대한임상병리학회지 : 제 22 권제 1 호 2 Korean J Clin Pathol 2; 22: 9-14 임상화학 Hitachi 747 을이용한 시약의간섭시험을포함한검사능평가 이민걸 이경률 김정호 권오헌 연세대학교의과대학임상병리과학교실 Evaluation of Performance Including Interference Tests of Reagents on Hitachi 747 Analyzer Min Keol Lee, M.D., Kyung Ryul Lee, M.D., Jeong-Ho Kim, M.D., and Oh Hun Kwon, M.D. Department of Clinical Pathology, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea Background : We evaluated the analytical performances of reagents manufactured by Diagnostic Systems (Holzheim, Germany) with Hitachi 747. Methods : We evaluated,,, -GT, calcium, and glucose. Only two tests were adapted to different methods from the current ones: the photometric test using the arsenazo III for calcium, the kinetic colorimetric test according to Szasz/Persijin using l-gamma-glutamyl-3-carboxy-4- nitranilide as a substrate for -GT. Precision, interference, linearity, and method comparisons were evaluated by NCCLS guidelines. Results : The coefficient of variation (CV) of total precision was less than 6.8% in all items. Precisions and linearities of all items were acceptable. Correlation coefficients were more than 0.9884 and all items showed excellent agreement compared to the current reagents in the reportable range. We could not find any significant interference for six test items up to 750 mg/dl triglyceride, 50 mg/dl hemoglobin, and 20 mg/dl bilirubin, except that the latter showed a negative bias by more than 5 mg/dl of bilirubin. Conclusions : reagents showed high precision, linearity and correlation in comparison to the current reagents. So we conclude that these reagents are good for routine clinical use with Hitachi 747. (Korean J Clin Pathol 2; 22: 9-14) Key words : reagents, Precision, Interference, Linearity, Correlation 서 일반화학검사에서는각항목별로적절한시약의선택이필요하다. 이때검사방법을신중히선택해야하며검사실마다충분한 접수 : 1년 9월 5일접수번호 : KJCP1530 수정본접수 : 1년 12월 10일교신저자 : 이경률우 120-752 서울시서대문구신촌동 134 연세대학교의과대학임상병리과학교실전화 : 02-361-5860, Fax: 02-364-1583 E-mail : dkrlee@yumc.yonsei.ac.kr * 본논문은 0년도연세의료원의료기술품질평가센터연구비의지원을받아이루어졌음. 론 평가작업을거쳐그성능을확인한후에야실제임상검사에적용할수있으며신뢰성있는결과를기대할수있다 [1]. ( Diagnostic Systems, Holzheim, Germany) 는최근에소개된다항목자동화학분석기에사용할수있는검사시약으로일반화학검사의약 20항목에대한검사를시행할수있다. 저자들은연세대학교신촌세브란스병원에서쓰이고있는기존의검사시약과 검사시약을비교하여시약의성능을평가하고자하였다. 일반화학검사에속하는항목중에서 6가지항목을선택하였으며 aspartate aminotransferase (), alanine aminotransferase (), alkaline phosphatase (), gamma glutamyl transferase ( -GT) 는 (Shinyang Chemical Co., Busan, Korea), calcium은 Daichii (Daichii 9
10 이민걸 이경률 김정호외 1 인 Chemical Co., Tokyo, Japan), glucose는 Roche (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germany) 시약과비교하고정밀도, 상관성, 직선성, 간섭을분석함으로써시약을평가하고자하였다. 재료및방법 정도관리물질인 UCC-1, UCC-2를이용하여검사중정밀도 (within-run precision) 와총정밀도 (total precision) 를평가하였다. 각각의물질을하루에오전오후두번측정하였고매검사마다중복측정하였다. 20일간매일반복측정하여 NCCLS EP5- A (National Committee for Clinical Laboratory Standards) 에제시된방법에따라정밀도를평가하였다 [2]. 1. 시약 4. 상관성 (Comparison) 기존에사용하던시약과 시약은네항목에서검사방법의차이를보였는데 시약은 calcium이 arsenazo를사용하는 photometric 방법이고 -GT가 l-gamma-glutamyl-3-carboxy-4-nitranilide를기질로사용하여 Szasz/Persijin에따른 kinetic colorimetric 방법이었으며,, 가 pyridoxal-5- phosphate를사용하는방법이었다. Table 1에항목별로기존의측정원리를 시약의원리와비교하여기술하였다. 2. 대상세브란스병원일반화학검사실에의뢰된환자검체를대상으로하여 120검체를무작위로선택하여상관관계를분석하였으며혈청분리관에모은검체를원심분리하여얻은혈청으로검사하였다. 정밀도분석을위한검체는상품화된정도관리물질로는 UCC-1 (unassyed chemistry control levels 1) 과 UCC-2 ( 각각 Lot No. 15091, 15092, Bio-Rad Laboratories, Irvine, CA, USA) 를이용하였고자가제조한혼주혈청은고농도와저농도를사용하였으며자동화학분석기는 Hitachi 747 (Hitachi Inc, Japan) 을이용하였다. 3. 정밀도 (Precision) 저농도, 고농도의두농도의혼주혈청과정상농도와고농도의 정상과비정상측정치를모두포함하도록넓은범위의농도의 120개의환자검체를선택하여기존에사용하고있던시약과 시약으로각종목을측정하여상관분석을시행하였다 [3]. 5. 직선성 (Linearity) 제조사에서제시한직선성의범위를고려하여,, 는고농도의혼주혈청을사용하고 calcium, glucose, -GT 는고농도를제조하여 4:0, 3:1, 2:2, 1:3 및 0:4가되도록단계희석한 5개농도의검체를각각 4회측정한후평균값을구하여직선성을평가하였다 [4]. 6. 간섭 (Interference) 지질, 빌리루빈, 그리고혈색소에의한간섭의정도를평가하였다. 지질의간섭평가는정맥주사용 Intralipose ( 녹십자, 용인, 한국 ) 를사용하였는데혼주혈청의지질농도를각각, 750, 500, 250 mg/dl로맞춘후측정하였고빌리루빈은 Bilirubin (Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, USA) 을사용하여혼주혈청의빌리루빈농도를각각 20, 15, 10, 5 mg/dl로맞춘후측정하였다. 혈색소는 EDTA 처리한전혈에서얻었고, 혼주혈청의혈색소농도를각각 500, 250,, 75, 50 mg/dl로맞춘후측정하였다 [5]. Table 1. Comparison of principles between and current reagents Parameter Current reagents reagents lcium colorimetry (OCPC) photometry (arsenazo III) -GT colorimetry (GGPNA, 37 ) kinetic colorimetry (l-gg-3-carboxy-4-n) Glucose hexokinase, G6PD, UV hexokinase, G6PD, UV 37, IFCC, without P-5-P 37, IFCC, with P-5-P 37, IFCC, without P-5-P 37, IFCC, with P-5-P 37, IFCC, P-NPP 37, IFCC, P-NPP Abbreviations:, aspartate aminotransferase;, alanine aminotransferase;, alkaline phosphatase; -GT, gamma glutamyl transferase; OCPC, o-cresolphthalein complexone; GGPNA, -glutamyl-pnitroanilide; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; UV, ultra violet; IFCC, International Federation of Clinical Chemistry; P-5-P, pyridoxal-5-phosphate; P-NPP, p-nitrophenylphosphate. Table 2. Within-run precision estimates of reagents by Hitachi 747 using two commercially available controls and two pooled sera Analyte Mean (CV%) Low serum High serum UCC-1 UCC-2 (IU/L) 39.8 (5.1) 149.2 (1.7) 31.9 (4.4) 173.3 (1.9) (IU/L) 34.0 (5.8) 136.9 (2.5) 42.4 (3.9) 101.2 (2.2) (IU/L) 101.3 (1.5) 340.0 (0.9) 67.3 (5.1) 383.2 (5.3) -GT (IU/L) 40.3 (2.0) 192.0 (0.5) 31.4 (2.1) 155.0 (1.2) Glucose (mg/dl) 101.1 (0.8) 250.6 (0.7) 83.0 (1.6) 276.5 (1.5) lcium (mg/dl) 8.9 (1.3) 13.1 (0.7) 8.6 (6.0) 12.4 (4.2) Abbreviations: SD, standard deviation; CV, coefficient of variation; UCC, unassayed chemistry control levels.
시약의검사능평가 11 Table 3. Total precision estimates of reagents by Hitachi 747 using two commercially available controls and two pooled sera Analyte 1. 정밀도 결 NCCLS EP5-A가제시한방법에따라계산한모든항목에대한총변이계수 (total CV) 와검사중변이계수 (within-run CV) 는다음과같다. 저농도혼주혈청에서 6.8%, 고농도에서 3.4% 이내이었고정도관리물질 UCC-1은 6.0%, UCC-2는 5.5% 이내로측정되어양호하였다 (Table 2, 3). 2. 상관성 기존시약과의항목별측정치에대한회귀분석의기울기와절편을 Fig. 1에제시하였으며모든평가항목에대하여상관계수 (r) 는모두 0.9884 이상으로측정되었다. 3. 직선성 직선성평가를위해단계별희석검체에서기대치와직선성을확인한결과모든항목에대하여임상적으로의미있는범위에서직선성이유효한것으로나타났다 (Table 4). 4. 간섭 Mean (CV%) Low serum High serum UCC-1 UCC-2 (IU/L) 40.0 (5.4) 149.2 (2.9) 32.0 (4.9) 173.3 (2.1) (IU/L) 34.0 (6.8) 137.0 (3.4) 42.4 (4.3) 101.2 (2.4) (IU/L) 101.3 (6.3) 340.1 (2.8) 67.3 (5.4) 383.2 (5.5) -GT (IU/L) 40.3 (2.1) 192.0 (1.4) 31.4 (2.3) 155.0 (1.6) Glucose (mg/dl) 101.1 (1.5) 250.6 (1.5) 83.0 (2.0) 276.5 (1.6) lcium (mg/dl) 8.9 (1.8) 13.1 (1.3) 8.6 (4.5) 12.4 (3.2) 모든종목이지질 750 mg/dl, 혈색소 50mg/dL 이하의농도에서, 을제외한종목은빌리루빈 20 mg/dl 이하의농도에서특별한간섭현상을보이지않았다 (Fig. 2). 고 일반화학검사는질환의진단에기본적인지표를제공해주는중요한검사이며신뢰성있는검사를제공하기위해서는새로운시약을검사실에도입하고자할때에일상검사에사용하기전에그시약에대한정확한평가가선행되어야한다. 저자들은최근 과 찰 Table 4. Linearities of the values assayed by reagents with Hitachi 747 for,,, -GT, calcium, glucose Item Unit Range Linear regression analysis slope Intercept IU/L 3.8-1253 0.998 11.99 IU/L 1.6-1972 0.997 40.03 IU/L 2.4-1282 1.003 1.04 -GT IU/L 45.5-5043 0.979 73.75 Glucose mg/dl 0.5-778 1.165 4.84 lcium mg/dl 0.05-27.9 1.011 0.68 에국내에소개된 시약을연세대학교세브란스병원에서기존에사용하고있던시약들과비교하고정밀도, 상관성, 직선성, 간섭을중심으로본시약을평가하였다 [2-5]. 일반화학검사항목중,,, -GT, calcium, glucose의 6항목에대해서검사를시행하였고자동화학분석기는 Hitachi 747을사용하였다. 정밀도평가에서 NCCLS에따르면일간정밀도 (day-to-day precision) 가총정밀도의큰구성요소이므로평가는충분히긴기간동안실시되어야하며최소한 20일이상반복검사가필요하고 single run으로검사중정밀도를평가하는것은평상시의검사작업의요소를반영하지못할수있다고하였다. 이에 NCCLS 기준을따라 20일간중복측정하였으며저농도와고농도의혼주혈청과정도관리물질인 UCC-1, UCC-2를이용하여검사중변이계수와총변이계수를구하여정밀도평가를실시하였다. 같은항목의검사중과총표준편차혹은변이계수는저농도와고농도, 혼주혈청과정도관리물질간에큰차이를보이지않았으며변이계수는모든종목에서 6.8% 미만으로양호한결과를보였다. 정밀도의적합한기준은임상적으로의미있는각수준에서결정되어져야하며정밀도가이수준에서기준을만족해야정확한검사를보고할수있는데 는이에적합하였다 [6]. 정밀도는 Clinical Laboratory Improvement Amendment of 1988 (CLIA '88) 에서요구하는최대허용기준 [7] 을대부분만족하였으며 의경우표준편차가이기준보다 0.2 IU/L 초과하였다. 의경우도질병의진단과추적관찰에서의결정에영향을미치는임상적으로유용한정밀도의변이계수판정기준을제시한보고에적합하였다 [8]. 이보고는설문을통하여임상의들이의의가있다고판단하는변화치를제시하고임상적가치를중심으로정밀도기준을설정하였는데, 이수치와비교하여 시약의검사중혹은총변이계수는모든항목이기준범위내에들어 [8] 검사실내변동폭이임상적으로영향이없을것으로생각되었다. 직선성을평가하기위하여제조사에서제공한직선성의범위를기준으로검체를선택하였다. Matrix 효과의영향을없애기위해고농도환자검체를얻을수있던경우는환자검체를대상으로검사를시행하였으며그렇지못한검사종목은제조한후희석해서검사하여보고범주내에서직선성을평가하려하였다. 직선
12 이민걸 이경률 김정호외 1 인 2,500 1,800 1,600 2,000 1,500 y=0.9959x+2.4415 R 2 =0.9996 1, 1, 800 600 y=0.9913x+3.0306 R 2 =0.9989 500 0 0 50 1,500 2,000 2,500 0 0 600 1, 1,800 900 800 700 y=0.9281x+2.1103 R 2 =0.9977 1, 1, y=0.989x+0.6063 R 2 =0.9995 600 500 800 600 300 0 0 600 800 0 0 350 700 1,050 1, 14 Glucose 12 10 8 y=0.9745x+0.5919 R 2 =0.977 350 300 250 150 y=0.9955x-0.7028 R 2 =0.9986 6 50 4 4 6 8 10 12 14 Daichii 0 0 300 Roche Fig. 1. Correlation between and current reagents by Hitachi 747. 성평가를위해단계별희석검체에서기대치와직선성을확인한결과모든항목에대하여임상적으로의미있는범위에서직선성이있는것으로나타났다. 정상과비정상측정치를모두포함하도록넓은범위의농도의환자검체를선택하여상관관계분석을하였고대부분의항목에서 NCCLS 권고기준인 0.975 이상의상관계수 (r) 를만족하여높은상관성을보였다 [3]. 기존의시약과비교하여방법이다른항목인 arsenazo III를사용하는 photometric 방법을사용하는 calcium과 Szasz/Persijin에따라 l-gamma-glutamyl-3-carboxy-4-nitranilide를 기질로사용하는 kinetic colorimetric 방법을사용하는 -GT도상관성이높아시약의방법변경이상관성에영향을주지는않았다. 지질, 혈색소및빌리루빈을각각농도별로검체에첨가하여간섭평가를하였는데 750 mg/dl, 혈색소는 50mg/dL, 빌리루빈은 를제외하고 20 mg/dl에서 10% 이하의간섭을보였다. 는기존에사용하던시약과같이액상상태로검사실에서시약의조제가필요없었으며검사실에서흔히쓰이는자동분석장비에바로사용할수있고간편하여분말조제시약과비교하여
시약의검사능평가 13 120 120 110 110 Recovery rate (%) 90 80 70 60 glucose 10 25 50 75 Hb concentration (mg/dl) A Recovery rate (%) 90 80 70 60 glucose 5 10 15 20 Bilirubin concentration (mg/dl) B 120 110 Recovery rate (%) 90 80 70 glucose 60 250 500 750 TG concentration (mg/dl) C Fig. 2. Interferences from (A) hemoglobin, (B) bilirubin and (C) lipid in assays of,,, -GT, calcium, glucose by Hitachi 747. 볼때조제시실수로인한오차를방지하여재현성이양호하는장점이있다. 액상시약의사용에있어다량의검사를처리하는큰규모의병원에서시약의소모를고려할때장기보관으로인한문제는적어질것으로생각된다 [9]. 현재병원에서다양한종류의시약들을사용하고있는데각시약들의효용성평가함께검사비용의측면을고려하여시약을선택할필요가있다고생각된다. 결론적으로위의평가들을종합해볼때 는정밀도, 기존시약과의상관성이높고직선성이양호하게평가되었으며 Hitachi747로일반화학검사를시행하는데있어기존의시약을대체하거나새로도입하기에유용한시약으로생각된다. 요약배경 : 저자들은 Diagnostic System에의해제조된 시약 (Holzheim, Germany) 을 Hitachi 747로평가하였다. 방법 : 일반화학검사중,,, -GT, calcium, glucose의종목에대해검사하였다. 기존에사용하던시약과 시약은두항목에서검사방법의차이를보였는데 시약은 calcium이 arsenazo를사용하는 photometric 방법이고 - GT가 l-gamma-glutamyl-3-carboxy-4-nitranilide를기질로사용하여 Szasz/Persijin에따른 kinetic colorimetric 방법이었으며 정밀도, 상관성, 직선성, 간섭을 NCCLS의지침에따라평가하였다. 정밀도는두농도의혼주혈청과정상농도와고농도의정도관리물질을사용하였다. 결과 : 총정밀도의변이계수는모든종목에서 6.8% 이내였다. 정밀도와직선성은모든종목에서양호한결과를보였고상관계수는모든종목에서 0.9884 이상으로현재쓰이고있는시약과의상관관계도높았다. 지질, 혈색소및빌리루빈을각각농도별로검체에첨가하여간섭평가를하였는데 750 mg/dl, 혈색소는 50mg/dL, 빌리루빈은,, -GT, calcium, glucose 20 mg/dl에서간섭은무시할만하였으나, 는 bilirbuin 5 mg/dl 이상에서음의오차를보였다. 결론 : 시약은정밀도와직선성이우수하고현재쓰이고있는시약과의상관관계도높으므로 Hitachi 747로임상검사에사용하기에적합한것으로생각된다. 참고문헌 1. Burtis CA, Ashwood ER, eds. Tietz textbook of clinical chemistry. 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders company, 1994: 508-25. 2. Kennedy JW, ed. Evaluation of precision performance of clinical chemistry devices. Approved guideline document EP5-A. Villanova, PA:
14 이민걸 이경률 김정호외 1 인 National Committee for Clinical Laboratory Standards, 1999. 3. Kennedy JW, rey RN, et al. eds. Method comparison and bias estimation using patient samples. Approved guideline document EP9-A. Villanova, PA: National Committee for Clinical Laboratory Standards, 1995. 4. Passey RB, Bee DE, et al. eds. Evaluation of liniarity of quantitative analytical methods. Proposed guideline document EP6-P. Villanova, PA: National Committee for Clinical Laboratory Standards, 1986. 5. Powers DM, ed. Interference Testing in Clinical Chemistry. Proposed guideline document EP7-P. Villanova, PA: National Committee for Clinical Laboratory Standards. 6. Barnett RN. Medical significance of laboratory results. Am J Clin Pathol 1968; 50: 671-6. 7. Clinical Laboratory Improvement Amendments of 1988, Final Rule. Department of health and Human Services. Federal Register, 1992; 57: 7002-288. 8. Skendzel LP, Barnett RN, Platt R. Medically useful criteria for analytic performance of laboratory tests. Am J Clin Pathol 1985; 83: -5. 9. 허미나, 조성석, 송정한, 김진규. 일반화학검사용국산시약신양화학제품의평가. 임상병리와정도관리 1998; 20(2): 325-34.