Journal of Laboratory Medicine and Quality Assurance

Performance of HemosIL ReadiPlasTin, a Liquid Reagent for Prothrombin Time Measurement

Saeam Shin, Yunjung Jung, Wonkeun Song, and Min-Jeong Park

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Abstract

Background:

Prothrombin time (PT) measurement is an important test for screening blood coagulation disorders and monitoring anticoagulant therapy. In this study, we evaluated the analytical performance of HemosIL ReadiPlasTin (Instrumentation Laboratory, USA), a liquid reagent for PT measurement.

Methods:

The precision of HemosIL ReadiPlasTin was evaluated according to the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) EP5-A3 guidelines. Further, comparison with HemosIL RecombiPlasTin 2G (Instrumentation Laboratory, USA) was made according to the CLSI EP9-A3 guidelines. The reference intervals were established according to the CLSI C28-A3 guidelines.

Results:

The coefficient of variation values for repeatability and total imprecision at two levels of control materials were lower than 1.1% and 3.4%, respectively. The performance of HemosIL ReadiPlasTin was comparable to that of HemosIL RecombiPlasTin 2G, with a high correlation (r=0.996). The reference interval for normal subjects was 10.4–13.3 seconds.

Conclusions:

HemosIL ReadiPlasTin showed an acceptable degree of imprecision and its performance showed high correlation with that of a conventional reagent. Therefore, it is expected to be useful for PT measurement in clinical laboratories.

Keywords: Blood coagulation tests, Prothrombin time, Thromboplastin

서 론

Prothrombin time (PT)는 혈액응고질환의 선별 및 항응고제 치료의 추적관찰 목적으로 임상검사실에서 가장 흔히 사용되는 검사이다. PT는 외인성 및 공통 경로에 관여하는 혈액응고인자(I, II, V, VII, X)의 결핍 혹은 억제제의 유무를 선별하며, 혈전증 환자에서 경구용 항응고제의 용량을 조절하는데 기준이 되므로 정확한 검사결과를 보고하는 것이 중요하다. PT는 사용하는 장비와 시약이 결과에 큰 영향을 미칠 수 있어 각 검사실에서 사용하는 시약의 특성을 파악하고 분석성능을 평가하며, 참고범위를 설정하는 것이 신뢰성 있는 검사결과를 보고하는 데 중요하다[1].

HemosIL ReadiPlasTin (Instrumentation Laboratory, Bedford, MA, USA)은 2016년 11월에 국내에서 식약처 승인을 받은 트롬보플라스틴 시약으로, 기존에 동일 제조사의 시약인 HemosIL RecombiPlasTin 2G가 동결건조형태인데 비해 액상형태라는 차이점이 있다. 이에 저자들은 시약의 분석성능을 평가하고, 검사자가 시약을 사용함에 있어 어떠한 장점이 있는지 알아봄으로써 임상검사실에서 혈액응고검사 시약을 선택하는 데 도움을 주고자 하였다.

재료 및 방법

1. 재료

상관성 평가 및 참고범위 설정을 위하여 한림대학교 강남성심병원 혈액응고검사실에 PT검사가 의뢰되어 검사 후 남은 잔여 검체를 사용하였다. 혈액은 0.109 M (3.2%) 구연산나트륨 용액 0.3 mL이 들어 있는 BD Vacutainer Plus Citrate Tube (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA)에 항응고제와 1:9의 비율로 채혈한 후 채혈관을 약 5회 섞어주어 혈액과 항응고제를 혼합하였다. 채혈 후 4시간 이내에 2,500 g으로 15분간 원심분리를 시행하여 혈소판결핍혈장을 분리한 후 ACL TOP 550 CTS (Instrumentation Laboratory) 장비로 즉시 PT검사를 시행하였다. 용혈 및 지질혈 검체는 평가에서 제외하였다.

2. 검사 및 평가

1) 정밀도 평가

HemosIL ReadiPlasTin으로 측정되는 PT의 정밀도를 평가하기 위하여 정상과 비정상 두 가지의 상품화된 정도관리물질(HemosIL Normal Control, HemosIL Low Abnormal Control; Instrumentation Laboratory)을 사용하였다. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) EP5-A3 지침의 방법을 검사실 실정에 맞게 변형하여[2], 5일에 걸쳐 오전과 오후 2차례씩 반복 검사한 후 정도관리물질의 결과값의 평균 및 반복정밀도(repeatability), 총 비정밀도(total imprecision)를 계산하였다.

2) 상관성 평가

상관성 평가는 CLSI EP9-A3에 따라 시행하였다[3]. 검사실에 PT검사가 의뢰된 검체 중 정상과 비정상 결과가 골고루 포함되도록 148검체를 선별하였다. 기준방법으로는 한림대학교 강남성심병원 혈액응고검사실에서 기존에 사용하던 시약인 HemosIL RecombiPlasTin 2G (international sensitivity index [ISI]=0.98; Instrumentation Laboratory)로 측정한 값을 사용하였으며 평가방법으로는 HemosIL ReadiPlasTin 시약(ISI=0.99)으로 측정한 값을 사용하였다. 검사법 간의 상관성과 일치도를 평가하기 위한 Pearson 상관분석 및 Deming 회귀분석, Bland-Altman 분석을 시행하였다.

3) 참고범위 설정

CLSI C28-A3 지침에 근거하여 건강검진 환자 136명의 혈장으로 PT의 정상참고범위를 설정하였다[4]. 참고범위는 비모수적 방법을 통해 결과값의 2.5부터 97.5 백분위수로 정하였다.

3. 통계분석

통계분석은 EP evaluator (Data Innovations LLC, South Burlington, VT, USA)와 GraphPad Prism (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) 프로그램을 사용하였다. 통계적으로 P값이 0.05 이하인 경우를 유의한 것으로 간주하였다.

결 과

1. 정밀도 평가

정상과 비정상 두 가지의 정도관리물질을 사용하여 측정한 결과값의 평균 및 반복정밀도, 총 비정밀도를 Table 1에 정리하였다. 정상 정도관리물질의 평균 PT 값은 11.67초였으며 반복정밀도 및 총 비정밀도는 각각 1.1%, 2.1%로 제조사의 비정밀도 기준(반복정밀도 및 총 비정밀도가 각각 2.0%, 3.0% 미만)보다 낮았다. 비정상 정도관리물질의 평균 PT 값은 21.56초였으며 반복정밀도 및 총 비정밀도는 각각 0.9%, 3.4%로 제조사의 비정밀도 기준(반복정밀도 및 총 비정밀도가 각각 3.0%, 4.0% 미만)보다 낮았다.

Table 1

Repeatability and total imprecisions of prothrombin time measured using HemosIL ReadiPlasTin

Material Unit Mean Repeatability Total imprecision


SD CV (%) SD CV (%)
Normal control (HemosIL Normal Control) Sec 11.67 0.13 1.1 0.25 2.1
Abnormal control (HemosIL Low Abnormal Control) Sec 21.56 0.19 0.9 0.74 3.4

Abbreviations: SD, standard deviation; CV, coefficient of variation.

2. 상관성 평가

기준방법인 HemosIL RecombiPlasTin 2G와 평가방법인 HemosIL ReadiPlasTin의 측정값의 범위는 각각 9.7-44.8초와 10.0-43.1초였다. HemosIL ReadiPlasTin 시약은 기준방법과 Pearson 상관계수(r)이 0.996으로 통계학적으로 유의한 상관성을 보였다(P<0.05). Deming 회귀분석을 통해 구한 회귀방정식은 Y(평가방법)=0.9985 (95% confidence interval [CI], 0.9732-1.024)×X(기준방법)+0.3110 (95% CI, –0.05613 to 0.6782)이었다(Fig. 1A). HemosIL Readi쵵lasTin 시약의 HemosIL RecombiPlasTin 2G에 대한 bias는 2.126±3.412 (mean±1.96 SD)였다(Fig. 1B). Bland-Altman plot에서 PT 15초 이하의 결과에서 HemosIL ReadiPlasTin 측정값이 높은 경향을 관찰하고 PT 15초 이하의 결과를 가지고 상관성을 재평가하였다. PT 15초 이하의 값(n=85)에서 r=0.968 (P<0.05)이었으며, Deming 회귀방정식은 Y(평가방법)=0.9977 (95% CI, 0.9026 to 1.093)×X(기준방법)+0.4233 (95% CI, –0.6213 to 1.468)이었다(Fig. 1C). Bland-Altman 분석에서 HemosIL RecombiPlasTin 2G에 대한 bias는 3.499±2.442 (mean±1.96 SD)이었다(Fig. 1D).

Comparison between PT measurements using HemosIL RecombiPlasTin 2G and HemosIL ReadiPlasTin. (A, C) Deming regression plots using a total of 148 samples (A) and 48 samples with PT below 15 seconds (C). X-axis represents the PT measured using HemosIL RecombiPlasTin 2G as a reference method. Y-axis represents the PT measured using HemosIL ReadiPlasTin, as a comparative method. (B, D) Bland-Altman difference plots using a total of 148 samples (B) and 48 samples with PT below 15 seconds (D). X-axis represents the average PT measured using HemosIL RecombiPlasTin 2G and HemosIL ReadiPlasTin. Y-axis represents the percent difference in PT measured using HemosIL RecombiPlasTin 2G and HemosIL ReadiPlasTin. Abbreviations: PT, prothrombin time; SD, standard deviation.

3. 참고범위 설정

정상인 136명의 PT 중앙값은 11.7초(사분위 범위, 11.1-12.2)였으며, 백분위수 2.5%와 97.5% 값을 구하여 설정한 참고범위는 10.4-13.3초였다. 제조사에서 제시한 참고범위는 10.2-12.9초였다.

고 찰

본 연구에서는 PT 측정을 위한 HemosIL ReadiPlasTin 시약의 정밀도와 기존 시약과의 상관성을 평가하고 참고범위를 설정하였다. 정밀도 평가에서는 정상, 비정상의 상품화된 정도관리물질을 사용하여 PT 측정에 대한 반복정밀도와 총 비정밀도를 분석하였다. 정밀도 평가결과 정상, 비정상 정도관리물질 모두에서 1.1% 이하의 반복정밀도와 3.4% 이하의 총 비정밀도를 보여주어 제조사가 제시하는 기준을 만족하였다.

상관성 평가에서는 기존에 동일제조사의 제품인 HemosIL RecombiPlasTin 2G로 측정한 PT 결과와 비교한 결과 상관계수가 0.996으로 매우 우수하였다. Bland-Altman 분석에서 HemosIL ReadiPlasTin에 의한 측정값이 HemosIL RecombiPlasTin 2G에 의한 측정값에 비해 높은 경향을 보여 주었는데, 이는 PT가 15초 이하로 낮은 값에서 차이가 좀 더 뚜렷한 양상을 나타내었다. 이와 같은 결과의 차이가 임상적 의사결정에 미치는 영향을 추정하기 위하여, 10초 및 13초, 15초의 PT 값에서 HemosIL RecombiPlasTin 2G에 비교한 HemosIL ReadiPlasTin의 결과를 Deming 회귀식으로 추정하여 보았을 때 결과가 각각 10.3초(95% CI, 10.15 to 10.44; % bias, 2.9) 및 13.3초(95% CI, 13.25 to 13.33; % bias, 2.2), 15.3초(95% CI, 15.25 to 15.33; % bias, 1.9)였다. 이는 Westgard 웹사이트에서 제시하고 있는 허용 가능한 총 오차인 5.3%를 기준으로 하였을 때 허용 가능한 범위였으므로 임상적 중요 의사결정에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 생각되었다[5] (https://www.westgard.com/biodatabase1.htm, assessed Jan 11, 2019). 기존에 HemosIL RecombiPlasTin 2G와 HemosIL ReadiPlasTin을 비교한 문헌이 없어 두 시약 간의 상관관계를 단정하기는 아직 이를 것으로 생각되며, 향후 추가 평가연구를 통한 정확한 상관관계분석이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구의 제한점은 상관성 분석에 사용한 검체가 경구용 항응고제를 복용한 환자의 것인지 확인하지 못했다는 점이다. International normalized ratio 계산에 사용하는 ISI 값은 와파린을 복용하고 있는 환자들에서 PT 시약의 예민도를 보정한 것이므로 와파린 치료 추적검사에서의 시약 변경에 따른 bias가 임상적 의사결정에 미치는 영향에 대해서는 향후 추가연구가 필요할 것이다.

본 연구에서 설정한 참고범위는 10.4-13.3초로 이전에 같은 검사실에서 HemosIL RecombiPlasTin 2G로 설정한 9.2-13.3초에 비해 참고치 하한이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 PT의 결과는 같은 제조사의 제품이더라도 검사에 사용되는 트롬보플라스틴 시약의 성상 및 농도에 따라 달라질 수 있으므로 각 검사실에서 자체적으로 참고범위를 설정 혹은 검증하는 것이 중요하다.

HemosIL ReadiPlasTin은 시약이 액상형태로 되어 있어 기존에 동일 제조사에서 판매하던 동결건조형태의 HemosIL RecombiPlasTin 2G 시약에 비해 희석 전ㆍ후에 실온화 과정이 필요하지 않아서 시약 제조에 총 35분가량의 시간이 단축된다는 장점이 있었다. 또한 희석액을 트롬보플라스틴 시약에 분주할 때 피펫으로 정량을 재지 않고, 1병에 담긴 희석액을 모두 시약에 넣은 후 사용할 수 있어서 추가적으로 시약 제조시간 및 수기과정으로 인한 작업량이 감소되었다. 수기과정의 감소는 검사오류의 가능성도 낮출 수 있을 것으로 생각된다.

결론적으로 HemosIL ReadiPlasTin의 분석성능 평가결과 만족스러운 비정밀도를 보였으며, 기존의 HemosIL RecombiPlasTin 2G와도 우수한 상관성 및 일치도를 보였다.

Article information

Journal of Laboratory Medicine and Quality Assurance.Mar 31, 2019; 41(1): 9-12.
Published online 2019-03-31. doi:  10.15263/jlmqa.2019.41.1.9
Department of Laboratory Medicine, Hallym University Kangnam Sacred Heart Hospital, Hallym University College of Medicine, Seoul, Korea
Min-Jeong Park Department of Laboratory Medicine, Hallym University Kangnam Sacred Heart Hospital, Hallym University College of Medicine, 1 Singil-ro, Yeongdeungpo-gu, Seoul 07441, Korea Tel: +82-2-829-5258 Fax: +82-2-847-5260 E-mail: mjpark@hallym.or.kr
Received January 14, 2019; Accepted February 26, 2019.
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References

  • Ng VL. Prothrombin time and partial thromboplastin time assay considerations. Clin Lab Med 2009;29:253-63.
  • Clinical and Laboratory Standards Institute. Evaluation of precision of quantitative measurement procedures:approved guideline. Wayne (PA): Clinical and Laboratory Standards Institute; 2014
  • Clinical and Laboratory Standards Institute. Measurement procedure comparison and bias estimation using patient samples:approved guideline. Wayne (PA): Clinical and Laboratory Standards Institute; 2013
  • Clinical and Laboratory Standards Institute. Defining, establishing, and verifying reference intervals in the clinical laboratory:approved guideline. Wayne (PA): Clinical and Laboratory Standards Institute; 2008
  • Ricos C, Alvarez V, Cava F, Garcia-Lario JV, Hernandez A, and Jimenez CV. Current databases on biological variation:pros, cons and progress. Scand J Clin Lab Invest 1999;59:491-500.

Figure 1

Table 1

Repeatability and total imprecisions of prothrombin time measured using HemosIL ReadiPlasTin

Material Unit Mean Repeatability Total imprecision


SD CV (%) SD CV (%)
Normal control (HemosIL Normal Control) Sec 11.67 0.13 1.1 0.25 2.1
Abnormal control (HemosIL Low Abnormal Control) Sec 21.56 0.19 0.9 0.74 3.4

Abbreviations: SD, standard deviation; CV, coefficient of variation.