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지애 경
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1 대한임상검사학회지 : 37 권제 1 호, 1-7, 2005 검량보정검증의실험적적합성에대한연구 - 치료적약물검사를중심으로 - 녹십자의료재단고객지원및 QA 관리부 1, 임상화학검사실 2 장상우 1 김남용 1 최호성 1 박용원 2 추경복 2 윤근영 2 박병옥 2 An Empirical Validation Study for Calibration Verification in TDM Test Sang-Wu Chang 1, Nam-Yong Kim 1, Ho-Sung Choi 1, Yong-Won Park 2, Gyung-Bok Chu 2, Keun-Young Yun 2, and Byung-Ok Park 2 Technical Information & QA Division, Management Division 1 Department of Clinical Chemistry 2 Green Cross Reference Laboratories, Yongin , Korea The purpose of this study was to verify (i) a consistent calibration verification for the assessment of method linearity and (ii) calibration agreement with calibration settings. We validated calibration verification through method linearity with different lot number of individual calibrators that span the working range for 9 tests except salicylate with control sample in test. We evaluated that it covered broad analyte range to assay from near zero to the top of the measuring range with 5 or 6 points every three times for 10 analytes in TDM test. Target values were plotted on X-axis with assigned or observed values on the Y-axis. Working range were as follows. Calibration verification of the measuring range (maximum to minimum values) has been validated asetaminophen 0.1 to μg/ml, salicylate 0 to 1005 μg/ml, valproic acid 3.2 to μ g/ml, digoxin 0.17 to 5.65 ng/ml, vancomycine 1.3 to μg/ml, carbarmazepine 0.1 to 22.3 μg/ml, phenytonin 0.6 to μg/ml, theophyline 0.2 to μg/ml, primidone 0 to μg/ml, phenobarbital 0.6 to 60.0 μg/ml. Drawing a straight line through five or six points of these data showed good linearity. We are sure that it is important to assess the calibration verification of a test method to ascertain the lowest and highest test results that are reliable. Key Words : Calibration verification, Linearity experiment, Working range 1)I. 서론 측정시스템분석 (measurement system analysis: MSA) 교신저자 : 장상우, ( 우 ) 경기도용인시구성면보정리 314, 녹십자의료재단고객지원및 QA 관리부 Tel : (206) Fax : johnmadams@hanmail.net 이란검사공정측정시스템의통계적특성을평가하기위하여사용되는도구이다. MSA의목적은현재의시스템이측정되어질특성의현재수치, 치우침이없는결과, 최소한의변이를제공하는가를통계적으로검증하는것이다 ( 문과장, 2004). 측정시스템의분석에는정밀성 ( 급간, 급내, 일차, 장비간 ), 정확성, 참고치, 경고치, 분석측정범위, 임상보고가능 1

2 범위, 검량보정검증등이존재한다. 즉시약과분석기의결합에의한전체검사공정시스템을확인하고검증하는것이필요하다. 검량보정의검증범위는중요부품의교체, 시약 lot번호의변경, 검량물질의 lot번호의변경, 시약의역가저하나농축에따라서다르기마련이므로주기적으로그범위를검증하는것이중요하다. 검사기술의발달로인하여최신의분석기와장비가개발됨으로최저치에서최고치까지의측정범위가증가되고있다. 미국임상화학학회 (AACC) 의검량보정 (calibration) 이란 측정된물질의수치와측정반응사이의알려진상관성을제공하는검사시스템의검사와조정을말한다 ( 장등, 2003) 라고정의하고있다. 또한검량보정은분석수치의농도나활성치에일치하는검사시스템이나분석기반응사이의상관성을명기된상태로설정된운영의집합이며 (CAP, 2001), 측정되어질검사결과와측정반응사이의알려진상관성을제공하기위한분석기, kit, 검사시스템의조정과검사과정이다 ( 문과장, 2004). 즉검량보정검증은환자검사결과를위해검사실의보고가능범위를통해서분석기, kit, 검사시스템의검량보정이안정되게유지되는지를확인하기위하여환자검체와동일한방법으로검량물질을측정하는것이다. 검량보정범위는요화학을포함해서임상화학, 독물학, 면역학, RIA 등을포함하여정량적인검사를실행하기위하여적용된다. 각검사실은의도된임상적이용을위해서수용이가능한검사결과치를제공하기위하여최소한 6개월마다검량보정검증이평가되어져야하고시약 lot의교체, 검량물질의 lot의교체나주된검사공정시스템에서부품의교체후에도재평가되어져야한다 (Miller, 2003). II. 재료및방법 1. 재료녹십자의료재단에서 Roche diagnostics corporation에서제공하는검량물질로상품화된 TDM의전용 calibrators 의상이한다른 lot번호를대상으로 COBAS INTEGRA 800 system (Roche diagnostics corporation, indianapolis, USA) 으로검사를실행하였다. 약물검사의전용검량물질의구성은각검사항목마다 5개의 A, B, C, D, E, F로구성하였다. A는 ml, B-F는 ml로공급되며 salicylate calibrators와 acetaminophen calibrators는 A와 B로구성되었으며 salicylate calibrators를제외한나머지검사들은모두실측치의최저치와중간치그리고최고치검량물질이제공되므로분석측정범위의검증에용이한점이있다. 2. 방법 1) 실험시료실험시료는검량물질의 lot number ( 전 / 후 ) 가서로다른것을대상으로하였으며, Roche diagnostics corporation의 3.5 ml 1로는 COBAS-FP phenytoin calibrators ( / ), theophyline calibrators ( / ), salicylate calibrators (2191/2593), carbamazepine calibrators ( / ), primidone calibrators ( / ), phenobarbital calibrators ( / ), valproic acid calibrators ( / ), vancomycin calibarators ( / ), acetaminophen calibrators (0713/1973), digoxin calibrators ( / ) 를사용하였다. 2) 관리시료와검량물질관리시료는 acetaminophen, salicylate, phenytoin, carbamazepine, phenobarbital, primidone, theophylline, vancomycine, valproic acid 검사는 COBAS-FP TDM multianalyte control을사용하였으며그허용범위내에들어올때에본실험을실시하였다. 검량물질은 COBAS-FP calibrators를사용하였고, digitoxin 검사는 Roche TDM online digitoxin control을사용하였다. 10가지의치료적약물검사항목이실험계획법 (DOE) 에의하여산출된통계량의허용범위내에타점이됨을확인하고검사를실행하였다. 3) 측정방법검사 kit와분석기는 COBAS INTEGRA 800 을사용하였다. 측정원리는 primidone, theophylline, vancomycine, valproic acid, acetaminophen, salicylate 검사는 enzymatic method을사용하였고, phenytoin, carbamazepine, phenobarbital 검사는 fluorescence polarization 검사법을사용하였고, digitoxin 검사는 kinetric interaction of microparticles in solution (KIMS) 검사법을사용하였다. 자체설정된분석측정범위의검증은시차가없이급내측정으로 8개항목의 calibrators로 0으로부터실측치의 2

3 최고치에이르는 5점내지는 6점시료를사용하였다. Acetaminophen 검사는제공된검량물질이 2점시료이므로 25 %, 50 %, 75 % 를 0% 와 100 % 검량물질을농축내지는희석하여 5점시료를제조하여사용하였으며, salicylate 검사는분석측정범위의상한치가 1,000 μg/ml 이므로관리시료의목표치 448 μg/ml를 배를농축하여 acetaminophen과동일하게제조하여사용하였으다. 10개검사에서실측치와목표치의직선성을검증하였고실측치의최고치와최저치범위는평균치와표준편차를계산하고 X + 2s로하였다. Ⅲ. 결과 1. 최대측정범위의분석 phenobarbital 60 μg/ml, theophyline μg/ml, salicylate 1,005 μg/ml, acetaminophen μg/ml, primidone μg/ml으로나타났다 (Table 1). 2. 최소측정범위의하한치분석검량물질을사용한최소측정범위의하한치는 carbamazepine 0.12 μg/ml, digoxin 0.17 ng/ml, vancomycine 1.39 μg/ml, valproic acid 3.15 μg/ml, phenytoin 0.6 μg/ ml, phenobarbital 0.6 μg/ml, theophyline 0.16 μg/ml, salicylate 2.6 μg/ml, acetaminophen 0.7 μg/ml, primidone 0.03 μg/ml으로나타났다 (Table 1). 3. 목표치와실측치의차이분석 최대측정범위의상한치와거의동일한 100 % 검량물질을사용한최대측정범위의상한치는 carbamazepine 22.3 μg/ml, digoxin 5.65 ng/ml, vancomycin 80.51μg/mL, valproic acid μg/ml, phenytoin μg/ml, 검량물질의 5점내지는 6점분석에서측정범위인 0% 와 100 % (0 %/100 %) 를사용하여목표치로부터실측치의차이를분석한결과는 carbamazepine 0.1/2.2μg/mL, digoxin 0.17/0.27 ng/ml, vancomycine 1.3/0.13 μg/ml, Table 1. Analysis of upper limit and lower limit of AMR Concentration Test items Target values CARB DIG VANC VALP PHNY PHNO THEO SALI ACETA PRIM 100 % % % Mean S ULO AMR Insert AMR Difference % % % Mean S LLO AMR Insert AMR Difference

4 Fig. 1. Linearity experimented of five or six points calibrators. 4

5 Table 2. Mean of three times on five or six points calibrators Concentration Test items Target values CARB DIG VANC VALP PHNY PHNO THEO SALI ACETA PRIM Cal F Cal F Cal F Mean Target value Difference Cal E Cal E Cal E Mean Target value Difference Cal D Cal D Cal D Mean Taget value Difference Cal C Cal C Cal C Mean Target value Difference Cal B Cal B Cal B Mean Target value Difference Cal A Cal A Cal A Mean Target value Difference

6 Table 3. Correlation coefficient, slope and interception experiments Test items Factors CARB DIG VANC VALP PHNY PHNO THEO SALI ACETA PRIM Slope Intercept Corr. coeff Linearity Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good valproic acid 3.2/2.67 μg/ml, phenytoin 0.6/-0.47 μg/ml, phenobarbital 0.6/0 μg/ml, theophyline 0.2/-0.8 μg/ml, salicylate 2.6/-7.2 μg/ml, acetaminophen 0.7/-3.4 μ g/ml, primidone 0/-0.13 μg/ml으로나타났다 (Table 2). 10개의검사항목중에서차이가가장큰검사는 salicylate 2.6/-7.2 μg/ml이고 valproic acid 검사에서 3.2/2.67 μg/ml이며 calibrators E에서도 4.0 μg/ml, carbamazepine은 100 % 에서 2.22 μg/ml, vancomycin은 0 % 에서 1.3 μg/ml, phenobarbital은목표치 40.0 μg/ml에서 -1.8 μg/ ml, acetaminophen 100 % 에서 3.4 μg/ml가발생되었고나머지검사들에서는일반적으로 -0.47에서 0까지로 calibration verification의적합성이매우양호하게나타났다. 4. 직선성, 기울기, 절편값, 상관계수의분석각농도수준에서직선성실험의평가의차이는 carbamazepine이 6점농도수준에서 2.2 μg/ml, valproic acid이 6점농도수준에서 2.67 μg/ml이고 5점농도수준에서는 4.0 μg/ml, salicylate는 5점농도수준에서 -7.2 μ g/ml로차이로가장높았으며 phenobarbital는 5점농도수준에서 -1.8 μg/ml로음의방향으로차이가있다는것을확인하였다. 기울기값의분석에서 carbamazepine이 로가장높았고 theophyline 검사가가장낮았으며, 절편값은가장낮은것은 carbamazepine이 이며가장높은검사는 salicylate가 +3.4이었다. 상관계수의분석에서는모든검사항목에서 0.99를보였고직선성검사에서는 Fig. 1과같이 5점이나 6점에서측정범위의상한치와하한치에고르게걸치는양호한직선성을보였다. Digoxin, vancomycine, phenytoin, theophyline, theophyline, primidone, acetoaminophen 검사에서는 5점내지는 6점농도수준에서목표치와 3회평균측정치의차이의크기가가장작아서매우양호한직선성의결과를보였다. Ⅳ. 고찰 검사키트와분석기의검사공정에서최고치로부터최저치의범위는동일한검사키트라도시약의역가저하, 중요한분석기의부품의교체, 검량물질의 lot 교체, 시약 lot 번호의교체등에따라서그범위가다르게나타나고 kit 역가의범위변화에따라서다르게나타난다. 직선상에서최소검출농도는분석민감도로서시약의 lot 번호의교체, 동일한시약이라도역가의저하나농축, 분석기모델의상이, 동일한모델이라도분석기의열화의정도, 분석기의중요한부품의교체, 검량물질의변질과교체에따라서다르다. 이러한이유에서미국병리학회의검사실인증심사 (CAP LAP) 에서는검량보정검증을매 6개월단위로정규적으로재설정할것을요구하고있다. 10개의검사항목중에서차이가가장큰검사는 salicylate 검사의 5점에서 μg/ml이고 4점에서 11.1 μg/ml로큰차이를보였다. Calibrators E에서도 4.0 μ g/ml, carbamazepine은 100 % 에서 2.22 μg/ml, vancomycin은 0% 에서 1.3 μg/ml, phenobarbital은목표치 40.0 μg/ml에서 -1.8 μg/ml가발생이되었고나머지검사들에서는일반적으로 -0.47에서 0까지로매우양호하게나타났다. 6

7 Ⅴ. 결론 미국은법률로서 CLIA 88 [42CFR (b) (2) (ii) (C)] 과미국병리학회검사실인증심사에서도최소한매 6 개월마다 calibration verification을요구하지만일반적으로검량보정은하면서도검량보정검증을실행하는검사실은제한적으로실행하고있는것이사실이다. 본연구에서는검량물질의다른 lot number를사용하여검량보정검증의평가를실험하였으며, 그결과를요약하면아래와같다. 1. 최대측정치에서실측치와회사제공의수치를비교한결과가장차이가심한검사항목은 salicylate로서표준편차가 5인데실측치가 5이었으며, acetaminophen은표준편차가 3.98인데실측치가 4.6이었다. Carbamazepine에서는표준편차가 0.05인데실측치가 2.3으로 46배의가장큰차이가발생되었으나, 일반적으로검량보정검증은분석민감도로부터시료의희석이없이측정이가능한실측치에근접한적합성을보였다. 2. 측정범위의직선성상에서가장큰차이를보이는검사는 salicylate 검사로서 5점수준에서 -7.2 μg/ml, 4점수준에서 μg/ml, 3점수준에서 μg/ml를보였더. 목표치 1,000, 750, 500 μg/ml에서다른검사항목에비하여치우침이매우크게발생된것은검사방법상의제한적특성이라고생각된다. 3. Salicylate 검사를제외한다른검사에서는측정치범위의최저치와최고치를고르게포함하는검량물질을사용함으로진정한검량보정검증평가에서매우양호한실험결과를얻을수있음을확인하였다. 참고문헌 1. College of American Pathologists, Automated/General Chemistry Checklist, p22, Miller G. Calibration, calibration verification, analytical measurement range and clinically reportable range. In: CAP educational track. p1-9, College of American pathologists, Northfield, USA, 문해란, 장상우. 6 시그마정도경영 : 인증중심의정도관리. p248, 펴냄홍, 서울, 문해란, 장상우. 6 시그마정도관리 : 인증중심의정도관리. p357, 펴냄홍, 서울, 장상우, 문해란, 안정열, 이남희. 종합적정도경영의실제 : 고객만족의정도관리. p106, 고려의학, 서울,

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<5B30385DC0D3BBF3C8ADC7D0B0CBBBE72DC0E5BBF3BFEC2E687770> 임상병리검사과학회지 : 35 권제 2 호, 126-130, 2003 임상화학검사 Kit 의비교평행시험에대한연구 녹십자의료재단, 고객지원및 QA 부, 관리부 1, 임상화학검사실 2 장상우 김남용 최호성 1 박용원 2 A Study of Comparative Paralellism Test on Test Kit in Clinical Chemistry Chang,