Reference interval is critical for interpreting laboratory results, monitoring response to therapy and predicting the prognosis of the patients in clinical settings. The aim of the present study was to update established reference intervals for routine hematologic and serum chemistry values for a po...
Reference interval is critical for interpreting laboratory results, monitoring response to therapy and predicting the prognosis of the patients in clinical settings. The aim of the present study was to update established reference intervals for routine hematologic and serum chemistry values for a population of clinically healthy dogs (range, 1-8 years) seen in an animal hospital. Blood was obtained by venipuncture while animals were physically restrained, and samples were analyzed for 9 chemistries on MS9-5H (Melot Schloesing Lab, France) and 6 hematology on Vet Test 8008 (IDEXX, USA). Data from 105 dogs (52 males and 53 females) for hematology and 113 dogs (37 males and 76 females) for chemistry were used to determine reference intervals using the parametric, nonparametric and bootstrap methods. Prior to analysis, all parameters were tested for normal distribution using Anderson-Darling criterion. Of the 9 biochemical analytes, alkaline phosphatase, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, creatinine, total protein, and glucose concentrations did not fit normal distribution for both original and transformed data. All but eosinophil count satisfied normal distribution for either original or transformed data. Parametric method can be used for original cholesterol concentrations, RBC, WBC, and neutrophil counts. This technique can also be used for power-transformed values of blood urea nitrogen concentrations and for logarithm of lymphocyte and monocyte counts. Non-parametric or bootstrap method was the preferred choice for the remaining 7 biochemical parameters and eosinophil count as they did not follow normal distributions. All three statistical techniques performed in similar reference intervals. When establishing reference intervals for clinical laboratory data, it is essential to assess the distribution of the original data to increase the accuracy of the interval, and non-parametric or bootstrap methods are of alternative for the data that do not fit normal distribution.
Reference interval is critical for interpreting laboratory results, monitoring response to therapy and predicting the prognosis of the patients in clinical settings. The aim of the present study was to update established reference intervals for routine hematologic and serum chemistry values for a population of clinically healthy dogs (range, 1-8 years) seen in an animal hospital. Blood was obtained by venipuncture while animals were physically restrained, and samples were analyzed for 9 chemistries on MS9-5H (Melot Schloesing Lab, France) and 6 hematology on Vet Test 8008 (IDEXX, USA). Data from 105 dogs (52 males and 53 females) for hematology and 113 dogs (37 males and 76 females) for chemistry were used to determine reference intervals using the parametric, nonparametric and bootstrap methods. Prior to analysis, all parameters were tested for normal distribution using Anderson-Darling criterion. Of the 9 biochemical analytes, alkaline phosphatase, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, creatinine, total protein, and glucose concentrations did not fit normal distribution for both original and transformed data. All but eosinophil count satisfied normal distribution for either original or transformed data. Parametric method can be used for original cholesterol concentrations, RBC, WBC, and neutrophil counts. This technique can also be used for power-transformed values of blood urea nitrogen concentrations and for logarithm of lymphocyte and monocyte counts. Non-parametric or bootstrap method was the preferred choice for the remaining 7 biochemical parameters and eosinophil count as they did not follow normal distributions. All three statistical techniques performed in similar reference intervals. When establishing reference intervals for clinical laboratory data, it is essential to assess the distribution of the original data to increase the accuracy of the interval, and non-parametric or bootstrap methods are of alternative for the data that do not fit normal distribution.
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문제 정의
모집단의 노령화 등 임상환경의 변화를 고려하여 참고구간 주기적으로 재평가하는 것은 임상의에게 매우 중요한 문제임에도 이에 대한 인식수준은 낮은 것으로 추정된다. 본 연구에서는 동물병원에 축적된 건강한 개의 검사자료에 근거하여 혈액학 및 혈액화학 검사항목에 대한 참고구간을 통계적인 방법으로 설정하고 임상적 활용 가능성을 모색함으로써 참고구간 재설정의 중요성을 제시하고자 본 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 혈액 및 혈액화학 검사항목에 대하여 제조 회사가 권고하는 참고구간을 병원에서 수집한 정상견의 검사자료에 근거하여 새로 설정한 참고구간과 비교함으로써 구간 재설정의 필요성을 검토하였다. 기존의 참고구간과 새로 설정한 참고구간을 연구대상 개에 적용하여 참고구간 이내로 분류되는 개체의 비율 차이는 AST, BUN, ALT, glucose, lymphocyte, monocyte 항목에서 상대적으로 큰 차이를 보여 이들 항목에 대해서는 참고구간을 재평가할 필요가 있는 것으로 분석되었다(Fig 1).
제안 방법
공시동물을 물리적으로 보정한 후 경정맥에서 Li-Heparin 튜브(IDEXX, USA)를 사용하여 채혈하여 원심분리기(Qualitron, Korea)로 혈장을 분리한 후 1시간 이내에 혈액화학분석장비 (Vet Test 8008, IDEXX, USA)로 분석하였다. 혈액화학 검사항목은 alkaline phosphatase (ALP, U/L), alanine aminotransferase (ALT, U/L), aspartate aminotransferase (AST, U/L), blood urea nitrogen (BUN, mg/dl), creatinine (mg/dl), total protein (g/dl), glucose (mg/dl), cholesterol (mg/dl), total bilirubin (mg/dl) 등 9개 항목이다.
비모수적인 방법으로는 percentile법과 Bootstrap법을 사용하였다(18,22). 멱변환은 Box-Cox 변환함수를 사용하여 원시자료를 정규분포로 변환하고 변환된 자료에 대하여 모수적인 방법으로 참고구간을 설정하였다. 자료의 정규성 검토는 Anderson-Darling 검정통계량을 사용 하여 유의확률이 0.
혈액화학 검사항목은 alkaline phosphatase (ALP, U/L), alanine aminotransferase (ALT, U/L), aspartate aminotransferase (AST, U/L), blood urea nitrogen (BUN, mg/dl), creatinine (mg/dl), total protein (g/dl), glucose (mg/dl), cholesterol (mg/dl), total bilirubin (mg/dl) 등 9개 항목이다. 혈액학적 검사는 K3-EDTA 튜브에 채혈하여 20분간 교반 후 혈구분석장비 (MS9-5H/Melot Schloesing Lab, France)를 사용하여 RBC (red blood cell, 106/ul), WBC (white blood cell, 103/ul), lymphocyte (103/ul), monocyte (103/ul), neutrophil (103/ul), eosinophil (103/ul) 등 6개 항목을 측정하였다.
대상 데이터
2007년 5월에서 2008년 10월까지 강릉시 소재 1개 동물병원에 건강검진, 중성화수술 등으로 내원한 임상적으로 건강한 개를 대상으로 하였다. 이들 중 소화기, 호흡기, 순환기, 근골격 계통에 질병이 의심되는 경우, 최근 3개월 이내에 약물 치료력(보조영양제, 항생제, 스테로이드 포함)이 있거나, 임신, 심한 운동 또는 훈련으로 인한 스트레스 유발소인이 있는 경우, 채혈 전 음식물을 섭취한 개는 제외하였다.
데이터처리
원시자료가 정규분포를 따르는 항목에 대한 참고구간은 평균과 표준편차를 사용하여 95% 신뢰구간으로 추정하였다(10). 정규분포를 따르지 않는 자료는 정규성(normality)을 충족시키기 위하여 자료변환을 시도하고 변환된 자료가 정규성을 충족하면 이 자료에 대하여 모수적인 방법으로 참고구간을 설정하였다(7,8,16).
멱변환은 Box-Cox 변환함수를 사용하여 원시자료를 정규분포로 변환하고 변환된 자료에 대하여 모수적인 방법으로 참고구간을 설정하였다. 자료의 정규성 검토는 Anderson-Darling 검정통계량을 사용 하여 유의확률이 0.05보다 클 때 만족하는 것으로 판단하였다. 본 연구에서 참고구간은 CBstat (Version 5.
이론/모형
05보다 클 때 만족하는 것으로 판단하였다. 본 연구에서 참고구간은 CBstat (Version 5.1, Wex tech system, USA) 패키지를 사용하여 추정하였다.
정규분포를 따르지 않는 자료는 정규성(normality)을 충족시키기 위하여 자료변환을 시도하고 변환된 자료가 정규성을 충족하면 이 자료에 대하여 모수적인 방법으로 참고구간을 설정하였다(7,8,16). 비모수적인 방법으로는 percentile법과 Bootstrap법을 사용하였다(18,22). 멱변환은 Box-Cox 변환함수를 사용하여 원시자료를 정규분포로 변환하고 변환된 자료에 대하여 모수적인 방법으로 참고구간을 설정하였다.
성능/효과
ALP, ALT, AST, creatinine, total protein, glucose는 원시자료와 변환자료 모두 정규성을 만족하지 않았다(Table 2). Cholesterol 농도는 유일하게 원시자료가 정규성을 만족하였으며, BUN 농도는 멱변환에서 정규성을 만족하였다. 이러한 결과는 혈액화학 검사 9개 항목 중 choleterol 농도는 원시 자료에 대하여 모수적 방법, BUN은 멱변환 자료에 대한 모수적 방법을 사용할 수 있으며 기타 7개 항목은 모수적 방법은 적절하지 않음을 의미한다.
RBC, WBC, neutrophil 수치는 원시자료가 정규성을 만족하였고 lymphocyte와 monocyte 수치는 대수변환 자료에서 정규성을 만족하였으나 eosinophil 수치는 모든 변환에서 정규성을 만족하지 않아 비모수분석이 적합한 것으로 나타났다(Table 4). 이러한 결과는 혈액학적 검사 6개 항목 중 RBC, WBC, neutrophil 수치는 원시자료에 대한 모수적 방법, lymphocyte와 monocyte 수치는 대수변환 자료에 대한 모수적 방법, eosinophil 수치는 모수적인 방법이 적절하지 않음을 의미한다.
본 연구에서는 혈액 및 혈액화학 검사항목에 대하여 제조 회사가 권고하는 참고구간을 병원에서 수집한 정상견의 검사자료에 근거하여 새로 설정한 참고구간과 비교함으로써 구간 재설정의 필요성을 검토하였다. 기존의 참고구간과 새로 설정한 참고구간을 연구대상 개에 적용하여 참고구간 이내로 분류되는 개체의 비율 차이는 AST, BUN, ALT, glucose, lymphocyte, monocyte 항목에서 상대적으로 큰 차이를 보여 이들 항목에 대해서는 참고구간을 재평가할 필요가 있는 것으로 분석되었다(Fig 1). 참고구간에 따른 비율차이가 크다는 것은 어떠한 참고구간을 사용하는지에 따라 환자의 분류결과가 달라지고 특히 집중치료를 요하는 환자에 대해서는 치료전략 선택과 예후판정에 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 참고구간 설정이 매우 중요하다는 것을 시사한다.
그 이유는 생물학적 현상을 평가하는 많은 검사항목은 변동의 폭에 정도의 차이는 있지만 일간 변동에 영향을 받을 수 있고 음식물 섭취여부, 스트레스 등 다양한 요인에 의해 검사결과가 영향을 받을 수 있기 때문이다. 두 번째 해석은 이상이 있는 개체로 판단하는 것으로 이 때 주의할 것은 참고 구간에서 약간 벗어나는 경우 임상적으로 중요하지 않을 수도 있다는 점이다. 즉 임상적으로 건강한 개체라도 검사항목에 따라 참고구간에서 약간의 증가나 감소를 보일 수 있기 때문이다.
RBC, WBC, neutrophil 수치는 원시자료가 정규성을 만족하였고 lymphocyte와 monocyte 수치는 대수변환 자료에서 정규성을 만족하였으나 eosinophil 수치는 모든 변환에서 정규성을 만족하지 않아 비모수분석이 적합한 것으로 나타났다(Table 4). 이러한 결과는 혈액학적 검사 6개 항목 중 RBC, WBC, neutrophil 수치는 원시자료에 대한 모수적 방법, lymphocyte와 monocyte 수치는 대수변환 자료에 대한 모수적 방법, eosinophil 수치는 모수적인 방법이 적절하지 않음을 의미한다. 정규성 검토 결과에 따라 혈액학적 분석 항목에 대한 참고구간을 추정하면 Table 5와 같고, 방법에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
Cholesterol 농도는 유일하게 원시자료가 정규성을 만족하였으며, BUN 농도는 멱변환에서 정규성을 만족하였다. 이러한 결과는 혈액화학 검사 9개 항목 중 choleterol 농도는 원시 자료에 대하여 모수적 방법, BUN은 멱변환 자료에 대한 모수적 방법을 사용할 수 있으며 기타 7개 항목은 모수적 방법은 적절하지 않음을 의미한다. 정규성 검토 결과에 따라 혈액화학 분석 항목에 대한 참고구간을 추정하면 Table 3과 같고, 방법에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
후속연구
본 연구에서는 1-8세의 체중 20 kg 이내의 개체만을 선별하여 분석하였으나 향후 다양한 연령, 품종, 사육환경 등을 포함하는 대규모 자료에 대하여 참고구간을 설정하고 장기적으로 재평가하는 연구가 필요할 것으로 사료된다. 참고구간은 검사결과를 직접적으로 해석하는 기준이 되기 때문에 임상적 의사결정 과정에서 매우 강력한 도구임은 분명하지만 적어도 건강한 개체를 이상이 있다고 판단하거나 이상이 있는 개체를 건강하다고 잘못 분류하는 위험이 최소화되도록 세심한 관심이 요구된다.
참고구간에 따른 비율차이가 크다는 것은 어떠한 참고구간을 사용하는지에 따라 환자의 분류결과가 달라지고 특히 집중치료를 요하는 환자에 대해서는 치료전략 선택과 예후판정에 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 참고구간 설정이 매우 중요하다는 것을 시사한다. 본 연구에서는 특정 장비의 참고구간에 대한 재평가를 시도한 것이므로 이러한 차이를 일반화시킬 수는 없지만 다양한 분석 장비에 대해서도 동일한 방법으로 참고구간을 재설정하는 방안을 검토할 필요가 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
참고구간을 벗어난 경우 두 가지 해석은?
참고구간을 벗어난 경우 두 가지 측면에서 해석할 수 있다. 첫째는 통계적 혹은 생물학적 변동에 의해 실제로 건강한 개체로 판단하는 것이다. 즉 참고구간을 설정하는 원리에 의해 20회중 1회는 참고구간을 벗어날 수 있으며 우연히 이 환자가 상, 하위 5%에 해당한 경우일 가능성이 있는 것이다. 그 이유는 생물학적 현상을 평가하는 많은 검사항목은 변동의 폭에 정도의 차이는 있지만 일간 변동에 영향을 받을 수 있고 음식물 섭취여부, 스트레스 등 다양한 요인에 의해 검사결과가 영향을 받을 수 있기 때문이다. 두 번째 해석은 이상이 있는 개체로 판단하는 것으로 이 때 주의할 것은 참고 구간에서 약간 벗어나는 경우 임상적으로 중요하지 않을 수도 있다는 점이다. 즉 임상적으로 건강한 개체라도 검사항목에 따라 참고구간에서 약간의 증가나 감소를 보일 수 있기 때문이다.
임상의학에서 환자의 건강상태를 평가하고 감별진단 항목을 설정하기 위하여 무엇을 의뢰하는가?
임상의학에서 환자의 건강상태를 평가하고 감별진단 항목을 설정하기 위하여 흔히 실험실 검사를 의뢰한다. 검사과정에서의 신뢰성과 정확성이 보장될 때 혈액학 및 혈액화학 항목과 같이 연속형 검사결과를 해석하는 첫 단계는 해당 검사항목의 기준이 되는 값과 비교하는 것이다.
혈액화학 검사항목에는 무엇이 있는가?
공시동물을 물리적으로 보정한 후 경정맥에서 Li-Heparin 튜브(IDEXX, USA)를 사용하여 채혈하여 원심분리기(Qualitron, Korea)로 혈장을 분리한 후 1시간 이내에 혈액화학분석장비 (Vet Test 8008, IDEXX, USA)로 분석하였다. 혈액화학 검사항목은 alkaline phosphatase (ALP, U/L), alanine aminotransferase (ALT, U/L), aspartate aminotransferase (AST, U/L), blood urea nitrogen (BUN, mg/dl), creatinine (mg/dl), total protein (g/dl), glucose (mg/dl), cholesterol (mg/dl), total bilirubin (mg/dl) 등 9개 항목이다. 혈액학적 검사는 K3-EDTA 튜브에 채혈하여 20분간 교반 후 혈구분석장비 (MS9-5H/Melot Schloesing Lab, France)를 사용하여 RBC (red blood cell, 106/ul), WBC (white blood cell, 103/ul), lymphocyte (103/ul), monocyte (103/ul), neutrophil (103/ul), eosinophil (103/ul) 등 6개 항목을 측정하였다.
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