14-김정윤

대한응급의학회지제 22 권제 5 호 Volume 22, Number 5, October, 2011 원 저 응급실에서현장검사로시행한 β-hcg 검사의유용성 고려대학교의과대학응급의학교실 김정윤 윤영훈 최성혁 김덕환 유우성 문성우 이성우 홍윤식 Effect of β-hcg with a Point-of-Care Test in the Emergency Department Jung Youn Kim, M.D., Young Hoon Yoon, M.D., Sung Hyuk Choi, M.D., Duk Hwan Kim, M.D., Woo Sung Yu, M.D., Sung Woo Moon, M.D., Sung Woo Lee, M.D., Yun Sik Hong, M.D. Purpose: The rapid and accurate diagnosis of pregnancy is important in the emergency department (ED) before evaluation of radiologic tests and medication decisions. Our primary objective was to assess the agreement between whole blood pregnancy tests done in the emergency department and those done in laboratory [serum human chorionic gonadotropin (β-hcg) and urine β-hcg]. The secondary objective was to compare turnaround times for tests done in the ED and those done in the laboratory. Methods: This prospective study enrolled females of childbearing age needing a pregnancy test who visited an ED. Using whole blood, urine and serum from each patient, testing was done in the ED (whole blood - Hubi Quan pro-point of care test, POCT) and in the laboratory using a urine hcg kit (iiexscreen) and in serum (ADVIA centaur). The data included time of each test, β-hcg result, and urine pregnancy test result. Results: There was a high level of agreement between the POCT using whole blood and the serum β-hcg as indicated by a kappa value of 0.921(95% confidence interval). The POCT performed in the ED was significantly faster in time to report than tests performed in the laboratory, with mean differences of 20.21±2.0 minutes and 36.14±20.86 책임저자 : 윤영훈서울특별시구로구구로동구로동길 97 고려대학교구로병원응급의학과 Tel: 02) 2626-1561, Fax: 02) 2626-1562 E-mail: yyh71346@naver.com 접수일 : 2011년 8월 12일, 1차교정일 : 2011년 8월 26일게재승인일 : 2011년 9월 25일 503 minutes. The sensitivity and specificity of POCT was 98.18% and 93.75%, respectively. Conclusion: In ED, the POCT test can perform pregnancy test as accurately as in the laboratory, and can provide results on which to base care much faster than waiting for the laboratory results. POCT may expedite the ED management of patients who require pregnancy tests. Especially, this POCT uses whole blood instead of the urine, since the latter was inconvenient for the test. Key Words: Emergency care, Pregnancy tests, Point-of- Care System, hcg Department of Emergency Medicine, College of Medicine, Korea University, Seoul, Korea 서 가임기여성에있어서임신여부를확인하는것은환자에대한처방, 검사및치료에앞서반드시필요하다. 응급실에도많은가임기여성이내원하고있고, 이러한환자들의처방, 검사및치료에앞서임신여부를확인할수있는검사가시행되고있으며, 경우에따라서는병력청취만으로는명확하지않은임신여부의확인이급히필요한경우가있다 1-4). 현재발표된자료는없으나대부분의응급의료센터에서는소변을검사실로보내서시행하는정성검사를통하여임신여부를확인하고있으며, 혈청의융모성선자극호르몬 (hcg) 검사는드물게이용하고있는현실이다. 그러나이런정성검사는소변을검체로사용하기때문에소변을채취해야하는번거로움과환자에따라검체채취에어려움이있고, 검사실을연계하므로시간이걸리며인력이추가로소요되는단점이있다. 과거현장검사는대부분정성검사로양성결과와음성결과만을보여주었는데최근에는검사시간의단축을위하여정량값을보여주는현장검사들이이미이용되고있다 5-8). 그중응급실에서임신확인을위하여현장검사를이용할경우, 임신여부를확인하는데있어응급실환경에적합 론

504 / 대한응급의학회지 : 제 22 권제 5 호 2011 하게소변검체대신전혈검체를이용한다면환자의검체채취를용이하게할뿐더러정량검사이며현장검사로검사결과를확인하는데까지시간소요가줄어들것이라생각된다. 이에임신확인을위한현장검사의적합성을확인하기위하여연구를진행하였다. 이번연구는응급실환경에적합하게설계된정량측정가능한현장검사장비인 Hubi- Quan pro(humasis, Anyang, Korea) 기기에서의 hcg 결과값과소변검사및 ADVIA centaur CP(Siemens, NY, US) 결과값을비교하여 hcg 임신표지자현장검사의유용성을비교해보는것이다. 대상과방법 1. 대상고려대학교구로병원의응급의료센터를방문한임신가능성이있는여성환자중소변임신반응검사및혈액검사를시행하는환자를대상으로 2010년 10월부터 2011년 2월까지약 5개월간전향적인연구로진행하였으며, 18세이상의성인을대상으로하였고, 약물섭취환자, 여성호르몬치료환자, 자궁적출술을시행한환자, 폐경인환자, 추적관찰이불가능한환자는제외하고, 총 102명을대상으로하였다. 2. 방법소변과전혈을채취하여검사를하였고전혈은항응고제 EDTA처리된용기에채취하였다. 검사시행후남은전혈을원심분리 (3000 rpm, 10분 ) 한상층액을혈청으로분리하여 -70 C 냉동고에보관하였고, 보관된혈청을정량장비검사에사용하였다. 소변및전혈의경우당일검사로시행하였으며, 혈청검사는 -70 C 냉동고에보관후일주일마다일괄적으로시행하였다. 소변검사는검체를채취한후검사실로보내어결과를확인하였다. 응급실환경에적합하게설계된정량측정가능한현장검사장비인 Hubi- Quan pro 기기에서의전혈및혈청의 hcg 결과값, 소변 hcg검사 inexscreen (Humasis, Anyang, Korea) 및면역자동화장비 ADVIA centaur CP (Siemens, NY, US) 를통해얻은혈청에서의 hcg 결과값을비교하였다. 전혈및혈청의 hcg의경우검사결과가 5 miu/ml이상이면양성으로하였다. HUBI-QUAN TM pro의 reader에디바이스를삽입하고디바이스의시료투입구에검체를마이크로피펫을사용하여 100 ul를점적한뒤 test 버튼을누르고나서검체점적약 15분경과후화면에표현되는결과를확인하였다. 이장비에서 hcg는 5~500 miu/ml까지측정할수있다. 검사시간은소변검사의경우환자의검사를위해지시를입력한시간으로부터결과를보고받은시각으로하였으며, 현장검사장비의경우검사를지시한시각부터장비에서결과를확인한시각까지로하여비교하였다. 3. 통계 응급센터에서의전혈을이용한검사의유용성및소변검사의대용성을알아보기위해각검사간민감도와특이도를조사하고, 전혈의유용성을확인하기위해혈청을이용한 Hubi-Quan pro와 ADIVA centaur CP에서의검사값과의일치도를 κvalue를이용하여보았으며, 소변검사와경과시간을비교하기위해 independent t-test를이용하였다. 통계는 SPSS (version 11.0) 를이용하였으며본실험은고려대학교구로병원임상기기 IRB위원회에서승인되었다 (MD1021). 결 대상환자는임신군 54명과비임신군 48명으로평균나이는 30.58±6.014세 (18~46세) 였다. 1. Hubi-Quan pro 를이용한전혈검사와소변검사에서의 hcg 의정확도 임신군 54명에서전혈의 -hcg의기준을 5 miu/ml로정하였을때 53명에서양성, 1명에서음성이었으며, 소변의 hcg검사에서는 51명에서양성, 3명에서음성이었다. 또한비임신군 48명에서전혈의 -hcg는 45명에서음성, 3명에서양성이나타났으며, 소변의 hcg에서는 46명에서음성, 2명에서양성이었다. 전혈검사의 -hcg의정확도는 96.08%, 민감도 98.15%, 특이도 93.75%, 양성예측률 94.64%, 음성예측률 97.83% 였으며, 소변의 hcg 검사의정확도는 95.10%, 민감도 94.44%, 특이도 95.83%, 양성예측률 96.23%, 음성예측률 93.88% 였다 (Table 1). 임신환자의전혈 -hcg 검사에서음성이나왔던 1명은소변 hcg 검사에서도음성으로나타났으며, 소변의 hcg 검사에서음성이나왔던 2명의경우는전혈 -hcg 검사에서양성으로나타나유의하였다. 그러나, 비임신환자의전혈 -hcg 검사에서양성이나왔던 3명과소변의 hcg 검사에서양성이나왔던 2명은서로다른환자였다. 2. Hubi-Quan pro 기기에서전혈 -hcg 와혈청 -hcg 의일치도 전혈을이용한 Hubi-Quan pro 의 -hcg 의유용성을 과

김정윤외 : 응급실에서현장검사로시행한 β-hcg 검사의유용성 / 505 알아보기위해혈청으로측정한 -hcg와비교하였다. 혈청 -hcg의기준을 5 miu/ml로정하였을때임신군 54명에서모두양성으로나타났으나비임신군 48명에서음성 39명, 양성 9명으로전혈을이용한검사에서보다높은민감도, 낮은특이도를보였다 (Table 1). 3. Hubi-Quan pro 를이용한전혈검사와소변에서의 hcg 검사시간의비교 대상환자 102명을대상으로동시에지시한전혈 hcg 검사와소변 -hcg 검사의결과확인까지의시간을비교하였다. 지시후결과보고까지의시간은전혈 hcg 검사는 20.21±2.023분, 소변 hcg 검사는 36.14분 ±20.86으로통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.01) (Fig. 1). 4. Hubi-Quan pro 와 ADIVA centaur CP 에서 hcg 의검사값의일치도 Hubi-Quan pro 에서전혈검사로시행한 -hcg 의결 Fig. 1. The time interval (from order to result) of -hcg test in whole blood by using Hubi-Quan pro is the shorter than that of urine hcg test (p<0.01). 과값을현재정확도가가장높은혈청을이용한 ADIVA centaur CP에서의 -hcg 결과값과의일치도를알아보기위하여 kappa value를이용하여 strength of agreement를확인하였다. ADIVA centaur CP에서의 -hcg 결과값과전혈을이용한 Hubi-Quan pro의 -hcg결과값의 kappa value는 0.921로소변 hcg의 0.882보다높은일치도를보였다. 고찰융모성선자극호르몬 (hcg) 은 36.5 kd의당단백질로, 알파 (α) 와베타 (β), 두개의소단위로구성되어있다. 난소의황체형성, 배란유발, 정소의간질세포에있어서의안드로겐분비촉진등, 황체혈성호르몬 (luteinizing hormone, LH) 과유사작용을한다. hcg는여성이임신하게되면태반의영양막세포로부터생산, 분비되며모체의혈액과소변그리고양수에존재한다. 이밖에도포상기태나융모막암종과같은영양막질환, 그리고여러가지배아세포종양환자에서도증가하는것으로알려져있으며, 정상적인남성과임신하지않은여성의혈액과소변에도매우소량존재한다 9-12). hcg는태반에서생성되어혈액을거쳐소변으로배출되게되는데, 이러한단계를거치는동안여러가지분해산물과유도체가생성되며, 태반과혈액, 그리고소변에서나타나는 hcg 형태에차이가있다. 알파소단위는두개의 N-틈새올리고당곁가지 (N-nicked oligosaccharaide side chain) 를가지며, 베타소단위는 145개의아미노산연결이 6개의다리에있는독특한형태로 hcg를다른글리콜단백질과구별한다. 이아미노체인의변화에따라태반에서는큰자유 α(large free α), 비틈새자유 β(non-nicked free β) 의형태를보이며, 혈액에서는정규자유 α(regular free α), 틈새자유 β(nicked free β) 의형태가추가되고, 소변에서는 β핵심조각 (β core fragment) 의형태도존재하게된다 9,13). 전세계적으로혈액또는소변을측정대상으로하는 100여가지이상의 hcg 정성또는정량분석제품이있으며, 각제품에포함된항체중적어도하나는항항체를사용하기때문에 β-hcg test란용어가일반적으로사용되고있다 10). 임상 Table 1. The comparison of diagnostic values in whole blood -hcg, urine hcg and plasma hcg* Sensivity (%) Specificity (%) PPV (%) NPV (%) Accuracy (%) Whole blood -hcg (Hubi-Quan pro) 98.15 93.75 94.64 97.83 96.08 Urine hcg (Humasis) 94.44 95.83 96.23 93.88 95.10 Plasma -hcg (Hubi-Quan pro) 100 81.25 85.71 100 91.18 * These values are compared to the hcg level by using ADIVA centaur CP. PPV: positive predictable value NPV: negative predictable value

506 / 대한응급의학회지 : 제 22 권제 5 호 2011 에서 hcg 정량분석에사용되고있는대부분의제품의원리는항원-항체반응을이용한면역분석법이며, 특히 hcg 단백질의서로다른항원결정기에대해만들어진단일또는폴리클론항체를조합한샌드위치방식을사용하고있다 14). 생화학적또는면역학적진단기기를비롯한대부분의분석기기에서지속적으로소형화및간편화가진행중이며, 이와더불어현장검사의중요성과유용성이부각되고있다 15). 본연구에서는전혈을이용한현장검사장비로 Hubi- Quan pro (Humasis, Model: HBP0001) 를이용하였다. 이장비는면역크로마토그래프법을이용하여사람혈액 ( 전혈또는혈장 ) 중에포함되어있는 intact hcg를정량적으로측정하는체외진단용검사이다. 검체를시료점적패드 (sample pad) 에떨어뜨리면혈액내의 hcg 항원이골드결합항 hcg 항체와반응하고, 이결합체가모세관작용에의하여니트로셀룰로오스멤브레인상으로이동하게된다. 이때멤브레인상의검사선에고정되어있는항 hcg 항체와결합해샌드위치결합을하여적자색의선이나타난다. 또한대조선에는염소항마우스면역글로블린 G (IgG) 를고정하여검사선에결합되지않은골드결합항 hcg 항체와결합하여대조선의색이나타난다. 검체내에 intact hcg의농도가높을수록검사선의색은진해지며일정시간이흐른후반응이종료되면리더 (reader) 기가색의농도를이용하여정량결과값을출력한다. 소변검사의경우검체채취후검사실로보내어시행하였고 inexscreen (humasis) kit를사용하였다. 이검사는면역크로마토그래피법 (immunochromatography) 으로소변에서 hcg를정량으로측정하는데비틈새 hcg에대한단클론성항체를포함하고있으며변형성선자극호르몬 (human chorionic gonadotropin related protein, hcgrp) 에대한발견기준은 50 miu/ml이다. 또한연구에사용된혈청검사는 ADVIA centaur CP를이용하였다. The ADVIA Centaur CP 는총 hcg 분석으로이면샌드위치면역법 (two-site sandwich immunoassay) 과직접화학발광 (direct chemiluminometric technology) 을이용한다. 이검사는두가지항체를사용하는데, 하나는염소의다클론항 hcg 항체 (polyclonal goat anti-hcg antibody) 로써아크리디늄에스터 (acridinium ester) 에친화성을가지며, 두번째는정제된쥐의단클론항 hcg 항체 (monoclonal mouse anti-hcg antibody) 로써상자성입자 (paramagnetic particles) 에공유결합을한다. 이두항체는 intact hcg의자유 β소단위와 β소단위에모두존재하는항원결정부 (epitope) 에특이성을갖는다. ADVIA 는일반적으로 β-hcg를측정하는장비로널리사용되고있다. 본연구에서시행한현장검사는정확도, 민감도, 특이도가모두현재사용하고있는소변을통한결과보다높게나 타나소변검사를대체하여현장검사를시행하여도무리가없을것으로생각된다 (Table 1). Cole 16) 의연구에서도소변으로시행한임신반응검사의민감도가 97% 를보인바있었다. Hubi-Quan pro는전혈및혈청두가지를대상으로 -hcg를측정할수있는장비이다. 응급실에서시행하는현장검사로는혈청을이용하는것은사실상어려움이있어전혈검사가유용할것이다. 이러한전혈검사가일반적으로사용하는혈청검사에비해차이가있는지확인하기위해같은기기의혈청검사와비교하였다. 또한일반적으로응급실에서현장검사를시행하는경우, 전혈을이용하는것이편리하나, 검사실에서시행하는다른여러종류의검사들은혈청을이용하는경우가많다. 의사의채혈지시후, 검사실에보낸혈액을원심분리하여이미혈청으로만든후에임신여부를확인하기위한검사를시행하기로결정했을경우에다시채혈을하지않고, 혈청을이용하여도같은정도의결과값을확인할수있는지그유용성을알아보기위하여혈청으로측정한 -hcg의결과도비교하였다. 혈청 -hcg의기준을 5 miu/ml로정하였을때임신군 54명에서모두양성으로나타났으나비임신군 48명에서음성 39명, 양성 9명으로전혈을이용한검사에서보다높은민감도, 낮은특이도를보였다 (Table 1). 이는혈청에서의 -hcg의값이다소높게나타날수있음을시사하는것으로추정되며, 전혈 -hcg기준으로조작된 Hubi-Quan pro의기준값에의한것으로추정된다. 전혈을이용한검사가혈청을이용한검사에비해문제가없으며, 혈청검사도유용할것으로보인다. Lazarenko 등 1) 은소변을통한임신반응검사를응급실에서의현장검사와검사실에서각각시행하여결과를확인하기까지의시간을비교하였는데, 응급실에서검사결과는평균 25분이걸렸고, 검사실에서시행한검사는평균 60분이소요되어의미있는차이를보였다. 본연구에서는동일검사를시행한것은아니지만응급실에서의현장검사는 20.21±2.023분, 검사실에서시행한소변 hcg는 36.14 분 ±20.86으로유의한차이를보였다 (p<0.01)(fig. 1). 일반적으로전혈 -hcg검사와소변 hcg의검사에걸리는시간은 15분으로동일하나소변채취는환자의협조에따라검체의채취가가능하므로검사지연의요소로작용하였을것으로생각되며병원간다소의차이가있을수있으나본병원에서는전혈 -hcg의검사는응급센터현장에서실시하였고소변검사는환자의협조후진단검사의학과에서실시간으로시행되었으므로검체가이송되는시간도시간지연의변수로작용하였을것으로사료된다. 이러한차이를보았을때, 현장검사의경우통계적으로유의한검사시간의단축을보이고있어, 검사시간의단축이환자를진단하고, 응급실체류시간을단축할수있을것으로사료된다 5,6).

김정윤외 : 응급실에서현장검사로시행한 β-hcg 검사의유용성 / 507 전혈을이용한 Hubi-Quan pro 의 -hcg 의유용성을 현재정확도가가장높은혈청을이용한 ADIVA centaur CP에서의 -hcg와의일치도를알아보기위하여 κ value를통하여 strength of agreement를확인하였다. ADIVA centaur CP에서의 -hcg와전혈을이용한 Hubi-Quan pro의 -hcg의 kappa value는 0.921로소변 hcg의 0.882보다높은일치도를보였다. Lazarenko 등 1) 은소변을통한임신반응검사를응급실에서의현장검사와검사실에서각각시행하여두값의일치도를구하였는데, 0.97의높은일치도를보였으며, 이는검사를실시한장소가다르나같은검사를시행하여얻은결과이다. 본연구의제한점으로는기준값을혈청 β-hcg 검사로시행하였던것으로이검사자체가임신의절대적인기준이될수는없어오차가있을수도있을것으로사료된다. 또한연구에서는특정현장검사장비를사용하였으므로, 이결과만으로다른장비들로일반화할수는없을것이다. 50여명의임신환자를대상으로연구가진행되어임신주수에따른전혈 -hcg의값을조사할수없어추후보다많은환자를대상으로임신주수에따른연구가진행된다면보다용이할것이며난소암, 자궁외임신과같은질병에대한연구가진행될수있기를바라는바이다. 결 응급센터에서 Hubi-Quan pro를이용한전혈검사에서임신여부검사는소변검체를이용한임신여부검사와비슷한정확도를지니고있을뿐아니라검사결과확인까지의시간을단축시킬수있다. 따라서응급센터에서전혈을이용한현장임신여부검사를이용한다면환자의빠른진료및치료, 재원시간의단축으로응급센터과밀화해결및진료의질적향상에기여할것이다. 론 참고문헌 01. Lazarenko GC, Dobson C, Enokson R, Brant R. Accuracy and speed of urine pregnancy tests done in the emergency department: a prospective study. CJEM 2001;3:292-5. 02. Olshaker JS. Emergency department pregnancy testing. J Emerg Med 1996;14:59-65. 03. O Connor RE, Bibro CM, Pegg PJ, Bouzoukis JK. The comparative sensitivity and specificity of serum and urine HCG determinations in the ED. Am J Emerg Med 1993; 11:434-6. 04. Romosko EA, Sacchetti AD, Neppo M. Reliability of patient history in determining the possibility of pregnancy. Ann Emerg Med 1989;18:48-50. 05. Ryan RJ, Lindsell CJ, Hollander JE, O neil B, Jackson R, Schreiber D, et al. A multicenter randomized controlled trial comparing central laboratory and point-of-care cardiac marker testing strategies: the disposition impacted by serial point of care markers in acute coronary syndromes (DISPO-ACS) trial. Ann Emerg Med 2009;53:321-8. 06. Lee-Lewandrowski E, Corboy D, Lewandrowski K, Sinclair J, McDermot S, Benzer TI. Implementation of a point-of-care satellite laboratory in the emergency department of an academic medical center. Impact on test turnaround time and patient emergency department length of stay. Arch Pathol Lab Med 2003;127:456-60. 07. Parvin CA, Lo SF, Deuser SM, Weaver LG, Lewis LM, Scott MG. Impact of point-of-care testing on patients' length of stay in a large emergency department. Clin Chem 1996;42:711-7. 08. Singer AJ, Viccellio P, Thode HC Jr., Bock JL, Henry MC. Introduction of a stat laboratory reduces emergency department length of stay. Acad Emerg Med 2008;15:324-8. 09. Cole LA. Immunoassay of human chorionic gonadotropin, its free subunits, and metabolites. Clin Chem 1997;43: 2233-43. 10. Kim KJ, Cho Y, Choi EY. Development a fluorescence immunochromatographic assay for rapid quantification of b-hcg in serum sample. Korean J Obstet Gynecol 2003; 46:1195-201. 11. Cole LA. Stability of hcg free beta-subunit and beta-core fragment in urine. Prenat Diagn 1997;17:185-7. 12. Cole LA, Isozaki T, Jones EE. Urine beta-core fragment, a potential screening test for ectopic pregnancy and spontaneous abortion. Fetal Diagn Ther 1997;12:336-9. 13. Acevedo HF. Human chorionic gonadotropin (hcg), the hormone of life and death: a review. J Exp Ther Oncol 2002;2:133-45. 14. Braunstein GD, Kelley L, Farber S, Sigall ER, Wade ME. Two rapid, sensitive, and specific immunoenzymatic assays of human choriogonadotropin in urine evaluated. Clin Chem 1986;32:1413-4. 15. Qin QP, Christiansen M, Pettersson K. Point-of-care timeresolved immunofluorometric assay for human pregnancyassociated plasma protein A: use in first-trimester screening for Down syndrome. Clin Chem 2002;48:473-83. 16. Cole LA. The utility of six over-the-counter (home) pregnancy tests. Clin Chem Lab Med 2011;49:1317-22.