대한진단검사의학회지제 7 권제 호 7 Korean J Lab Med 7;7:1-8 원저 진단혈액학 자동혈구분석기 Cell-Dyn Sapphire 의평가 박윤희 송재우 송성욱 송경순 안미숙 양미숙 김일 최종락 연세대학교의과대학진단검사의학교실 Evaluation of the Abbott Cell-Dyn Sapphire Hematology Analyzer Younhee Park, M.D., Jaewoo Song, M.D., Sungwook Song, M.D., Kyung Soon Song, M.D., Mee Suk Ahn, M.T., Mi-Sook Yang, M.T., Il Kim, M.T., and Jong Rak Choi, M.D. Department of Laboratory Medicine, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea Background : The performance of Cell-Dyn Sapphire (Abbott Diagnostic, USA) was compared to the Bayer Advia 1 (Bayer Diagnostics, USA), Sysmex XE-1 (Sysmex Corporation, Japan), and reference microscopy. Methods : Three hundred samples for routine CBC and WBC differentials were randomly chosen for a comparison analysis. The Cell-Dyn Sapphire system was evaluated according to the linearity, imprecision, inter-instrument correlations, and white blood cell differential. Results : The CBC parameters (WBC, RBC, hemoglobin and platelet) showed a significant linearity with correlation coefficients greater than.99 (). Coefficients of variation (CV) for withinrun and differential count of WBC were less than % except for Total CV for monocytes, eosinophils, and basophils and within-run CV for low valued eosinophils. The correlation coefficients with manual count were lower in monocytes, eosinophils, and basophils than in neutrophils and lymphocytes. The correlation with other hematology anlayzers was significant exclusive of basophils. Conclusions : These results demonstrate that the Cell-Dyn Sapphire has a good linearity, an acceptable reproducibility, a minimal carryover, and a comparable performance with the sysmex XE- 1 and Advia 1. (Korean J Lab Med 7;7:1-8) Key Words : Cell-Dyn Sapphire, Performance, Correlation 서 Cell-Dyn Sapphire (CD-Sapphire: Abbott Diagnostic, Santa Clara, CA, USA) 자동혈구분석기는무시안화물혈색소측정법 (cyanide-free hemoglobinometry), 수력집중화 (hydrodynamic focusing), 전기저항 (electrical impedance), 차원광학산란 (- dimensional optical scatter) 과 88 nm 청색다이오드레이저 접수 : 7년 1월 일접수번호 : KJLM7 수정본접수 : 7년 월 일게재승인일 : 7년 월 일교신저자 : 최종락우 1-7 서울시서대문구신촌동 1 연세대학교의과대학진단검사의학교실전화 : -8-, Fax: --18 E-mail: cjr@yumc.yonsei.ac.kr 론 형광법 (88 nm blue diode laser fluorescence) 의원리를통합한시스템이다 [1]. 이러한원리들은여러자동혈구분석기에서널리사용되는방법이다. CD-Sapphire는유세포분석원리로백혈구의감별계산을시행하며이는 Bayer Advia 1 (Advia 1: Bayer Diagnostics, Tarrytown, NY, USA), Sysmex XE-1 (XE-1: Sysmex Corporation, Kobe, Japan) 과같은원리이나 차원광학산란을이용하는것은차이점이다. 이원리는검출기와 개의광전자증배관 (photomultiplier tube) 을이용하여, 7, 9 의 light scatter와 9 depolarized light scatter를측정하여얻은세포의크기, complexity, lobularity, granularity를이용하여백혈구를감별하는것이다. 이연구에서는정확도와정밀도, 기기간일치율, 직선성, 백혈구감별계산등 CD-Sapphire의분석수행능력을 Advia 1, XE-1, 도말표본검경의결과와비교 1
자동혈구분석기 Cell-Dyn Sapphire 의평가 1 하여평가하고자하였으며, 이는미국임상검사실표준위원회 (Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI) 에서제시한기준에 [] 따라시행하였다. 대상및방법 1. 대상 년 월세브란스병원건강검진센터, 외래, 병동에서의뢰된환자의검체 개를대상으로하였다. 백혈구감별계산의정확성과기기간일치율분석을위해서는정상과비정상검체각 1개를대상으로하였으며, 망상적혈구의분석을위해서는 1개의검체를대상으로하였다. 비정상검체는자동혈구분석장비의백혈구감별계산에영향을줄수있는띠호중구 (band neutrophil), 미성숙과립백혈구 (immature granulocyte), 비전형림프구 (variant lymphocyte), 유핵적혈구 (nucleated red blood cell), 모세포 (blast), 혈소판응괴 (clumped platelets), 거대혈소판 (giant platelet) 등과지질혈증이있는검체를포함하였다.. 직선성 (Linearity) 일반혈액검사항목중백혈구, 적혈구, 혈소판및혈색소검사에대하여직선성을평가하였다. R&D Systems (Minneapolis, MN, USA) 에서판매되는 CBC-LINE Low Range Hematology Linearity Kit와 CBC Full Range Hematology Linearity Kit를이용하여 low/normal과 normal/high로나누어각 개의물질을 회씩반복측정하였다 ; 백혈구 (low/normal range,.8-8.17 1 9 /L; normal/high range, 8.78-81.1 1 9 /L), 적혈구 (low/normal range,.-. 1 1 /L; normal/high range, 1.9-8.9 1 1 /L), 혈소판 (low/normal range, 11.8-1. 1 9 /L; normal/high range, 1.17-98.7 1 9 /L), 혈색소 (low/normal range,.71-1. g/dl; normal/high range,.78-.9 g/dl). 이용하여일반혈액검사항목중백혈구, 적혈구, 혈소판, 혈색소농도, 헤마토크릿 (Hct), 평균적혈구용적 (mean corpuscular volume, MCV), 평균적혈구혈색소량 (mean corpuscular hemoglobin, MCH), 망상적혈구및 종백혈구백분율항목에대하여측정한결과로상관성을비교평가하였다. 혈소판은광학적방법뿐아니라단클론항체를이용한면역학적방법으로측정하여유세포분석기를통한혈소판측정결과와비교하였다. 유세포분석기를이용한단클론항체는 CD1 (Beckman Coulter, Brea, CA, USA) 을이용하였고, 방법은제조사의지시에따라시행하였다. 방법을간단히설명하면검체 L와 1 L의 CD1을혼합하여 1분 WBC (low/normal)-observed PLT (low/normal)-observed RBC (low/normal)-observed 9 8 Range:.-8. 1 9 /L 7 1 y=1.x-.1 R =.9999 8 WBC (low/normal)-expected 1 1 Range: 11.-1. 1 9 /L y=.979x+.1 R =.999 1 1 PLT (low/normal)-expected... 1. 1. Range:.-. 1 1 /L y=.999x+. R =1. WBC (lnormal/high)-observed PLT (normal/high)-observed RBC (normal/high)-observed 1 1 Range: 8.8-81.1 1 9 /L y=.9x+.71 R =.999-1 1 WBC (normal/high)-expected 1, 1, 8 Range: 1.-98. 1 9 /L y=.99x-. R =.9997-8 1, PLT (normal/high)-expected 9 8 7 Range: 1.7-8.9 1 1 /L y=.99x+.1 R =.9999 1 1 1 7 9. 정밀도 (Imprecision) 반복정밀도 (replicate precision) 는 CELL-DYN 9 Plus Control (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, USA) 의고 중 저농도의세가지정도관리물질을각 1회반복하여검사를시행하였다. 이과정을 주의기간동안총 회실시하여변이계수를계산하였다. Hb (low/normal)-observed 1 1 1 1 8 RBC (low/normal)-expected Range:.71-1. g/dl y=.998x+.89 R =.9999 Hb (normal/high)-observed 1 1 RBC (normal/high)-expected Range:.7-.9 g/dl y=.9x+.9 R =.9997. 장비간일치율 (Inter-Instrument agreement) CD-Sapphire 와 Advia 1, XE-1 에서 개의검체를 1 1 Hb (low/normal)-expected 1 1 Hb (normal/high)-expected Fig. 1. Linearities of WBC count, platelet count, RBC count, and hemoglobin analyzed by CD-Sapphire.
1 박윤희 송재우 송성욱외 인 간반응시킨후 PBS ml와 1 L의 bead를첨가하고유세포분석기 (Coulter FC, Beckman Coulter, Brea, CA, USA) 를이용하여분석하였다.. 백혈구감별계산 (Automated Leukocyte Differentials) 개의검체에대해 CD-Sapphire의자동백혈구분석결과와 명의숙련된임상병리사가현미경으로각기다른슬라이드에서한명당백혈구 개씩총 개를감별계산한결과와비교하였다. 명의임상병리사간유핵적혈구, 모세포 (blast) 의유무, 각감별계산백혈구결과의차이가 1% 이상있을경우에는제자가슬라이드를조사평가하였다.. 검체간상호오염도 (Carryover) CELL-DYN 9 Plus Control (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, USA) 의고농도와저농도물질을이용하였다. 고농도물질 (H1, H, H) 을 번연속측정한후저농도물질 (L1, L, L) 을 번연속측정하였다. 검체간상호오염도는 (L1-L)/(H- L) 1으로구하였다. 7. 통계통계분석은 Analyse-It Software (Analyse-It Software, Leeds, England) 를이용하였다. 수 (.-81.1 1 9 /L), 혈소판수 (11.-98. 1 9 /L), 적혈구수 (.-8.9 1 1 /L), 혈색소농도 (.71-.9 g/dl) 모두에서예상값과측정값간의유의한차이없이상관계수는.99 이상 () 으로통계적으로유의한직선성을보였다 (Fig. 1).. 정밀도 각농도의물질에대한검사중변이계수와총변이계수는 Table 1과같았다. 백혈구감별계산항목의변이계수중단구, 호산구, 호염기구의총변이계수와저농도호산구의검사중변이계수가 % 이상을보였다. 이세항목들에서는농도가증가함에따라변 Table 1. CD-Sapphire measurement of replicate precision Parameter Within-run Low Normal High Total Low Normal High WBC ( 1 9 /L) 1.9 1.1 1.. 1. 1. RBC ( 1 1 /L).8.. 1..8. Hb (g/dl)...... Hct.7.. 1..8.7 MCV (fl)...... MCH (pg)....8.7.7 RDW 1. 1.1 1..1 1. 1.8 PLT ( 1 9 /L)..8 1...9 1.7 MPV (fl).. 1. 1. 1.. Neutrophil ( 1 9 /L) 1....7.9 1. Lymphocyte ( 1 9 /L) 1....7.. Monocyte ( 1 9 /L) 1.8. 1. 1. 8. 9. Eosinophil ( 1 9 /L) 7.. 1. 7. 8..8 Basophil ( 1 9 /L).1 1..7. 1.. 1. 직선성 결 과 CBC-Line 정도관리물질을이용한직선성분석결과백혈구 Table. Comparability test among CD-Sapphire, Advia 1 and XE-1 WBC counts of the low, normal and high levels of QC materials were., 8. and 1. 1 9 /L; Hb concentrations were 8.9, 1. and 17. g/dl; PLT counts were 7.9, 191 and 1 9 /L, respectively. Abbreviations: WBC, white blood cell; RBC, red blood cell; MCV, mean corpuscular volume; MCH, mean corpuscular hemoglobin; RDW, RBC distribution width; PLT, platelet count; MPV, mean platelet volume. Advia 1 Intercept Slope r* P XE-1 Intercept Slope r* P WBC ( 1 9 /L) -.9 1.9.998 <.1 -. 1.1.99 <.1 RBC ( 1 1 /L).18 1.8.99 <.1.7 1..997 <.1 Hb (g/dl) -. 1..998 <.1 -.8 1.8.998 <.1 Hct. 1.1.991 <.1 -.71 1.9.991 <.1 MCV (fl) -1. 1..97 <.1-1..99.9 <.1 MCH (pg).1.98.97 <.1 1.1.89.91 <.1 PLT ( 1 9 /L.81 1.7.99 <.1.18.9.989 <.1 Neutrophil ( 1 9 /L).1.979.97 <.1.1 1.1.9 <.1 Lymphocyte ( 1 9 /L) -.7.9.91 <.1.8.999.9 <.1 Monocyte ( 1 9 /L).1.1. <.1 -.8.97.8 <.1 Eosinophil ( 1 9 /L) -.1.899.7 <.1 -.98.971.8 <.1 Basophil ( 1 9 /L) 1.7-1..7..1..1.9 *correlation coefficient. Abbreviations: See Table 1.
자동혈구분석기 Cell-Dyn Sapphire 의평가 1 이계수는감소하는경향을보였다. 지방법과비교하여상대적으로혈소판을높게측정하였다.. 장비간일치율. 백혈구감별계산 CD-Sapphire와 Advia 1, XE-1 간백혈구수, 적혈구수, 혈색소농도, Hct, MCV, MCH, 혈소판수, 호중구수, 림프구수는상관계수 (r) 가.9 이상이었다 (, Table ). CD- Sapphire의단구와호산구의 Advia 1과의상관계수 (r=., r=.7) 는 XE-1과의상관계수 (r=.8, r=.8) 에비해상대적으로낮았으나유의한상관성을보였다 (). 호염기구는각장비간낮은상관성을보였다 (Advia 1, r=.7, P=.; XE-1, r=.1, P=.9). CD-Sapphire와 Advida 1는망상적혈구 에대해상관계수 (r) 는.97이었다 (Fig. ). 염색되는 RNA의형광강도에따라세포의성숙정도를구별할수있는데 CD-Sapphire는미성숙망상적혈구분획 (immature reticulocyte fraction, IRF) 로 Advia 1은염색의강도에따라저 중 고로결과를보고한다. CD- Sapphire의 IRF와 Advia 1에서중등도이상의강도로염색된망상적혈구간상관계수 (r) 는.7로낮았으며, 주요분포범위도각각.부터.7과.부터.으로차이를보였다. CD-Sapphire의경우광학적방법을이용한혈소판수측정법외에도 CD1을이용한면역형광법으로혈소판수를측정할수있어유세포분석기를이용하여측정한혈소판수와비교하였다 (Fig. ). 유세포분석기를이용한혈소판수와 CD-Sapphire의면역형광법을이용한혈소판수의상관계수 (r) 는.91이었고유의한상관성을보였다 (). 마찬가지로통계적으로유의한상관성을보였으나유세포분석기와 Advia 1의혈소판수는상수오차를, CD-Sapphire의면역형광법과 Advia 1의혈소판수간에는상수오차와비례오차가관찰되었다. Advia 1은이두가 7 세자동혈구분석기의백혈구감별계산결과와수기법의상관계수 (r) 는 Table 과같다. 단구, 호산구, 호염기구등수가적은백혈구의경우호중구와림프구보다대체적으로상관계수가낮아지는결과를보였다.. 검체간상호오염도 (Carryover) 백혈구수, 적혈구수, 혈색소농도, 혈소판수에대한검체간 Table. Comparisons of the results from CD-Sapphire, Advia 1 and XE-1 with manual differential leukocyte count.7 Neutrophil *correlation coefficient. Lymphocyte Monocyte Eosinophil Basophil CD-Sapphire Intercept 8. 8.998.7 1.811. Slope.79.8.9.97.11 r*.87.799.9.9. P <.1 <.1 <.1 <.1. Advia 1 Intercept 1.1 7.9.1.91.71 Slope.77.8.9.8.1 r*.87.799.77.79.8 P <.1 <.1 <.1 <.1 <.1 XE-1 Intercept.8 7.9 1... Slope.9.99 1.1.91. r*.98.8.811.91.1 P <.1 <.1 <.1 <.1 <.1 y=.x-.11. y=.9x-.1 RETC -Advia 1 r=.97 IRF -Advia 1.....1 r=.7 1 8 1 RETC -CD-Sapphire -.1... IRF -CD-Sapphire Fig.. Inter-instrument comparison of reticulocyte (RETC) and immature reticulocyte fraction (IRF). Advia 1 data correspond to combined proportions of medium and high staining reticulocytes.
1 박윤희 송재우 송성욱외 인 Sapphire immunoplatelet count y=1.1x-1.1 r=.9 Advia platelet count 1 y=1.1x-. r=.97 1 1 1 Sapphire optical platelet count Sapphire immunoplatelet count 7 7 Sapphire immunoplatelet count 1 y=.887x+. r=.91 Advia platelet count 1 y=.9x+.19 r=.88 Flow cytometry 1 Flow cytometry Fig.. Comparisons of CD-Sapphire (optical), Advia 1 (optical), CD-Sapphire immunoplatelet (CD1), and Flow cytometry (Coulter FC) for platelet count ( 1 9 /L). Table. Carryover of the CD-Sapphire H1* H* H* L1* L* L* Carryover WBC ( 1 9 /L) 1. 1. 1..... RBC ( 1 9 /L).7...9.91.9. Hb (g/dl) 17. 17. 17. 8. 8. 8.. PLT ( 1 9 /L) 7.9 7.7 7.7. *H1-H, high value samples; L1-L, low values samples. Abbreviations: See Table 1. 상호오염도는.% 이내였다 (Table ). 고찰일반혈액검사및백혈구의감별계산은혈액질환을포함한모든 환자들의가장기본적인검사로진단, 치료및추적관찰시매우중요하다. 백혈구의감별계산은도말표본을육안으로관찰하는수기법이기준법 (reference method) 으로알려져있는데 [] 수기법으로는 종백혈구이외에도비전형적인세포들을감별할수있다. 자동혈구분석기는광학, 전자학적원리를이용하여혈액내대량의백혈구를단시간내에측정하는장비로재현성과정확도가향
자동혈구분석기 Cell-Dyn Sapphire 의평가 17 상되어다량의수기감별계산을대체하여왔다 []. 이연구에서는 CD-Sapphire의분석수행능력을평가하였는데, 직선성분석결과백혈구수, 혈소판수, 적혈구수, 혈색소농도에대하여임상적으로의미있는범위내에서예상값과측정값간의유의한차이는없었다 (Fig. 1). CD-Sapphire의이전모델인 Cell-Dyn (Abbott Diagnostics) 의평가에서도결정계수.98 이상으로우수한직선성평가결과가보고된바있다 []. CD- Sapphire의정밀도변이계수는단구, 호산구, 호염기구와같이세포수가적은아형일수록변이계수가증가하였다 (Table 1). 농도가낮거나높은검체와비교하여임상적으로의미있는농도에서대부분변이계수가감소하였다. 백혈구감별계산결과는실제환자검체에서도호중구와림프구의재현성은좋을것이나단구, 호산구, 호염기구는재현성이상대적으로낮을것으로생각된다. 기기간상관성은 CD-Sapphire와 Advia 1, XE-1의비교에서호염기구를제외하고는유의한상관성을보였다 (Table ). 이는다른연구들과비슷한결과였다 [, -7]. 망상적혈구의경우 XE-1으로는측정하지못하여 CD-Sapphire와 Advia 1으로측정한결과만을비교하였다 (Fig. ). CD-Sapphire는미성숙망상적혈구분획을따로보고하는데비하여 Advia 1에서는이항목이따로분리되지않고염색성에따라적혈구에포함된 RNA 의양을구별하여성숙정도를추정할수있다 [8]. Advia 1에서중등도이상의염색성을보이는망상적혈구를미성숙망상적혈구로간주하여 CD-Sapphire의미성숙망상적혈구분획과비교하였으나상관계수 (r) 는.7로낮았다. 이와같이두장비의결과를단순히비교하는것은무리가있을것으로판단되며검사실에서이두장비를이용하여망상적혈구를검사할경우에는비교연구와보정이더필요할것이다. 또한, Advia 1에서중등도이상의염색성을보였던망상적혈구를미성숙망상적혈구분획으로하였을때절대망상적혈구수 (absolute reticulocyte count) 및망상적혈구생성지표 (reticulocyte production index) 와도유의한상관관계를보이고, 적혈구조혈능의변화를민감하게반영하였다는보고 [8, 9] 가있어 CD-Sapphire의미성숙망상적혈구분획을이용한연구가더필요할것으로생각된다. CD-Sapphire는광학적방법이외에 CD1을이용한면역형광법으로혈소판을측정할수있다 [1]. 이연구에서는광학적방법으로측정한혈소판과면역형광법을이용하여측정한혈소판, 그리고같은검체에대해유세포분석기를이용하여측정한혈소판의수를비교하였다 (Fig. ). CD-Sapphire의광학적방법과면역형광법을이용한혈소판수, 유세포분석기와면역형광법을이용한 CD-Sapphire 의혈소판수의상관계수 (r) 는.9과.91이었고, 통계적으로유의한상관성을보였다 (). Advia 1은면역형광법을이용하여측정된 CD-Sapphire의혈소판수와유세포분석기를이용한혈소판수보다상대적으로혈소판을높게측정하는경향이있었다. 이러한경향은혈소판수가낮을수록차이는컸는데 Muller 등 [1] 의결과와일치하였다. 백혈구감별계산을수기법과비교한결과에서단구와호산구, 호염기구는호중구, 림프구와비교하여낮은상관계수를보였다 (Table ). 이아형들을수기법과의비교뿐아니라기기간비교, 정밀도평가에서도상대적으로낮은상관성과재현성을보였다. 단구, 호산구, 호염기구의경우백혈구중백분율이낮기때문일것으로생각된다. 하지만, 기준방법인수기법이라하더라도슬라이드내에포함되는백혈구의수적한계로이아형들의경우에는반드시정확하다고판정하기는어려울것으로생각된다. 또한각자동혈구분석기들도기기회사마다측정원리, 방법이달라백분율이상대적으로많이낮은호염기구의백분율은믿을만하지못한것으로생각된다. 호염기구가증가하는백혈구질환의경우에는그수가증가되어정확도가높아질것이므로질환의진단에큰문제는없을것이며, 그외에정확한호염기구나호산구수를알아야하는환자의경우에는수기법으로많은수의백혈구를관찰하는것이필요할것으로생각된다. CD-Sapphire는유의한직선성과허용가능한정밀도, 상호오염도를보였고, XE-1, Advia 1과의비교에서도통계적으로유의한상관성을보였다. 요약배경 : Cell-Dyn Sapphire (Abbott Diagnostic, USA) 자동혈구분석기의분석수행능력을 Bayer Advia 1 (Bayer Diagnostics, USA), Sysmex XE-1 (Sysmex Corporation, Japan), 도말표본검경의결과와비교하여평가하고자하였다. 방법 : 일반혈액검사와백혈구감별계산검사종목이의뢰된환자의검체 개를대상으로하였다. Cell-Dyn Sapphire의직선성, 정밀도, 기기간일치율, 백혈구감별계산결과의정확성을평가하였다. 결과 : CD-Sapphire의백혈구, 혈소판, 적혈구수와혈색소농도에대해상관계수는.99 이상으로통계적으로유의한직선성을보였다 (). 백혈구감별계산항목의변이계수는단구, 호산구, 호염기구의총변이계수와저농도호산구의검사중변이계수를제외하고는 % 이내였다. 수기법과비교하였을때단구와호산구, 호염기구는호중구, 림프구와비교하여낮은상관계수를보였다. 기기간상관성은 Cell-Dyn Sapphire와 Bayer Advia 1, sysmex XE-1의비교에서호염기구를제외하고는유의한상관성을보였다. 결론 : Cell-Dyn Sapphire는유의한직선성과허용가능한정밀도, 상호오염도를보였고, sysmex XE-1, Bayer Advia 1과의비교에서도통계적으로유의한상관성을보였다. 참고문헌 1. Muller R, Mellors I, Johannessen B, Aarsand AK, Kiefer P, Hardy J,
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