요시험지판독기를 이용한 요검사의 비교분석
박혜란․정보경․박노원
국립의료원 임상병리과
Comparative Evaluation of Dipstick Urinalysis by Dipstick Readers
Hea Ran Park, Bo Kyung Jeong, and No Won Park
Department of Clinical Pathology, National Medical Center, Seoul, Korea
Background:Routine urinalysis using dipstick reader is one of the most fundamental and informative tests in the clinical laboratory. So, we evaluated the efficiency of two semiautomated dipstick readers and their strips by comparing urinalysis results.
Methods:Dipstick urinalysis was carried out by Uriscan Pro using Gen 10 SGL strips and Clinitek 500 using Multistix 10 SG strips. Within-run and between-run precisions, and accuracy were determined by using commercial control materials, Uritrol Level I, II, III and Check-stix negative, positive. The correlation study, and the sensitivity and specificity for occult blood and leukocytes were evaluated from 445 patients' samples. The simultaneous microscopic urinalysis was performed.
Results:Within-run and between-run precision of Uriscan Pro were 40 to 100%, 60 to 100%
respectively; Clinitek 500 were 60 to 100%, 50 to 100% respectively. Accuracy of Uriscan Pro and Clinitek 500 were 60 to 100%, 100% respectively. A good agreement was obtained in most items of both dipsticks except nitrite. The sensitivity and specificity for occult blood, and the specificity for leukocytes were good in both dipsticks ; however, the sensitivity for leukocytes was low in both dipsticks.
Conclusions:These two dipstick readers and their strips may lead to a clinically acceptable urinalysis. But further study on cases of discrepant nitrite analysis (negative for Gen 10 SGL ; positive for Multistix 10 SG) is needed. Dipstick testing for leukocytes is not satisfactory as a screening urinalysis, so simultaneous microscopic sediment urinalysis is necessary ; however, recently developed automated urinary sediment analyzer will improve efficiency of urinalysis in the near future.
Key Words:Dipstick urinalysis, Dipstick reader, Uriscan Pro, Clinitek 500, Gen 10 SGL strip, Multistix 10 SG strip
교신저자:박혜란
우) 100-196 서울시 중구 을지로 6가 18-79 국립의료원 임상병리과
전화:02-2260-7345, FAX:02-2260-7353
서 론
요검사는 신장 및 요로계의 질환을 비롯 많은 질환에 대 해 유용한 정보를 제공하고, 저렴한 비용으로 환자에게 고 통 없이 쉽게 시행할 수 있어 임상검사실에서 일상적으로
가장 많이 실시되고 있는 검사이다. 현재는 다양한 요시험
지와 함께 요시험지판독기의 사용이 보편화되어 2000년도
의 대한임상검사정도관리협회에 등록된 기관 중 이 장비의
보유율은 78%에 이르고 있어 [1] 많은 정보와 함께 검사
시간과 인력이 절약되게 되었다. 이에 근래에 개발되고, 또
한 검사실에서 비교적 많이 사용되고 있는 두 종류의 요시
험지판독기와 전용 요시험지를 선택하여 시행한 검사성적을
비교 검토하면서 임상검사실에서의 유용성에 대하여 평가해
보고자 하였다.
Table 1. Grading of Gen 10 SGL and Multistix 10SG reagent strips
Test Grade
Blood (RBC/uL)
Gen 10 SGL - ±(5) 1+(10) 2+(50) 3+(250)
Multistix 10 SG - ±* 1+(25) 2+(80) 3+(200)
Bilirubin (㎎/dL)
Gen 10 SGL - 1+(0.5) 2+(1.0) 3+(3.0)
Multistix 10 SG - 1+ 2+ 3+
Urobilinogen (EU/dL)
Gen 10 SGL ±(0.1) 1+(1) 2+(4) 3+(8) 4+(12)
Multistix 10 SG 0.2 1 2 4 ≧8
Ketones (㎎/dL)
Gen 10 SGL - ±(5) 1+(10) 2+(50) 3+(100)
Multistix 10 SG - ±(5) 1+(15) 2+(40) 3+(80)
Protein (㎎/dL)
Gen 10 SGL - ±(10) 1+(30) 2+(100) 3+(300) 4+(1,000)
Multistix 10 SG - ± 1+(30) 2+(100) 3+(≧300)
Nitrite
Gen 10 SGL Negative Positive
Multistix 10 SG Negative Positive
Glucose (㎎/dL)
Gen 10 SGL - ±(100) 1+(250) 2+(500) 3+(1,000) 4+(2,000)
Multistix 10 SG - ±(100) 1+(250) 2+(500)3+(≧1,000)
pH
Gen 10 SGL 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
Multistix 10 SG 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
Specific gravity
Gen 10 SGL 1.005 1.010 1.015 1.020 1.025 1.030
Multistix 10 SG ≦1.005 1.010 1.015 1.020 1.025 ≧1.030
Leukocytes (WBC/uL)
Gen 10 SGL - ±(10) 1+(25) 2+(75) 3+(500)
Multistix 10 SG - ±(15) 1+(70) 2+(125) 3+(500)
* Trace-lysed, Trace-intact 재료 및 방법 1. 재료
요시험지판독기 및 요시험지는 Uriscan Pro (영동제약, 한국)와 동사의 전용 요시험지인 Gen 10 SGS (영동제약, 한국), Clinitek 500 (Bayer Co., USA)과 동사의 전용 요시험지인 Multistix 10 SG (Bayer Co., USA)를 사용 하였고, 두 종류 요시험지의 각 검사항목에 따른 농도의 등 급과 범위는 표로 비교하였다 (Table 1).
정밀도와 정확도검사를 위해서는 정도관리 물질인 영동
제약의 Uritrol Level Ⅰ (LotNo.US1009), Ⅱ (LotNo.
UL2010), Ⅲ (LotNo.US3006)와 Bayer사의 Check-stix (LotNo. C981040E) negative, positive를 제품 안내서에 따라 사용하였다.
상관성 및 잠혈과 백혈구검사에 대한 민감도와 특이도를 위해서는 2000년 11월에 국립의료원 임상병리과에 통상 요검사가 의뢰된 환자검체를 이용하였다.
2. 방법
요시험지와 기기의 평가는 교과서에서 제시한 방법을 따
Table 2. Within-run precision analyzed by Uriscan Pro using Gen 10 SGL strip and Clinitek 500 using Multistix 10 SG strip (%, N=10)
Test
Strip Blood Bilirubin Urobilino-
gen Ketones Protein Nitrite Glucose pH Specific
gravity Leukocytes Gen 10 SGL
Uritrol Level Ⅰ 100 (-)*
100 (-)
100 (±)
100 (-)
100 (-)
100 (negative)
100 (-)
100 (5.0)
100 (1.025)
100 (-) Uritrol Level Ⅱ 40
(3+)
100 (-)
100 (±)
100 (3+)
100 (-)
100 (positive)
80 (3+)
50 (7.5)
70 (1.015)
100 (3+)
Uritrol Level Ⅲ 100
(3+)
100 (4+) Multistix10 SG
Check stix Negative
100 (-)
100 (-)
100 (0.2)
100 (-)
100 (-)
100 (negative)
100 (-)
100 (6.5)
90 (1.010)
100 (-) Check stix
Positive 100 (3+)
100 (3+)
100 (2.0)
90 (3+)
100 (1+)
100 (positive)
80 (1+)
60 (8.5)
90 (1.010)
100 (1+)
* Result of the most frequently detected.
랐다 [2,3]. 그러나 요시험지 검사법은 분석치가 등급으로 표시되며 정량적으로 나타나지 않기 때문에 정밀도와 정확 도 평가에서 어떤 등급의 값이 몇 회씩 나오는가를 분포표 로 나타내는 방식을 취하였다. 상관성을 구하는데 있어서도 분석치의 등급이 서로 일치하지 않고 같은 등급이라도 농도 를 다르게 설정하였기 때문에 등급별로 서로 일치하는 율을 구하였다.
1) 정밀도
Uriscan Pro 기기와 동사의 Gen 10 SGL 요시험지를 이용하여 Uritrol Level Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ를 검체로 사용하였고, Clinitek 500 기기와 동사의 Multistix 10 SG 요시험지 를 이용하여 Check-stix negative와 positive를 검체로 사용하였다. 검사내 정밀도 평가는 각 검체를 각각 30분 간 격으로 10회 측정하였고, 동일한 검사결과를 보이는 예의 백분율로 각각의 검사내 정밀도를 구하였다. 검사간 정밀도 는 각 검체를 이용하여 연속 10일간 검사를 시행하였는데 각 회마다 5회씩 반복 측정하여 가장 빈도가 높은 결과를 대표값으로 취하였다.
2) 정확도
Uriscan Pro와 동사의 Gen 10 SGL 요시험지를 이용 하여 Uritrol Level Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ를 검체로 사용하였고, Clinitek 500과 동사의 Multistix 10 SG 요시험지를 이 용하여 Check-stix negative와 positive를 검체로 사용하 였는데, 각 검체를 각각 10회씩 측정하였다. 판정은 총 검 사 횟수에 대하여 주어진 값의 범위에 속하는 결과를 보인 검사 횟수를 백분율로 나타내었다.
3) 상관성
431명의 요검체로써 Uriscan Pro에 Gen 10 SGL 요 시험지로 검사한 결과와 Clinitek 500에 Multistix 10 SG 요시험지로 검사한 결과와의 일치하는 율을 구하였다.
4) 잠혈 및 백혈구검사의 민감도와 특이도
445명의 요검체로써 Uriscan Pro와 동사의 Gen 10 SGL 요시험지, Clinitek 500과 동사의 Multistix 10 SG 요시험지를 이용하여 잠혈과 백혈구검사를 시행하였는 데, 검사결과 -등급은 음성, ±등급 이상은 모두 양성으로 판정하였다. 동시에 같은 검체로 표준확인법인 [4] 요침사 경검을 1996년도 요검사 워크샵에서 제시한 방법 [5]에 따라 시행한 후, 고배율 (400×)의 광학현미경 하에서 적 혈구 혹은 백혈구의 수가 4개 이하는 음성으로, 그 이상은 양 성으로 판정하였다. 요침사경검 결과를 기준으로 하여 요시험 지의 잠혈 및 백혈구검사에 대한 민감도와 특이도를 구하였다.
결 과 1. 정밀도
검사내 정밀도는 Gen 10SGL을 Uritrol Level Ⅱ검체
로 측정시 blood, glucose, pH, specific gravity에서 낮
은 재현성을 보였으나 한 단계의 차이를 보이는 결과까지
포함하면 blood의 60%인 것만 제외하고는 세 항목 모두
100%였다. Multistix 10 SG시험지에서도 일부 항목 이
외에는 재현성이 모두 100%였다 (Table 2). 검사간 정밀
도는 두 시험지 모두 한 단계의 차이를 보이는 결과까지 포
함하면 모든 항목에서 100%의 재현성을 보였다 (Table 3).
Table 3. Between-run precision analyzed by Uriscan Pro using Gen 10 SGL strip and Clinitek 500 using Multistix 10 SG strip (%, N=10)
Test
Strip Blood Bilirubin Urobilino-
gen Ketones Protein Nitrite Glucose pH Specific
gravity Leukocytes Gen 10 SGL
Uritrol Level Ⅰ 100 (-)*
100 (-)
100 (±)
100 (-)
100 (-)
100 (negative)
100 (-)
100 (5.0)
60 (1.025)
100 (-)
Uritrol Level Ⅱ 100 (3+)
100 (-)
100 (±)
100 (3+)
100 (-)
100 (positive)
80 (3+)
100 (7.5)
60 (1.015)
100 (3+)
Uritrol Level Ⅲ 90
(3+)
100 (4+) Multistix 10 SG
Check stix Negative
100 (-)
100 (-)
100 (0.2)
100 (-)
100 (-)
100 (negative)
100 (-)
50 (7.0)
70 (1.010)
100 (-)
Check stix Positive
100 (3+)
100 (3+)
100 (2.0)
100 (3+)
100 (1+)
100 (positive)
100 (1+)
70 (≧9.0)
100 (1.010)
100 (1+)
* Result of the most frequently detected.
Table 4. Accuracy analyzed by Uriscan Pro using Gen 10 SGL strip and Clinitek 500 using Multistix 10 SG strip (%, N=10)
Test
Strip Blood Bilirbuin Urobilino-
gen Ketones Protein Nitrite Glucose pH Specific
gravity Leukocytes Gen 10 SGL
Uritrol Level Ⅰ 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Uritrol Level Ⅱ 60 100 100 100 100 100 100 100 90 100
Uritrol Level Ⅲ 100 100
Multistix10 SG
Check stix Negative 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Check stix Positive 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
2. 정확도
Gen 10 SGL에서 blood, specific gravity가 각각 60%, 90%의 정확도를 보인 점 이외에는 두 시험지 모두 모든 검사항목에서 주어진 값의 범위에 속하는 100%의 정확도 를 보였다 (Table 4).
3. 상관성
Gen 10 SGL과 Multistix 10 SG시험지로 검사한 결 과를 비교하였다. 완전일치율은 glucose가 81%, protein 이 86%, pH가 39%, specific gravity가 34%, leuko- cytes가 82%이었고, 한 단계 이내의 허용범위내 일치율은 각각 99%, 99%, 91%, 81%, 97%이었다. Nitrite는 완 전일치율이 81%인데, 특히 Gen 10 SGL에서 음성이고
Multistix 10 SG에서는 양성인 예가 총 431예 중 83예 로서 19%의 불일치율을 보였다. 나머지 항목들의 완전일치 율은 90%이상이었다 (Table 5-1~5-10).
4. 잠혈 및 백혈구검사의 민감도와 특이도
잠혈 및 백혈구검사에 대한 요시험지의 민감도와 특이도 를 Table 6에 나타내었는데 백혈구검사의 민감도가 두 시 험지에서 모두 80% 이하였다.
고 찰
요시험지로 검사를 시행시 다수의 검체처리 및 객관적인
판독을 위해서 요시험지판독기가 널리 사용되고 있다. 그러
Table 5-8. Comparison of pH results in two urine strips (N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
5.0 1
5.5 66 6
6.0 33 69 42 3
6.5 1 25 40 1
7.0 1 23 35 24 1
7.5 1 32 8
8.0 1 7
8.5 6 4
9.0 1
Table 5-3. Comparison of urobilinogen results in two urine strips (EU/dL, N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG 0.1 1 4 8 12
0.2 407
1 15 3
2 1 2
4 1 2
≧8
Table 5-2. Comparison of bilirubin results in two urine strips (grade, N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG - 1+ 2+ 3+
- 385 2
1+ 28 2 1
2+ 2 4 1 1
3+ 2 1 2
Table 5-4. Comparison of ketones results in two urine strips (grade, N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG
- ± 1+ 2+ 3+
- 376 12
± 11 12 7
1+ 1 6 1
2+ 1 3
3+ 1
Table 5-5. Comparison of protein results in two urine strips (grade, N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG
- ± 1+ 2+ 3+ 4+
- 313 25 1
± 5 12 10 2
1+ 5 11 6
2+ 3 22
3+ 3 12 1
Table 5-7. Comparison of glucose results in two urine strips (grade, N=431) Gen 10 SGL
Multistix
10 SG - ± 1+ 2+ 3+ 4+
- 359 4 2
± 3 13
1+ 3 7 2 3
2+ 1 2 1 6
3+ 1 24
Table 5-6. Comparison of nitrite results in two urine strips (N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG Negative Positive
Negative 337 1
Positive 83 10
Table 5-1. Comparison of blood results in two urine strips (grade, N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG
- ± 1+ 2+ 3+
- 264 3 1
± intact 9 7 1
± lysed 14 12 4
1+ 4 9 16 13
2+ 1 6 21 9
3+ 6 31
나 이 장비로 시행하는 요검사의 문제점으로는 기기마다 판
독방법이 달라 각 회사의 장비는 자사의 요시험지로 검사를
시행할 수 밖에 없는 점이다. 요검사의 결과치도 정량적으
Table 5-10. Comparison of leukocytes results in two urine strips (grade, N=431)
Gen 10 SGL Multistix
10 SG
- ± 1+ 2+ 3+
- 333 24 4 1 1
± 4 9 10 3
1+ 1 4 3 11 4
2+ 9
3+ 10
Table 6. The results of urine strip and microscopic sediment method for blood and leukocytes (N=445)
Microscopy*
finding
Blood Leukocytes
Gen 10 SGL
+Multistix 10 SG Gen 10 SGL Multistix 10 SG Negative Positive Negative Positive Negative Positive Negative Positive
Negative 296 72 271 97 340 46 260 26
Positive 1 76 1 76 13 46 17 42
Sensitivity(%) 98.7 98.7 78.0 71.2
Specificity(%) 80.4 73.6 88.1 93.3
*negative:0 to 4 cells/high power field, positive:more than 5 cells/high power field
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