[논문]방사면역측정법과 화학발광면역측정법간의 숙련도 비교평가

노경운; 김태훈; 김지영; 김현주; 이호영; 최준영; 이병일; 최재걸; 이동수

방사면역측정법과 화학발광면역측정법간의 숙련도 비교평가
The Evaluation of Proficiency Test between Radioimmunoassay and Chemiluminescence Immunoassay 원문보기

핵의학기술 = The Korean journal of nuclear medicine technology, v.15 no.2, 2011년, pp.116 - 124

노경운 (서울대학교병원 핵의학과) , 김태훈 (서울대학교병원 핵의학과) , 김지영 (성균관의대 삼성서울병원 핵의학과) , 김현주 (서울대학교병원 핵의학과) , 이호영 (보라매병원 핵의학과) , 최준영 (성균관의대 삼성서울병원 핵의학과) , 이병일 (한국광기술원) , 최재걸 (고려대학교안암병원 핵의학과) , 이동수 (서울대학교병원 핵의학과)

초록
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핵의학 검체검사 외부정도관리 숙련도시험을 평가 지표인 정밀도 및 회수율 측정을 학회에서 시행하고 있는 외부정도 관리혈청과 정확도 기반 WHO 인증표준물질을 사용하여 핵의학검사실에서 널리 사용하고 있는 방사면역측정법과 진단검사의학과에서 자동화장비를 이용하는 주된 방법인 화학발광면역측정법을 2009년, 2010년 각각 2회씩 총 4회를 시행하였다. 2009년도 종양 표지자 5종에서 측정 간 정밀도는 RIA는 평균 $14.8{\pm}4.2%$, EIA(CLIA)는 평균 $19.2{\pm}6.9%$ 이며, 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 2010년도 종양 표지자와 갑상선 기능검사 9종에서 RIA는 평균 $13.8{\pm}6.1%$, EIA(CLIA)는 평균 $15.5{\pm}7.7%$로 RIA 검사는 AFP, CEA, PSA, CA 125, $T_3$, $T_4$, TSH 종목에서 측정 간 정밀도 허용범위인 20% 이내로 양호한 결과를 보였고, 허용범위를 벗어난 CA 19-9는 p value 0.345로 유의한 차이는 없었다. 2010년도 WHO 인증표준물질을 사용한 RIA 검사 회수율 측정에서 AFP, PSA, $T_4$, TSH는 92~103%로 양호한 회수율을 보였다. CEA, CA 125, CA 19-9는 WHO 인증표준물질이 아닌 상품화된 정도관리물질을 사용하여 낮은 회수율을 보였으나, 유의한 차이는 없었다(p>0.05). $T_3$ 종목에서 RIA는 $118{\pm}21.1%$를 보였으나, EIA(CLIA)에서는 $145{\pm}22.9%$로 과대평가된 높은 회수율을 보였고, TSH 종목에서 RIA는 $103{\pm}9.6%$로 좋은 회수율을 보였지만, EIA(CLIA)는 $67{\pm}15.3%$로 낮은 회수율을 보였다. 방사면역측정법은 자동화장비를 이용한 화학발광면역측정법과의 숙련도 비교평가에서 측정 간 정밀도는 허용범위인 20% 이내 또는 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 회수율은 WHO 인증표준물질을 이용한 종목에서 90~110%로 양호한 결과를 보였고, 이외 종목에서도 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 따라서 방사면역측정법은 임상의에게 저렴한 비용으로 정확한 결과를 신속하게 보고할 수 있으며, 지속적으로 핵의학 체외진단키트에 대한 성능평가를 WHO 인증표준물질과 외부정도관리 숙련도 시험과 병행하여 수행함으로서 KOLAS 국제공인메디칼시험기관으로 인정받고 국제화와 검사실 표준화를 통하여 질 향상을 이루어야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: To establish accurate external quality assurance (EQA) test, cross institutional and modality tests were performed using WHO certificated reference material (CRM) and same pooled patients serum. Materials and Methods: Accuracy and precision were evaluated using CRM and pooled patients' serum for AFP, CEA, PSA, CA 125, CA 19-9, T3, T4, Tg, TSH. To evaluate the accuracy and precision, recover test and coefficient variation were measured. RIA test were performed in major 5 RIA laboratory and EIA (CLIA) test were done in 5 major EIA laboratory. same sample of CRM and pooled serum were delivered to each laboratory. Results: In 2009, mean precision of total tumor marker of RIA was $14.8{\pm}4.2%$ and that of EIA(CLIA) was $19.2{\pm}6.9%$. In 2010, mean precision of 5 tumor marker and T3, T4, Tg, TSH was $13.8{\pm}6.1%$ in RIA and $15.5{\pm}7.7%$ in EIA (CLIA). There was no significant difference between RIA and EIA. In RIA, the coefficient variations (CV) of AFP, CEA, PSA, CA 125, T3, T4, TSH were within 20%. The CV of CA 19-9 was over 20% but there was no significant difference with EIA (CLIA) (p=0.345). In recovery test using CRM, AFP, PSA, T4, TSH showed 92~103% of recovery in RIA. In recovery test using commercial material, CEA, CA 125, CA 19-9 showed relatively lower recovery than CRM but there was no significant difference between RIA and EIA (CLIA). Conclusion: By evaluating the precision and accuracy of each test, EQA test could more accurately measured the quality of each test and performance of laboratory.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구는 외부정도관리 숙련도시험 평가 지표인 정밀도 및 회수율 측정을 학회에서 시행하고 있는 외부정도관리혈청과 정확도 기반 WHO 인증표준물질을 사용하여 핵의 학검사실에서 널리 사용하고 있는 방사면역측정법과 진단검사의학과에서 자동화장비를 이용하여 측정하는 화학발광면역측정법과의 비교를 통하여 검사실내 신뢰도를 높이며, 핵의학검사실 표준화와 질 향상을 도모하고자 한다.

제안 방법

2009년도 2/4분기에 종양 표지자 5종과 4/4분기 종양 표지자 2종을 대상으로 외부정도관리혈청을 사용하여 RIA 검사는 다빈도 5개 병원, EIA(CLIA) 검사는 5개 검사센터에서 측정하였으며, 측정 간 정밀도 변이계수는 Table 2와 같다.
2009년도, 2010년도 각각 2회씩 총 4회를 평가하였으며, 2009년도 2/4분기에는 종양 표지자 5종을 5개 병원의 핵의학 검사실과 화학발광면역측정법으로 검사하는 5개 검사센터에서 시행하였다. 2009년도 4/4분기에는 종양표지자인 AFP, PSA 2종으로 5개 병원의 핵의학 검사실과 5개 검사센터에서 시행하였다. 2010년 2/4분기, 3/4분기에는 갑상선 기능검사를 추가하여 총 9종으로 5개 병원의 핵의학 검사실과 5개 국내외 정도관리 인증심사를 받은 대표적인 검사센터를 대상으로 시행하였다.
대한핵의학회와 대한핵의학기술학회에서 년 4회 시행하고 있는 외부정도관리 숙련도시험(External Quality Assurance Scheme, EQAS)에 방사면역측정법과 화학발광면역측정법간의 성능평가를 병행하였으며, 측정검체는 외부정도관리혈청과 함께 배송하였다. 2009년도, 2010년도 각각 2회씩 총 4회를 평가하였으며, 2009년도 2/4분기에는 종양 표지자 5종을 5개 병원의 핵의학 검사실과 화학발광면역측정법으로 검사하는 5개 검사센터에서 시행하였다. 2009년도 4/4분기에는 종양표지자인 AFP, PSA 2종으로 5개 병원의 핵의학 검사실과 5개 검사센터에서 시행하였다.
2009년도 4/4분기에는 종양표지자인 AFP, PSA 2종으로 5개 병원의 핵의학 검사실과 5개 검사센터에서 시행하였다. 2010년 2/4분기, 3/4분기에는 갑상선 기능검사를 추가하여 총 9종으로 5개 병원의 핵의학 검사실과 5개 국내외 정도관리 인증심사를 받은 대표적인 검사센터를 대상으로 시행하였다. 즉, 2009년도 2회, 2010년도 2회 총 4회를 외부정도관리 숙련도시험과 병행하여 핵의 학검사실에서 사용하는 방사면역측정법과 자동화장비를 이용하는 주된 방법인 화학발광면역측정법과의 성능평가를 다빈도 9종을 대상으로 하였다.
그 동안의 숙련도 시험은 유사집단(peer group)간 정밀도만을 비교함으로서 참값 대비 계통적 오차 (systemic bias)가 존재할 가능성이 있다. 그러므로 완벽한 외부정도관리 숙련도 시험이 되기 위해서는 정확도를 평가해야 하므로 이번 연구에서는 측정 소급성(measurement traceability)이 확보된 WHO 인정표준물질을 사용하여 정확도 기반 외부신빙도조사(accuracy based proficiency testing)를 병행하여 시행하였다. 앞으로 이 연구를 표준물질 구매가 가능한 핵의학검사 전종목으로 확대하여 검사실내 신뢰도를 향상시켜야 하겠다.
대한핵의학회와 대한핵의학기술학회에서 년 4회 시행하고 있는 외부정도관리 숙련도시험(External Quality Assurance Scheme, EQAS)에 방사면역측정법과 화학발광면역측정법간의 성능평가를 병행하였으며, 측정검체는 외부정도관리혈청과 함께 배송하였다. 2009년도, 2010년도 각각 2회씩 총 4회를 평가하였으며, 2009년도 2/4분기에는 종양 표지자 5종을 5개 병원의 핵의학 검사실과 화학발광면역측정법으로 검사하는 5개 검사센터에서 시행하였다.
대한핵의학회와 대한핵의학기술학회에서 년 4회 시행하고 있는 외부정도관리 숙련도시험에 방사면역측정법과 화학발광면역측정법간의 성능평가를 병행하여 2009년, 2010년 각각 2회씩 총 4회를 시행하였다. 2009년도 종양 표지자 5종에서 측정 간 정밀도는 RIA는 평균 14.
측정결과의 분석은 핵의학검사실에서 사용하고 있는 방법인 방사면역측정법(Radioimmunoassay, RIA) 또는 면역방사계수측정법(Immuno radio metric assay, IRMA)과 자동화장비를 사용하는 화학발광면역측정법(Chemiluminescent Immunoassay, CLIA)을 비교하였다. 평가지표는 학회에서 주관하는 외부 정도관리 숙련도시험(External Quality Assurance Scheme, EQAS)에 사용하는 외부정도관리혈청 측정에는 측정 간 정밀도(Inter-assay precision), 정확도 기반 WHO 인증표준물질을 사용한 경우에는 회수율(Recovery rate)을 구하였다. 측정 간 정밀도는 변이계수(Coefficient of Variant, C.
핵의학 검체검사 외부정도관리 숙련도시험을 평가 지표인정밀도 및 회수율 측정을 학회에서 시행하고 있는 외부정도 관리혈청과 정확도 기반 WHO 인증표준물질을 사용하여 핵의학검사실에서 널리 사용하고 있는 방사면역측정법과 진단검사의학과에서 자동화장비를 이용하는 주된 방법인 화학발광면역측정법을 2009년, 2010년 각각 2회씩 총 4회를 시행하였다.

대상 데이터

2009년도 4/4분기에 종양표지자 2종을 대상으로 WHO 인증표준물질을 사용하였으며, RIA 검사는 다빈도 5개 병원, EIA(CLIA) 검사는 5개 검사센터에서 측정한 회수율 결과는 Table 3과 같다.
2010년도 2/4분기, 3/4분기에 종양 표지자 5종과 갑상선 기능검사 4종 등 총 9종을 대상으로 외부정도관리혈청을 사용하였으며, RIA 검사는 다빈도 5개 병원, EIA (CLIA) 검사는 5개 검사센터에서 시행한 측정 간 정밀도 변이계수는 Table 4와 같다.
숙련도 비교평가에 사용하는 정도관리물질은 환자와 건강인의 pooled sera를 저, 중, 고농도 3 level로 모아 냉동보관하였다가 동결건조폼으로 자가제조하여 년 4회 배포하는 외부 정도관리혈청과 정확도(Accuracy)를 평가하기 위하여 WHO 인증표준물질(certified reference materials, CRM)을 사용하였다. WHO 인증표준물질은 NIBSC (National Institute for Biological Standard and Control, United Kingdom), IRMM(Institute for Reference Materials and Measurements, Belgium)에서 구매하였으며, WHO 인증표준물질이 없는 CEA, CA-125, CA 19-9 종목은 상품화된 정도관리물질인 Sigma-Aldrich (Sigma-Aldrich Chemicals, U.S.A.)를 구매하여 저, 중, 고 3 level 또는 4 level로 제조하여 사용하였다(Table 1).
2010년 2/4분기, 3/4분기에는 갑상선 기능검사를 추가하여 총 9종으로 5개 병원의 핵의학 검사실과 5개 국내외 정도관리 인증심사를 받은 대표적인 검사센터를 대상으로 시행하였다. 즉, 2009년도 2회, 2010년도 2회 총 4회를 외부정도관리 숙련도시험과 병행하여 핵의 학검사실에서 사용하는 방사면역측정법과 자동화장비를 이용하는 주된 방법인 화학발광면역측정법과의 성능평가를 다빈도 9종을 대상으로 하였다.
핵의학과 검체검사실에서 시행하는 다빈도 종목을 대상으로 하였으며, 2009년도는 종양 표지자 검사인 Alpha fetoprotein (AFP), Carcinoembryonic antigen (CEA), Prostate specific antigen (PSA), Cancer antigen 125 (CA 125), Carbohydrate antigen 19-9 (CA 19-9) 등 5종, 2010년도에는 종양 표지자 5종에 갑상선 기능검사인 Triiodothyronine (T₃), Thyroxine (T₄), Thyroid stimulating hormone (TSH) 및 Thyroglobulin (TG) 등 4종을 추가하여 총 9종을 측정하였다.

데이터처리

측정 간 정밀도는 변이계수(Coefficient of Variant, C.V.)로 평가하였고, RIA와 EIA(CLIA) 측정방법간 상관성 분석은 GraphPad Prism 4.0 프로그램을 사용하였으며, SPSS 19.0 for Windows를 이용하여 비모수 대응표본 Wilcoxon 서명된 순위 검정으로 p<0.05를 통계적으로 유의하다고 판정하였다.
측정결과의 분석은 핵의학검사실에서 사용하고 있는 방법인 방사면역측정법(Radioimmunoassay, RIA) 또는 면역방사계수측정법(Immuno radio metric assay, IRMA)과 자동화장비를 사용하는 화학발광면역측정법(Chemiluminescent Immunoassay, CLIA)을 비교하였다. 평가지표는 학회에서 주관하는 외부 정도관리 숙련도시험(External Quality Assurance Scheme, EQAS)에 사용하는 외부정도관리혈청 측정에는 측정 간 정밀도(Inter-assay precision), 정확도 기반 WHO 인증표준물질을 사용한 경우에는 회수율(Recovery rate)을 구하였다.
표의 결과는 평균±표준편차로 표시하였다.

이론/모형

숙련도 비교평가에 사용하는 정도관리물질은 환자와 건강인의 pooled sera를 저, 중, 고농도 3 level로 모아 냉동보관하였다가 동결건조폼으로 자가제조하여 년 4회 배포하는 외부 정도관리혈청과 정확도(Accuracy)를 평가하기 위하여 WHO 인증표준물질(certified reference materials, CRM)을 사용하였다. WHO 인증표준물질은 NIBSC (National Institute for Biological Standard and Control, United Kingdom), IRMM(Institute for Reference Materials and Measurements, Belgium)에서 구매하였으며, WHO 인증표준물질이 없는 CEA, CA-125, CA 19-9 종목은 상품화된 정도관리물질인 Sigma-Aldrich (Sigma-Aldrich Chemicals, U.

성능/효과

2010년도 종양 표지자와 갑상선 기능검사 9종에서 RIA는 평균 13.8±6.1%, EIA(CLIA)는 평균 15.5±7.7%로 RIA 검사는 AFP, CEA, PSA, CA 125, T3, T4, TSH 종목에서 측정 간 정밀도 허용범위인 20% 이내로 양호한 결과를 보였고, 허용범위를 벗어난 CA 19-9는 유의한 차이가 없었으나(p=0.345), TG는 RIA가 EIA(CLIA) 보다 우수한 정밀도를 보였다(p=0.046).
AFP는 두 방법에서 좋은 회수율을 보였으나(Fig. 4), PSA는 EIA (CLIA) 방법이 69±12.3%로 다소 낮은 회수율을 보였다(Fig. 5).
CEA, CA 125, CA 19-9는 WHO CRM이 아닌 상품화된 정도관리물질을 사용하여 RIA는 36~65%, EIA (CLIA)는 43~85%로 낮은 회수율을 보였으나, 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05, Table 5, Fig. 13).
7%이다. RIA 검사는 AFP, CEA, PSA, CA 125, T3, T4, TSH 종목에서 측정 간 정밀도 허용범위인 20% 이내의 양호한 결과를 보였고(Fig. 6~7), 허용범위를 벗어난 CA 19-9는 유의한 차이가 없었으나(p=0.345, Table 4, Fig. 8), TG는 RIA가 EIA (CLIA) 보다 우수한 정밀도를 보였다(p=0.046, Table 4, Fig. 9).
T3 종목에서 RIA는 118±21.1%를 보였으나, EIA(CLIA)에서는 145±22.9%로 과대평가된 높은 회수율을 보였고, TSH 종목에서 RIA는 103±9.6%로 좋은 회수율을 보였지만, EIA(CLIA)는 67±15.3%로 낮은 회수율을 보였다.
T3 종목에서 RIA는 118±21.1%를 보였으나, EIA(CLIA)에서는 145±22.9%로 과대평가된 높은 회수율을 보였다(Fig. 14).
WHO 인증표준물질 회수율 측정에서 RIA 검사는 2종 모두 적정 허용범위인 104~109%의 좋은 결과를 보였으며, 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05, Table 3).
결론적으로 숙련도 비교평가에서 방사면역측정법은 자동화장비를 이용한 화학발광면역측정법과의 숙련도 비교평가에서 측정 간 정밀도는 허용범위인 20% 이내 또는 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05).
또한 TSH 종목에서 RIA는 103±9.6%로 좋은 회수율을 보였지만, EIA(CLIA)는 67±15.3%로 낮은 회수율을 보였다(Fig 15).
장점은 방사능 측정의 예민도와 항원· 항체 반응의 특이성을 조합한 측정법이며 다른 화학적 측정 방법에 비하여 예민도가 좋아서 측정 범위가 10-9～10-12 mol/L로 가장 낮은 생리적 농도인 호르몬 측정도 가능하며, 대용량을 한 번에 측정할 수 있어서 저렴한 재료비용으로 정확한 검사를 할 수 있다.
회수율은 WHO 인증표준물질을 이용한 종목에서 90~110%로 양호한 결과를 보였고, 이외 종목에서도 두 방법 간 유의한 차이는 없었다(p>0.05).
05). 회수율은 WHO 인증표준물질을 이용한 종목에서 허용범위인 90~110%로 양호한 결과를 보였고, 이외 종목에서도 두 방법 간 유의한 차이는 없었다. 방사면역측정법은 임상의에게 저렴한 비용으로 정확한 결과를 신속하게 보고할 수 있으며, 지속적으로 핵의학 체외진단키트에 대한 성능평가를 WHO 인증표준물질과 외부정도관리 숙련도 시험과 병행하여 수행함으로서 KOLAS 국제공인 메디칼시험기관으로 인정받고 국제화와 검사실 표준화, 질 향상을 이루어야 한다.

후속연구

그러므로 완벽한 외부정도관리 숙련도 시험이 되기 위해서는 정확도를 평가해야 하므로 이번 연구에서는 측정 소급성(measurement traceability)이 확보된 WHO 인정표준물질을 사용하여 정확도 기반 외부신빙도조사(accuracy based proficiency testing)를 병행하여 시행하였다. 앞으로 이 연구를 표준물질 구매가 가능한 핵의학검사 전종목으로 확대하여 검사실내 신뢰도를 향상시켜야 하겠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	숙련도 시험을 통해 무엇을 얻을 수 있는가?	대한핵의학회와 대한핵의학기술학회에서는 1989년부터 서울대학교병원 핵의학과에서 검체검사 정도관리혈청을 제조하여, 현재 국내 70개 병원과 동남아시아 일부 국외병원과 공동으로 외부정도관리 숙련도시험을 운영하고 있다. 숙련도 시험은 국가기관 또는 학회 등 공인된 단체에서 각 검사실로 정도관리혈청을 보내 검사를 시행한 후 측정된 결과를 분석하여 측정기관의 검사실 질 관리 수행능력을 평가함으로서 검사실의 질적 향상을 높일 수 있다. 따라서 시설 간, 장비 간, 측정방법 간 차이에서 발생하는 계통오차를 해결하고 정확도를 유지하기 위해 성능평가를 학회에서 주관하는 외부정도관리 숙련도 시험과 병행하여 측정하는 것이 바람직하다.
	면역측정법을 이용한 체외진단키트는 어떠한 요건이 필요한가?	면역측정법을 이용한 체외진단키트는 그 동안 주로 질병 진단을 목적으로 사용되었으나 최근에는 치료 후 추적관찰,예후예측, 질병예방의 목적으로까지 그 영역이 확대되고 있다. 따라서 체외진단키트 성능에 대한 정확하고 신뢰성 높은 평가가 요구되며, 평가는 검사센터부터 대학병원까지 다양한 검사자의 질 관리 능력과 실험실 간 차이에서 발생하는 오차들을 포괄적으로 내포하고 있는 학회에서 주관하는 외부정도관리 숙련도시험을 통하여 객관적으로 이루어져야 한다.
	면역측정법을 이용한 체외진단키트의 목적은 어떻게 변하였는가?	면역측정법을 이용한 체외진단키트는 그 동안 주로 질병 진단을 목적으로 사용되었으나 최근에는 치료 후 추적관찰,예후예측, 질병예방의 목적으로까지 그 영역이 확대되고 있다. 따라서 체외진단키트 성능에 대한 정확하고 신뢰성 높은 평가가 요구되며, 평가는 검사센터부터 대학병원까지 다양한 검사자의 질 관리 능력과 실험실 간 차이에서 발생하는 오차들을 포괄적으로 내포하고 있는 학회에서 주관하는 외부정도관리 숙련도시험을 통하여 객관적으로 이루어져야 한다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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