La technique de référence en dosimétrie biologique est basée sur le dénombrement des aberrations chromosomiques de type dicentrique induit par les rayonnements ionisants. Cet article présente divers systèmesd'analyse d'images utilisés en dosimétrie biologique pour aider la détection de ces aberrations. Les systèmes présentés sont le CYTOGEN de la société IMSTAR, le CYTOSCAN (APPLIED IMAGING) et le METAFER (METASYSTEM). Tous ne présentent pas les mêmes fonctionnalités et chacun peut être utilisé de façon plus ou moins automatique. Certaines fonctionnalités communes de ces systèmes sont comparées. L'aide apportée par les systèmes porte sur 3 points : (1) localisation automatique des métaphases sur les lames, dans ce cas on a un gain de temps d'un facteur 2 à 4 par rapport au comptage manuel ; (2) un outil d'aide au comptage qui apporte un confort de lecture et une meilleure fiabilité des résultats ; (3) la détection automatique des dicentriques est particulièrement utile en cas de tri de population. En effet, dans ce cas il faut estimer très rapidement la dose reçue par un nombre important de personnes. Par contre, l'estimation de dose n'a pas besoin d'être aussi précise que dans le cas de l'expertise individuelle. Des erreurs dans la détection des dicentriques est alors tolérée et une détection automatique des dicentriques est envisageable. Le gain de temps est très appréciable puisqu'il est possible de compter 300 cellules en une demie-heure (METAFER) contre 25 avec la seule aide du chercheur de métaphases. Cependant la qualité de la détection doit encore être améliorée puisque 50 % des dicentriques ne sont pas détectées. Le marquage des centromères par technique FISH devrait permettre d'améliorer la sensibilité de la technique. Les premiers résultats sont encourageant puisque 90 % des centromères sont correctements détectés mais d'autres expériences doivent êtres réalisées pour évaluer le gain de temps.

The efficiency of the automated metaphase finding system METAFER2 is assessed in a routine mutagenicity assay using an aneuploid rat liver cell line treated with various promutagens. Data sets generated by automated and manual selection of metaphases are compared. It is demonstrated that METAFER2 routinely allows an efficient automatic identification of metaphases not only in lymphocyte preparations, but also in preparations from mammalian cell lines with varying chromosome numbers. Although larger slide areas are required for automated compared to manual metaphase scanning, the automatic system is faster by a factor of about 5. The interactive visual elimination of metaphases of insufficient quality is an easy and fast procedure. METAFER2 allows an unbiased selection of metaphases irrespective of their appearance as homogeneously stained first or harlequin-stained second division cells. Random selection of metaphases is neither influenced by various structural chromosome changes nor by increased frequencies of sister-chromatid exchanges.

The amount of time-saving by using the Metafer2 metaphase finder for routine analysis of radiation-induced chromosome aberrations (biological dosimetry) was determined. Metaphases were prepared by standard methods from cultures of human peripheral blood lymphocytes and stained either with Giemsa or with the FPG method. The metaphase finder was used for detecting metaphases on the microscope slides and for automatically processing the evaluation data. In our laboratory, standardized analysis of 1000 metaphases requires at least 3 working days for cell culturing and slide preparation and 51.5 working hours for cytogenetic analysis. When using the metaphase finder the time required for cytogenetic analysis is reduced to 17.3 working hours (time-saving factor: 51.5/17.3 h = 3.0). In our prolonged method, including more than one scoring of each slide and karyotyping of metaphases with chromosome aberrations, the analysis times for 1000 cells are 132 and 70 working hours, respectively (time saving factor: 132/70 h = 1.9).

<p>Purpose: To examine the influence of α-particle radiation exposure from internally deposited plutonium on chromosome aberration frequencies in peripheral blood lymphocytes of workers from the Sellafield nuclear facility, UK. Materials and methods: Chromosome aberration data from historical single colour fluorescence in situ hybridization (sFISH) and Giemsa banding (G-banding) analyses, together with more recent sFISH results, were assessed using common aberration analysis criteria and revised radiation dosimetry. The combined sFISH group comprised 29 men with a mean internal red bone marrow dose of 21.0 mGy and a mean external γ-ray dose of 541 mGy. The G-banding group comprised 23 men with a mean internal red bone marrow dose of 23.0 mGy and a mean external γ-ray dose of 315 mGy. Results: Observed translocation frequencies corresponded to expectations based on age and external γ-ray dose with no need to postulate a contribution from α-particle irradiation of the red bone marrow by internally deposited plutonium. Frequencies of stable cells with complex aberrations, including insertions, were similar to those in a group of controls and a group of workers with external radiation exposure only, who were studied concurrently. In a similar comparison there is some suggestion of an increase in cells with unstable complex aberrations and this may reflect recent direct exposure to circulating lymphocytes. Conclusions: Reference to in vitro dose response data for the induction of stable aberrant cells by α-particle irradiation indicates that the low red bone marrow α-particle radiation doses received by the Sellafield workers would not result in a discernible increase in translocations, thus supporting the in vivo findings. Therefore, the greater risk from occupational radiation exposure of the bone marrow resulting in viable chromosomally aberrant cells comes from, in general, much larger γ-ray exposure in comparison to α-particle exposure from plutonium.</p>