박민정.hwp

임상검사와정도관리 : 제 31 권제 2 호 2009 J Lab Med Qual Assur 2009; 31:233-8 233 신생아말초혈액을이용한 ADVIA 2120 의유핵적혈구측정법평가 박민정 1 송원근 1 성태정 2 이근영 3 한림대학교의과대학진단검사의학교실 1, 소아청소년과학교실 2, 산부인과학교실 3 Evaluation of the Measurement of Nucleated Red Blood Cells in Neonatal Blood with ADVIA 2120 Min-Jeong Park 1, Wonkeun Song 1, Tae Jung Sung 2, and Keun Young Lee 3 Department of Laboratory Medicine 1, Department of Pediatrics 2, Department of Obstetrics and Gynecology 3, Hallym University College of Medicine, Seoul, Korea Background: Nucleated red blood cells (NRBCs) are immature erythrocytes. The current line of thought is that increased NRBC production in the immediate neonatal state primarily reflects hypoxic injury and a direct response to mediators of inflammation in newborns with early-onset neonatal sepsis. So, the accurate, reproducible, and timely reporting of NRBC is an important function of the clinical laboratory. The aim of this study is to evaluate the performances of the ADVIA 2120 Hematology System (Siemens, USA) in the NRBCs measurement and compare them with the conventional microscopic method. Methods: The study was performed in Kangnam Sacred Heart Hospital from March to September, 2009. One Hundred twenty neonatal samples were submitted to measure NRBC count. For comparison, 225 blood samples except neonates were also included. The specimens were analyzed for the NRBC counts both with ADVIA 2120 analyzer and by microscopic method. Results: Correlations of NRBC counts form the ADVIA 2120 compared with microscopic results were excellent in neonatal and in all specimens, r=0.8630 and r=0.9012, respectively. Sensitivity and specificity for the presence of NRBC was 98.2% and 94.2%, respectively. Concordance rate was 95.5%. There were some discordant results in cases of chronic lymphocytic leukemia and iron deficient anemia. Conclusions: The ADVIA 2120 NRBC method correlated well with the manual microscopic method. The automatic correction of the WBC count and differential, the shorter turnaround time compared to microscopic counting are additional advantages of automatic method. The automatic NRBC counting is considered to be a useful method in neonatal hematology. Key Words:NRBC, ADVIA 2120, Neonates 서 유핵적혈구는제대혈과신생아말초혈액에서관찰될수있는적혈구의전구세포이다 [1]. 그러나제대혈의유핵적혈구수의증가가자궁내및분만시저산소증이나신경손상 교신저자 : 박민정우 ) 150-950 서울시영등포구대림 1 동 948-1, 한림의대강남성심병원진단검사의학과전화 :02)829-5258, 팩스 :02)847-2403 E-mail: mjpark@hallym.or.kr 론 및염증과관련이있고 [2-4], 특히미숙아에서예후와의관련성이보고되고있어 [5,6] 주산기태아분야에서그중요성이더욱커지고있다. 유핵적혈구수의측정은그동안말초혈액도말법을이용한수기법으로시행되어왔으나, 자동혈액분석기를이용한측정법이개발됨에따라두방법을비교한연구가많이이루어지고있다. 저자들은미숙아를비롯한신생아환아의말초혈액에서자동혈액분석기 ADVIA 2120 (Siemens, Tarrytown, NY, USA) 을이용하여유핵적혈구를측정하고그결과를기존의수기법과비교하여그유용성을평가하고자하였다.

234 박민정 송원근 성태정 이근영 대상및방법 1. 대상 2009 년 3월에서 9월까지 7개월간한림대학교강남성심병원신생아실및신생아중환자실에서유핵적혈구측정이의뢰된 116 명의신생아에서채취된 120 개의혈액검체를대상으로하였다. 검사의수행도평가를위하여 20일간말초혈액도말검사가의뢰된모든환자중신생아를제외한 225 개의검체를연구에포함시켜분석에이용하였다. 2. 방법 1) 유핵적혈구수측정 EDTA 항응고제가들어있는진공채혈관 (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA) 에전혈을채혈하여자동혈액분석기 ADVIA 2120 을이용하여일반혈액검사와유핵적혈구수를측정하였다. 기기에서측정된유핵적혈구수는백혈구 100 개당유핵적혈구수와마이크로리터당개수로각각표시되었으며, 유핵적혈구가측정되는경우에는 NRBC flag 이표시되었다 (Fig. 1). 총백혈구수는유핵적혈구수가교정된수치로표시되었다. ADIVA 2120 은유세포분석법을이용한혈액분석기로서 2개의독립적인측정법인 peroxidase 와 lobularity/nuclear density channel 을이용하여백혈구를측정한다. 유핵적혈구의핵은림프구와단구보다진하므로 lobularity/nuclear density channel 의다핵구 (PMN) 위치에분포하고, peroxidase channel 에서는림프구와세포찌꺼기 (noise) 사이에위치하므로 lobularity channel 에서측정된 PMN 의수와 peroxidase channel 에서측정된호중구와호산구를합한값과의차이가유핵적혈구수가된다 (Fig. 2). 참고방법인말초혈액도말법을이용한수기법은채혈된혈액을유리슬라이드에도말하고 Wright-Giemsa 염색하여숙련된 2명의검사자가각기 100 개의백혈구당관찰된유핵적혈구의수를세어백혈구 100 개당유핵적혈구수로표시하고그값의평균으로하였다 [7]. 2) 분석수기법과 ADVIA 2120 으로측정한유핵적혈구수간의상관성검증을위하여상관계수 (r) 를구하였으며, 수기법에대한 ADVIA 2120 측정치의민감도와특이도및일치도를구하였다. 통계분석에는 Excel 2003 (Microsoft Office, USA) 을이용하였다. 결과 1. 대상환자군 116 명에는미숙아 52명, 쌍생아 19명, 태변흡인증후군 20명, 조기양막파수 5명, 자궁내성장지연 5명이포함되었으며, 성별은남아가 62명으로남녀비는 1.1:1 이었다. 유핵적혈구수의분포는수기법이 0~62/100 WBC ( 중앙값 4), ADVIA 2120 이 0~67.3/100 WBC( 중앙값 5.5) 이었다. 비교군인말초혈액도말검사가의뢰된 225 명의 Fig. 1. NRBC count is displayed in % count and absolute count/l on WBC differential of ADVIA 2120 run screen (right upper). NRBC flag is present (right lower). WBC count is a corrected result with NRBC count (left upper).

ADVIA 2120 을이용한신생아유핵적혈구측정 235 Fig. 2. The NRBC populations are depicted with circles on (A) peroxidase channel and (B) lobularity/nuclear density channel of the ADVIA 2120 System. NRBC (N=120) NRBC (N=345) 80 80 Advia 2120 (NRBC/100 WBC) 70 60 50 40 30 20 10 y = 0.8397x + 2.5054 R 2 = 0.7449 Advia 2120 (NRBC/100 WBC) 70 60 50 40 30 20 10 y = 0.9258x + 0.6799 R 2 = 0.8116 0 0 20 40 60 80 Manual (NRBC/100 WBC) 0 0 20 40 60 80 Manual (NRBC/100 WBC) Fig. 3. Correlation of NRBC counts from the ADVIA 2120 system compared with microscopic results. left : neonatal specimens (N=120), right : all specimens (N=345). 환자들에서는 4명을제외하고모든환자에서두방법모두유핵적혈구가측정되지않았다. 2. 검사법간유핵적혈구측정치비교유핵적혈구수측정에서수기법과 ADVIA 2120 간의상관성분석에서환자군은결정계수 R 2 =0.7449 과상관계수 r=0.8630 을나타내었고, 비교군을합한전체에서는결정계수 R 2 =0.8116 과상관계수 r=0.9012 로두경우모두강한상관성을나타내었다 (Fig. 3). 검사법간측정치의차이를보기위한 Altman Bland plot 에서도어느쪽으로치우친양상은나타나지않았다 (Fig. 4). 수기법에서유핵적혈구가 1개이상측정되는경우와 ADVIA 2120 에서 NRBC flag 이표시되는경우를기준으로했을때 [7], 검사법간일 치도는 95.2%(339/355) 였다. 수기법을기준으로 ADVIA 2120 의유핵적혈구측정의민감도는 98.2% (112/114) 였고, 특이도는 92.4%(227/ 241) 였다 (Table 1). 두측정법의결과에서불일치를보인경우는수기법으로기준으로했을때위음성이 2예, 위양성이 14예였다. 위음성 2예는수기법에서각각백혈구 100 개당 1개와 2개의유핵적혈구가보였으며, 태변흡인증후증후군과정상신생아였다. 위양성을보인 14예는신생아가 10 명으로 0.8~ 4.5 NRBC/100 WBC 를나타냈으며, 비교군에속한 4명은심한철결핍성빈혈이 3명으로각각 2.8, 3.7, 7.6 NRBC/100 WBC 를나타냈으며, 만성림프구성백혈병이 1명으로 11.4 NRBC/100 WBC 였다. 또한유핵적혈구수를 <1, 1-5, 6-10, 11-20, >20 의 5구간으로나누어분석한결과, 결과의구간내일치도는각각 94.2%, 63.6%, 56.3%, 47.6%, 75% 였으나, 거의모든결과가해당구간

236 박민정 송원근 성태정 이근영 Differences in NRBC (Manual-Advia) Difference plot 25 20 15 10 5 0-5 -10-15 -20-25 0 20 40 60 80 Average NRBC by Manual and Advia Fig. 4. Difference graph for NRBC counts from the ADVIA 2120 and from microscopy. Table 1. Agreement of two methods according to the presence of NRBC Microscopy (NRBC/100WBC) ADVIA 2120 (NRBC flag) Absent Present Total < 1 227 14 241 1 2 112 114 Total 229 126 355 Abbreviation: NRBC, nucleated red blood cell. Table 2. Agreement of two methods according to the numbers of NRBCs ADVIA 2120 (NRBC/100WBC) Microscopy (NRBC/100WBC) < 1 1 ~5 6~10 11~20 > 20 < 1 (N=241) 227(94.2%) 12 2 1~5 (N=55) 2 35(63.6%) 18 6~10 (N=16) 2 9(56.3%) 5 11~20 (N=21) 3 10(47.6%) 8 > 20 (N=12) 3 9(75%) Abbreviation: NRBC, nucleated red blood cell. 의앞뒤구간에속해있어정량적으로도비교적일치하는결과를보여주었다 (Table 2). 3. 검사소요시간 ADVIA 2120 은 30분이내에일반혈액검사와함께유핵적혈구수가보고가능하였으며, 수기법에는최소 2시간이소요되었다. 또한총백혈구수측정에있어서도 ADVIA 2120 은유핵적혈구측정시자동으로백혈구수를보정하므로정확한백혈구수를신속하게보고할수있었다. 4. 정밀도유핵적혈구측정의정밀도검증을위해사용할수있는정도관리물질이사용가능하지않고, 유핵적혈구가측정되는환자가대부분신생아환아이므로그검체량에제한이있어정밀도를완전하게평가할수는없었다. 그러나이용가능했던신생아의검체 3개로 2일에걸쳐 ADVIA 2120 으로측정한결과를제시하면, (1) 평균 7.0 NRBC/100 WBC, 6 회측정, CV 9.3%, (2) 평균 13.0 NRBC/100 WBC, 3 회측정, CV 8.9%, (3) 평균 2.3 NRBC/100 WBC, 3회 측정, CV 4.3% 로모두 10% 미만의 CV 값을나타내었다. 고찰유핵적혈구는제대혈과 1주이내의신생아말초혈액에서정상적으로관찰되나 [1,8,9], 유핵적혈구수의증가가자궁내및분만시저산소증이나신경손상및염증과관련이있으며 [2,3,4,10], 특히미숙아에서그예후와의관련성이보고되고있어 [5,6] 주산기태아분야에서그중요성이커지고있다. 최근의료기술의발달로생존미숙아가증가하고있고, 그삶의질에대한관심이커지고있어그예후에대한지표의필요성이대두되고있다 [5]. 고위험신생아에서적혈구조혈인자보다유핵적혈구가이후의생존결과와유의한연관이있었으며 [11], 성장지연이있는조산아에서생후첫주, 특히 4일째유핵적혈구지속이신생아사망을강력하게예측하였다 [6]. 또한제대혈의유핵적혈구수가주산기의만성호흡곤란상태와임신유도성고혈압, 자궁내성장지연과양의연관성을보였다 [3]. 이뿐아니라유핵적혈구수는저산소증이나태아스트레스와관계없이조기발생신생아패혈증에서도증가하고 [12], interleukin-6 (IL-6)

ADVIA 2120 을이용한신생아유핵적혈구측정 237 의증가와도연관이있어 [2] 염증반응과도관련이있음을나타내었다. 신생아제대혈의유핵적혈구수참고치는한국인에서 100 개의백혈구당 0~13.1 로보고되었으며 [1], 대략 10 NRBC/100 WBC, 또는 500/uL 까지를생리적인값으로보고있다 [8,9,13,14]. 유핵적혈구수의측정은오래전부터말초혈액도말법을이용한수기법으로이루어져왔으나, 결과가검사자에따라주관적이고재현성이낮으며, 결과보고에시간이많이걸리는단점이있다. 이에여러자동혈액분석기를이용한유핵적혈구측정법이개발되어이용이가능해짐에따라수기법과자동분석기의측정결과를비교한연구들이시행되고있다. 1999년에 Cell-DYN 4000 (Abbott Diagnostic, Santa Clara, CA, USA) 의결과와수기법을비교하여상관계수가 0.9 이상임이보고되었고 [10], 2005 년에동일기종을이용하여제대혈로유핵적혈구수를평가한최초의연구가이루어졌는데, 기기측정결과가수기법결과보다유핵적혈구수가더높게측정되는경향이있고표준편차가더크다고하였으나 [15], 본연구에서는이러한차이는보이지않았다. 같은해에 XE-2100 (Sysmex Corporation, Kobe, Japan) 을이용한모든환자군에서의유핵적혈구측정연구에서는유핵적혈구가양성인군이생명을위협하는저산소증이나염증성손상을반영하여더높은사망률을나타낸다고하였다 [16]. 또한 ADVIA 2120 을이용하여다기관에서의모든연령군의전혈로유핵적혈구측정법을평가한연구에서도수기법과의상관계수 0.93 을보고하여본연구와유사한결과를보여주었다 [17]. 본연구는비교적최근에개발된 ADVIA 2120 의유핵적혈구측정능을신생아혈액을이용하여평가한최초의연구로서, 수기법과상관계수 0.9 의좋은상관성을나타내었다. 본연구에서 ADVIA 2120 의유핵적혈구측정법과수기법의비교결과에서위양성을보인경우를보면, 신생아가 10명, 만성림프구성백혈병이 1명, 심한철결핍성빈혈이 3명이었다. 신생아의위양성결과는유핵적혈구수가 5개미만으로신생아의유핵적혈구참고범위안에있었으며, 이결과는낮은수의유핵적혈구측정에있어수기법의민감도가낮다는기존의보고와도유사하다할수있다 [17]. 만성림프구성백혈병에서의위양성결과는기존에보고된바와일치하는양상이며, 측정법의한계에기인한다고할수있다 [17]. 그러나심한철결핍성빈혈에서의위양성결과는본연구에서새로이규명된현상으로서, 철결핍성빈혈은임상에서비교적흔한질환이므로유핵적혈구결과보고시에반드시슬라이드확인이필요할것으로생각된다. 또한위음성을나타낸 2 예는유핵적혈구수가각각 1개와 2개로매우낮은경우이어서임상적으로문제가되지않는것으로판단된다. NRBC flag 의유용성에관하여민감도 98.2%, 특이도 94.2% 로좋은수행능을나타내었으나, 신 생아이외의연령군에서 NRBC flag 이표시될때는반드시수기법을이용한확인이필요한것으로생각된다. 자동혈액분석기를이용한유핵적혈구수측정은기존의수기법의단점을보완하는여러가지장점을가지고있다. 즉, 검사결과의재현성이좋고, 신속하게결과를보고할수있으며, 슬라이드제작및판독에필요한노동력을절감할수있다. 또한유핵적혈구보고시에자동으로백혈구수를교정하여보고하므로백혈구수교정에필요한노력과시간을절감할수있다. 그러나유핵적혈구측정의정밀도를평가할수있는물질의확보가어려워검사의정밀도가완전히평가되지못하였으므로이에대한보완이필요하다. 결론적으로, 미숙아를비롯한신생아환아의말초혈액을이용한 ADVIA 2120 의유핵적혈구수측정은수기법과비교하여매우우수한상관관계와민감도및특이도를나타내었고, 신속하고객관적인보고가가능하므로검사실에서신생아의유핵적혈구측정에유용하게사용될수있을것으로생각되며, 향후자동혈액분석기로측정된유핵적혈구수를신생아분야에서의여러임상연구에유용한혈액지표로사용할수있을것이다. 요약배경 : 제대혈의유핵적혈구수의증가가자궁내및분만시저산소증이나신경손상및염증과관련이있다고알려지고있으며, 특히미숙아에서그예후와의관련성이보고되고있어주산기태아분야에서그중요성이증가하고있다. 유핵적혈구수측정은그동안수기법으로이루어져왔으나, 자동혈액분석기를이용한측정이가능해짐에따라저자들은미숙아를비롯한신생아환아에서의뢰된유핵적혈구수측정을자동혈액분석기 ADVIA 2120 (Siemens, USA) 을이용하여측정하고기존의말초혈액도말법과비교하여그유용성을평가하고자하였다. 방법 : 2009 년 3월-9월까지미숙아및신생아환아에서유핵적혈구측정이의뢰된 116 명의 120 검체를대상으로하였다. 비교분석을위하여 20일간말초혈액도말검사가의뢰된신생아를제외한환자 225 명을연구에포함시켰다. 유핵적혈구측정은말초혈액도말법은 100개의백혈구당관찰된유핵적혈구의수로하였고, ADVIA 2120 은기기에서측정된유핵적혈구수가 100 개의백혈구당개수로표시되었다. 두가지방법으로측정된유핵적혈구수간의상관관계를구하였으며, 말초혈액도말법에대한 ADVIA 2120 측정법의민감도와특이도및일치도를구하였다. 결과 : 대상군에는미숙아 52명, 쌍생아 19명, 태변흡인증후군 20명, 조기양막파수 5명, 자궁내성장지연 5명이포함되었으며, 성별은남아가 52명이었다. 두방법간의상관관계는환자군에서는 r=0.8630 이었고전체에서는 r=0.9012 였으며, 검사간일치도는 95.2% 였다. 수기법을

238 박민정 송원근 성태정 이근영 기준으로 ADVIA 2120 법의유핵적혈구측정의민감도는 98.2%, 특이도는 94.2% 였다. 만성림프구성백혈병과철결핍성빈혈환자의혈액에서유핵적혈구결과의불일치를나타내었다. 또한 ADVIA 2120 은유핵적혈구측정시자동으로백혈구수를보정하여정확한백혈구수를신속하게보고할수있었다. 결론 : 미숙아를비롯한신생아환아의말초혈액을이용한 ADVIA 2120 의유핵적혈구수측정은말초혈액도말법과비교하여매우우수한상관관계와민감도및특이도를나타내었으며, 신속하고객관적인보고가가능하였다. 참고문헌 1. Lee HR, Shin S, Yoon JH, Kim BJ, Hwang KR, Kim JJ, et al. Complete blood count reference values of donated cord blood from Korean neonates. Korean J Lab Med 2009;29:179-84. ( 이혜련, 신수, 윤종현, 김병재, 황규리, 김진주등. 기증된한국인신생아제대혈의전혈구수참고치. 대한진단검사의학회지 2009;29:179-84.) 2. Ferber A, Minior VK, Bornstein E, Divon MY. Fetal nonreassuring status is associated with elevation of nucleated red blood cell counts and interleukin-6. Am J Obstet Gynecol 2005;192:1427-9. 3. Ghosh B, Mittal S, Kumar S, Dadhwal V. Prediction of perinatal asphyxia with nucleated red blood cells in cord blood of newborns. Int J Gynecol Obstet 2003;81:267-71. 4. Silva AM, Smith RN, Lehmann CU, Johnson EA, Holcroft CJ, Graham EM. Neonatal nucleated red blood cells and the prediction of cerebral white matter injury in preterm infants. Obstet Gynecol 2006;107:550-6. 5. Chun SH, Park MH, Kim YJ, Jeong KA, Lee KA. Comparison of levels of umbilical venous erythropoietin and nucleated erythrocytes between appropriate and small for gestational age preterm neonates. Korean J Obstet Gynecol 2009;52:515-22. ( 전선희, 박미혜, 김영주, 정경아, 이경아. 조산의정상체중아와저체중아에서제대정맥혈의적혈구조혈인자및유핵적혈구치의비교. 대한산부회지 2009; 52:515-22.) 6. Baschat AA, Gungor S, Kush ML, Berg C, Gembruch U, Harman CR. Nucleated red blood cell counts in the first week of life: a critical appraisal of relationships with perinatal outcome in preterm growth-restricted neonates. Am J Obstet Gynecol 2007;197:286.e1-8. 7. Clinical and Laboratory Standards Institute. Reference leukocyte differential count (proportional) and evaluation of instrumental methods; Approved guideline H20-A. Villanova, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute, 1992. 8. Rolfo A, Maconi M, Cardaropoli S, Biocati M, Danise P, Todros T. Nucleated red blood cells in term fetuses: reference values using an automated analyzer. Neonatology 2007;92:205-8. 9. Hermansen MC. Nucleated red blood cells in the fetus and newborn. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2001;84:F211-5. 10. Hanlon-Lundberg KM and Kirby RS. Nucleated red blood cells as a marker of acidemia in term neonates. Am J Obstet Gynecol 1999;181:196-201. 11. Vatansever U, Acuna B, Demir M, Karasalihoglu SK, Ekuklu G, Бener S, et al. Nucleated red blood cell counts and erythropoietin levels in high-risk neonates. Pediatr Int 2002;44:590-5. 12. Dulay AT, Buhimschi IA, Zhao G, Leo G, Abdel-Razeq S, Cackovic M, et al. Nucleated red blood cells are a direct response to mediators of inflammation in newborns with early-onset neonatal sepsis. Am J Obstet Gynecol 2008;198:426.e1-9. 13. Axt-Fliedner R, Hendric HJ, Wrobel M, Friedrich M, Schmidt W. Significance of high and normal neonatal nucleated red blood cell count in small-for-gestational-age newborns. Clin Exp Obstet Gynecol 2002;29:49-53 14. McCarthy JM, Capullari T, Zhu Y, Spellacy WN. Umbilical cord nucleated red blood cell count:normal values and the effect of labor. J Perinatol 2006;26:89-92. 15. Hanlon-Lundberg KM, Kirby RS, Gandhi S, Broekhuizen FF. Nucleated red blood cells in cord blood of singleton term neonates. Am J Obstet Gynecol 1997;176:1149-56. 16. McCarthy JM, Capullari T, Spellacy WN. The correlation between automated hematology and manually read smears for the determination of nucleated red blood cells in umbilical cord blood. J Matern Fetal Neonatal Med 2005;17:199-201. 17. Stachon A, Bolulu O, Holland-Letz T, Krieg M. Association between nucleated red blood cells in blood and the levels of erythropoietin, interleukin 3, interleukin 6, and interleukin 12p70. Shock 2005;24:34-9. 18. Kratz A, Maloum K, O Malley C, Zini G, Rocco V, Zelmanovic D, et al. Enumeration of nucleated red blood cells with the ADVIA 2120 hamatology system: An international multicenter clinical trial. Lab Hematol 2006;12:63-70.