Le spermogramme et ses exigences de qualité

ARTICLE

En 1996, Auger et al. [1] ont étendu leur étude rétrospective sur l'évolution du sperme aux autres Cecos de France. Ils montrent que si les résultats s'avèrent intéressants pour le volume du sperme et la numération des spermatozoïdes, les évaluations de la mobilité et de la morphologie se sont avérées inutilisables, les pratiques, méthodes d'observation et modes de rendu des résultats étant trop différents d'un centre à l'autre.

Les études statistiques ayant pour objectif de mettre en relation des paramètres du sperme et la fécondance ont été souvent décevantes. David et al. [2], utilisant les résultats de l'insémination avec donneurs, ont pu mettre en évidence une relation entre le nombre de spermatozoïdes mobiles inséminés et le pourcentage de grossesses par cycle ; en revanche, la morphologie ne paraît pas être un paramètre déterminant. Jouannet et al. [3] ont confirmé ces résultats et ont pu, grâce à l'introduction de l'IAM (index d'anomalies multiples), montrer que la morphologie du spermatozoïde intervient également dans la fécondance. Krüger et son école [4] se sont attachés à montrer que l'utilisation de critères morphologiques « stricts » permet de trouver des corrélations entre la morphologie des spermatozoïdes et le taux d'œufs fécondés ainsi que le taux de grossesses en fécondation in vitro.

Ces résultats démontrent que la numération des spermatozoïdes et leur mobilité ne sont pas les seuls paramètres intervenant dans l'appréciation de la fécondance d'un sperme. L'OMS [5, 6] a publié en 1980, 1987 et 1992 un manuel de spermiologie qui essaie de normaliser les pratiques. Elles sont inspirées de la tradition des pays du Nord de l'Europe, et les biologistes français ayant des traditions différentes n'ont pas adopté ces pratiques dans leur totalité. Il est donc important de standardiser les méthodes d'analyses, de définir des valeurs de référence et de les évaluer si l'on veut faire des études multicentriques en épidémiologie et des analyses statistiques en biologie de la reproduction.

Les résultats, obtenus lors d'enquêtes épidémiologiques, convergent pour donner au sperme un statut de marqueur important en santé publique. Il est également un bon révélateur de l'impact de l'environnement sur notre fertilité et notre santé ; le rapport [7] remis en 1994 au ministère de la Santé danois fait bien le tour de la question.

Il est donc essentiel d'augmenter la puissance diagnostique de cet examen, les conclusions seront plus informatives et les analyses physiopathologique et épidémiologique plus fines.

Les travaux de Krüger et al. [4] ayant montré que l'utilisation, pour le spermocytogramme, de « critères stricts » permet de donner à cet examen plus de puissance, nous avons été incités à développer, en premier lieu, une démarche d'assurance de qualité pour la réalisation du spermocytogramme, espérant ainsi donner à notre discipline un instrument simple peu onéreux et efficace.

La rencontre de spécialistes de la biologie de la reproduction et de collègues habitués à la démarche assurance de qualité en biochimie a permis d'associer les connaissances des uns avec les compétences des autres pour organiser une telle démarche dans ce domaine. Il nous paraissait alors important de démontrer que l'approche, les modalités et les concepts mis au point en biochimie pouvaient très bien être appliqués dans un domaine d'analyses morphologiques comme la spermiologie. La première étape qui s'imposait était de démontrer la transférabilité en cytologie de méthodes d'évaluation de la cohérence des résultats interlaboratoires, couramment employée en biochimie clinique.

Les premiers résultats d'un contrôle de qualité externe (CQE) du spermocytogramme

En 1994 nous avons débuté une expérience régionale avec 19 collègues de laboratoires d'analyses de biologie médicales (LABM) qui étaient venus en stage de formation continue au sein de notre laboratoire. Ces collègues connaissaient nos procédures et avaient été entraînés à la lecture du spermocytogramme selon nos critères.

Comme pour les CQE de biochimie, chaque participant reçoit deux échantillons, en l'occurrence deux lames préfixées mais non colorées, provenant chacune d'un même éjaculat. Le laboratoire effectue les analyses demandées (évaluation de la proportion de spermatozoïdes normaux et du degré de tératospermie selon la grille de lecture de David et al. [2]). L'analyse des résultats se fait en deux temps :

­ calcul des critères statistiques simples : moyenne, écart-type, coefficient de variation et médiane du groupe ;

­ analyse des résultats en termes de précision et d'exactitude en utilisant le diagramme de Youden. Lors de cette première étape, les valeurs obtenues dans notre laboratoire ont été considérées comme valeurs cibles (exactitude relative).

Les deux premiers contrôles ont montré une dispersion des résultats très importante, la précision était faible pour certains paramètres et les résultats semblaient relever de l'aléatoire. Le nombre de participants a augmenté rapidement pour atteindre, en 1998, 140 LABM. Même avec l'arrivée de nouveaux laboratoires, l'imprécision (inverse de la précision) a rapidement diminué comme le montre la courbe d'évolution des coefficients de variation (CV) et cela, grâce aux commen-
taires joints à l'analyse des résultats et à la bonne volonté des biologistes. Rappelons pour mémoire que le coefficient de variation (exprimé en %) reflète la dispersion des valeurs puisque issu du rapport écart-type sur moyenne multiplié par 100.

Ce qui nous a frappé c'est l'évolution remarquable des résultats de l'IAM dans ces contrôles. La précision a été rapidement améliorée et l'objectif de l'exactitude relative a été atteint par plus de 75 % des laboratoires. Étant donné que l'IAM est un rapport de deux paramètres (somme des anomalies de formes sur proportion de spermatozoïdes anormaux), dès que la précision pour ces deux paramètres s'améliore, la précision de l'IAM est encore majorée. Cette observation permet d'expliquer pourquoi dans les études précédemment publiées il apparaît comme étant le plus corrélé avec la fécondance [3].

Cette première expérience a montré que le transfert de la méthodologie des CQE de biochimie au spermocytogramme a donné de bon résultats, et qu'elle peut être utilisée plus largement dans le domaine de la cytologie dès lors qu'il s'agit de données quantitatives.

Les premiers résultats du contrôle de qualité externe de la fédération des Cecos [9]

Très rapidement la Fédération des Cecos a demandé a participer à un CQE. Nous avons transféré notre approche méthodologique pour le contrôle des Cecos. Nous avons procédé de manière identique, mais s'est posé le problème de la valeur cible. Pour des raisons évidentes, nous ne pouvions pas considérer le Cecos Alsace comme la référence pour l'ensemble de la Fédération. Ainsi nous avons retenu la valeur médiane du groupe. Cette démarche est provisoire et ne peut être considérée comme satisfaisante.

La dispersion initiale des résultats de ce groupe, spécialisé dans le domaine, était la même que celle précédemment observée lors de notre expérience régionale. Devant ces résultats le Conseil d'Administration de la Fédération a décidé de réunir les techniciens des centres une fois par an à une cession de formation. Cette initiative a eu des résultats immédiats.

Les problèmes rencontrés

­ L'échantillon. Si un CQE doit être réalisé pour un ensemble important de LABM, le problème de la réalisation des échantillons se posera puisqu'un éjaculat a un volume réduit. Pour répondre à cette obligation nous avons entrepris de tester une technique de mélange d'éjaculats. Dans nos conditions de mélange, il semble qu'il soit possible de préparer plusieurs frottis sans que le CV observé à la suite des analyses interlames soit supérieur au CV de lecture d'une personne entraînée.

­ La cible. L'expérience de Krüger ayant montré que la volonté d'utiliser des « critères stricts » permet d'augmenter la puissance de cet examen, nous devons nous poser la question de la valeur cible. Cette cible est-elle la médiane de la pratique actuelle ou bien est-elle voisine de celle des critères stricts ?

­ La formation. L'expérience de la Fédération des Cecos a clairement montré que l'un des moyens d'atteindre la précision, puis l'exactitude, est la formation du personnel technique des laboratoires.

Le groupe de travail « assurance
de qualité en biologie de la reproduction »

En 1996, sous l'égide de la SFBC, les associations de Blefco (Biologistes de laboratoires de fécondation in vitro et de conservation des œufs humains), Cecos (Centre d'études et de conservation des œufs et du sperme humain) et Salf (Société d'andrologie de langue française) ont décidé de constituer un groupe de travail « Assurance qualité en biologie de la reproduction » qui doit faire progresser l'ensemble des problèmes que notre discipline rencontre dans ce domaine.

Pour ce faire, des enquêtes sur les pratiques d'analyses ont été réalisées [10], des sessions de formation continue pour les biologistes et les techniciens ont été organisées à Strasbourg en juin 1997, puis à Paris au mois de janvier 1999.

Ce groupe a proposé une grille de lecture respectant la pratique française, mais intégrant celle de l'OMS [6]. Ainsi il sera possible de se rapprocher de l'analyse de Krüger qui lui aussi utilise la grille de l'OMS. La réalisation d'une banque d'images de référence est en cours de discussion.

Ce qui se passe en Europe

Des travaux multicentriques ont testé les procédures et évalué l'importance de la variabilité des analyses en spermiologie [11-17]. Des associations comme l'ESHRE (European Society of Human Reproduction and Embryology) et l'EAA (European Academy of Andrology) [18], la NAFA (Nordic Association for Andrology) et la German Society of Andrology [19] conseillent la pratique des contrôles de qualité interne et externe.

Au Royaume-Uni, un organisme, UKNEQAS Andrology, propose des contrôles de qualité. L'Institut scientifique de la santé publique belge, ainsi qu'une entreprise finlandaise organisent des CQE.

Le souci de qualité n'est donc pas spécifique à nos associations et répond à un besoin commun profond.

CONCLUSION

Le besoin de standardiser les méthodes d'analyse et d'évaluation du spermogramme, examen de base en biologie de la reproduction, n'est pas spécifique à la communauté française. Ce besoin est né de la constatation que cet examen n'a pas, à l'heure actuelle, une puissance diagnostique suffisante pour répondre aux besoins de la procréation médicalement assistée et à l'épidémiologie. La création du groupe de travail, l'analyse des CQE, la création de banques d'images et la formation sont des éléments qui permettront d'atteindre ces objectifs. Cette évolution ne peut se faire sans tenir compte des évolutions de nos collègues étrangers.

REFERENCES

1. Fédération des Cecos, Auger J, Jouannet P. Evidence for regional differences of semen quality among fertile french men. Human Reprod 1997 ; 12 : 740-5.

2. David G, Bisson J, Czyglik F, Jouannet P, Gernigon C. Anomalies morphologiques du spermatozoïde humain. 1) Proposition pour un système de classification. J Gyn Obs Biol Reprod 1975 ; (suppl. 1) : 17-36.

3. Jouannet P, Ducot B, Feneux D. Male factors and the likelihood of pregnancy in infertiles couples. I. Study of sperm characteristics. Int J Androl 1988 ; 11 : 379-94.

4. Menkveld R, Stander FS, Kotze TJ, Krüger TF, Van Zyl JA. The evaluation of morphological characteristics of human spermatozoa according to stricter criteria. Human Reprod 1990 ; 5 : 586-92.

5. Auger J, Jouannet P. Manuel de laboratoire de l'OMS. Analyse du sperme humain et des interactions des spermatozoïdes avec le mucus cervical. Ed. Inserm, 1993.

6. WHO (World Hearth Organisation). WHO Laboratory Manual for the Examination of Human Semen and Sperm-Cervical Mucus Interaction. Ed. 1980, 1987, 1992. Cambridge University Press, Cambridge.

7. Danish Environmental Protection Agency. Male reproductive health and environmental chemicals with estrogenic effects, 1995.

8. Youden WJ, Statistical techniques for Collaborative Tests. Assoc. of Official Analytical Chemist, Washington, DC, 1967.

9. Clavert A, Bourguignat A. Une première expérience de contrôle de qualité à la Fédération française des Cecos. Cryo Vie 1998 ; 10 : 6-7.

10. Clavert A, Bourguignat A, Siest JP, Férard G. Enquête sur la pratique du spermogramme en France. Andrologie 1997 ; 7 : 443-9.

11. Cooper TG, Neuwinger J, Bahrs J, Nieschlag E. Internal quality control of semen analysis. Fertil Steril 1992 ; 58 : 172-8.

12. Dunphy BC, Kay R, Barratt CLR, Cooke ID. Quality control during the conventional analysis of semen, an essential exercise. J Androl 1989 ; 10 : 378-85.

13. Giwercman A, Spano M, Lädertie A., et al. Quality control in assessment of semen parameters/ sperm concentration, chromatin stability and chromosome aneuploidy. Int J Androl (submitted).

14. Matson P. External quality assessment for sperm analysis and sperm antibody detection : results of a pilot scheme. Human Reprod 1995 ; 10 : 620-5.

15. Michelmann HW. Quality management in the andrology laboratory. Int J Androl 1997 ; 20 : 50-4.

16. Mortimer D, Shu MA, Tom R. Standardization and quality control of sperm concentration and sperm motility counts in semen analysis. Human Reprod 1986 ; 1 : 299-303.

17. Neuwinger J, Nieschlag E. External quality control in the andrology laboratory : an experimental multicenter trial. Fertil Steril 1990 ; 54 : 308-14.

18. Cooper TG. News from the European Academy of Andrology (EAA). Implementation of quality control in the andrology laboratory. Int J Androl 1996 ; 19 : 67-8.

19. Wolff H, Schill WB. Recommendation of the German Society of andrology for implementation of quality control in andrology. Fertilität 1996 ; 12 : 130-3.