임상화학검사용 Kanto Cica Liquid 시약의 평가
박홍수․강소영․이우인
경희대학교 의과대학 동서신의학병원 진단검사의학과
Evaluation of Kanto Cica Liquid Reagents for Chemistry Analyzer
Hong-Soo Park, So-Young Kang, and Woo-In Lee
Department of Laboratory Medicine, The East-West Neo Medical Center Kyunghee University College of Medicine, Seoul, Korea
Background: Many reagents have been developed along with advances in chemistry auto analyzer. Deciding on an appropriate reagent is required for an accurate test, diagnosis and efficient laboratory management. We evaluated Cica Liquid reagent produced by Kanto chemical corporation (Tokyo, Japan) for checking reagent ability.
Methods: Twelve chemistry reagents (AST, ALT, ALP, glucose, BUN, creatinine, total bilirubin, direct bilirubin, cholesterol, triglyceride, iron, magnesium) were tested on precision, linearity, interference, and correlation. We have evaluated using Hitachi 7600 (Hitachi High Technologies co., Japan) chemistry auto analyzer in accordance with the CLSI guidelines EP5-A, EP6-A, EP7-A, EP9-A2. EP_Suite (Marchem Associates Inc., USA) and SPSS ver. 11.0 (SPSS Inc., USA) were used for statistics.
Results: Precision results were satisfactory to CLIA '88 in all of the analytes except for ALP and magnesium. The linearity was satisfactory in measurement ranges as all analytes showed linearity in polynomial regression result or relative nonlinearity of less than 2.5%. Coefficients of correlation were above 0.985 in all analytes except for direct bilirubin and magnesium. When interference test results were compared with criteria of CLIA '88, low level of AST was positively interfered by hemoglobin and magnesium was negatively interfered by bilirubin.
Conclusions: In conclusion, the Kanto Cica Liquid reagents are valuable in clinical laboratory, since they showed good precision, linearity, and correlation with other reagents.
Key Words：Kanto, Cica Liquid Reagent, Chemistry analyzer
교신저자：강소영
우) 134-090 서울시 강동구 상일동 149 경희대학교 동서신의학병원 진단검사의학과 의국 전화：02)440-7191, FAX：02)440-7195
E-mail：[email protected]
서 론
진단검사의학과 검사중 가장 많이 시행되고 있는 임상화 학검사는 1957년 처음으로 자동분석기가 소개된 이래, 대 량의 검체를 처리하고 검사결과의 보고시간을 단축시키며 비용을 낮추는 방향으로 발전되었다. 자동분석기의 장점은 주어진 시간 내에 많은 검체를 처리하여 인력을 줄이고, 수 작업으로 인해 발생하는 오차 및 검사실간 오차가 감소되
며, 소량의 검체와 시약을 사용함으로써 비용을 줄일 수 있 다는 점 등이다[1-2]. 임상화학검사 분야의 발전과 함께 많 은 시약이 개발, 소개 되었으며, 적절한 시약을 선택하는 것은 정확한 검사 및 진단, 효율적인 검사실 운영에 필수적 이다.
Kanto Cica Liquid (Kanto Chemical co. Inc.,
Tokyo, Japan)는 최근 국내에 소개된 자동화학시약으로
임상화학검사 22항목에 대한 시약을 제공하고 있다. 현재
다양한 측정 원리를 이용한 시약들이 여러 검사실에서 사용
되는 가운데 저자들은 자동화학검사 항목 중 12가지 항목
에 대하여 본 검사실에서 사용하고 있는 시약과 비교를 통
해 Kanto Cica Liquid 시약의 유용성을 평가하기 위해
정밀도, 직선성, 상관성, 간섭 등의 수행능력을 평가하였다.
Table 1. The coefficients of variation (CV) of within-run and total precision of Kanto reagent
Analyte (unit) Level Mean Within-run CV (%) Total CV (%) Precision goals* (maximum CV)
AST (IU/L) Low 40.33 1.07 1.8
High 233.92 0.42 1.2 5.0
ALT (IU/L) Low 18.93 3.33 4.5
High 185.38 0.51 2.1 5.0
ALP (IU/L) Low 73.65 1.22 7.2
High 719.00 0.72 7.6 7.5
Glu (mg/dL) Low 60.88 1.25 2.1 1.5 (maximum SD)
High 355.66 1.02 1.5 2.5
T.Bil (mg/dL) Low 0.50 0.00 4.0
High 6.27 0.96 1.9 5.0
D.Bil (mg/dL) Low 0.20 0.00 0.0
High 3.06 1.31 2.3 5.0
BUN (mg/dL) Low 14.99 0.60 1.3
High 69.18 0.66 1.6 2.25
Cr (mg/dL) Low 0.77 5.19 5.2 0.08 (maximum SD)
High 6.94 0.72 1.4 3.75
Chol (mg/dL) Low 93.34 2.21 2.5
High 266.95 1.20 1.9 2.5
TG (mg/dL) Low 121.50 1.98 3.0
High 217.28 1.57 2.1 6.25
Fe (ug/dL) Low 72.46 0.97 4.7
High 236.89 0.39 1.5 5.0
Mg (mg/dL) Low 1.13 7.08 8.0
High 4.02 4.98 6.2 6.25
*precision goals by CLIA ’88.
Abbreviations: AST, aspartate aminotransferase; ALT, alanine aminotransferase; ALP, alkaline phosphatase; GLU, glucose; T.Bil, total bilirubin; D.Bil, direct bilirubin; BUN, blood urea nitrogen; Cr, creatinine; Chol, cholesterol;
TG, triglyceride; Fe, iron; Mg, magnesium.
재료 및 방법
1. 검사 장비 및 평가 항목
검사에 사용된 자동화학분석기는 Hitachi 7600-010 (Hitachi High-Technologies co., Tokyo, Japan)였고, 매일 C.f.a.s (Roche Diagnostics, Indianapolis, IN, USA)로 칼리브레이션을 시행한 후 검사를 시행하였다.
평가 항목은 12 항목으로 아스파라진산 아미노전이효소 (AST), 알라닌 아미노전이효소(ALT), 알카리 인산분해효 소(ALP), 글루코스, 총 빌리루빈, 직접 빌리루빈, 혈액뇨 소질소(BUN), 크레아티닌, 총 콜레스테롤, 트리글리세리 드, 혈청철, 마그네슘이었다.
2. 정밀도(Precision)
Liquid Assayed Multiqual Level 1&3, lot 45540 (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA)를 이용하 여 CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute) EP5-A
에 따라 1일 2회, 매회 2번씩 20일 동안 측정하여 검사중 변이계수(within-run coefficient of variation)와 총 변이계 수(total coefficient of variation)를 구하였다[3].
3. 직선성(Linearity)
혈청철과 마그네슘을 제외한 나머지 10항목에 대하여 직 선성 평가를 시행하였다. 평가 방법은 직선성 시료(Kanto Chemical co.) 및 고농도 환자 검체와 식염수를 이용하여 측정 범위를 포함하는 5단계(4:0, 3:1, 2:2, 1:3, 0:4)의 농도로 제조한 후 각 검사항목을 2회씩 측정하여 CLSI EP6-A 기준에 따라 직선성을 평가 하였다[4].
4. 상관성(Comparison)
각 검사 항목 별로 입원 환자 40 검체를 선정하여 CLSI
EP9-A 기준에 맞추어 기존에 사용하던 검사 시약과
Kanto 시약으로 각각 2회씩 측정하여 상관성을 평가하였
다[5].
Table 2. The linearity of Kanto reagents
Analyte (unit) Concentration range Sample non-linearity % Linearity
AST (IU/L) 0 - 2423 R 1.82 Linear
ALT (IU/L) 0 - 2356 R 1.58 Linear
ALP (IU/L) 0 - 4652 R 0.27 Linear
Glu (mg/dL) 0 -1233 R Linear
T.Bil (mg/dL) 0.0 - 28.0 S Linear
D.Bil (mg/dL) 0.0 - 17.0 S Linear
BUN (mg/dL) 0.0 - 493.3 R 0.27 Linear
Cr (mg/dL) 0.0 - 178.0 R Linear
Chol (mg/dL) 0 - 544 S Linear
TG (mg/dL) 1 - 1344 S 0.42 Linear
Abbreviations: R, Kanto reagent; S, high level serum of patient.
5. 간섭(Interference)
CLSI EP7-A에 따라 혈색소, 지질, 빌리루빈에 대한 간 섭을 평가하기 위하여 혈색소 500 mg/dL, 지질 5190 mg/dL, 빌리루빈 211 mg/dL인 간섭 물질(Kanto Chemical co.)을 이용하였다. 각각의 검사항목별로 저농도 와 고농도의 base serum을 제조한 후 base serum과 간 섭물질을 19:1로 혼합 제조하여 시험 검체로 삼고, base serum과 식염수(지질 대조 검체 제조는 포도당 용액)를 19:1로 혼합 제조하여 대조 검체로 삼아 측정 항목별로 각 각 5회씩 측정하여 paired difference test를 시행하였다 [6].
6. 통계
정밀도, 직선성, 상관성 평가는 EP_Suite (Marchem Associates Inc., Concord, NH, USA)를 이용하였으며, 간섭 평가는 CLSI EP7-A에 따라 시험군과 대조군의 차이에 대 한 95% 신뢰구간을 계산하여 구한 후 CLIA ’88 (Clinical Laboratory Improvement Amendments of 1988)에서 제시한 기준치와 비교하였다[7].
결 과
1. 정밀도
각 검사 항목의 검사중 변이계수는 크레아티닌(저농도) 와 마그네슘(저농도 및 고농도)을 제외한 나머지 항목에서
3.5% 미만이었으며, 총 변이계수는 ALP (저농도 및 고농 도), 크레아티닌(저농도), 마그네슘(저농도 및 고농도)을 제외한 나머지 항목에서 5.0% 미만이었다(Table 1). 종합 적으로 ALP (고농도)와 마그네슘(저농도)을 제외한 나머 지 항목은 CLIA ’88에서 제시하는 정밀도 기준을 모두 만 족하였다.
2. 직선성
모든 검사 항목에서 다중 회귀 분석 결과 선형을 보이거 나 Relative non-linearity가 2.5% 미만을 보여 평가 범 위에서 직선성을 보였다(Table 2).
3. 상관성
직접 빌리루빈과 마그네슘을 제외한 나머지 검사 항목에 서 상관계수가 0.985이상으로 측정되었다. 직접 빌리루빈, 마그네슘은 상관계수가 각각 0.968, 0.946이었다(Table 3).
4. 간섭물질에 의한 영향
간섭 물질과 식염수를 각각 첨가하여 시행한 간섭 평가
를 CLIA ’88 기준에 비교하였을 때 임상적으로 의미있는
간섭은 혈색소에 의하여는 AST 저농도에서 양성 간섭을
보였으며, 빌리루빈에 의하여는 마그네슘이 음성 간섭을 보
였고(Table 4) 나머지 검사항목들은 세가지 간섭 물질에
대해 의미있는 간섭을 보이지 않았다.
Table 3. The result of comparison of Kanto reagent with other reagents Analyte (unit) Correlation
coefficient Slope Y-intercept Sy.x Comparative method Test method
AST (IU/L) 0.999 1.03 2.71 2.04 UV without P5P UV without P5P
ALT (IU/L) 0.999 1.04 8.75 2.07 UV without P5P UV without P5P
ALP (IU/L) 0.988 0.60 -2.05 3.35 PNPP-DEA Buffer PNPP-DEA Buffer
Glu (mg/dL) 0.994 0.93 2.97 4.10 Hexokinase Glucose dehydrogenase
T.Bil (mg/dL) 0.999 0.94 -5.83 7.71 Oxidation Enzymatic bilirubin
oxidase
D.Bil (mg/dL) 0.968 1.30 6.99 3.04 Oxidation Enzymatic bilirubin
oxidase
BUN (mg/dL) 0.999 1.03 -2.65 6.57 Urease with GLDH Ureae with LEDH
Cr (mg/dL) 0.986 0.96 2.04 5.70 Jaffe Enzymatic
Chol (mg/dL) 0.998 0.94 -1.53 4.40 Enzymatic colorimetric Enzymatic colorimetric
TG (mg/dL) 0.999 1.03 -7.89 4.11 Enzymatic with glycerol blank with sample blank
Enzymatic without glycerol blank with
sample blank
Fe (ug/dL) 0.999 1.01 -3.94 2.53 Bathophenanthroline Nitroso-PSAP
Mg (mg/dL) 0.946 0.89 -2.40 8.94 Xylidyl Blue Method Xylidyl Blue Method Abbreviations: UV, ultraviolet; P5P, pyridoxal-5-phosphate; PNPP-DEA, P-nitrophenyl phosphate-diethanolamine;
GLDH, glutamate dehydrogenase; LEDH, leucine dehydrogenase; Nitroso-PSAP, 2-nitroso-5-(N-propyl-N- sulfopropylamino) phenol.
고 찰
Kanto 시약의 직선성, 정밀도, 간섭 물질에 의한 영향, 현재 사용 중인 시약과의 상관성을 평가하였다. 정밀도 평 가에서 CLIA ’88 에서 제시하는 임상적 결정 농도와 일치 하는 농도에서 평가가 힘들어 2가지 농도에서 정밀도를 평 가하였으며 각 항목 중 CLIA ’88에서 제시하는 결정 농도 가 다양한 경우 평가 농도와 비슷한 농도의 기준치를 적용 하였다. ALP (고농도)와 마그네슘(저농도)을 제외한 나머 지 항목에서 CLIA ’88 기준을 만족시켰다. 기준을 만족시 키지 못한 두 항목 중 ALP의 경우 참고치 범위를 훨씬 초 과하는 고농도(평균 719 ± 52.7 IU/L)이며 변이계수는 7.6%로 CLIA ’88 에서 제시하는 기준치 7.5%와 근소한 차이를 나타냈다. 마그네슘 저농도는 정밀도 측정 평균 농 도가 1.13 (±0.09) mg/dL로 매우 낮았기 때문에 소량의 편차가 변이계수에 큰 영향을 미쳤을 것으로 판단되며 이에 대해서는 장비의 상태, 검사실의 환경 등을 고려하여 다시 재검사를 하여야 할 것으로 판단되었다.
직선성 평가 결과 모든 항목에서 우수한 직선성이 관찰
되었다. 글루코스, 크레아티닌, 총 빌리루빈, 간접 빌리루 빈, 총 콜레스테롤은 preferred fit polynomial이 1차식이 였으며, 다른 항목들은 2차식 혹은 3차식이 preferred fit polynomial였으나 relative non-linearity가 2.5%미만으로 직 선성이 있는 것으로 판단되었다.
상관성 평가에서는 직접 빌리루빈과 마그네슘을 제외한
나머지 검사항목에서 CLSI 기준인 상관계수 0.975이상을
보여주어 평가농도 범위에서 직선성이 유지됨을 보여주었
다. 직접 빌리루빈의 상관성 분석에서 기존에 사용중인 비
교 시약과 Kanto 시약의 평균값이 각각 0.6 mg/dL와
0.4 mg/dL으로 비교 시약이 더 높은 평균값을 보였다. 직
접 빌리루빈 측정법의 경우 비교 시약은 산화법을 사용하며
참고치가 0.01~0.4 mg/dL인 반면 Kanto 시약은 효소법
(bilirubin oxidase)을 사용하며 참고치가 0~0.2 mg/dL
로 측정법의 차이로 인해 상관성의 차이가 나는 것으로 판
단된다. 마그네슘의 측정 방법은 비교 시약과 Kanto 시약
모두 Xylidyl Blue법으로 측정 평균값은 각각 1.9 mg/dL
와 2.1 mg/dL로 Kanto 시약이 기존에 사용중인 시약보
다 높은 평균값을 보여 더 많은 검체를 대상으로 한 비교평
가가 필요한 것으로 생각되었다.
용혈, 고지혈증, 황달은 광학적인 방법으로 시행되는 임 상 화학 검사 결과에 영향을 주는 가장 흔한 원인이라고 알 려져 있으며, 용혈이나 황달에 의한 간섭을 평가 하기 위하 여 혈색소나 빌리루빈을 첨가하면 되나 고지혈증에 의한 간 섭을 평가하기 위한 표준화된 물질은 없다. 본 연구와 대부 분의 연구에서 합성 지질액을 간섭 물질로 사용하기는 하였 으나 고지혈증에 의한 간섭을 완벽하게 대체할 수 없으므로 결과 분석에 고려해야 한다[8-9]. 간섭에 의한 영향 평가는 CLSI에서 제시하는 대로 간섭물질을 첨가한 검체와 대조 검체의 차이에 대한 95%의 신뢰도 구간을 계산하였으며, CILA ’88에서 제시하는 허용 기준과 비교하여 간섭 물질 에 대한 간섭 영향을 판단하였는데 혈색소에 의해서 AST 저농도 측정시 양성간섭이 나타났으며, 빌리루빈에 의해서 는 마그네슘 측정시 음성간섭이 나타났다.
기존의 비교 시약과 Kanto 시약간에 측정방법상 서로 다른 검사 항목으로는 글루코스, BUN, 크레아티닌, 직접 빌리루빈, 간접 빌리루빈, 트리글리세리드, 혈청철이었는데 BUN, 트리글리세리드, 혈청철의 경우 상관계수 0.999며, 글루코스의 경우 0.994로 모두 기존 시약과 매우 높은 상 관성을 보였다(Table 3). 크레아티닌의 기존 시약 측정법 은 Jaffe법으로 크레아티닌에 대한 특이도가 낮아서 혈액내 의 단백, 포도당, 아스코르빈산, 세팔로스포린 등이 비특이 적 색소원으로 작용하여 양성 간섭을 일으키는 것으로 알려 졌으며, 특히 간질환에 의해 빌리루빈이 높은 환자가 많은 국내에서 빌리루빈 역시 크레아티닌 측정에 간섭을 일으켜 이로 인해 검사 결과의 신뢰성에 의문이 제기되어 왔다.
Jaffe법으로 크레아티닌 측정시 이용하는 강알칼리 환경에 서 빌리루빈이 무색의 화합물인 빌리버딘으로 산화되어 발 색을 저해함으로써 흡광도를 감소시켜 크레아티닌 결과를 위감소시키는 반면 효소법의 경우 이러한 간섭을 배제할 수 있어 Jaffe법을 대체할 방법으로 여겨지나 Jaffe법에 비해 고가여서 그 사용이 제한되어 왔다. 본 연구에서 시행한 크 레아티닌 측정에서 Jaffe법과 효소법 간의 상관계수는 0.986로 우수한 상관성을 나타내었으며 빌리루빈을 포함한 간섭 물질에 의한 간섭현상도 보이지 않았다.
결론적으로 임상화학분석 시약인 Kanto Cica Liquid 검사시약은 우수한 직선성, 기존 시약과의 높은 상관성을 보였으며 정밀도에 있어서 2항목에서 기준을 만족시키지 못 하였으나 각각 임상적 참고치 범위보다 훨씬 고농도 혹은 저농도였으며 다른 평가 농도에서는 기준치를 만족하였다.
기준치를 벗어난 항목은 실험 농도의 조정 및 실험 환경을 고려하여 재검을 하여야 할 것으로 보이며 Kanto Cica Liquid 검사시약은 임상화학 검사실에서 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.
요 약
배 경: 임상화학 자동분석기의 발전과 함께 많은 시약이 개발, 소개 되었으며, 적절한 시약을 선택하는 것은 정확한 검사와 환자의 진단 및 효율적인 검사실 운영에 필수적이다.
저자들은 임상화학 자동분석기용 시약인 Kant chemical의 Cica Liquid (Kanto Chemical co. Inc., Japan) 시리즈 시약 에 대해 평가함으로써 시약의 수행능력을 보고자 하였다.
방 법: AST, ALT, ALP, 글루코스, 총 빌리루빈, 직접 빌리루빈, BUN, 크레아티닌, 총 콜레스테롤, 트리글리세리 드, 혈청철, 마그네슘의 총 12 검사항목에 대해 정밀도, 직 선성, 간섭, 기존 시약과의 상관성을 평가하였다. 각 검사 항목의 측정은 임상화학 자동분석기인 Hitachi 7600 (Hitachi High-Technologies co., Japan)을 이용하였고, CLSI EP5-A, EP6-A, EP7-A와 EP9-A의 지침에 따라 시 행하였다. 통계는 EP_Suite (Marchem Associates Inc., USA)및 SPSS ver. 11.0 (SPSS Inc., USA)를 이용하였다.
결 과: 정밀도는 2 항목(ALP, 마그네슘)을 제외한 나머 지 항목에서 CLIA의 정밀도 기준을 만족시켰다. 평가한 모 든 항목에서 다중 회귀 분석 결과가 선형을 보이거나 relative non-linearity가 2.5% 미만을 보여 평가 범위에서 직선성을 보였다. 2항목(직접 빌리루빈, 마그네슘)을 제외한 나머지 항목에서 상관계수가 0.985이상으로 나타났고, 간섭 평가에서는 CLIA ’88의 허용분석오차를 기준으로 적용했을 때 혈색소에 의하여 AST가 저농도에서 양성 간섭을, 빌리 루빈에 의하여 마그네슘이 음성간섭을 보였고 나머지 항목 에서 의미있는 간섭이 나타나지 않았다.
결 론: 임상화학분석 시약인 Kanto Cica Liquid 검사시약 은 우수한 직선성, 기존 시약과의 높은 상관성을 보였으며 정밀도에서도 임상 참고치 범위에서 우수한 결과를 보여 임 상화학 검사실에서 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.
참 고 문 헌
