대한임상검사학회지 : 38 권제 1 호, 16-21, 2006 3 대의 ADVIA 2120 System 평행시험에대한연구 녹십자의료재단, 고객지원및 QA 부 1, 혈액검사실 2 동남보건대학, 임상병리과 3, 경북대학병원진단검사의학과 4 장상우 1 조은해 2 김남용 1 추경복 2 이숙정 2 홍성노 3 오종도 4 A Study of Parallel Test Among Three ADVIA 2120 System Sang-Wu Chang, 1 Eun-Hae Cho, 2 Nam-Yong Kim, 1 Kyung-Bok Chu, 1 Suk-Jong Lee 1 Sung-No Hong 3, and Jong-Do Oh 4 Tech Infor & QA Div, Green Cross Reference Laboratories, Yongin 449-913, Korea 1 Department of Clinical Hematology Laboratory, Green Cross Reference Laboratories, Yongin 449-913, Korea 2 Department of Medical Laboratory Science, Dongnam Health College, Suwon 440-302, Korea 3 Department of Laboratory Medicine, Gyungbug University Hospital, Daegu 700-412, Korea 4 Parallel testing means ordering a number of tests at the same time so abnormalities in any of the tests can be found quickly and used in making the diagnosis. This is a good medical strategy to eliminate diseases and it is relatively inexpensive if all the tests are potential sources of information and performed on the same analyzer. In regression, the equation for the straight line is recast as y = bx + a. This change in terminology leads to confusion. Here a is the y-intercept or constant and b is the coefficient or slope of the line. A few more words of caution about regression - as in all of statistics there are certain assumptions: the x value is a true measure, both X and Y distributions are normal, and homoscedasticity, i.e., the variance of y is the same for each value of x. In this study the linearity classification made by different scientists were always in agreement. Typical examples of curves that were considered linear are presented in Fig. 1-5. Because these automated procedures values were usually within five percent of each other the curvature could be easily detected. The plot of the WBC, RBC, hemoglobin, hematocrit and platelet concentrations from approximately 74.4 to 0 10 3 /μl and 80.4-0 10 3 /μl, 5.6-0 10 6 /μl and 6.1-0 10 6 /μl, 18.3-0 g/dl and 19.0-0 g/dl, 54.1-0% and 56.8-0% and 642.0 to 0.03 10 3 μl and 754.0-0 10 3 /μl on the ADVIA 2120 C Versus and A and B typical of an acceptable linear study as shown in Fig. 1-5. The grand mean of R2, intercept and slope is 0.99898, 0.99459 and 1.54626. Key Words : Linearity, Regression, Grand mean 1) 교신저자 : 장상우, ( 우 )449-913 경기도용인시구성읍보정리 314 녹십자의료재단, 고객지원및 QA 부 Tel : 031-260-9206, 010-3373-0874 E-mail : johnmadams@hanmail.net 16
I. 서론 평행시험의목적은 2개의자동분석기, 2개의검사키트, 2사람의분석자, 동일한검사를 2개의분석기로측정하거나 2개의요인간에검사결과치가상호비슷하게산출되는지를비교하고조정을하여 2가지의요인간에검사변이를감소하기위하여실행하는것이다. 즉분석기간의검사변이로계통이행인계통오차를감소시키는것이목적이다. 동일한모델의 2개의분석기를사용하여검사를해도동일한검사를얻는다는것은불가능하다. 분석기간의검사변이를감소시키기위해서는참고분석기와대체분석기간의평행시험을실행하고차이가발생되면 Y=ax+b라는회귀방정식을산출하고보정을하여 2대의분석기가비슷한검사결과를산출할수있도록조정하는것이중요하다. 녹십자의료재단혈액검사실이보유하고있는 3대의자동화혈액검사기기 ADVIA 2120 System(Tarrytown, New York, 10591-5097, USA) 을이용한분석결과가어느기기를사용하여도가장비슷한검사결과가보고될수있도록하기위해평행시험을실시, 기기간의오차를조정하여가장정확한분석결과를보고하고자평행시험을실시하였고그결과를보고하고자한다. 1. 평행분석시험의실행조건 1) Calibrator lot number의교체 2) Reagent lot number의교체 3) Control sample lot number의교체 4) 검사실간검사결과의비교 5) 동일검사를 2개의분석기로검사할때 6) 2개의검사키트를비교분석평행분석시험은 calibrator lot number의교체, reagent lot number의교체, control sample lot number의교체, 검사실간검사결과의비교시에필히실행하고그자료를단계별로검토를거치고서명을하고국내외에검사실인증시험을위해서 2년간보관해야한다 ( 문과장, 2004). 상관계수검정 (γ) 이란 A라는분석자와 B라는분석자, A라는검사법과 B라는검사법, A 분석기, B 분석기등의 2개의요인간에서로의상관성을이용하는데이용된다. 또는여러개의자동분석기로검사를하는경우에환자들마다어떤분석기로검사를하는지를구분한다는것은 불가능하므로여러개의분석기들마다동일한분석결과를산출하기위하여흡광계수나 K factor, IF factor, 상관계수를산출하고회귀방정식을구하고분석기에설정하고동일한검사결과를생산하도록하는데활용된다. 상관계수는 -1.00부터 +1.00까지의값을가질수있는데, r = 0이면무상관이고, r = ±1.00이면완전상관 (perfect correlation) 관계에있다고본다. 상관계수의부호가 + 이면정의상관계수로서두변수 X와 Y가같은방향으로변화하고, -이면부의상관계수로서반대방향으로변화함을의미한다. 상관계수의부호는회귀선의기울기 a의부호와언제나같다. 회기분석에서는독립변수를고정시키고종속변수는확률변수로취급하여이들두변수간의인과관계를분석하였으나, 상관분석에서는두변수를확률변수로취급한후두변수 X와 Y사이에직선관계가존재한다는가정하에두변수간상호의존관계의정도를측정한다. 상관계수의평가기준은 Table 1과같다. Table 1. Strength of Correlation Size of γ Interpretation 0.9 ~ 1.00 상관성이매우높음 0.70 ~ 0.89 상관성이높음 0.5 ~ 0.69 상관성이보통 0.3 ~ 0.49 상관성이낮음 0.00 ~ 0.29 상관성이없음 2. 비교평행시험의핵심중요한핵심사항은두개의요인을비교하기위해서실험시료가저치에서고치까지실측치범위를반영하지못하는경우에는상관계수 (γ) 가 0.99로동일하게나타나서의사결정을하는데는문제점이있다. 실험시료의선택에따라서기울기의비교결과는중간치와고치시료만을실험시료로사용한경우가저치, 중간치, 고치시료를고르게사용한경우보다더절편값을낮게만든다. 절편값과상관계수그리고기울기값을모두반영하는것이매우중함을인식해야한다. 평행실험의비교분석에서는절편값, 기울기, 상관계수를모두비교하는것이검사의정확성을향상시키는데기여할수있다. 17
II. 재료및방법 III. 결 과 1. 연구방법 1. 3 개의혈구자동분석기의분석결과 본연구에서는 Bayer Healthcare Diagnostics의 ADVIA 2120 System 3개를사용하고 Bayer Diagnostics Corporation에서제조한키트를사용하였으며실험시료를 3회를측정하고그평균치를사용하였다. 분석측정범위상한치에근접한고치시료를준비하고그고치시료를 100% 로하고 75%, 50%, 25%, 0% 의시료를제조하고희석이나농축을하지않고분석측정범위 (analytical measurement range) 의최소와최고측정범위를고려하고오차를감소하기위해서시차를두지않고연속측정하여실험을실시하였다. 회귀분석을위한기울기, 절편값, 상관계수값의계산은 excel 프로그램을활용하여계산하였으며직선성을위한그림도동일한방법을사용하였다. 1) Calibrator 검량시료는 Bayer Diagnostics Corporation에서제조한 SET point calibrator를사용하여검량보정을하였다. 2) 자동분석기자동분석기는 Bayer Corporation의 Health Care Diagnostics Division의 ADVIA 2120 System(Tarrytown, New York, 10591-5097, USA) 을사용하였다. 3) 실험시료실험시료는신선한환자의고치시료를준비하고혈장을약간제거하여농축하고 100%, 75%, 50%, 25%, 0% 의 5점시료를사용하여시차에따른검사변이를줄이기위해서급내측정으로연속측정하였다. 4) 정도관리시료정도관리시료는 Bayer Health Care Diagnostics Division의 TESTpoint normal control과 abnormal control 을사용하였으며 lot no. 는 TP 52125와 TP 53125를사용하였다. 일내검사공정을확인하기위하여실험계획법의설계변수에따른통계량의관리허용범위내에들어옴을확인하고실험시료를 3개의분석기로동시에검사를실행하였다. 장비의평행시험결과를분석하려면우선참고분석기가결정되고나머지분석기가얼마나시험결과가비슷하게나오는가를확인해야한다. 참고분석기는외부정도관리에직접참여하는분석기로변이지수점수 (VIS) 가 50이하면좋다. 만약에변이지수접수가 100를넘으면외부정도관리계획에참여하는 3~5개의저치, 중간치, 고치시료의참여결과동료집단 (peer group) 의평균에대조하여기울기, 절편값을평가하고자체분석기의변수를수정해야한다. Table 3에서와같이혈액검사실에서사용하는일상적인 WBC, RBC, HG, HCT, PLT의 5가지의검사항목들을동일한시간대에 within run으로측정하여비교한 A, B, C 분석기에대한결과는 Table 2와같다. 2. 참고분석기 C와대조분석기 B의분석결과참고분석기 C와대조분석기 A와 B에대한 C와 B의 WBC에대한기울기는 1.0203이었고절편은 -0.1332이었으며상관계수는 0.9985이었다. RBC의기울기는 0.9725이었으며절편은 -0.0005이었고상관계수는 0.9997이었다. 혈색소의기울기는 1.0093이었고절편은 -0.0005이었으며상관계수는 0.9999이었다. Hematocrit의기울기는 0.9645이었고절편은 -0.0863이며상관계수는 0.9999이었다. 혈소판는기울기가 1.0313이었고절편은 -10.022 이었으며상관계수는 0.9978이었다. 3. 참고분석기 C와대조분석기 A의분석결과참조분석기 C와대조분석기 A의 WBC의기울기는 1.1075이었으며절편은 1.7358이며상관계수는 0.9962 이었다. RBC의기울기는 0.9468이었고절편은 0.0592이었으며상관계수는 0.9997이었다. 혈색소의기울기는 0.9962이었으며절편은 -0.0181이었고상관계수는 0.9997 이었다. Hematocrit의기울기는 0.9729이었으며절편은 0.4083이며상관계수는 0.9995이었다. 혈소판의기울기는 0.9246이었으며절편은 2.9987이었고상관계수는 0.9993 이었다. 18
Table 2. Sample population on five points for WBC, RBC, HGB, HCT and PLT item WBC RBC HGB HCT PLT analyzer A B C A B C A B C A B C A B C 100%-1 76.5 80.4 71.96 5.6 6.1 6.25 18.3 19.0 18.6 54.1 56.8 59.3 642.0 754.0 726.0 100%-2 71.1 79.1 71.46 5.9 6.1 6.15 18.6 18.6 18.7 57.2 56.3 57.8 649.0 749.0 719.0 100%-3 75.4 79.7 71.62 5.9 5.9 6.0 18.4 18.7 18.5 57.0 54.9 56.5 685.0 739.0 709.0 mean 74.4 68.3 71.68 5.8 6.0 6.14 18.4 18.8 18.6 56.1 56.0 57.87 658.7 747.3 718.0 75%-1 61.1 65.1 62.68 4.5 4.5 4.64 14.1 13.9 13.9 42.9 42.3 43.3 499.0 525.0 513.0 75%-2 60.2 69.7 61.46 4.5 4.3 4.61 13.9 13.9 13.8 43.0 39.8 42.9 491.0 502.0 526.0 75%-3 61.8 70.7 61.03 4.5 4.5 4.67 14.1 14.2 13.9 43.2 42.1 43.4 500.0 522.0 537.0 mean 61.0 42.9 61.72 4.5 5.1 4.64 14.0 15.9 13.87 43.0 47.0 43.2 537.2 607.1 525.3 50%-1 40.2 41.2 39.3 3.1 3.0 3.18 9.6 9.5 9.6 29.4 28.0 29.8 359.0 369.0 384.0 50%-2 40.5 44.8 39.5 3.1 3.1 3.19 9.3 9.6 9.5 29.9 28.8 29.9 356.0 380.0 375.0 50%-3 40.5 53.9 39.52 3.1 3.1 3.19 9.3 9.6 9.5 29.9 28.8 29.9 356.0 380.0 375.0 mean 40.4 46.6 39.37 3.1 3.0 3.2 9.4 9.5 9.5 29.4 28.0 29.5 356.0 367.7 375.7 25%-1 19.7 20.7 19.43 1.6 1.6 1.6 4.8 5.0 4.8 15.0 14.2 14.9 176.0 175.0 189.0 25%-2 19.6 20.7 19.31 1.6 1.6 1.6 4.7 4.9 4.8 15.2 14.6 15.0 181.0 195.0 189.0 25%-3 19.8 21.1 19.7 1.6 1.6 1.59 4.7 4.9 4.8 15.0 14.7 14.9 178.0 190.0 199.0 mean 19.7 23.7 19.5 1.6 1.6 1.59 4.7 4.9 4.8 15.0 14.7 14.9 239.0 277.3 192.3 0%-1 0 0 0.03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.0 1.0 1.0 0%-2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0%-3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 mean 0 0 0.01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0.03 0.03 Table 3. Mean of sample population on five points for WBC, RBC, HGB, HCT and PLT item WBC RBC HGB HCT PLT analyzer A B C A B C A B C A B C A B C 100% 74.4 68.3 71.68 5.8 6.0 6.14 18.4 18.8 18.6 56.1 56.0 57.87 658.7 747.3 718.0 75% 61.0 42.9 61.72 4.5 5.1 4.64 14.0 15.9 13.87 43.0 47.0 43.2 537.2 607.1 525.3 50% 40.4 46.6 39.37 3.1 3.0 3.2 9.4 9.5 9.5 29.4 28.0 29.5 356.0 367.7 375.7 25% 19.7 23.7 19.5 1.6 1.6 1.59 4.7 4.9 4.8 15.0 14.7 14.9 239.0 277.3 192.3 0% 0 0 0.01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0.03 0.03 Table 4. Slope, intercept and correlation coefficient for WBC, RBC, HGB, HCT and PLT item WBC RBC HGB HCT PLT analyzer c vs a c vs b c vs a c vs b c vs a c vs b c vs a c vs b c vs a c vs b slope 1.1075 1.0203 0.9368 0.9725 0.9962 1.0093 0.9729 0.9645 0.9246 1.0313 intercept 1.7358-0.1332 0.0592-0.005-0.0181-0.0005 0.4083-0.0863 2.9987-10.022 γ 0.9962 0.99985 0.9993 0.9997 0.9997 0.9999 0.9995 0.9999 0.9999 0.9978 linearity 0-76.5 0-80.4 0-5.6 0-6.0 0-18.3 0-19.0 0-54.1 0-56.8 0-642 0-754 4. 참조분석기 C와대조분석기 A와 B의직선성결과 Fig. 1의 WBC검사에서참조분석기 C와대조분석기 A 에대한직선성의범위는 0~74.4이었고대조분석기 B에대한직선성의범위는 0~68.3로그차이는 6.1이였다. Fig. 2의 RBC검사에서는참조분석기 C와대조분석기 A 에대한직선성의범위는 0~5.8이고대조분석기 B에대한직선성의범위는 0~6.0으로그차이는 0.2이였다. Fig. 3의혈색소검사에서참조분석기 C와대조분석기 A 에대한직선성의범위는 0~18.4이고대조분석기 B에대한직선성의범위는 0~18.8로그차이는 0.4이였다. Fig. 4의 hematocrit WBC검사에서참조분석기 C와대조분석기 A에대한직선성의범위는 0~56.1이었고대조분석기 B에대한직선성의범위는 0~56.0로그차이는 0.1 이였다. Fig. 5의 WBC검사에서참조분석기 C와대조분석기 A에대한직선성의범위는 0.03~658.7이었고대조 19
Fig. 1. WBC linearity test. Fig. 2. RBC linearity test Fig. 3. Hemoglobin linearity test. Fig. 4. Hematocrit linearity test. IV. 고 찰 1. 참조분석기와대조분석기의중요성 Fig. 5. Platelet linearity test. 분석기 B에대한직선성의범위는 0.03~718.0으로그차이는 59.3이였다. 일반적으로직선성의범위가큰것은 B 분석기가약간더넓게나타났다. 참조분석기는내부정도관리와외부정도관리에서검사결과가안정적인장비를선택해야한다. 동일한분석기라도도입년수와일상적인보전과예방보전 ( 문과장, 2004) 이잘실행되고있는것을선택해야하고외부정도관리에서도최소한동료집단에서 20개이상의참여검사실이참여하는경우가상호비교평가가좋다. 평행시험의목적은검사실간이나분석기간에동일한검사결과를얻는데있다. 외부정도관리에참여하는분석기를분석기의평행시험평가는검사실간, 분석기간, 키트간, 검사자간, 관리시료의 lot no. 간등에서실행할것을미국병리학회검사실인증시험 (CAP LAP, HEM.37216) 과대한진단검사의학회검사실신임위원회에서도최소한 6개월에한번을 20
실행하도록요구하고있다. 하나의중요한결론은두개의요인간에서실험시료가저치에서고치까지실측치범위 (working range: WR) 를반영하지못하는경우에는상관계수 (γ) 가 0.99로동일하게나타나서의사결정을하는데는문제점이있다 ( 문과장, 2004). 좋은분석기란 CV가낮고기울기나상관계수는 1에가까우면더좋고절편은 0에가까울수록더좋다. 중간치와고치시료만을실험시료로사용한경우가저치, 중간치, 고치시료를고르게사용한경우보다더절편값을낮게만들므로절편값과상관계수그리고기울기값을모두반영하는것이매우중함을인식하였다. 로나타났으며절편값이가장작은것은 RBC의참조분석기 C와대조분석기 B와혈색소검사에서참조분석기 C와대조분석기 B가동일하게 -0.0005로나타났다. 상관계수에서가장높게나타난검사는 hematocrit 검사에서참조분석기 C와대조분석기 B의결과와혈색소검사의참조분석기 C와대조분석기 A의결과동일하게 0.9999로나타났으며가장작은검사항목은 WBC검사의참조분석기 C와대조분석기 A의결과가 0.9962로나타났다. 기울기는 1.0에근접할수록좋고절편값은 0에근접할수록좋으며상관계수값은 1.0에근접할수록양호하다. 새로운분석기의도입시에는필히평행시험을실행하여이들요인들간에차이를비교분석을해야한다. 2. 실험결과의종합적분석검사실에서보고할수있고신뢰할수있는분석측정범위를평가하는것은중요하다 (Westgard, 2003). WBC, RBC, Hgb, HCT, PLT 검사에서참조분석기 C와대조분석기 A와 B의기울기가가장큰것은혈소판검사에서참조분석기 C와대조분석기 B에서 1.0313으로나타났으며가장기울기가낮은것은혈소판검사에서참조분석기 C와대조분석기 A가 0.9246으로나타났다. 3개의분석기간에절편값이가장큰것은혈소판검사에서참조분석기 C와대조분석기 B의분석결과로 -10.022 참고문헌 1. Westgard JO. Basic Method Validation, Training in Analytical Quality Management for Healthcare Laboratories 2nd ed. p88-90, Westgard QC Inc., Madison, 2003. 2. 문해란, 장상우. 6 시그마정도관리 : 인증중심의정도관리. p169, 펴냄홍, 서울, 2004. 3. 문해란, 장상우. 6 시그마정도경영, 인증중심의정도경영, p691, 펴냄홍, 서울, 2004. 21