자동요침사분석기 UF-100의 평가
김동찬․유영미․조성석․박준완․윤여민․김진규
서울대학교병원 임상병리과
Laboratory Evaluation of Fully Automated Urine Cell Analyzer Sysmex UF-100
Dong Chan Kim, Young Mee Yoo, Sung Suck Jo, Junwan Park, Yeomin Yoon and Jin Q Kim, Department of Clinical Pathology, Seoul National University Hospital, Seoul, Korea
Background:During last decades there have been needed to establish the automation of urinary sediments in laboratory. UF-100 is designed to automatically classify particles by size without painstaking pretreatments, such as sample centrifugation, staining and making pre- parations. UF-100 is a flow cytometry using forward scattered light and fluorescence for identifying, clustering and counting the various urine sediments according to their size and contents. Thus we evaluated the performance of UF-100 for routine urinalysis
Methods:UF-100 was evaluated for its within-run, within-day, between-day using control material, UF-CHECK(Lot. A009). Within-day was estimated by 10 samples for one day, between-day was estimated by 2 samples per day for 30 days. The linearity was estimated by using urine specimens that were serially diluted for Parameters(RBC, WBC, epithelial cell and bacteria). The accuracy study was done by comparing the results of UF-100 with those of microscopic examination on 1890 urine specimens. The review rate was analyzed by the flags of UF-100 on 2049 urine specimens. All results on 517 urine specimens of outpatient were calculated in the 2.5- and 97.5 percentiles (Excel 2000, Microsoft co., USA) for reference range.
We analyzed RBC-P70FSC(RBC-percentage 70 forward scatter light) and RBC-FSC- DW(RBC-forward scatter light-distribution width) of the 50 samples with dysmorphic RBC results over 70% in microscopy using UF-100.
Results:Coefficients variation of within-run, within-day, and between-day precision were good, but the case of casts was more or less high. The linearity study of Parameters was revealed R2 = 0.9997, 0.9999, 0.9972, 0.9807. The accuracy study of concordance rate of RBC, WBC, epithelial cell were 94.0%, 94.0%, 97.3% in outpatients, 89.5%, 90.8%, 93.0% in in patients.
The instrument review rate(total count error, RBC discrimination error, conductivity error) and the parameter review rate(pathological cast, crystal, small round cell, sperm, yeast like cell) of UF-100 were 19.6% on 1008 samples in outpatients, 39.0% on 1041 samples in inpatients. Upper reference limits of RBC, WBC, epithelial cell, cast, bacteria, pathological cast, crystal, small round cell were 15.06/μL, 15.61/μL, 11.11/μL, 1.66/μL, 6558.56/μL, 0.31/μL, 7.42/μL, 1.60/μL. The high limits of confidence interval 99% for dysmorphic RBC over 70% in microscopy were RBC-P70FSC 74.75ch and RBC-FSC-DW 40.17ch.
Conclusions:UF-100 was satisfactory in results of within-run, within-day, between-day precision and linearity. The accuracy study of concordance of Parameters between UF-100 and microscopic examination showed acceptable. In conclusion, UF-100 is expected to be useful for urinalysis in routine laboratory.
Key Words:Automated Urine Cell Analyzer, UF-100, Flow Cytometry
교신저자:김진규
우) 110-744 서울특별시 종로구 연건동 28 서울대학교병원 임상병리과
전화:02-760-3326, FAX:02-745-6653 E-mail:[email protected]
서 론
요검사는 BC 2000년 전 인도의 힌두교 의사가 요의 성
상을 병의 진단에 적용한 이래 19세기에 이르러 비로소 과
학적으로 자리잡았다. 1956년에 요중 포도당검사용 시험지 (Clinistix)의 개발과 1970년 시험지의 자동검출장치(Cli- nilab) 출시등의 비약적인 발전을 거듭한 후 현재는 요 정 성검사의 자동화장비인 Clinitek Atlas, Clinitek 500, Uriscan, Midtron 등이 보편적으로 이용되며 정보화시대 에 맞게 기기의 인터페이스로 인한 결과의 실시간보고가 가 능하여졌고 업무의 효율성과 결과의 정확성도 높아졌다 [1-3]. 그러나 요침사 부분은 다양한 형태의 적혈구, 백혈 구, 상피세포, 원주, 박테리아, 효모(yeast), 결정(cry- stal) 등이 존재하으로 이 부분의 합리적 정도관리가 어려 웠고 더구나 요침사를 자동분석한다는 것은 요검사분야에서 큰 과제로 남아 있었다[4,5]. 최근 개발된 UF-100은 이런 문제를 상당히 보완하였으며 정성검사와 요침사검사를 접속 함으로써 검사시간과 업무효율성 증대에 크게 기여할 것으 로 기대되어 저자들은 UF-100의 임상적 유용성을 평가하 였다.
재료 및 방법
1. 재료
장비는 Sysmex사에서 개발된 UF-100(Sysmex co.
Japan)을 사용하였고, 요검사용 시험지는 Bayer사의 N- Multistix SG-L(Lot. OK13C)를 이용하였으며 시험지 자동화기기는 Bayer사의 Clinitek Atlas(외래)와 Clini- tek 200+(입원) 분석기를 사용하였다. 기기의 평가를 위 해 이용된 요 검체는 본원 입원, 외래의 임상 각과에서 의 뢰한 환자의 요검체를 이용하였다.
2. 방법 1) 정밀도
(1) 검사내 정밀도
본원 외래, 입원의 각과에서 의뢰한 환자의 요검체를 사 용하여 각각 11회 연속 반복 측정 후 첫 번째 결과는 버리 고 나머지 10개의 결과를 가지고 평균(mean), 표준편차 (standard deviation, SD) 및 변이계수(coefficient of variation, CV)를 분석하였다.
(2) 검사일내 정밀도
Sysmex사의 정도관리물질(UF-CHECK, Lot. A009) 을 사용하여 오전 및 오후 각각 5회 연속 측정 후 평균, 표 준편차 및 변이계수를 분석하였다.
(3) 검사일간 정밀도
Sysmex사의 정도관리물질(UF-CHECK, Lot. A009) 을 사용하여 오전 및 오후 각각 1회씩 30일간 측정 후 결 과를 장비내의 L-J(Levey-Jennings) 정도관리 프로그램 에 저장하여 평균, 표준편차 및 변이계수를 분석하였다.
(4) 직선성검사
본원 외래 및 입원의 각과에서 경검실에 의뢰한 환자의 요검체중 적혈구 >2500/μL, 백혈구 >2500/μL, 상피 세포 >700/μL, 박테리아 >10,000/μL인 검체를 이용 하여 1배, 1/2배, 1/4배, 1/8배, 1/16배, 1/32배, 1/64 배, 1/128배, 1/256배, 1/512배를 연속으로 희석하여 이 10개의 검사물을 가지고 각각 2번 이상 측정하여 그 평균 값을 구하되, X축은 희석배율을 Y축은 그 평균값으로 하여 각각 항목에 대한 그래프를 그려 직선성을 확인하였다. 원 주는 검체중 포함된 개수가 적어 희석배율에 의한 10개의 검사물을 만들 수 없어서 제외하였다.
2) 정확도 검사
1일 50검체 정도로 45일 동안 임의로 선택한 2049 검 체 중 UF-100에서 재검 플래그(flag)를 나타낸 159검체 를 제외한 1890검체를 이용하였고 외래환자군(938검체), 입원환자군(952검체)을 분리하여 적혈구, 백혈구, 상피세 포 항목에 대해 UF-100에서 분석한 결과와 요 검체를 원 심분리 후 침사를 현미경으로 동정한 결과를 비교후 일치율 (agreement rate)을 정확도로 표시하였다.
3) 재검율
1일 50검체 정도로 45일간 임의로 선택한 2049 검체 중 외래 환자 1008, 입원환자 1041 검체를 UF-100으로 분석하였으며 기기재검 표시(INS Review, instrument review flag: total count error, RBC discrimination error, conductivity error)와 항목재검 표시(PM Review, parameter review flag:pathological cast, crystal, small round cell, sperm, yeast like cell)를 분석하여 재검율(review rate)을 산출하였다.
4) 본원 정상 참고범위 설정
본원의 외래환자 검체 중 요검사의 시험지 모든 항목이 음성이고 동시에 현미경 검사의 결과가 정상범위인 517검 체를 이용하였으며, 통계프로그램(EXCEL 2000, Micro- soft co., USA)을 이용하여 각각의 항목에 대해 정상 참고 범위를 설정하였다.
5) 변형적혈구
본원의 입원환자 검체 중 현미경 검사 결과 중 변형적혈
구가 70% 이상인 50검체를 이용하여 RBC-P70FSC (RBC-
percentage 70 forward scatter light)와 RBC-FSC-
DW (RBC-foward scatter light-distribution width)
를 분석하였다.
Table 3. Between-day precisions of UF-100 using urine sediment control material, UF-CHECK(Lot. A009).
Items RBC WBC Epithelial cell Cast Bacteria
No. tested 60 60 60 60 60
Mean (No./μL) 196.1 202.1 77.0 11.07 196.6
SD 8.62 8.55 6.28 1.228 20.21
CV(%) 4.40 4.23 8.16 11.10 10.28
Table 1. Within-run precisions of UF-100 using serially-diluted patient urine samples.
Items RBC WBC Epithelial cell Cast Bacteria
No. tested 10 10 10 10 10
Mean (No./μL) 1308 557.77 170.08 4.395 9679.29
SD 33.17 37.85 8.44 0.66 196.32
CV(%) 2.53 6.79 4.96 14.95 2.03
Abbreviations : SD , standard deviation ; CV , coefficient of variation
Table 2. Within-day precisions of UF-100 using urine sediment control material, UF-CHECK(Lot. A009).
Items RBC WBC Epithelial cell Cast Bacteria
No. tested 10 10 10 10 10
Mean (No./μL) 198.06 204.18 72.8 11.32 194.27
SD 8.97 4.26 4.30 1.44 15.55
CV(%) 4.53 2.09 5.90 12.74 8.00
Fig. 1. Linearity test for RBC measured in urine by UF-100
y = 1.0033x - 0.4775 R
2= 0.9997
0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0
0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0
Ex pected values(/μL)
Measu red val u es(/μL)
결 과
1. 정밀도 평가 1) 검사내 정밀도
각각 11회 연속 반복 측정후 첫 번째 결과는 버리고 나 머지 10개의 결과를 가지고 평균, 표준편차 및 변이계수를 분석하였는데, 그 결과 변이계수가 적혈구 2.53 %, 백혈구 6.79 %, 상피세포 4.96 %, 원주 14.95 %, 박테리아 2.03 %의 분포를 보였다(Table 1).
2) 검사일내 정밀도
Sysmex사의 정도관리물질(UF-CHECK, Lot. A009) 을 사용하여 오전 및 오후 각각 5회 연속 측정 후 결과의 변이계수는 적혈구 4.53 %, 백혈구 2.09 %, 상피세포 5.90 %, 원주 12.74 %, 박테리아 8.00 %의 분포를 보였 다(Table 2).
3) 검사일간 정밀도
Sysmex사의 정도관리물질(UF-CHECK, Lot. A009) 을 사용하여 오전 및 오후 각각 1회씩 30일간 측정 후 결 과의 변이계수는 적혈구 4.40 %, 백혈구 4.23 %, 상피세 포 8.16 %, 원주 11.10 %, 박테리아 10.28 %의 분포를 보였다(Table 3).
2. 직선성 평가
일반경검실에 의뢰한 환자의 요검체 중 적혈구 >2500/
μL, 백혈구 >2500/μL, 상피세포 >700/μL, 박테리아
>10,000/μL인 검체를 이용하여 1배, 1/2배, 1/4배, 1/8배, 1/16배, 1/32배, 1/64배, 1/128배, 1/256배, 1/512배를 연속으로 희석한 10개의 검체를 가지고 각각 2 번 이상 측정하여 그 평균값으로 측정한 결과 다음과 같다.
1) 적혈구
요검체 중 적혈구 5.7/μL에서 2894.6/μL 범위에서
직선성을 보였으며 회귀직선식은 y = 1.0033x - 0.4775이
었고 r 2 은 0.9997 이었다(Fig. 1).
Fig. 2. Linearity test for WBC measured in urine by UF-100
y = 1.0004x + 1.3115 R2 = 0.9999
0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0
0.0 500.0 1000.0 1500.0 2000.0 2500.0 3000.0 3500.0 4000.0 Ex pected v alu es (/μL )
Measured values(/μL)
Fig. 3. Linearity test for epithelial cell measured in urine by UF-100
y = 0 .8 6 9 9 x + 3 .7 2 4 2 R2 = 0 .9 9 7 2
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0
0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0
E x p e c te d v a lu e s ( / μ L )
Measured test(/μL)
Table 5. Review rates of UF-100 using 1008 urine samples of the outpatients.
Review flag
No. of samples(%) INS Review flag PM Review flag
NO NO 810(80.4%)
NO YES 128(12.7%)
YES NO 48(4.7%)
YES YES 22(2.2%)
Total 1008(100%)
Abbreviations : INS, instrument ; PM, parameter Fig. 4. Linearity test for bacteria measured in urine by UF-100
y = 0.7031x + 399.01 R2 = 0.9807
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
0.0 5000.0 10000.0 15000.0 20000.0
E x p e c t e d v a lu e s ( / μ L )
Measured values(/μL)