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Performance Evaluation of the Automated Coagulation Analyzer Coapresta 2000
Yeong Chun Park, Jinsook Lim, Yong Hyun Ko, Ji Myung Kim, Sun Hoe Koo, and Kye Chul Kwon Department of Laboratory Medicine, Chungnam National University School of Medicine, Daejeon, Korea
자동혈액응고분석기 Coapresta 2000의 분석능 평가
박영춘ㆍ임진숙ㆍ고영현ㆍ김지명ㆍ구선회ㆍ권계철 충남대학교 의학전문대학원 진단검사의학교실
Received: February 28, 2013 Revision received: April 2, 2013 Accepted: May 9, 2013
Correspondent to: Kye Chul Kwon Department of Laboratory Medicine, Chungnam National University Hospital, 282 Munhua-ro, jong-gu, Daejeon 301-721, Korea
Tel: +82-42-280-7799 Fax: +82-42-257-5365 E-mail: [email protected]
Background: The Coapresta 2000 (Sekisui Medical Co., Japan) is a newly developed, fully automated coagulation analyzer that can perform clotting time assays using the synthetic substrate method and the latex turbidimetric method. In this study, we evaluated the analytical performance of the Coapresta 2000 for measuring prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (aPTT), and compared the results to those of the CA-7000 (Sysmex Co., Japan) and ACL-9000 (Instrumentation Laboratory, USA) analyzers.
Methods: The Coapresta 2000 was evaluated for its precision at measuring PT and aPTT in fresh normal plasma and fresh abnormal plasma. Three hundred venous blood specimens were collected in 3.2% sodium citrate tubes, and PT and aPTT results were compared among the Coapresta 2000, ACL-9000, and CA-7000 analyzers.
Results: The coefficients of variation of both intra- and inter-assays for the Coapresta 2000 were <5% for PT and aPTT in the normal and pathological ranges.
The results obtained using the Coapresta 2000 analyzer correlated well with those obtained using the ACL-9000 analyzer (r in the range of 0.9799-0.9886) except for aPTT (r=0.7626) and with those obtained using the CA-7000 analyzer (r in the range of 0.8258–0.9735).
Conclusions: The Coapresta 2000 provided satisfactory precision, and the results obtained correlated well with those obtained using the existing CA-7000 and ACL-9000 coagulation analyzers. We conclude that the Coapresta 2000 would be a useful analyzer for routine coagulation tests.
Key Words: Coapresta 2000, Coagulation, Analyzer, Prothrombin time, Partial thromboplastin time
서 론
혈액응고분석기는 출혈질환의 선별검사에서부터 추적검사 에 이르기까지 다양하게 쓰이고 있으며 현재 대부분의 검사 실에서 자동분석기를 사용하고 있다. 최근에 소개된 기기들 은 다양한 원리의 방법을 동시에 진행할 수 있는 시스템을 갖
추고 있어서 많은 항목의 혈액응고검사를 실시간으로 수행할 수 있다[1-4]. 혈액응고분석기는 기기마다 검체분석 시 사용 방법이 다소 차이가 있고 같은 분석방법을 쓴다고 해도 사용 하는 시약이나 여러 요인들에 의해 결과가 영향을 받을 수 있 으므로 새로운 혈액응고자동분석기의 도입을 고려할 때는 기 능에 대한 평가와 함께 기존 장비와의 상관성을 반드시 평가
J Lab Med Qual Assur 2013;35:8-12
해야 한다[5].
최근 개발된 전자동 혈액응고분석기기인 Coapresta 2000 (CP 2000; Sekisui Medical Co., Tokyo, Japan) 은 응고시간법(산란광도법), 합성기질법, 면역비탁법의 3종 류 측정법을 탑재하여 고성능, 대량 검체의 고속 처리와 긴급 검사의 신속 보고를 가능하게 하는 새로운 전자동혈액응고분 석기로 조작이 간단하고 크기도 작으며 총 20가지의 다양한 항목의 혈액응고검사가 실시간 가능하다. 저자들은 새로 나 온 CP 2000에 대하여 가장 많이 의뢰되는 기본 응고검사인 prothrombin time (PT), activated partial throm- boplastin time (aPTT)에 대한 정밀도 및 기존 장비인 CA-7000 (Sysmex, Tokyo, Japan) 및 ACL-9000 (Beckman Coulter, Lexington, MA, USA)과의 상관성 을 비교하여 분석능을 평가하였다.
대상 및 방법 1. 기기 및 시약
CP 2000에서 PT측정에 사용된 시약은 Coagpia PT-N (Sekisui Virotech, Tokyo, Japan)이었고 aPTT측정에 사용된 시약은 Coagpia APTT-N (Sekisui Virotech)이었 으며, 모든 검사는 제조사 지침에 따라 실시되었다. 기존장비인 ACL-9000에는 Synthasil (Instrumentation Labora- tory, Bedford, MA, USA)과 Recombiplastin 2G (Instrumentation Laboratory)를 사용하였고, CA-7000 에는 Thromborel-S (Siemens Healthcare Diagnostics, Marburg, Germany)와 Actin (Siemens Healthcare Diagnostics)을 사용하였다.
2. 측정대상 및 검체 보관
2012년 6월 18일부터 7월 5일까지 충남대학교병원에 혈 액응고검사가 의뢰된 검체 중 용혈이나 황달이 있는 검체를 제외하고 정확한 양을 채혈한 검체 300개를 무작위 선별하여 PT, aPTT검사를 시행하였다. 3.2% sodium citrate 시험 관(Greiner Bio-One, Frickenhausen, Germany)에 2 mL의 정맥혈과 항응고제의 비율이 9:1이 되도록 신속히 혼 합하였고 15분간 1,500 rpm으로 원심분리하여 혈장을 얻었 다. PT, aPTT검사는 먼저 CA-7000과 CP 2000으로 측정 하였고, 되도록 1시간 내에 ACL-9000에서도 측정하였으나 부득이하게 지연된 경우 냉장보관(2- 4℃)하여 4시간 내에 검사를 시행하였다.
3. 평가항목
1) 측정 내 정밀도평가
PT, aPTT검사의 측정 내 정밀도(intra-assay precision) 를 분석하기 위하여 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) EP5-A2 [6] 기준에 따라 제조사에서 제공 된 정도관리물질인 CoagPia Control P-N I과 CoagPia
Control P-N II (Sekisui Virotech)를 각각 10개의 시험 관에 분주하여 당일에 10회씩 반복 측정하였다. 그리고 각 항목별 평균값, 표준편차, 변이계수 등을 구하여 평가하였다.
2) 측정 간 정밀도평가
측정 간 정밀도(inter-assay precision)는 CLSI EP5- A2기준에 따라 제조사에서 제공하는 2가지 level의 정도관 리물질인 CoagPia Control P-N I과 CoagPia Control P-N II를 각각 40개씩 분주하여 오전ㆍ오후 2회씩 10일간 반복하여 PT, aPTT를 측정하였다. 측정 내 정밀도를 평가 할 때와 동일하게 각 항목들의 평균값, 표준편차, 변이계수 등을 구하여 평가하였다.
3) ACL-9000 및 CA-7000과의 상관성 비교
CLSI H47-A2 [7]의 지침을 근거로 측정된 PT(초), PT (%), PT (international normalized ratio, INR), aPTT(초) 등의 항목에서 CP 2000과 ACL-9000, CP 2000과 CA-7000 및 ACL-9000과 CA-7000 사이의 상관 성을 평가하였다. 검체는 정상과 비정상결과가 골고루 포함 되도록 선별하여 세 장비 모두에서 측정하였으며 용혈 검체 및 황달 검체는 평가에서 제외하였다. PT의 경우 정확한 비 교를 하기 위해 초, 백분율(%)과 INR을 각각 평가하였다.
4) 통계분석
통계분석을 위한 소프트웨어는 Analyse-It software (Analyse-It Software Ltd., Leeds, UK)를 사용하였다.
두 장비 간 상관성 검증을 위해 Pearson 상관계수를 구하였 고 Altman Bland Plot 분석법으로 두 장비 간 편차를 분석 하였으며 95% 신뢰구간을 일치 한계선으로 정의하였다. 그 리고P<0.05일 경우 통계학적으로 유의한 것으로 평가하였 다.
결 과 1. 정밀도
모든 항목에서 정밀도는 변이계수 5% 미만의 비교적 양호 한 결과를 보였다. 측정 내 정밀도의 경우 변이계수가 0.43%에서 2.5%, 측정 간 정밀도는 변이계수가 1.19%에 서 4.65%까지 범위를 보였다(Table 1).
2. ACL-9000 및 CA-7000과의 상관성 비교
aPTT(초), PT(초), PT (%), PT (INR) 4가지 항목에 대하여 세 장비 간 상관성을 비교한 결과 CP 2000과 ACL-9000의 상관계수(r)는 각각 0.7626, 0.9886, 0.9799, 0.9871로 aPTT 외 모두 높은 상관관계를 보였고, CP 2000과 CA-7000 사이의 상관관계는 각각 0.8258, 0.9735, 0.9571 및 0.9552로 높은 상관관계를 보이고 있 었다. 그 외 ACL-9000과 CA-7000 사이의 상관계수(r)는
Table 1. Intra- and inter-assay precisions of the Coapresta 2000 analyzer
Test
Intra/inter-assay
CoagPia Control P-N I (n=10) CoagPia Control P-N II (n=10)
Mean SD CV (%) Mean SD CV (%)
aPTT (sec) 27.8/27.36 0.12/0.33 0.43/1.19 56.4/55.22 1.41/1.24 2.50/2.25
PT (sec) 12.03/11.9 0.07/0.23 0.56/1.92 22.20/21.66 0.32/1.01 1.46/4.65
PT (%) 102.96/100.2 1.60/2.44 1.55/2.43 35.83/35.04 0.76/1.14 2.12/3.14
PT (INR) 0.99/1.0 0.01/0.01 0.86/1.24 1.86/1.86 0.03/0.06 1.56/3.33
aPTT, activated partial thromboplastin time; PT, prothrombin time; SD, standard deviation; CV, coefficient of variation; INR, international normalized ratio.
Table 2. Performance results of the ACL-9000, CA-7000, and Coapresta 2000 (CP 2000) analyzers
Test ACL-9000 CA-7000 CP 2000
ACL-9000 vs.
CP 2000 CA-7000 vs.
CP 2000 ACL-9000 vs.
CA-7000 Correlation
(r) P-value Correlation
(r) P-value Correlation
(r) P-value aPTT(sec) 29.6
(16.9-85.7) 26.4
(16.7-120.1) 35.0
(21.3-101.4) 0.7626 0.0002 0.8258 <0.0001 0.7195 <0.0001 PT
(sec) 11.1
(9.2-63.1) 12.3
(9.7-68.2) 13.2
(10.3-111.5) 0.9886 <0.0001 0.9735 <0.0001 0.9778 <0.0001
PT (%) 95.8
(10.3-138.0) 78.4
(10.5-121.6) 80.4
(6.7-142.3) 0.9799 <0.0001 0.9571 <0.0001 0.9566 <0.0001 PT(INR) 1.0
(0.82-5.93) 1.1
(0.91-5.81) 1.1
(0.86-7.46) 0.9871 <0.0001 0.9552 <0.0001 0.9669 <0.0001 Values are presented as median values (ranges).
aPTT, activated partial thromboplastin time; PT, prothrombin time; INR, international normalized ratio.
(A) (B) (C) (D)
(E) (F) (G) (H)
Fig. 1. Correlation of the test results of the Coapresta 2000 (CP 2000) and ACL-9000 (A-D), Coapresta 2000 and CA-7000 analyzers (E-H). aPTT, activated partial thromboplastin time; PT, prothrombin time; INR, international normalized ratio.
aPTT (r=0.7195)를 제외하고, 0.9566 에서 0.9778로 좋은 상관관계를 보였다(Table 2, Fig. 1).P 값은 한 항목
에서 0.0002이었고 그 외 모두 0.0001 미만으로 모두 통계 학적으로 유의하였다(Table 2). 세 장비 간 편차는 대부분
(A) (B) (C) (D)
(E) (F) (G) (H)
Fig. 2. Bias of the test results of the Coapresta 2000 (CP 2000) and ACL-9000 (A-D), CP 2000 and CA-7000 analyzers (E-H).
95% 신뢰구간 내에 있음을 확인할 수 있었다(Fig. 2). 각 항목에 대한 중간값, 최저값, 최고값, 상관계수 및 P 값은 Table 2에 정리하였다.
고 찰
각 검사실마다 사용하는 응고검사 기기와 시약은 다양하며 [8] 새로운 혈액응고자동분석기의 도입을 고려할 때는 정밀 도 및 민감도 등의 기능적인 면을 평가하는 것이 필요하다.
특히 혈액응고분석기는 기기, 시약 등 여러 가지 요인에 의해 결과값이 영향을 받으므로 기존 장비와의 상관성도 매우 중 요하고 기본적인 사항이다. 새로 소개된 Coapresta 2000은 대량 검체의 고속처리(400 PTs/hr)와 간단한 조작성을 기 본개념으로 개발되었다. 저자들은 Coapresta 2000의 성능 을 평가하기 위하여 가장 많이 의뢰되는 기본적인 응고검사 인 PT, aPTT에 대하여 정밀도를 측정하고 검사실에서 현재 사용중인 장비인 CA-7000 및 ACL-9000과의 상관성을 비 교하였다.
CLSI 가이드라인에서는 PT, aPTT검사는 변이계수 5%
미만을 권장하고 있다[7]. 이번 연구에서 정밀도는 PT, aPTT를 두 가지 수준의 정도관리물질로 평가하였으며 측정 내 정밀도의 경우 변이계수는 0.43%부터 2.5%, 측정 간 정 밀도의 경우 변이계수는 1.2%부터 4.65%까지 나타났으며 모두 변이계수가 5% 미만으로 양호한 결과를 보였다.
aPTT, PT(초), PT (%), PT (INR) 4가지 항목에 대하여 CP 2000과 ACL-9000 및 CA7000 세 장비 간 상관성을 비교한 결과 상관계수는 PT(초), PT (%), PT (INR) 세
가지 PT검사항목에서 0.9552부터 0.9886까지 높은 상관관 계를 보였으며 aPTT에서는 0.7195부터 0.8258까지로 나 타났다. 세 장비 간 편차는 대부분 95% 신뢰구간 내에 있음 을 확인할 수 있었고 CP 2000에서의 aPTT 측정결과는 ACL-9000 및 CA-7000의 측정결과에 비해 높은 경향이 있 었다(bias 6.57, 8.27). CP 2000에서의 PT (%) 검사결 과는 ACL-9000에 비해 낮은 경향이 있었고(bias -11.33) CA-7000에 비해서는 약간 높은 경향이 있었다(bias 3.65). 혈액응고검사 중 aPTT는 PT보다 더 낮은 정밀도를 보일 수 있는데 이는 반응단계의 수가 많고 반응 자체에 걸리 는 시간이 더 긴 것과 연관된다[9]. 또한 시약의 종류에 따라 예민도에 차이를 보이며 특히 헤파린의 과농도상태에서 반응 도에 많은 차이를 나타내며 측정방법에 따라서도 반응도에 차이가 있다[2,10].
CLSI 가이드라인은 기기분석능 평가를 시행할 때 정밀도 및 상관성 평가 이외에 상호오염도 및 간섭평가를 하도록 되 어 있으나, 검체 간 상호오염도에 대한 연구는 이전 보고된 연구에서 0.1% 이하로 통과기준을 만족하여 검체 간 상호오 염은 일어나지 않음이 증명됨에 따라 이번에는 시행하지 않 았다[11]. 용혈 및 황달이 있는 환자의 검체 등 검사 시 흡광 도에 영향을 줄 수 있는 경우에 대한 간섭현상 평가도 필요하 지만 그러한 검체의 수가 부족하여 검사를 시행하지 못하였 다. CP 2000에서 사용하는 시약인 Coagpia PT-N과 Coagpia APTT-N는 20 mg/dL의 free-bilirubin, 20 mg/dL의 포화 bilirubin, 500 mg/dL의 hemoglobin 이 하까지는 결과에 영향을 받지 않는다고 하였는데 향후 이에 대한 평가가 필요할 것으로 생각된다.
CP 2000은 조작이 간단하고 크기가 작아 공간 효율성이
좋으며 대량 검체의 고속처리와 긴급검사의 신속 보고를 가 능하게 하는 새로운 전자동혈액응고분석기로 PT검사의 경우 시간당 400검사가 가능하고 20여 항목의 검사가 동시에 이 루어질 수 있으며 유지보수 가이드 탑재와 38.1 cm 터치패 널을 채용하여 조작성이 향상되어 효율적 운용이 가능하도록 하였다. 최근 한 연구에 의하면 CP 2000은 aPTT 지연을 보이는 검체에서 다점 희석기능을 이용한 교차혼합시험을 통 하여 응고인자의 결핍과 응고인자에 대한 억제제에 의한 경 우를 감별하는데 유용할 것으로 보고하였다[12].
결론적으로 이번 연구에서 CP 2000은 높은 측정 내 및 측정 간 정밀도를 보여주었고 검사실에서 사용하고 있는 기 존 장비인 ACL-9000과 CA-7000과의 비교평가에서 전반 적으로 좋은 상관관계를 보였다. 따라서 CP 2000은 일반검 사실은 물론 응급검사실에서도 사용하기 적합한 장비로 생각 되었다.
요 약
배경: Sekisui사의 새로 개발된 전자동화된 혈액응고검사 장비인 Coapresta 2000 (Sekisui Medical Co., Japan) 은 응고시간법과 합성기질법, 라텍스 면역비탁법 등의 검사 원리를 수행할 수 있다. 본 연구에서 저자들은 prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (aPTT)검사에 대해 Coapresta 2000의 성능을 평가하였으 며, CA-7000 (Sysmex Co., Japan)과 ACL-9000 (Instru- mentation Laboratory, USA)과의 상관성을 비교하였다.
방법: 정상과 비정상 신선혈장으로 Coapresta 2000에서 PT, aPTT검사의 정밀도를 측정하였고 3.2% sodium citrate 튜브에 채혈한 300개의 정맥혈 검체를 이용하여 PT, aPTT를 측정하여 Coapresta 2000과 ACL-9000 및 CA-7000과의 상관성을 비교하였다.
결과: 정상과 비정상 검체를 사용하여 분석한 측정 내 정 밀도와 측정 간 정밀도의 변이계수는 모두 5% 미만이었다.
Coapresta 2000에서 얻은 결과는 ACL-9000 및 CA-7000과 비교하여 높은 상관관계를 보였는데, ACL -9000에서 얻은 결과와 비교하여 상관계수 r값의 범위는 aPTT에서 0.7626이었고 그 외 0.9799에서 0.9886이었으 며, CA-7000에서 얻은 결과와 비교하여 상관계수 r값의 범 위는 0.8258에서 0.9735이었다.
결론: Coapresta 2000는 우수한 정밀도를 보여주며 기 존 장비인 ACL-9000과 CA-7000과 높은 상관관계가 있음 을 보여주었으므로 통상적인 혈액응고검사에 유용한 장비로 생각되었다.
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