임상병리와정도관리 : 제 23 권제 2 호 21 J. Clin, Pathol. & Quality Control 21:22:???-??? 1 혈액응고자동분석기 Sysmex CA-54 을이용한 PT, APTT, fibrinogen 측정 김현수 남기형 이도훈 분당제생병원임상병리과 Measurement of PT, APTT, and Fibrinogen by Automatic Coagulation Analyzer, Sysmex CA-54 Hyun Soo Kim, Ki Hyung Nam and Do-Hoon Lee Department of Clinical Pathology, Pundang Jesaeng General Hospital, Sungnam, Korea Background:We evaluated the CA-54, an automatic coagulation analyzer, with respect to its precision, sensitivity and comparability with another coagulation analyzer, the MCA 21. Methods:The precision of the CA-54 was evaluated with Ci-Trol 1, 2 (Dade Behring Marburg GmbH, Germany) and pooled normal plasma for 2 days. The normal reference ranges of PT, APTT, fibrinogen were obtained. The results of CA-54 were compared with those of MCA 21 (Bio/Data Co., USA). Sensitivity to factor VIII and VII deficiency and in vitro sensitivity to heparin were analyzed. Results:Within-run precision of PT, APTT, fibrinogen ranged from.39% to 3.34% by coefficients of variation (CV). Total precision (CV) was in the range of 1.5% to 5.79% for PT, APTT and 5.25% to 8.79% for fibrinogen. The normal reference ranges for PT, APTT and fibrinogen were 9.3-12.4 seconds, 23.9-38. seconds and 176.7-399.4 mg/dl respectively. INR results showed good correlation (y=1.5x-.42, R 2 =.894) between the results from CA-54 and MCA 21. PT and APTT tests were able to detect plasmas that have less than 5% of factor VII activity and less than 4% of factor VIII activity, respectively. The therapeutic APTT range for heparin therapy was determined as 42.7 to 99.7 seconds. Conclusions:The precision and sensitivity of CA-54 and correlation results of INR between CA-54 and MCA 21 were acceptable. We concluded that CA-54 would be a useful analyzer for routine coagulation test in a small to medium sized laboratory. Key Words:Sysmex CA-54, Automatic coagulation analyzer, Prothrombin time, PT, Activated partial thromboplastin time, APTT, Fibrinogen 서 대부분의검사실에서혈액응고질환의선별검사및항응고제치료후의추적검사로서 PT (prothrombin time), 교신저자 : 김현수우 ) 463-5 경기도성남시분당구서현동 255-2 분당제생병원임상병리과전화 :(31) 779-242, FAX:(31) 779-257 E-mail: 론 APTT (activated partial thromboplastin time), fibrinogen 을측정하고있다. 이들혈액응고검사는기기, 시약등여러가지요인에따라결과가달라질수있으므로 [1, 2] 각검사실에서사용하는시약, 기기의특성을평가하고참고범위를설정하는것은매우중요하고기본적인사항이다. 저자들은혈액응고자동분석기 CA-54 에서 PT, APTT, fibrinogen 측정의정밀도, 민감도를평가하고참고범위를설정하며기존보유장비인 MCA 21 과의상관관계를비교하고자하였다.
2 김현수 남기형 이도훈 재료및방법 1. 기기및시약 Sysmex CA-54 (Sysmex Co., Japan) 은광학적응고법 (photo-optical clotting method) 의원리를이용한기기로검체와시약의혼합액에파장 66 nm의빛을투과시켜 fibrinogen 이 fibrin 으로변하는과정에서산란되는빛의양의변화를감지함으로써 PT, APTT, fibrinogen 을측정한다. CA-54 의 PT, APTT, fibrinogen 검사용시약은 Thromborel S (ISI=1.5, Dade Behring Marburg GmbH, Germany), Actin (Dade Behring Marburg GmbH, Germany), Thrombin reagent (Dade Behring Marburg GmbH, Germany) 를이용하였다. 기존에사용하고있는장비인 MCA 21 (Bio/Data Co., USA) 과 PT, APTT, fibrinogen 결과를비교하였는데 MCA 21 의 PT, APTT 시약으로 Plastinex (ISI= 1.61, Bio/Data Co., USA), Cephalinex (Bio/Data Co., USA) 를사용하였고, fibrinogen 은 PT 유도법 (PT-derived method, kinetic fibrinogen assay)[3] 으로측정하였다. 2. 검사및평가 1) 정밀도평가 CA-54 으로측정되는 PT, APTT, fibrinogen 의정밀도를평가하기위하여정상혼주혈장 (pooled normal plasma) 과정도관리물질 Ci-Trol level 1, 2 (Dade Behring Marburg GmbH, Germany) 를이용하였다. 오전, 오후 2회 (two separate run), 각각 2번씩반복검사하여 2일간측정후 NCCLS EP5-A[4] 에따라검사내정밀도 (within run precision) 및총정밀도 (total precision) 를구하였다. 2) PT, APTT, fibrinogen 의검사실참고치설정검사실직원 2명과건강검진환자 12 명의혈장으로 PT, APTT, fibrinogen 의정상참고범위를구하였다. 측정성적의하한치 2.5% 와상한치 2.5% 를제외한 95% 의성적으로참고범위를산정하였으며 Microsoft Excel 프로그램을이용하였다. 3) 혈액응고인자결핍의검출한계측정제 7혈액응고인자결핍혈장 (Dade Behring Marburg GmbH, Germany) 을정상혼주혈장과혼합하여혈액응고인자의활성도가 1%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% 가되도록한후, 각농도에서의 PT 를 1회씩측정하였다. 같은방법으로제 8혈액응고인자결핍혈장 (Dade Behring Marburg GmbH, Germany) 을정상혼주혈장과혼합한후 APTT 를측정하였다. 혈액응고 인자결핍의검출한계는 PT 와 APTT 결과가참고범위를벗어날때의혈액응고인자활성도로정하였다. 4) 헤파린에대한민감도측정헤파린농도가 U/mL 에서 1. U/mL 까지.1 U/mL 간격이되도록정상혼주혈장에헤파린을첨가한후각농도에서의 APTT 를 1회씩측정하였다. 5) MCA 21과의상관관계비교 PT, APTT, fibrinogen 검사가의뢰된검체중정상과비정상결과가골고루포함되도록 14 검체를선별하여측정하였다. CTAD (.19M sodium citrate, theophylline, adenosine, dipyridamole) 항응고제가들어있는진공채혈관 (Becton Dickinson Vacutainer Systems, USA) 에혈액을채혈, 상층의혈장을분리하여 MCA 21 및 CA-54 두기기로거의동시에측정하였다. 결 1. 정밀도평가검사내정밀도는변이계수가.39% 에서 3.34% 범위로비교적양호한결과를보였다. 총정밀도는 PT, APTT 가 1.5% 에서 5.79%, fibrinogen 은 5.25% 에서 8.79% 범위로나타났다 (Table 1). 2. PT, APTT, fibrinogen 의검사실참고치설정정상인 14 명을대상으로측정한참고치는 PT 9.3-12.4 초, INR.84-1.14, APTT 23.9-38. 초, fibrinogen 176.7-399.4 mg/dl 이었다. Table 1. Precision of PT, APTT, and fibrinogen measurement by CA-54 and its reagents Mean Within-run CV(%) Total CV(%) PT(sec) Ci-Trol 1 12.1 1.27 2.86 Ci-Trol 2 36.89 1.62 5.79 Pooled plasma 1.24.79 3.1 APTT(sec) Ci-Trol 1 36.7.39 1.78 Ci-Trol 2 65.2.51 1.5 Pooled plasma 32.63 1.3 4.27 Fibrinogen Ci-Trol 1 247. 3.34 6.31 (mg/dl) Ci-Trol 2 217.8 2.75 8.79 Pooled plasma 33.3 1.71 5.25 과
Sysmex CA-54 의평가 3 Table 2. Factor VII sensitivity of PT measurement by CA-54 and its reagents Factor VII activity (%) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 PT (sec) 11.4 11.6 11.8 12.1 12.4 13. 13.8 14.6 15.9 19.8 Table 3. Factor VIII sensitivity of APTT measurement by CA-54 and its reagents Factor VIII activity (%) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 APTT (sec) 3.4 31.2 32.2 33.8 35.2 37.1 4.3 43.3 49.2 58.6 Table 4. In vitro heparin sensitivity of APTT measurement by CA-54 and its reagents Heparin conc.(u/ml)..1.2.3.4.5.6 APTT (sec) 32.7 33.9 42.7 6. 99.7 159.2 >18 3. 혈액응고인자결핍의검출한계측정제 7혈액응고인자결핍혈장에대한검출한계는 5~6% 사이의범위였고제 8혈액응고인자결핍혈장에대한검출한 계는 4~5% 사이로나타났다 (Table 2, 3). 4. 헤파린에대한민감도측정 6 6 5 y = 1.8518x - 9.8737 R 2 =.8992 5 y = 1.518x -.42 R 2 =.894 PT (sec; CA-54) 4 3 2 INR (CA-54) 4 3 2 1 1 1 2 3 4 PT (sec; MCA 21) 1 2 3 4 5 6 INR (MCA 21) 1 7 APTT (sec; CA-54) 8 6 4 2 y =.898x + 6.482 R 2 =.875 Fibrinogen(mg/dL; CA-54) 6 5 4 3 2 1 y =.7748x + 77.639 R 2 =.892 2 4 6 8 1 12 APTT (sec; MCA 21) 2 4 6 8 Fibrinogen (mg/ dl; MCA 21) Fig. 1. Comparison of PT, APTT and fibrinogen by CA-54 and MCA 21
4 김현수 남기형 이도훈 치료범위로간주되는헤파린농도.2 에서.4 U/mL 의범위일때 APTT( 초 ) 는 42.7~99.7 로측정되었다 (Table 4). 5. MCA 21 과의상관관계비교 Dade Behring사의 Thromborel S (ISI=1.5), Actin, Thrombin reagent 시약을사용하여 CA-54 에서측정한 PT, INR, APTT, fibrinogen 결과와 Bio/Data 사의 Plastinex(ISI=1.61), Cephalinex 시약으로측정한 MCA 21 결과의상관관계를 Fig. 1에나타내었다. PT 는기울기 1.85, R 2.9 의값을보였고 INR 은기울기 1.5, R 2.89, APTT 는기울기.81, R 2.81, fibrinogen 은기울기.77, R 2.81 의상관관계를보였다. 고 PT, APTT, fibrinogen 등혈액응고검사는채혈방법, 채혈관의표면특성, 항응고제종류, 검체의보관조건, 검체의항온시간, 항온온도, 활성물질과의접촉시간, 시약의종류, 검출방법에따라결과가달라질수있다. 그러므로각검사실마다사용하는장비, 시약등의특성을평가하고참고범위를설정해야한다. 본검사실에서정상인 14 명을대상으로측정한참고치는 PT 9.3-12.4 초, INR.84-1.14, APTT 23.9-38.초, fibrinogen 176.7-399.4 mg/dl 로시약제조회사에서제시한참고치와비슷한결과를보였다. CA-54 의검사내정밀도는변이계수가.39% 에서 3.34% 범위로비교적양호한결과를보였고총정밀도는 PT, APTT 가 1.5% 에서 5.79%, fibrinogen 은 5.25% 에서 8.79% 범위를나타내었다. NCCLS 기준에의하면 PT, APTT 검사는변이계수 5% 미만을, fibrinogen 검사는저농도물질을사용했을때변이계수가 7% 미만일것을권장하는데 [5, 6] PT가연장된정도관리물질 (Ci-Trol 2) 을사용했을때 PT 검사의변이계수가 5.79%, fibrinogen 검사의변이계수는 8.79% 로 NCCLS 의권장기준을약간벗어나는결과를보였다. 기존의논문들에서이기준을벗어나는결과들이상당히있는것을볼때 [2,7-12] NCCLS 기준이다소엄격하게설정된것으로보인다. 혈액응고인자결핍증의선별검사로서 APTT 시약및측정장비는 3% 이하의혈액응고인자결핍증을찾아낸수있는민감도를지녀야한다 [5]. 시약마다혈액응고인자결핍에대한민감도가다르며같은시약이라도장비가다르거나시약제조번호가다른경우혈액응고인자결핍에대한민감도가달라질수있으므로시약또는장비의교체시이에대한평가가필요할것이다. 본연구에서최소한 5% 이하의제 7혈액응고인자결핍, 4% 이하의제 8혈액응고인자결핍을찾아낼수있었으므로민감한시약및장비로평가되었 찰 다. 헤파린치료의효과적인감시를위해 APTT 검사를주로이용하는데헤파린의적정치료범위로과거에는 APTT 정상평균값의 1.5-2.5 배에해당하는 APTT 결과를치료범위로선택하였으나헤파린에대한 APTT 연장정도가시약에따라다르므로헤파린농도.2-.4 U/mL 에해당하는 APTT 값을측정하여임상에알려주어야한다 [13]. 이를위해서는검사실에서환자검체의헤파린농도를측정할수있어야하는데이의대용으로본논문에서와같이정상인혈액에일정농도의헤파린을 in vitro 로첨가하여헤파린농도에따른 APTT 값을얻을수있으며이방법으로구한치료범위의 APTT 가일반적으로약간높으나사용할수있다 [5]. 본연구에서헤파린농도.2 에서.4 U/mL 의범위일때 APTT( 초 ) 는 42.7 초에서 99.7 초사이였으며이결과를헤파린농도 U/mL일때의 APTT 값에대한비 (ratio) 로나타냈을때 1.31-3.5 배로 1.5-2.5 배에비해다소넓은범위로나타났다. 본연구에서서로다른시약, 다른기기로측정한 PT, APTT, fibrinogen 결과의상관관계를확인하였다. 두기기의시약이다르고 fibrinogen 의경우측정원리도다르기때문에결과에서분명한차이가있었다. 그러므로검사실에서새로운기기, 시약을도입하고자할때기존결과와큰차이를보일수있으므로반드시상관관계를확인하고결과의차이가있을때그차이를임상에주지시켜야하겠다. 측정기기, 시약이다를경우초 (second) 로나타나는 PT 결과에서차이가있을수있으나 INR 값은비슷해야한다. 본연구에서 CA-54 과 MCA 21 으로각각측정된 PT, INR 결과의상관관계를 y=ax+b로표시했을때 PT( 초 ) 의기울기는 1.85 였으나 INR 의기울기는 1.5 였다. 즉, 초 (second) 로나타난 PT 결과는 PT 가연장된검체일수록두기기에서측정된결과의차이가커졌으나 INR 값은비슷하였다. 이기울기차이는두기기에서사용된시약의 ISI 값이각각 1.5, 1.61 로다르므로예상되는결과라고할수있다. 본연구에서는다른기기, 시약으로측정한 INR 값이비슷하게나타났으나국내외부정도관리결과에서보여주듯이검사실마다 INR 결과의차이가있을수있다 [14, 15]. 이의원인으로시약제조회사에서의부정확한 ISI 값설정, ISI 값이높은시약의사용, 검사실마다다른정상평균값 (mean normal prothrombin time) 의설정, 측정기기의차이등을들수있다 [16]. ISI 가 1.5 이하인 thromboplastin reagent 를사용할경우이차이가줄어들수있다고한다. 각검사실에서설정한정상평균값의차이에서오는 INR 차이를없애기위해일부국가에서는 INR calibrants 의사용을권장하기도하지만 calibrant 제조방식에따른 INR 의차이가또한있을수있다 [16, 17]. CA-54 의 fibrinogen 측정방식은가장흔히사용하는
Sysmex CA-54 의평가 5 트롬빈에의한응고법 (Clauss 법 ) 을이용하였고 MCA 21 은 PT 유도법 (PT-derived method, kinetic fibrinogen assay) 을이용하였다. PT 유도법은 PT를측정할때 fibrinogen 농도에따라응괴형성전후의흡광도변화율이다르다는원리를이용하며흡광도변화율을감지하여 fibrinogen 농도를측정하는방법이다. 이방법은 PT 와 fibrinogen 을동시에측정할때 fibrinogen 측정을위한별도의시약이필요없으므로시약절감효과가있는반면 fibrinogen 이매우높거나낮은검체에서는결과가다소부정확하며 [18] PT의응고시간이검사실의설정치를넘어갔을경우는, 즉설정된제한시간내에응고되지않는경우는 fibrinogen 결과값을얻을수없는단점이있다. 검사실에서응고기기를새로도입하고자할때무엇보다먼저고려하는것이검사종목, 비용 ( 초기비용및유지비용 ), 검사처리능력이다. CA-54 은 PT, APTT, fibrinogen 이외에 AT-III, 각종혈액응고인자검사가가능하고 LIS (Laboratory information system) 와양방향으로데이터를주고받을수있으며바코드판독, 응급검사 (STAT) 가가능하다. 동시에 1개의검체를장착할수있고한종목만검사를시행할경우시간당 5건, PT, APTT, fibrinogen 을동시에측정할경우시간당 33건의검사를수행할수있다. 이상에서자동응고측정기 CA-54 및측정시약의정밀도, 민감도, 기존기기와의상관관계를평가해보았다. 기존기기와사용하는시약이달랐기때문에초 (sec) 로나타나는결과에서차이가있었으나 INR 은좋은상관관계를보여주었다. 정밀도, 민감도는양호하였으며검사종목, 검체처리능력을고려할때중소규모검사실에유용한기기로사료되었다. 요약배경 : 저자들은혈액응고자동분석기 CA-54 의정밀도, 민감도를평가하고기존장비인 MCA 21 과의상관관계를비교하고자하였다. 방법 : CA-54 의정밀도를평가하기위해서정상혼주혈장과정도관리물질 Ci-Trol level 1, 2(Dade Behring Marburg GmbH, Germany) 를이용하여 2일간측정하였다. PT, APTT, fibrinogen 의정상참고범위를구하고 CA-54 의측정결과를 MCA 21 과비교하였다. 제 7, 제 8혈액응고인자결핍혈장을이용하여혈액응고인자결핍의검출한계를구하고헤파린적정치료범위의 APTT 값을구하였다. 결과 : 검사내정밀도는변이계수가.39% 에서 3.34% 범위로양호한결과를보였다. 총정밀도는 PT, APTT 가 1.5% 에서 5.79%, fibrinogen 은 5.25% 에서 8.79% 범위를나타내었다. 정상인 14 명을대상으로측정한참고치 는 PT 9.3-12.4 초, INR.84-1.14, APTT 23.9-38. 초, fibrinogen 176.7-399.4 mg/dl 이었다. INR 결과는 MCA 21 과좋은상관관계를보여주었다 (y=1.5x-.42, R2=.894). PT 검사는약 5% 이하의제 7혈액응고인자결핍을, APTT 검사는약 4% 이하의제 8혈액응고인자결핍을검출해낼수있었다. 헤파린치료의적정 APTT 범위는 42.7 초에서 99.7 초로나타났다. 결론 : CA-54 의정밀도, 민감도는양호하였고 INR 결과는 MCA 21 과좋은상관관계를보여주었다. CA- 54 의검사종목, 검체처리능력을고려할때중소규모검사실에유용한기기로사료되었다. 참고문헌 1. 이영경, 박성섭, 이진숙, 이영준, 함천경, 이유경, 조한익. 수종의 PT와 APTT 검사용시약의비교. 대한임상병리학회지 1996;16:426-34. 2. 김문연, 김성철, 양수환, 서장수, 이원길, 김재식. 측정기기와시약의조합에따른 PT와 aptt의정밀도분석. 임상병리와정도관리 1989;11:123-7. 3. Tan V, Doyle CJ, Budzynski AZ. Comparison of the kinetic fibrinogen assay with the von Clauss method and the clot recovery method in plasma of patients with conditions affecting fibrinogen coagulability. Am J Clin Pathol 1995;14: 455-62. 4. National Committe for Clinical Laboratory Standards. Evaluation of precision performance of clinical chemistry devices; Approved guideline. NCCLS document EP5-A. Villanova, PA: National Committe for Clinical Laboratory Standards 1999. 5. National Committe for Clinical Laboratory Standards. Onestage prothrombin time (PT) test and activated partial thromboplastin time (APTT) test; Approved guideline. NCCLS document H47-A. Wayne, PA: National Committe for Clinical Laboratory Standards 1996. 6. National Committe for Clinical Laboratory Standards. Procedure for the determination of fibrinogen in plasma; Approved guideline. NCCLS document H3-A. Wayne, PA: National Committe for Clinical Laboratory Standards 1996. 7. Aulesa C, Petit M, Sentis M, Ortega JJ. Initial evaluation of the ACL-Futura coagulation analyzer. Sangre 1996;41: 417-26. 8. 이영경, 박성섭, 강현, 이진숙, 이영준, 함천경, 이유경, 조한익. 자동응고측정기 Sysmex CA-1의평가. 임상병리와정도관리 1996;18:211-6. 9. 전현배, 이영경, 이광희, 박지영, 조현찬. 자동응고측정기 STA Compact의평가. 임상병리와정도관리 1999;21:
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