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승아 도
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1 임상검사와정도관리 : 제 29 권제 1 호 27 J Lab Med Qual Assur 27 ; 29: Gluchec Fine 자가혈당측정기의평가 송상훈 1 박형두 1 이현정 2 전선희 2 박경운 1,2 김진규 1 송정한 1,2 서울대학교의과대학검사의학교실 1, 분당서울대학교병원진단검사의학과 2 Evaluation of Gluchec Fine Glucometer Sang Hoon Song 1, Hyung-Doo Park 1, Hyun Jung Lee 2, Sun Hee Chun 2, Kyoung Un Park 1,2, Jin Q Kim 1, and Junghan Song 1,2 Department of Laboratory Medicine, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea 1 Department of Laboratory Medicine, Seoul National University Bundang Hospital, Gyeonggi-do, Korea 2 Background : We evaluated the analytical performance of the recently developed glucom eter Gluchec Fine (KMH Co., Ltd., Anyang, Gyeonggi, Korea) in Korea. M e t h ods : Within-run precision and total precision were assessed according to CLSI guideline EP5-A2 with control material of low and high level. Linearity was e v aluated in th e range of mg/dl made by patient samples. Correlations with SureStep (Lifescan, Milpitas, CA, USA) and TBA2-FR (Toshiba, Tokyo, Japan) were evaluated using 99 pati ent sam ple s in the range of mg/dl. Interferences by acetaminophen, ascorbic acid, bilirubin, cholesterol, galactose, and uric acid were elvauated according to CLSI guideline EP7-A. Effect of hematocrit, user v ariabi lity and reage nt stabi lity were assesse d. R e sul t s : The CVs of within-run precision were % and the CVs of tot al p reci sion we re %. The linearity was R 2 =.998. The correlations with TBA2-FR (R =.982) and Surestep (R =. 984 ) we re acceptab le. Glucose conce ntrations me asured by Gluchec Fine were lower than those by TBA2-FR (mean 2.7%, 95% CI.3-5.1%) in the range of mg/dl. Ace tam inoph en, galactose, and chole sterol did not interfe re wi th glucose measurements on Gluch ec Fine. H igh conce nt rat i ons of ascorbi c acid, bil irubin, and uric acid re sul ted i n positi ve interferences. Hematocrit and user variability did not significantly influence the glucose concentration. Reagent was stable until one week after opening. C oncl usi ons : Gluchec Fine glucometer showed acceptable and comparable analytical performance. This instrument can be used for therapeutic monitoring of diabetes patients. K e y W ords:glucometer, Glucose, Point of care test, Analytical performance 이논문은분당서울대학교병원위탁연구비 (6-27-8) 지원에의해이루어진것임. 교신저자 : 송정한우 ) 경기도성남시분당구구미동 3 분당서울대학교병원진단검사의학과전화 :31) , FAX:31) songjhcp@snu.ac.kr 서론당뇨는지속적인의학적관리와환자의자기관리를통해급성합병증을예방하고장기합병증의위험을감소시켜야하는만성질환이다. 당뇨의관리에는다방면의평가가필요한데환자가혈당을스스로측정하므로써치료에대한반응정도와목표혈당치의도달여부를알수있고저혈당

2 188 송상훈 박형두 이현정 전선희 박경운 김진규외 의예방과약물용량, 임상영양치료 (MNT, medical nutrition therapy), 신체활동정도조절에유용하게이용될수있다 [1]. 자가혈당측정기는대표적인현장검사장비로환자의가정, 외래, 병실등에서폭넓게사용되고있으나전혈을사용하고검사의원리또는검출방법이중앙검사실과다르기때문에수행능을평가하고이를명시하여사용자가혼란을일으키지않도록하는것이중요하다 [2]. 국내에서는 Glucometer II (Ames, Rexdale, Canada), Reflolux II, Accu-check (Boehringer-Mannheim, Mannheim, Germany), Glucoscan-3 (Eiken, Tokyo, Japan), One Touch II (Lifescan, Milpitas, CA, USA), CompanionTM 2, Precision Q.I.DR (Medisense, Waltham, MA, USA), GlucoPack, SmartR (Infopia, Anyang, Gyeonggi, Korea), Accutrend Sensor, Glucotrend 2 (Roche Diagnostics, Basel, Switzerland), Glucometer Esprit 2TM (Bayer, Leverkusen, Germany), MedisenseR OptimumTM (Abbott, Alameda, CA, USA), COSMOsenser (Cosmogenome, Seoul, Korea) 등의평가가이루어지고소개된바있다 [3-8]. 자가혈당측정기의대부분이외국에서개발된제품들인데반해최근에국내에서 glucose oxidase, 전기화학적방법을사용하는 Gluchec Fine (KMH Co., Ltd., Anyang, Gyeonggi-do, Korea) 이라는제품이개발되었기에수행능을평가하고기존에사용되고있는 Surestep (Lifescan, Milpitas, CA, USA) 기기와중앙검사실의방법과비교하고자하였다. 재료및방법 1. 정밀도 (precision) 정밀도의평가는 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) EP5-A2 에준하여상기의정도관리물질을 2일간하루에 2회씩매검사마다 2회씩반복측정하여검사내정밀도와총정밀도를구하였다 [9]. 2. 직선성 (linearity) 직선성의평가는 CLSI EP6-A 에준하였다. 51 mg/dl 과 473 mg/dl 의환자검체를선별한후각각 4:, 3:1, 2:2, 1:3, :4 의비율로혼합한 5가지농도를제조한후각각의농도에대해 4회씩반복측정하여직선성의범위를확인하였다 [1]. 3. 상관성 (method comparison) 상관성의평가는 CLSI EP9-A 에준하였다. 기존장비인 TBA2-FR (Toshiba, Tokyo, Japan) 로측정한결과를기준으로 99개의 EDTA 환자검체를수집하였다. 각각의전혈검체를 Gluchec Fine 과 Surestep 에서동시에측정한후즉시 3, rpm 에 7분간원심분리하여혈장을취한후 TBA2-FR 을이용하여포도당농도를측정하였다. TBA2-FR 은 glucose oxidase-peroxidase (GOD- POD) 법을사용하여포도당농도를측정한다. TBA2-FR 에서의포도당농도범위는 mg/dl 에분포하였다 [11]. 4. 간섭효과 (interference) 간섭효과는 CLSI EP7-A 에의거하여평가하였다. 아세트아미노펜 3., 25.6 μg/ml, 아스코르빈산 3.52, 352 mg/ml, 갈락토스 18.2, 9.8 μg/ml, 요산 7, 25 mg/ml 이되도록생리식염수에녹여저농도와고농도의 1배원액을만들었다. TBA2-FR 에서약 8 mg/dl 와 12 mg/dl 의포도당농도를보이는검체각각 1 ml 에상기의저농도와고농도의간섭물질원액을 1 μl 첨가한후 Gluchec Fine 을이용하여 5회씩반복측정하였다. 콜레스테롤과빌리루빈의경우환자검체를이용하였다. 콜레스테롤의경우 TBA2-FR 장비에서측정한혈청콜레스테롤농도가 mg/dl 의분포를보이는 17개의환자검체를포도당농도가 mg/dl 가되도록선정하였고환자검체와유사한포도당농도를갖되혈청콜레스테롤농도가정상범위에있는 2개의대조군검체를선정하여 Gluchec Fine 과 TBA2-FR 에서 2회씩반복하여측정하였다. 빌리루빈은혈청빌리루빈의농도가 mg/dl 의분포를보이고포도당농도가 mg/dl 인환자검체 14개와대조군검체 16개를선정하여콜레스테롤과같은방법으로측정하였다 [12]. 5. 적혈구용적률 (hematocrit), 사용자의영향 % 의적혈구용적률의분포를보이는총 112 명의환자검체를 TBA2-FR 과 Gluchec Fine을이용하여각각 2회씩반복측정하여측정값을비교하였다. 사용자의영향은 Gluchec Fine 기기를사용한경험이없는 5 명을선정한후낮은농도와높은농도의정도관리물질을각각 3회씩반복측정하도록하여측정값을분석하였다. 6. 시약안정성 Gluchec Fine 에서제공하는낮은농도와높은농도의정도관리물질과 TBA2-FR 의 3가지농도의정도관리물

3 Gluchec Fine 자가혈당측정기의평가 189 질을개봉즉시, 1일후, 3일후, 7일후측정하여변화되는정도를분석하였다. 7. 통계처리통계처리는 SPSS 12. for Windows (SPSS Inc., Chicago, IL, USA), Excel 23 (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA) 프로그램을이용하였다. 직선성의평가에는회귀방정식과결정계수 (R 2 ) 을구하고오차도표를그렸다. 직선성상관성의평가에는상관방정식과 Pearson 상관계수 (R) 를구하고오차도표를그렸다. 사용자의영향을분석하기위해서는개인별변이계수와전체변이계수를구하고분산분석 (ANOVA) 을시행하여 P 값을구했다. 빌리루빈과콜레스테롤에의한간섭효과의평가에는 T 검정을이용하여 P 값을구했다. P<.5 를통계적으로유의한수준으로설정하였다. 결과 1. 정밀도낮은농도의정도관리물질의평균농도는 mg/dl 이었고높은농도는 mg/dl 이었다. 검사내정밀도의변이계수는낮은농도는 2.5%, 높은농도는 3.% 이었고총정밀도의변이계수는낮은농도는 4.7%, 높은농도는 3.6% 이었다. 2. 직선성낮은농도와높은농도의환자검체로조제한 5가지농도의검체로측정한결과 mg/dl 의범위에서 R 2 =.998 (P<.1) 의직선성을나타냈다 (Fig. 1). 3. 상관성 Gluchec Fine 은 TBA2-FR 에서측정한결과와 mg/dl 의범위에서우수한상관성을보였고 (R =.982), 기울기는.847 (P<.1), 절편은 이었다. Gluchec Fine 에서측정된값은 TBA2-FR 로측정한값보다평균 2.7%(95% 신뢰구간.3-5.1%) 낮았으며평균 3.7 mg/dl (95% 신뢰구간 mg/dl) 낮았다. Surestep 과의상관성은 R =.984, 기울기.982 (P<.1), 절편은 이었다 (Fig. 2). 4. 간섭효과고농도와저농도의아세트아미노펜, 아스코르빈산, 갈락토스, 요산을첨가하기전과후의포도당농도를측정한결과를 Table 1에표시하였다. 아세트아미노펜과갈락토스는유의한간섭효과를나타내지않았으나아스코르빈산의경우 2 μmol/l 를첨가했을때저농도의포도당에서는간섭효과가나타나지않았으나고농도의포도당에서는 19.4 mg/dl (18.3%) 높게측정되었다. 2, μmol/l 를첨가했을때에는저농도와고농도모두에서측정한계치이상으로높게측정되었다. 요산의경우 7 mg/dl 를첨가했을때저 Y =.9998X R2 = Assay value (mg/dl) 3 2 Difference (%) Concentration (mg/dl) Concentration (mg/dl) Fig. 1. Linearity and difference plot of Gluchec Fine glucometer.

4 19 송상훈 박형두 이현정 전선희 박경운 김진규외 5 4 Gluchec (mg/dl) Y =.847X R =.982 (Gluchec -TBA2FR)/average (%) TBA2-FR (mg/dl) Gluchec (mg/dl) 5 4 Gluchec (mg/dl) Y =.982X R =.984 (Surestep -Gluchec)/average (%) Surestep (mg/dl) Gluchec (mg/dl) 5 4 Surestep (mg/dl) Y =.852X R =.987 (Surestep -TBA2FR)/average (%) TBA2-FR (mg/dl) Surestep (mg/dl) Fig. 2. Correlations between glucose concentrations measured on TBA2-FR, Gluchec, and Surestep and difference plots.

5 Gluchec Fine 자가혈당측정기의평가 191 Table 1. Interferences by acetaminophen, ascorbic acid, galactose, and uric acid on the glucose concentrations measured on Gluchec Fine glucometer Interferent Concentration Pre-mixing (mg/dl) Post-mixing (mg/dl) Difference (mg/dl) Difference (%) Acetaminophen.2 μmol/l μmol/l μmol/l μmol/l Ascorbic acid 2 μmol/l , μmol/l 92.6 > 6 > > μmol/l , μmol/l 15.8 > 6 > > Galactose 1 μmol/l μmol/l μmol/l μmol/l Uric acid 7 mg/dl mg/dl mg/dl mg/dl Gluchec/TBA2-FR mg/dl (21.9%) 높게측정되었다. 콜레스테롤의경우 Gluchec Fine 의결과가 TBA2- FR 의결과보다환자군은평균 9.6%, 대조군은평균 4.1% 낮게측정되었으나통계적으로유의하지는않았다 (P =.228). 빌리루빈은 Gluchec Fine 의결과가 TBA- 2-FR 의결과보다환자군은평균 12.1% 높게, 대조군은평균 4.5% 낮게측정되어유의한간섭효과가관찰되었다 (P =.25). 이러한경향은포도당농도가 8 mg/dl 이하인경우에주로관찰되었으며빌리루빈농도에따른경향은뚜렷하지않았다 Hematocrit (%) Fig. 3. Effect of hematocrit on the glucose concentrations measured on Gluchec Fine glucometer. 5. 적혈구용적율의영향 % 의적혈구용적율의분포를보이는총 112 명의환자검체의 TBA2-FR 과 Gluchec 에서측정한포도당농도의비율을 Fig. 3에표시하였다. 적혈구용적율에따른포도당농도의유의한변화는관찰되지않았다 (R =.84, P =.378). 농도에서는 1 mg/dl (1.8%), 고농도에서는 7.6 mg/ dl (7.2%) 높게측정되었으며 25 mg/dl 를첨가했을때에는저농도에서 31.5 mg/dl (34.1%), 고농도에서는 6. 사용자의영향총 5명의사용자에게사용법을교육시킨후즉시낮은농도와높은농도의정도관리물질을 3회씩측정하게한결

6 192 송상훈 박형두 이현정 전선희 박경운 김진규외 과사용자별변이계수는낮은농도에서.7-3.1%, 높은농도에서.2-2.2% 이었고사용자에따른측정값의통계적으로유의한차이는낮은농도 (P =.483) 와높은농도 (P =.396) 에서모두관찰되지않았다. 7. 시약의안정성낮은농도와높은농도의정도관리물질은개봉즉시평균 134.3/341.3 mg/dl, 1주일후평균 135.6/357.5 mg/dl 로측정되어높은농도에서 4.7% 증가하였다. 고찰간이혈당측정기를이용한혈당측정법은주로 glucose oxidase, glucose dehydrogenase, hexokinase 방법을사용하고전류측정법또는광도측정법으로검출한다 [13]. Gluchec Fine 의경우에는 glucose oxidase 와전기화학적방법을사용하고있는데이러한원리를사용하는기기로는 Accu-Check, Precision 등이있다. 신속하게검사결과를내야하는현장검사기기의특성때문에혈장또는혈청에서측정한값보다 1-15% 낮게측정됨에도불구하고대부분모세혈관전혈을사용하고있다. 전혈에서포도당농도가낮게측정되는이유는적혈구보다혈장에서수분의양이많기때문인것으로알려져있다 [14]. 따라서적혈구용적율에따라전혈에서의수분의양이변하게되어적혈구용적율이낮을수록수분의양이혈장과비슷해져서포도당농도가높게측정된다. 본연구에서는 Gluchec Fine 과 Surestep 모두 TBA2-FR 로검사한것보다낮게측정되었고그정도도비슷했는데기존에알려진것보다그정도가심하지않았다. 그러나검체별로오차의정도에상당한차이가존재할수있으므로일률적인공식을적용하여혈장의농도로환산하는것은바람직하지않은것으로생각된다. 적혈구용적률에따른오차는예상과는달리관찰되지않아기존의보고 [15] 와다른결과였다. 본연구에서 Gluchec Fine 기기의총정밀도는 % 로관찰되었는데이는최근의국내보고 [5-8] 와외국의보고 [13, 15-16] 와유사하거나우수한결과이다. 직선성의경우 mg/dl 의범위에서우수한직선성을나타냈다. 중앙검사실장비와의상관성은국내또는외국의보고와유사하거나우수하였다. 본연구에서는아세트아미노펜, 아스코르빈산, 빌리루빈, 콜레스테롤, 갈락토스, 요산에의한간섭효과를평가했는데상기의물질들은기존의간이혈당측정기에간섭효과를일으킬수있는것으로알려져있거나 [17-19] 자동화학분석기 에오류를유발할수있는물질들이다. 아스코르빈산, 빌리루빈, 요산이높은경우포도당의농도가높게측정되었는데아스코르빈산이가장심한간섭효과를나타냈다. 최근에고용량의아스코르빈산이암세포를선택적으로죽일수있다는사실이알려지면서 [2] 고용량의아스코르빈산치료가시도되고있다. 이러한고용량의아스코르빈산의간섭효과에대해서국내에서연구한바에의하면 glucose oxidase-peroxidase 를사용하는자동화학분석기에서는음성간섭을, 현장검사기기인 Accu-Check Active Monitor 에서는양성간섭을일으키는것으로보고하였다 [21]. 상기의연구에서 227 μmol/l 의아스코르빈산농도에서간섭효과가나타난다고하였는데본연구에서는포도당농도가약 16 mg/dl 로측정된검체에 2 μmol/l 가되도록아스코르빈산을첨가했을때에 19.4% 의양성간섭효과가관찰되었다. 또한 2, μmol/l 의농도에서는검출한계를초과하도록심한간섭효과가관찰되어아스코르빈산의농도와간섭의정도가상관관계가있음을추정할수있었고이는과거의보고와유사한결과이다 [21]. 아스코르빈산이이러한양성간섭효과를일으키는원인에대해서는명확히밝혀지지는않았지만전극표면에서아스코르빈산이산화되어생산되는전자의양이많아지기때문이라는보고가있었다 [22]. 요산과빌리루빈에서도아스코르빈산과마찬가지로양성간섭효과가관찰되었는데 3가지물질의공통점으로는환원물질로작용하는점을들수있는데이러한특성이전자전달과정에작용하여비특이적으로신호를발생하는것으로추정할수있을것으로생각한다. 이러한간섭효과를개선하기위해서전극표면에간섭물질이닿지않도록고안된막을사용하거나간섭물질을미리산화시키는방법등이시도되고있다 [23]. 요산은참고범위의상한치에서간섭효과가 7-1% 로크지않아요산의생리적인농도에서는간섭효과가거의없을것으로예상할수있다. 빌리루빈은농도와상관없이간섭효과를나타냈고포도당농도와관계가있었는데이러한특성을나타낸원인에대한자세한분석이필요하다고생각된다. 본연구에서콜레스테롤과빌리루빈의간섭효과평가에는표준물질을사용하지않고환자검체를사용했는데이는콜레스테롤의경우체내에서나타날수있는정도의고농도를녹이기에는적당한용매를찾을수없었고아세톤과같은강한유기용매를사용하면세정제효과에의해적혈구의용혈이발생할가능성이높을것으로판단했기때문이다. 빌리루빈의경우에는빛에민감한물질로실험조건이까다롭기때문에환자검체를이용한연구를수행하였다. 본연구에서사용경험이없는서로다른사용자에의한

7 Gluchec Fine 자가혈당측정기의평가 193 검사결과의유의한차이는나타나지않았고변이계수도다른연구들에비해우수하거나비슷하였다 [6, 16]. 시약의안정성은높은농도에서 1주일후에평균측정값이약간증가되었는데검사의정밀도를고려하면수용할만한수준이라고생각된다. 본연구에서는최근에국내에서개발되어사용되고있는 Gluchec Fine 자가혈당측정기의간섭효과를포함한수행능을평가하였다. 정밀도, 직선성, 상관성, 사용자의영향, 시약의안정성등은다른기기들과유사한결과를나타냈으며일부간섭물질의영향을받지만이러한영향은다른종류의기기들에서도나타나는현상이다. 이러한수행능은기존에출시된외국의제품들과견줄만한것으로판단된다. 요약배경 : 저자들은최근에개발된 Gluchec Fine (KMH Co., Ltd., Anyang, Gyeonggi, Korea) 자가혈당측정기의분석능을평가하였다. 방법 : 검사내정밀도와총정밀도는낮은농도와높은농도의정도관리물질을이용하여 CLSI EP5-A2 에따라평가했다. 환자의검체로 mg/dl 의농도범위를만들어직선성을평가했다. Surestep (Lifescan, Milpitas, CA, USA), TBA2-FR (Toshiba, Tokyo, Japan) 과의상관관계는 mg/dl 의농도범위에있는 99개의환자검체를이용해서평가했다. 아세트아미노펜, 아스코르빈산, 빌리루빈, 콜레스테롤, 갈락토스, 요산의간섭효과는 CLSI EP7-A 에의거하여평가했다. 적혈구용적율과사용자의영향, 시약의안정성을평가했다. 결과 : 검사내정밀도의변이계수는 %, 총정밀도의변이계수는 % 이었다. 직선성은 R 2 =.998 이었다. TBA2-FR (R=.982), Surestep (R=.984) 과의상관성은수용할만했다. Gluchec Fine 에서측정된값은 mg/dl 의농도범위에서 TBA2- FR 로측정한값보다낮은결과를보였다 ( 평균 2.7%, 95% 신뢰구간.3-5.1%). 아세트아미노펜, 갈락토스, 콜레스테롤은 Gluchec Fine 의포도당측정에간섭하지않았다. 고농도의아스코르빈산, 빌리루빈, 요산은양성간섭을나타냈다. 적혈구용적율과사용자의변화는포도당농도에유의한영향을미치지않았다. 시약은개봉후 1주일까지안정하였다. 결론 : Gluchec Fine 자가혈당측정기는수용할만하며대등한분석능을보였다. 이기기는당뇨환자의치료효과추적에사용할수있다. 참고문헌 1. American Diabetes Association. Standards of medical care for patients with diabetes mellitus. 23;26:S Clinical and Laboratory Standards Institute. Point-of-care blood glucose testing in acute and chronic care facilities; approved guideline. CLSI document C3-A2. Wayne, PA: CLSI, 우재은, 이도훈, 황유성. 전기화학전극법을이용한자가혈당측정기 Companion TM 2의평가. 대한임상병리학회지 1994;14: 민동원, 민원기, 홍기숙. 3개자가용혈당측정기 : Glucometer II, Reflolux II, Glucoscan-3의평가. 임상병리와정도관리 1989; 11: 이수연, 이성규, 김종원, 민원기, 박효순. 자가혈당측정기 Precision Q.I.D R 평가. 대한임상병리학회지 1999;9: 박형두, 박경운, 송정한, 김진규. 당뇨폰혈당측정기평가. 임상검사와정도관리 24;26: 이수연, 이남용, 김종원. 혈당측정기 6종의평가. 대한진단검사의학회지 23;23: 유은형, 조현정, 기창석, 이수연. 자가혈당측정기 COSMOsensor의평가. 대한진단검사의학회지 ;26:26: Clinical and Laboratory Standards Institute. Evaluation of precision performance of quantitative measurement methods; approved guideline. CLSI document EP5-A2. Wayne, PA: CLSI, Clinical and Laboratory Standards Institute. Evaluation of the linearity of quantitative measurement procedures: a statistical approach; approved guideline. CLSI document EP6-A. Wayne, PA: CLSI, Clinical and Laboratory Standards Institute. Method comparison and bias estimation using patient samples; approved guideline. CLSI document EP9-A. Wayne, PA: CLSI, Clinical and Laboratory Standards Institute. Interference testing in clinical chemistry; approved guideline. CLSI document EP7-A. Wayne, PA: CLSI, Wehmeier M, Arndt BT, Schumann G, Kulpmann WR. Evaluation and quality assessment of glucose concentration measurement in blood by point-of-care testing devices. Clin Chem Lab Med 26;44: D'Orazio P, Burnett RW, Fogh-Andersen N, Jacobs E, Kuwa K, Kulpmann WR, et al. Approved IFCC

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