2 Microbiological safety requirements ................................................................................................................................... 6

7.3 Chemical safety ....................................................................................................................................................................................... 6

7.4 Optical safety requirements ........................................................................................................................................................ 8

7.5 Safety plan ................................................................................................................................................................................................... 8

8 Calibration curve(s) .......................................................................................................................................................................................... 9

8.1 Culturing ....................................................................................................................................................................................................... 9

8.2 Calibration source(s) ......................................................................................................................................................................10

8.3 Establishment of calibration curve(s) .............................................................................................................................10

8.4 Minimum resolvable dose measurement ......................................................................................................................11

9 Scoring unstable chromosome aberrations ..........................................................................................................................11

9.1 Procedure for scoring first-division metaphases ...................................................................................................11

9.2 Criteria for scoring ............................................................................................................................................................................11

10 Criteria for converting a measured aberration frequency into an estimate of

absorbed dose ......................................................................................................................................................................................................12

10.1 Overview ...................................................................................................................................................................................................12

10.2 Comparison with controls ..........................................................................................................................................................12

10.3 Testing the distribution of aberrations per cell .......................................................................................................12

10.4 Determination of estimated whole-body dose and confidence limits .................................................12

10.5 Acute and non-acute exposure cases ................................................................................................................................13

10.6 Partial-body and prior-exposure cases ...........................................................................................................................13

11 Reporting of results ........................................................................................................................................................................................15

11.1 General ........................................................................................................................................................................................................15

11.2 Content of the report (see Annex C for a standard form) ...............................................................................15

11.3 Interpretation of the results .....................................................................................................................................................16

12 Quality assurance and quality control ........................................................................................................................................16

12.1 Overview ...................................................................................................................................................................................................16

12.2 Specific requirements ....................................................................................................................................................................17

Annex A (informative) Sample instructions for customer ..........................................................................................................19

Annex B (informative) Sample questionnaire .........................................................................................................................................20

Annex C (informative) Sample of report ........................................................................................................................................................22

Annex D (informative) Fitting of the low-LET dose-response curve by the method of maximum

likelihood and calculating the error of dose estimate ...............................................................................................23

Annex E (informative) Odds ratio method for cases of suspected exposure to a low dose .......................26

© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19238:2014(E)

Annex F (informative) Sample data sheet for recording aberrations .............................................................................27

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................28

iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19238:2014(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. 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. 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.

The committee responsible for this document is ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and

radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 19238:2004), of which it constitutes a

minor revision.
© ISO 2014 – All rights reserved v
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ISO 19238:2014(E)
Introduction

The wide use of ionising radiations for medical, industrial, agricultural, research, and military purposes

increases the risk of overexposure of radiation workers and individuals of the general population.

Biological dosimetry, based on the study of chromosomal aberrations, mainly the dicentric assay, has

become a routine component of accidental dose assessment. Experience with its application in hundreds

of cases of suspected or verified overexposures has proved the value of this method and also defined its

limitations. It should be emphasized that cytogenetic analysis is used as a dosimeter and provides one

input into the compendium of information needed for assessment of a radiological accident.

Many studies in animals and man have shown that one can establish a good correlation between the

results obtained in vivo and in vitro, so that in vitro established dose-effect relationships from irradiated

blood samples can be used as calibration curves. The dicentric yield is dependent on radiation quality

and dose rate so that information about these variables needs to be established for each investigation.

If known, these exposure characteristics are important for refining the dose estimates. The specificity

of this technique is enhanced by the fact that generally 1 dicentric is observed per 1 000 metaphase

spreads in the normal population, and that this frequency is approximatively independent of age and

sex. The precision of the technique thus depends on the number of cells observed, the background level,

and the calibration curve used. Theoretically, it is possible to detect exposure as low as 0,01 Gy. However,

for these very low doses, it is necessary to analyse tens of thousands of metaphase spreads. In practice,

this level of detection is neither feasible nor necessary. The upper limits to dose detection extend well

into the range of doses that are lethal to humans.

The primary purpose of this International Standard is to provide a guideline to all laboratories in order

to perform the dicentric assay using documented and validated procedures. Secondly, it can facilitate

the comparison of results obtained in different laboratories, particularly for international collaborations

or intercomparisons. Finally, laboratories newly commissioned to carry out the dicentric assay should

conform to this International Standard in order to perform it reproducibly and accurately.

This International Standard is written in the form of procedures to be adopted for biological dosimetry

for overexposures involving, at most, a few casualties. The criteria required for such measurements

will usually depend upon the application of the results: radiation protection management, medical

management when appropriate, record keeping, and legal requirements. In the special situation of a mass

radiation casualty and limited resources, the technique can be applied for emergency triage analysis.

The standard recommended scoring criteria would then be relaxed as appropriate to the situation.

A part of the information in this International Standard is contained in other international guidelines and

scientific publications, primarily in the International Atomic Energy Agency’s (IAEA) Technical Reports

Series on Biological Dosimetry. However, this International Standard expands and standardizes the

quality assurance and quality control, the criteria of accreditation, and the evaluation of performance.

This International Standard is generally compliant with ISO/IEC 17025, with particular consideration

given to the specific needs of biological dosimetry. The expression of uncertainties in dose estimations

given in this International Standard comply with the ISO guide to the expression of uncertainty

in measurement (ISO/IEC Guide 98-1) and the ISO 5725 on accuracy (trueness and precision) of

measurement methods and results.
vi © ISO 2014 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19238:2014(E)
Radiological protection — Performance criteria for
service laboratories performing biological dosimetry by
cytogenetics
1 Scope

This International Standard provides criteria for quality assurance and quality control, evaluation of

the performance, and the accreditation of biological dosimetry by cytogenetic service laboratories.

This International Standard addresses

a) the confidentiality of personal information, for the customer and the service laboratory,

b) the laboratory safety requirements,

c) the calibration sources and calibration dose ranges useful for establishing the reference dose-effect

curves that contribute to the dose estimation from chromosome aberration frequency and the

minimum resolvable doses,

d) the scoring procedure for unstable chromosome aberrations used for biological dosimetry,

e) the criteria for converting a measured aberration frequency into an estimate of absorbed dose,

f) the reporting of results,
g) the quality assurance and quality control,

h) informative annexes containing sample instructions for customer, sample questionnaire, sample of

report, fitting of the low dose-response curve by the method of maximum likelihood and calculating

the error of dose estimate, odds ratio method for cases of suspected exposure to a low dose, and

sample data sheet for recording aberrations.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
acentric

terminal or interstitial chromosome fragment of varying size, referred to as an excess acentric fragment

when it is formed independently of a dicentric or centric ring chromosome aberration

2.2
background level

spontaneous frequency (or number) of chromosome aberrations recorded in control samples or

individuals
2.3
bias

statistical sampling or testing error caused by systematically favouring some outcomes over others

2.4
centric ring

aberrant circular chromosome resulting from the joining of two breaks on separate arms of the same

chromosome
Note 1 to entry: It is generally accompanied by an acentric fragment.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
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ISO 19238:2014(E)
2.5
centromere

specialized constricted region of a chromosome that appears during mitosis and joins together the

chromatid pair
2.6
confidence interval

statistical range about an estimated quantity within which the value of the quantity is expected to occur,

with a specified probability
2.7
chromosome

structure that comprises discrete packages of DNA and proteins that carries genetic information which

condense to form characteristically shaped bodies during nuclear division
2.8
chromatid

either of the two strands of a duplicated chromosome that are joined by a single centromere and separate

during cell division to become individual chromosomes
2.9
dicentric

aberrant chromosome bearing two centromeres derived from the joining of parts from two broken

chromosomes
Note 1 to entry: It is generally accompanied by an acentric fragment.
2.10
FISH
fluorescence in situ hybridization

technique that uses specific sequences of DNA as probes to particular parts of the genome, allowing

the chromosomal regions to be highlighted or “painted” in different colours by attachment of various

fluorochromes
2.11
interphase
period of a cell cycle between the mitotic divisions
2.12
LET
linear energy transfer

quotient of dE/dl, as defined by the International Commission on Radiation Units and Measurements

(ICRU), where dE is the average energy locally imparted to the medium by a charged particle of specific

energy in traversing a distance of dl
2.13
lower threshold of dose

smallest measurable amount (e.g. frequency or dose) that is detected with a probability β of non-

detection (Type II error) while accepting a probability α of erroneously deciding that a positive (non-

zero) quantity is present in an appropriate background sample (Type I error)
2.14
metaphase

stage of mitosis when the nuclear membrane is dissolved, the chromosomes condensed to their minimum

lengths and aligned for division
2.15
minimum resolvable dose

lowest additional dose for which the lower 95 % Poisson confidence limit is greater than 0, so that there

is a 97,5 % chance that the dose received in excess of normal background is greater than 0

2 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 19238:2014(E)
2.16
precision

concept employed to describe dispersion of measurements with respect to a measure of location or

central tendency
2.17
quality assurance

planned and systematic actions necessary to provide adequate confidence that a process, measurement,

or service satisfies given requirements for quality in, for example, those specified in a licence

2.18
quality control

part of quality assurance intended to verify that systems and components conform to predetermined

requirements
2.19
service laboratory
laboratory performing biological dosimetry measurements
3 Dicentric assay

The frequency of unstable chromosomal aberrations seen at metaphase in cultured human peripheral

blood lymphocytes is the recommended method for biological dosimetry. The chromosome aberrations

to be used are dicentrics or dicentrics and centric rings. For the application of this International Standard,

the service laboratory shall choose which type of aberrations to score for the purpose of assessing dose

estimates and shall be consistent throughout. Hereafter, chromosome aberrations are referred to as

dicentrics but may include centric rings if determined by the service laboratory.

Lymphocytes are cultured by a method that permits first-division metaphases to be recognized for

analysis (see 9.1). This requires whole blood, or lymphocytes separated from the other blood components,

to be incubated in a culture medium that would enable scoring of first-generation metaphase cells. A

mitotic blocking agent, colcemid or colchicine, is added to arrest dividing lymphocytes in metaphase.

The duration of the cell culture and the timing of addition of the arresting agent are optimised to ensure

an adequate mitotic index and predominance of first-division metaphases.

Metaphases are recovered from the cultures by centrifugation, placing in a hypotonic salt solution and

fixing in a mixture of alcohol and acetic acid. Fixed cells are placed on microscope slides and stained. The

exact protocol for cell culture, harvesting metaphases, and staining employed by a service laboratory

shall be formally documented (see Clause 12).

Microscope slides containing stained cells are methodically scanned to identify suitable first-division

metaphases to score dicentric aberrations (see 9.2). The frequency of dicentrics observed in an

appropriate number of scored metaphases is converted to an estimate of radiation dose by reference to

calibration data (see Clause 10).
4 Responsibility of the customer

This clause includes items that are not controlled by the service laboratory. Prior to blood sampling,

coordination between the customer and the service laboratory should occur. Essential requirements

should be explained to the customer and this may be by a standardised instruction sheet as illustrated

in Annex A. The essential features are:

a) Blood sampling should use the collection system containing lithium heparin as anticoagulant which

has been sent or specified by the service laboratory.

b) Blood should be collected (ideally about 10 ml), labelled accurately and unambiguously, maintained

at room temperature (around 20 °C), and sent to the service laboratory as soon as possible.

© ISO 2014 – All rights reserved 3
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ISO 19238:2014(E)

c) Precautions to ensure the integrity of the container and prevent leakage during shipment shall be

observed. Blood samples should be kept cool during shipping (i.e. 6° C to 30 °C). A temperature

recording could be included to document that the temperature during shipment is controlled.

Packaging and labelling shall conform to national and international regulations. If air transportation

is involved, a physical dosimeter could be included to monitor whether the sample was irradiated in

transit.

d) A questionnaire provided by the service laboratory should be completed and returned promptly.

e) The service laboratory should be alerted of biologically contaminated samples.

5 Responsibility of the service laboratory
5.1 Setup and sustainment of the QA program

The service laboratory shall establish and maintain a QA program (see Clause 12), which covers all

aspects of the service. The QA program should address the following issues:

a) The laboratory’s QA program shall include periodic internal checks of equipment operations, reagent

suitability, and various performance checks (i.e. intracomparison exercises, operator qualifications,

sample protocol, scoring, dose estimations, report generation, etc.).

b) The laboratory’s QA program shall include periodic external checks of the laboratory’s operations.

The external audits shall include a review of the service laboratory’s documentation of equipment

operations, reagent suitability, and various performance checks (i.e. intercomparison exercises,

operator qualifications, sample transport integrity, etc.).
5.2 Responsibility during service

The service laboratory shall provide necessary guidance, procedures, and reporting to provide dose

assessment by cytogenetics in response to a request for service. The service activities shall address the

following issues:

a) The service laboratory shall have documentation, reviewed and endorsed by a qualified expert (i.e.

service laboratory radiobiologist or equivalent), which includes the following:

1) an instruction sheet to be sent to the customer describing shipping procedures (Annex A);

2) a questionnaire that shall elicit patient consent 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 habit, and significant

exposures to any other DNA damaging agents (such as organic solvents or heavy metals)

(Annex B);

3) step-by-step procedures for processing the blood sample from receipt of the sample to reporting

of the dose.

b) If required, a blood collection system (10 ml) containing lithium heparin as the anticoagulant

shall be sent to the customer with the appropriately labelled and addressed packaging material

for the return of the sample to the service laboratory. The packaging shall conform to national

and/or international regulations for the transit of potentially infectious pathological specimens

(see 12.2.4).
c) After receipt of the blood sample, the following steps shall be performed:
1) Document the receipt of the blood sample (date, time, consignee).
2) Code the blood sample.
4 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 19238:2014(E)
3) Document the place of storage until the setting up of cultures.

4) Set up cultures in parallel as soon as possible and document date, time, and operator.

5) Document all the reagents used for culturing with appropriate lot numbers.

6) Document the addition of reagents and the end of the culture (date, time, operator).

7) Document the short- and long-term storage of the sample until slide making.
8) Document the slide codes, number of slides, and location of storage.
9) Document the results from scoring.

10) Store the slides and case documents in an appropriate place for at least 30 years for possible

medico-legal re-evaluation of the case.

d) The service laboratory shall interpret the results and prepare reports (Annex C).

e) The service laboratory shall sustain a dialogue with the requestor, reprioritizing cases as required,

and providing results to the requestor.
6 Confidentiality of personal information
6.1 Overview

Biological dosimetry investigations made by a service laboratory shall be undertaken in accordance

with national regulations regarding confidentiality. This would normally include the maintenance of

confidentiality of the patient’s identity, medical data, and social status. In addition, the commercial

confidentiality of the patient’s employer and any other organizations involved in a radiological

accident/incident should be observed.

This requirement extends to 1) written, electronic, or verbal communications between the laboratory and

the person/organization requesting the analysis and receiving the report, and 2) the secure protection

of confidential information held within the organization where the service laboratory is located.

6.2 Applications of the principle of confidentiality
6.2.1 Delegation of responsibilities within the laboratory

The head of the laboratory may authorize a limited number of laboratory staff to deal with documents

related to the analysis. Persons with this authority shall have signed a commitment to confidentiality

regarding their duties within the laboratory.

The laboratory head shall maintain the signed confidentiality agreements and ensure the security and

safety of all confidential documents.
6.2.2 Requests for analysis

Depending on national regulations, the request for an analysis should normally be made by a doctor

representing the patient, by the patient him/herself, or could be requested due to legal claims. In all

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19238
Deuxième édition
2014-02-01
Radioprotection — Critères de
performance pour les laboratoires
de service pratiquant la dosimétrie
biologique par cytogénétique
Radiological protection — Performance criteria for service
laboratories performing biological dosimetry by cytogenetics
Numéro de référence
ISO 19238:2014(F)
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19238:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014

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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 19238:2014(F)
Sommaire Page

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

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

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

2 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

3 Dénombrement des dicentriques ....................................................................................................................................................... 3

4 Responsabilité du demandeur ............................................................................................................................................................... 4

5 Responsabilité du laboratoire de service ................................................................................................................................... 4

5.1 Mise en place et maintenance du programme d’assurance qualité (AQ) ............................................. 4

5.2 Responsabilité pendant le service .......................................................................................................................................... 4

6 Confidentialité des informations personnelles .................................................................................................................... 5

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 5

6.2 Applications du principe de confidentialité ................................................................................................................... 6

7 Exigences de sécurité du laboratoire .............................................................................................................................................. 7

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 7

7.2 Exigences de sécurité microbiologique ............................................................................................................................. 7

7.3 Exigences de sécurité chimique ............................................................................................................................................... 7

7.4 Exigences de sécurité optique ................................................................................................................................................... 8

7.5 Procédures de sécurité ..................................................................................................................................................................... 8

8 Courbe(s) de calibration .............................................................................................................................................................................. 9

8.1 Culture ............................................................................................................................................................................................................ 9

8.2 Source(s) d’étalonnage .................................................................................................................................................................10

8.3 Établissement de la (des) courbe(s) de calibration .............................................................................................10

8.4 Mesurage de la dose minimale détectable ...................................................................................................................11

9 Dénombrement des aberrations chromosomiques instables ............................................................................11

9.1 Procédure pour l’analyse des métaphases de première division .............................................................11

9.2 Critères pour le dénombrement ...........................................................................................................................................11

10 Critères pour convertir une fréquence d’aberration mesurée en une estimation de

dose absorbée.......................................................................................................................................................................................................12

10.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................12

10.2 Comparaison avec les valeurs témoins ...........................................................................................................................12

10.3 Analyse de la répartition des aberrations par cellule.........................................................................................12

10.4 Détermination de l’estimation de dose au corps entier et des limites de l’intervalle

de confiance ............................................................................................................................................................................................13

10.5 Cas d’exposition aiguë et non aiguë ...................................................................................................................................14

10.6 Cas d’exposition hétérogène ou ancienne ....................................................................................................................14

11 Présentation des résultats ......................................................................................................................................................................16

11.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................16

11.2 Contenu du rapport (voir l’Annexe C pour un format normalisé) ............................................................16

11.3 Interprétation des résultats ......................................................................................................................................................16

12 Assurance de la qualité et contrôle de la qualité .............................................................................................................17

12.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................17

12.2 Exigences spécifiques .....................................................................................................................................................................17

Annexe A (informative) Instructions pour le demandeur ...........................................................................................................20

Annexe B (informative) Exemple de questionnaire ...........................................................................................................................22

Annexe C (informative) Exemple de rapport .............................................................................................................................................24

Annexe D (informative) Ajustement de la courbe dose-réponse à un rayonnement de faible

TLE par la méthode du maximum de vraisemblance et calcul de l’erreur d’estimation

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ISO 19238:2014(F)

de dose .........................................................................................................................................................................................................................25

Annexe E (informative) Méthode du rapport des odds pour les cas d’exposition suspectée à une

faible dose de rayonnements ionisants .....................................................................................................................................28

Annexe F (informative) Tableau type pour le dénombrement des aberrations chromosomiques ..30

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................31

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ISO 19238:2014(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 (CEI) 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/CEI, 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/CEI, Partie 2, 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,

www.iso.org/patents.

Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour

information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies

nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 19238:2004), dont elle constitue une

révision mineure.
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ISO 19238:2014(F)
Introduction

L’utilisation fréquente de rayonnements ionisants pour des applications médicales, industrielles,

agricoles, de recherche et militaires augmente le risque de surexposition des travailleurs et des personnes

du public. La dosimétrie biologique, fondée sur l’étude des aberrations chromosomiques, essentiellement

le dénombrement des dicentriques, est devenue un élément de routine pour l’estimation dosimétrique

en cas de surexposition accidentelle. L’expérience acquise par son utilisation dans des centaines de cas

de surexpositions suspectées ou avérées a prouvé la valeur de cette méthode et a également défini ses

limites. Il convient de souligner que l’analyse cytogénétique est utilisée comme un dosimètre et fournit

l’un des éléments d’information nécessaires pour évaluer la sévérité d’un accident radiologique.

De nombreuses études chez l’animal et l’homme ont montré qu’il est possible d’établir une bonne

corrélation entre les résultats obtenus in vivo et in vitro. Les relations dose-effet établies in vitro sur

des échantillons de sang irradié peuvent donc être utilisées comme courbes de calibration. Le taux de

dicentriques dépendant du type de rayonnement et du débit de dose, les informations relatives à ces

paramètres doivent donc être précisées pour chaque détermination. Lorsqu’elles sont connues, ces

caractéristiques d’exposition sont importantes pour affiner les estimations de dose. La spécificité de

cette technique est renforcée par le fait qu’on observe en général 1 dicentrique pour 1 000 métaphases

dans la population normale, et que cette fréquence est apparemment indépendante de l’âge et du sexe.

La fidélité de la technique dépend donc du nombre de cellules observées, du taux de base et de la courbe

de calibration utilisée. En théorie, il est possible de détecter des expositions aussi faibles que 0,01 Gy.

Toutefois, pour ces très faibles doses, il est nécessaire d’analyser des dizaines de milliers de métaphases.

En pratique, ce niveau de détection n’est ni faisable, ni nécessaire. La limite supérieure de détection en

dose se situe bien au-delà des niveaux de doses létales pour les humains.

L’objectif premier de la présente Norme internationale est de fournir des lignes directrices pour tous les

laboratoires de façon à pratiquer la technique des dicentriques en utilisant des procédures documentées

et validées. Deuxièmement, elle peut faciliter la comparaison des résultats obtenus dans différents

laboratoires, en particulier lors de collaborations ou d’intercomparaisons internationales. Enfin,

il convient que les laboratoires récemment désignés pour pratiquer la technique des dicentriques se

conforment à la présente Norme internationale pour l’exécuter de façon reproductible et fiable.

La présente Norme internationale est rédigée sous forme de procédures à adopter pour la dosimétrie

biologique en cas de surexpositions impliquant un nombre de personnes réduit. Les critères requis

pour de telles mesures dépendront le plus souvent des applications des résultats: application en

radioprotection, prise en charge médicale si nécessaire, enregistrement et exigences légales. Dans le

cas particulier d’un accident d’irradiation impliquant de très nombreuses personnes, et en présence de

ressources limitées, la technique peut être utilisée pour un tri en urgence. Les critères recommandés

dans la présente Norme internationale pour le dénombrement seraient alors assouplis en fonction de la

situation.

Une partie de l’information contenue dans la présente Norme internationale est incluse dans d’autres

guides et publications scientifiques internationales et principalement dans le document sur la Dosimétrie

Biologique dans la Série de Rapports Techniques de l’Agence Internationale de l’Énergie Atomique

(AIEA). Cependant, la présente Norme internationale développe et normalise l’assurance de la qualité

et le contrôle de la qualité, les critères d’accréditation et l’évaluation des performances. De manière

générale, la présente Norme internationale se conforme à l’ISO/CEI 17025, en portant une attention

particulière aux besoins spécifiques de la dosimétrie biologique. L’expression des incertitudes dans les

estimations de dose indiquées dans la présente Norme internationale est en accord avec le Guide ISO

pour l’expression de l’incertitude de mesure (Guide ISO/CEI 98-3) et l’ISO 5725 portant sur l’exactitude

(justesse et fidélité) des résultats et des méthodes de mesure.
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NORME INTERNATIONALE ISO 19238:2014(F)
Radioprotection — Critères de performance pour les
laboratoires de service pratiquant la dosimétrie biologique
par cytogénétique
1 Domaine d’application

La présente Norme internationale fournit des critères pour l’assurance de la qualité et le contrôle de

la qualité, l’évaluation des performances et l’accréditation des laboratoires de service pratiquant la

dosimétrie biologique par cytogénétique.
La présente Norme internationale porte sur

a) la confidentialité des informations personnelles pour le demandeur et le laboratoire de service,

b) les exigences de sécurité du laboratoire,

c) les sources d’étalonnage et les gammes de doses d’étalonnage utiles pour établir les courbes dose-

effet de référence qui contribuent à l’estimation de dose à partir de la fréquence des aberrations

chromosomiques, et les doses minimum détectables,

d) la procédure de dénombrement des aberrations chromosomiques instables utilisées pour la

dosimétrie biologique,

e) les critères pour convertir une fréquence mesurée d’aberrations en une estimation de dose absorbée,

f) la présentation des résultats,
g) l’assurance de la qualité et le contrôle de la qualité,

h) les annexes informatives contenant des exemples: d’instructions pour le client, de questionnaire, de

rapport, d’ajustement de la courbe dose-réponse aux faibles doses par la méthode du maximum de

vraisemblance et en tenant compte de l’erreur de l’estimation de dose, de méthode du rapport des

odds pour les cas d’exposition suspectée à une faible dose, et de tableau type pour le dénombrement

des aberrations chromosomiques.
2 Termes et définitions

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

2.1
acentrique

fragment chromosomique terminal ou interstitiel de taille variable, habituellement considéré comme

un acentrique en excès lorsqu’il est formé indépendamment d’un dicentrique ou d’un anneau centrique

2.2
taux de base

fréquence spontanée (ou nombre) d’aberrations chromosomiques dénombrées sur des échantillons ou

des individus témoins
2.3
biais

erreur statistique à l’échantillonnage ou lors de la mesure qui est due au fait de favoriser systématiquement

certains résultats par rapport à d’autres
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ISO 19238:2014(F)
2.4
anneau centrique

chromosome circulaire aberrant résultant de la jonction de deux points de cassure sur les différents

bras d’un même chromosome
Note 1 à l’article: Il est en général accompagné d’un fragment acentrique.
2.5
centromère

région spécialisée sous forme d’une constriction d’un chromosome, qui apparaît pendant la mitose et

réunit les paires chromatidiennes
2.6
intervalle de confiance

intervalle statistique autour d’une quantité estimée à l’intérieur de laquelle la valeur de la quantité est

attendue avec une certaine probabilité spécifiée
2.7
chromosome

structure porteuse de l’information génétique, constituée de pelotes d’ADN et de protéines qui se

condensent pendant la division nucléaire pour former des éléments de forme caractéristique

2.8
chromatide

un des deux brins d’un chromosome dupliqué qui sont réunis par un seul centromère et se séparent

pendant la division cellulaire pour s’individualiser comme des chromosomes
2.9
dicentrique

chromosome aberrant portant deux centromères résultant de la jonction de morceaux de deux

chromosomes cassés
Note 1 à l’article: Il est en général accompagné d’un fragment acentrique.
2.10
FISH
hybridation in situ fluorescente

technique fondée sur l’utilisation de séquences spécifiques d’ADN comme sondes pour des régions

particulières du génome, permettant de surligner ou «peindre» des régions chromosomiques en

différentes couleurs par la fixation de divers fluorochromes
2.11
interphase
période d’un cycle cellulaire entre deux divisions mitotiques
2.12
TLE
transfert linéique d’énergie

quotient de dE/dl, défini par la Commission Internationale sur les Unités et les Mesures de Rayonnement

(ICRU), comme l’énergie moyenne, dE, localement déposée dans le milieu par une particule chargée, par

unité de longueur de la trajectoire parcourue, dl
2.13
limite inférieure de dose

la plus faible quantité mesurable (par exemple fréquence ou dose) qui est détectée avec une probabilité

β de non-détection (erreur de Type II) tout en acceptant une probabilité α de décider par erreur qu’une

quantité positive (différente de zéro) est présente dans un échantillon témoin approprié (erreur de Type

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ISO 19238:2014(F)
2.14
métaphase

étape de la mitose au cours de laquelle la membrane nucléaire est dissoute, les chromosomes condensés

au maximum et alignés pour la division
2.15
dose minimale détectable

la plus faible dose supplémentaire pour laquelle la limite inférieure de l’intervalle de confiance de

Poisson à 95 % est supérieure à 0, de sorte qu’il y a 97,5 % de chances que la dose reçue en excès du taux

de base normal soit supérieure à 0
2.16
fidélité

concept utilisé pour décrire la dispersion des mesures par rapport à une valeur moyenne ou une tendance

centrale
2.17
assurance de la qualité

actions planifiées et systématiques nécessaires pour apporter l’assurance qu’un procédé, une mesure

ou un service satisferont à des exigences spécifiées en matière de qualité, par exemple celles spécifiées

dans la pratique du laboratoire de service
2.18
contrôle de la qualité

partie de l’assurance de la qualité qui a pour objectif de vérifier que les systèmes et les composants sont

en conformité avec les exigences prédéfinies
2.19
laboratoire de service
laboratoire pratiquant des expertises par dosimétrie biologique
3 Dénombrement des dicentriques

Le dénombrement des aberrations chromosomiques instables observées dans les lymphocytes humains

cultivés au stade de la métaphase est la méthode recommandée en dosimétrie biologique. Les aberrations

chromosomiques à utiliser sont les dicentriques seuls ou les dicentriques et les anneaux centriques.

Pour l’application de la présente Norme internationale, le laboratoire de service doit choisir le type

d’aberrations à analyser dans l’objectif de fournir des estimations de doses. Il doit être cohérent tout au

long de l’analyse. Les aberrations chromosomiques sont ci-après désignées dicentriques, mais peuvent

inclure les anneaux centriques si le laboratoire de service le décide.

Les lymphocytes sont cultivés suivant un procédé qui permet de reconnaître les métaphases de

première division (voir 9.1). Ce procédé nécessite du sang total ou des lymphocytes isolés des autres

éléments du sang, incubés dans un milieu de culture permettant le dénombrement des métaphases de

première génération. Un agent mitotique, colcémide ou colchicine, est ajouté pour arrêter la division

des lymphocytes en métaphase. La durée de la culture et la période d’incubation de l’agent bloquant

sont optimisées pour assurer un index mitotique adéquat et une majorité de métaphases de première

division.

Les métaphases sont recueillies par centrifugation, placées dans une solution hypotonique et fixées

dans un mélange d’alcool et d’acide acétique. Les cellules fixées sont étalées sur des lames de microscope

et colorées. Le protocole exact de la culture des cellules, du recueil des métaphases et de leur coloration,

qui est employé par le laboratoire de service, doit être clairement formalisé (voir Article 12).

Les lames de microscope portant les cellules colorées sont méthodiquement parcourues pour identifier

des métaphases de première division utilisables pour analyser des aberrations sous forme de dicentriques

(voir 9.2). La fréquence de dicentriques dénombrés dans un nombre approprié de métaphases est

convertie en une estimation de dose de rayonnement par référence à des données d’étalonnage (voir

l’Article 10).
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ISO 19238:2014(F)
4 Responsabilité du demandeur

Cet article inclut des points qui ne sont pas contrôlés par le laboratoire de service. Avant le prélèvement

de sang, il convient qu’une coordination soit établie entre le demandeur et le laboratoire de service.

Il convient d’expliquer au demandeur les conditions opératoires, par exemple au moyen d’une feuille

d’instructions normalisée telle que celle présentée dans l’Annexe A. Les points essentiels sont les

suivants:

a) Il convient de prélever le sang à l’aide d’un dispositif contenant de l’héparine de lithium comme

anticoagulant qui a été envoyé ou décrit par le laboratoire de service.

b) Il convient de récolter le sang (idéalement 10 ml environ), étiqueté de façon fiable et sans ambiguïté,

conservé à température ambiante (environ 20 °C) et envoyé au laboratoire de service dès que

possible.

c) Des précautions doivent être prises pour assurer l’intégrité du conteneur de transport et éviter les

dommages pendant l’expédition. Il convient de conserver les échantillons de sang au frais pendant

l’expédition (c’est-à-dire entre 6 °C et 30 °C). Un enregistreur de température pourrait être inclus

afin de montrer que la température est contrôlée pendant l’expédition. L’emballage et l’étiquetage

doivent être conformes aux réglementations nationales et internationales. En cas de transport

aérien, un dosimètre physique pourrait être inclus pour vérifier si l’échantillon a été irradié pendant

le transit.

d) Il convient que le questionnaire fourni par le laboratoire de service soit complété et retourné

rapidement.

e) Il convient d’alerter le laboratoire de service en cas de contamination biologique des échantillons.

5 Responsabilité du laboratoire de service
5.1 Mise en place et maintenance du programme d’assurance qualité (AQ)

Le laboratoire de service doit établir et tenir à jour un programme d’assurance qualité (AQ)

(voir Article 12) qui couvre tous les aspects du service. Il convient que le programme AQ porte sur les

points suivants:

a) le programme AQ du laboratoire doit inclure des contrôles internes périodiques du fonctionnement

de l’équipement, de l’adéquation des réactifs ainsi que différents contrôles de performance (exercices

de comparaisons internes, qualifications du manipulateur, protocole expérimental, dénombrement,

estimations de dose, génération de rapports, etc.);

b) le programme AQ du laboratoire doit inclure des contrôles externes périodiques du fonctionnement

du laboratoire. Les audits externes doivent inclure une revue de la documentation décrivant

le fonctionnement de l’équipement, de l’adéquation des réactifs et des différents contrôles de

performance (exercices de comparaisons internes, qualifications du manipulateur, intégrité lors du

transport des prélèvements, etc.) du laboratoire de service.
5.2 Responsabilité pendant le service

Le laboratoire de service doit établir les consignes, procédures et méthodes de présentation des résultats

nécessaires pour fournir une évaluation dosimétrique par cytogénétique en réponse à une demande de

service. Les activités de service doivent porter sur les points suivants:

a) le laboratoire de service doit avoir une documentation, revue et signée par un expert qualifié (c’est-

à-dire un radiobiologiste du laboratoire de service ou équivalent), comportant les informations

suivantes:

1) une feuille d’instructions à envoyer au demandeur, décrivant les procédures d’expédition

(voir Annexe A);
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2) un questionnaire qui doit confirmer le consentement du patient et apporter des informations

sur l’exposition globale ou partielle du corps, la source et la nature du rayonnement, les

circonstances de l’exposition, le lieu de l’exposition (pays, ville, entreprise, etc.), la date et

l’heure de l’exposition, les expositions antérieures aux rayonnements ionisants, qu’il s’agisse

d’expositions professionnelles ou médicales, la prise de médicaments, les infections, la

consommation de tabac et toute exposition significative à d’autres agents génotoxiques (tels

que des solvants organiques ou des métaux lourds) (voir Annexe B);

3) les procédures étape par étape pour le traitement de l’échantillon de sang depuis sa réception

jusqu’à la fourniture de la dose;

b) si nécessaire, un dispositif de prélèvement de sang (10 ml) contenant de l’héparine de lithium comme

anticoagulant doit être envoyé au client, avec un emballage correctement étiqueté et adressé pour

le retour de l’échantillon au laboratoire de ser
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.