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pISSN 2384-2458 eISSN 2288-7261
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Report On Proficiency Testing

J Lab Med Qual Assur 2017; 39(3): 117-123

Published online September 30, 2017

https://doi.org/10.15263/jlmqa.2017.39.3.117

Copyright © Korean Association of External Quality Assessment Service.

Annual Report on the External Quality Assessment Scheme for Urinalysis and Faecal Occult Blood Testing in Korea (2016)

Chang-Ho Jeon, A-Jin Lee, Sang-Gyung Kim, Hun-Seok Suh, Young-Cheol Bae

Department of Laboratory Medicine, Daegu Catholic University School of Medicine, Daegu, Korea

Correspondence to:Chang-Ho Jeon Department of Laboratory Medicine, Daegu Catholic University Medical Center, 33 Duryugongwon-ro 17-gil, Nam-gu, Daegu 42472, Korea Tel: +82-53-650-4144 Fax: +82-53-653-8672 E-mail: chjeon@cu.ac.kr
교신저자: 전창호 우)42472 대구시 남구 두류공원로 17길 33, 대구가톨릭대학교병원 진단검사의학과 Tel: 053)650-4144, Fax: 053)653-8672, E-mail: chjeon@cu.ac.kr

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

In 2016, external quality assessment trials for urinalysis and faecal occult blood (FOB) were performed with 1,487 participants in Korea. Urine chemistry and FOB tests were performed three and two times, respectively, whereas urine sediment was evaluated once using photography. Urine chemistry tests consisted of pH, protein, glucose, ketone, bilirubin, blood, urobilinogen, and nitrite levels; leukocyte count; specific gravity. The results of the urine chemistry and specific gravity tests showed accuracy rates of >95%. The accuracy rate of urine sediments was low, especially that for transitional epithelial cells and atypical crystals. In the FOB quality test, all reagents showed accuracy rates of >90%, which suggested the improvement of false-positive reaction. In the FOB quantitative test, discrepant results depending on the instrument used was observed. To compensate for the result differences caused by the stool samples, the results should be reported using another unit (μg/g of stool).

Keywords: Quality assessment, Urinalysis, Occult blood

요경검학분과의 2016년도 외부정도관리사업은 새로운 전산입력시스템을 도입하여 시행되었다. 새로운 전산시스템의 도입되었으나 결과분석 및 보고가 적시에 이루어지지 않아 많은 기관에서 불편을 호소하였다. 이런 문제가 늦은 감이 있지만 모두 해결되어 하반기에는 잘 진행될 수 있었다. 2015년 신빙도조사사업에서 대변잠혈검사(faecal occult blood, FOB)는 음성 검체에서 11.0%-72.3%의 정답률을 나타내었고, 요침사판독에서 82.6%-98.1%의 정답률을 각각 나타내어[1] 정답률이 가장 낮았던 FOB의 위양성 문제를 보완하고자 하였다.

따라서 2016년 외부정도관리사업을 위하여 3차에 걸쳐 12개의 관리물질을 사용하여 요화학검사를 시행하였고, 요침사검사는 1회 4개의 물질로 시행하였다. 또한 2회에 걸쳐 6개의 관리물질을 사용하여 FOB를 시행하였다. 요화학검사 및 FOB 신빙도조사에는 국내에서 제조된 관리물질을 사용하였다. 요침사검사는 요침사 사진 4매를 본 협회 홈페이지에 게시하여 판독하도록 하였다.

1. 대상

요경검학분과에서는 대한임상검사정도관리협회에 등록된 기관을 대상으로 2016년도 4월, 6월, 8월 3차에 걸쳐 정도관리물질을 발송하였다. 발송기관 수는 1,487기관으로 15년도 1,265기관에 비하여 222기관이 증가되었으며 회신율은 97.8%였다.

2. 재료

요화학검사를 위한 관리물질은 1차(CU-16-01-04), 2차(CU-16-05-08), 3차(CU-16-09-12) 검체 모두 국내에서 제조한 액상관리물질 4종씩을 각 회원기관에 냉장 포장하여 발송하였다. 이 중 2차에는 액상 검체 외에 본 협회 홈페이지에 제시한 요침사 사진 4매 등 모두 22종의 검체를 우송 및 제시하여 정도관리 신빙도조사를 시행하였다. 결과치의 입력은 본 협회에서 새롭게 구축된 신빙도조사사업 홈페이지에서 직접 입력하는 방식을 사용하였다. FOB를 위한 관리물질도 1차 및 2차 검체 모두 국내에서 제조한 점액성 분말관리물질 3종(CS-16-01-06)을 각 회원기관에 냉장 포장하여 발송하였다.

3. 정도관리물질의 허용치

요화학 및 FOB검사의 경우 분과위원회에서 실험한 참고치, 각 기관에서 회신한 결과의 일치도를 고려하였으며, 가능하면 전기관의 95%-99%가 허용범위에 들어올 수 있도록 허용치를 설정하였다. FOB 및 굴절계에 의한 비중은 평균±2SD의 범위를 허용범위로 설정하였다.

1. 요화학검사 9종의 신빙도조사 성적

요화학검사 9종(pH, protein, glucose, ketone, bilirubin, blood, urobilinogen, nitrite, leukocyte)의 신빙도조사 성적은 Table 1에 요약하였다. Table 1은 1차 및 3차의 모든 정도관리 검체의 평균 정답률을 구한 자료이며, 모든 항목에서 97% 이상의 정답률을 나타내었다.

Table 1 . Number of participants and acceptable rates of urine chemistry QC.

   Tests1st QC2nd QC3rd QC



ParticipantsAcceptable (%)ParticipantsAcceptable (%)ParticipantsAcceptable (%)
pH1,26498.01,27698.81,28099.0
Protein1,26998.11,27999.11,28399.1
Glucose1,26598.11,27699.11,28098.8
Ketone1,24199.51,24999.61,25399.6
Bilirubin1,24298.91,24999.11,25399.2
Blood1,26597.61,27699.61,28098.1
Urobilinogen1,24399.21,24999.51,25399.3
Nitrite1,22499.01,23199.31,23499.3
Leukocyte1,21997.71,22398.41,22698.2

Abbreviation: QC, quality control..


2. 요화학 분석기에 따른 요화학검사 신빙도조사 성적

각 회사별 요화학 분석기에 따른 요화학검사의 신빙도조사 성적은 Table 2와 같다. YD (YD Diagnostics, Yongin, Korea)가 39.8%로 가장 많이 사용하고 있으며, SD (Standard Diagnostics, Seoul, Korea) 15.8%, Roche (Roche, Mannheim, Germany) 15.2%, DFI (DFI Co. Ltd., Gimhae, Korea) 8.6% 순이었다. 회사별 장비에 따라 요화학검사의 정답률은 차이를 보이지 않았으나 Beckman 장비(Beckman Coulter Inc., Brea, CA, USA)는 백혈구 검출에서 75%의 낮은 정답률을 나타내었으며, 이는 백혈구 양성 검체를 음성으로 판독한 데서 기인하였다.

Table 2 . Acceptable rates according to the urine chemistry analysers of different companies.

CompanypHProteinGlucoseKetoneBilirubinBloodUrobilinogenNitriteLeukocyteTotal (%)
YD98.398.799.299.799.899.599.699.498.3507 (39.8)
SD98.198.598.299.199.695.399.099.396.7201 (15.8)
Roche99.499.599.799.399.599.499.899.599.4194 (15.2)
DFI98.797.696.599.699.398.099.599.097.9109 (8.6)
Siemens99.7100.099.799.796.699.997.799.199.484 (6.6)
Eiken95.698.999.199.894.899.499.799.499.752 (4.1)
Arkray100.0100.0100.0100.099.899.899.8100.099.639 (3.0)
Beckman100.0100.0100.098.099.393.1100.099.575.07 (0.5)
Others98.397.696.299.999.297.398.699.797.380 (5.8)

Values are presented as % or number (%)..

The instruments used were from the following companies: YD (YD Diagnostics, Yongin, Korea), SD (Standard Diagnostics, Seoul, Korea), Roche (Roche diagnostics, Mannheim, Germany), DFI (DFI Co. Ltd., Gimhae, Korea), Siemens (Siemens Healthcare (Erlangen, Germany), Eiken (Eiken Chemical Co., Tokyo, Japan), Arkray (Arkray Inc., Kyoto, Japan), and Beckman (Beckman Coulter Inc., Brea, CA)..


3. 요화학 분석기로 시행한 요비중검사 신빙도조사 성적

요비중검사는 굴절계 검사는 시행하지 않고 요화학 분석 장기로 측정하였다. Table 3에서와 같이 모든 검체에서 95% 이상의 정답률을 나타내었다.

Table 3 . Acceptable rates for the urine specific gravity test.

SpecimenParticipantsMean±SD95% Confidence intervalAcceptable (%)
CU-16-011,2101.005±0.0291.001 to 1.01597.0
CU-16-021,2101.009±0.0041.005 to 1.01597.7
CU-16-031,2091.007±0.0411.005 to 1.01595.3
CU-16-041,2051.021±0.0061.010 to 1.03098.8
CU-16-051,2221.006±0.0031.000 to 1.01297.6
CU-16-061,2241.009±0.0041.001 to 1.01698.3
CU-16-071,2241.009±0.0041.001 to 1.01696.5
CU-16-081,2241.021±0.0061.009 to 1.03498.9
CU-16-091,2321.006±0.0031.000 to 1.01397.2
CU-16-101,2321.008±0.0041.001 to 1.01597.9
CU-16-111,2321.009±0.0041.002 to 1.01696.2
CU-16-121,2321.021±0.0061.009 to 1.03498.3

4. 사진 검체를 이용한 요침사물 검사결과

사진 검체를 사용하여 시행한 요침사물 신빙도조사의 평균 정답률은 8.7%에서 86.7%의 정답률을 보였다(Table 4). Transitional epithelial cell 및 renal tubular epithelial cell을 monocyte 혹은 macrophage로 판정하였다. 또한 sulfonamide 및 calcium oxalate 결정체의 식별은 더욱 낮은 정답률을 보였다. Sulfonamide 결정체는 자주 관찰되지 않아서 79.4%, calcium oxalate 결정체는 비정형 형태가 출제되어 가장 낮은 8.7%의 정답률을 보였다.

Table 4 . Acceptable rates for the urine sediment examination.

   Replied resultsSpecimen no.Value
Sulfonamide*CUI-16-01639
Ca oxalateCUI-16-0168
BilirubinCUI-16-0138
Correct answer (%)CUI-16-0179.4
Transitional epi cell*CUI-16-02461
Monocyte/macrophageCUI-16-02105
Renal tubular epi cell*CUI-16-0285
Correct answer (%)CUI-16-0267.8
Cellular cast*CUI-16-03698
Granular castCUI-16-0341
RBC/pigmented castsCUI-16-0321
Correct answer (%)CUI-16-0386.7
LeucineCUI-16-04368
Starch granuleCUI-16-04322
Calcium oxalate*CUI-16-0470
Correct answer (%)CUI-16-048.7
No. of participants805

Values are presented as number, unless otherwise stated..

*Correct answer.


5. FOB 시약에 따른 FOB 정성검사의 정답률 및 시약의 분포

FOB 시약에 따른 FOB 정성검사의 정답률은 Table 5에 나타내었다. 시약은 SD FOB Rapid test (261기관), YD FOB test (115기관), Asan FOB easy test (Asan Pharmaceutical, Seoul, Korea; 58기관), Eiken homocatch light (Eiken Chemical Co., Tokyo, Japan; 56기관) 순으로 사용하였다. 모든 시약에서 양호한 정답률을 나타내었으나, FOB 음성 검체에서 GC genedia FOB (Green Cross Medial Science Co., Yongin, Korea; 90.9%), Humasis FOB test (Humasis Co., Anyang, Korea; 91.4%), YD FOB test (93.9%) 시약에서 다소 낮은 정답률을 나타내었다.

Table 5 . Acceptable rates for the faecal occult blood quality test.

   ReagentsNo.CS-16-01CS-16-02CS-16-03



NegativeAcceptable (%)PositiveAcceptable (%)PositiveAcceptable (%)
SD FOB Rapid test26125095.8261100.026099.6
YD Occult Tech FOB test11510893.9115100.0115100.0
ASAN Easy Test FOB585696.658100.058100.0
Eiken Hemocatch light565598.25598.25598.2
Humasis FOB test353291.435100.035100.0
Bio Focus FOB Rapid test3333100.033100.033100.0
HBI HiSens FOB NCard3131100.031100.031100.0
GC Genedia FOB222090.922100.022100.0
Others131076.913100.013100.0

Abbreviation: FOB, faecal occult blood..

The instruments used were from the following companies: SD (Standard Diagnostics, Seoul, Korea), YD (YD Diagnostics, Yongin, Korea), Asan Pharmaceutical (Seoul, Korea), Eiken Chemical Co. (Tokyo, Japan), Humasis Co. (Anyang, Korea), Bio Focus Co. (Uiwang, Korea), HBI Co. (Anyang, Korea), and GC (Green Cross Medial Science Co., Yongin, Korea)..


6. FOB 시약에 따른 FOB 정량검사의 정답률 및 시약의 분포

FOB 정량검사결과 분포는 Table 6에 요약하였다. 장비별로 검사에 사용하는 대변 양이 달라서 장비 간 비교가 어려워 이번에는 이를 보정한 값을 함께 비교하였다. 사용장비는 Eiken (156기관), Alfresa (Alfresa Pharma Co., Osaka, Japan; 49기관), Kyowa (Kyowa Chemical Industry Co., Kagawa, Japan; 34기관) 순으로 분포하였다. 전체 평균에 비하여 Alfresa 장비는 CS-16-01 및 CS-16-04 검체에서 높은 수치를 보였다. 또한 Alfresa 장비는 CS-16-02, 16-03, 16-05 및 16-06 검체에서 모두 낮은 농도를 나타내었다.

Table 6 . Distribution of the results of the faecal occult blood quantitation tests.

InstrumentsSpecimen no.No.MedianMinimumMaximumAverage




ng/mLµg/g stoolng/mLµg/g stoolng/mLµg/g stoolng/mLµg/g stool
EikenCS-16-0115620.410.2255.05.41.1
AlfresaCS-16-01495410.330.611020.949.29.3
KyowaCS-16-013411.011.077.01.51.5
OthersCS-16-011425.0NA1NA28NA17NA
EikenCS-16-0215616432.8459.030561.0160.132.0
AlfresaCS-16-024914527.67915.018034.2140.126.6
KyowaCS-16-02343434.01010.05151.035.835.8
OthersCS-16-0214143NA5NA498NA177.6NA
EikenCS-16-0315636673.211422.8624124.8360.272.0
AlfresaCS-16-034927852.87814.845887.0272.951.9
KyowaCS-16-033468.568.52323.0122122.074.274.2
OthersCS-16-0314385.5NA43NA1,000NA365.9NA
EikenCS-16-0415551.000.0428.45.61.1
AlfresaCS-16-0448529.961.19918.846.98.9
KyowaCS-16-043522.000.077.01.81.8
OthersCS-16-041125NA4NA72NA24.9NA
EikenCS-16-0515515531.0204.042585.0156.631.3
AlfresaCS-16-0548124.523.75510.525648.6128.824.5
KyowaCS-16-05353737.01313.05757.034.734.7
OthersCS-16-0511157NA18NA413NA158.4NA
EikenCS-16-0615527555.08216.4584116.8275.455.1
AlfresaCS-16-064821340.58315.838873.7216.441.1
KyowaCS-16-06356565.02121.09898.063.163.1
OthersCS-16-0611239NA40NA916NA308.5NA

Abbreviation: NA, not available..

The instruments used were from the following companies: Eiken Chemical Co. (Tokyo, Japan), Alfresa Pharma Co. (Osaka, Japan), and Kyowa Chemical Industry Co. (Kagawa, Japan)..


2016년의 정도관리 신빙도조사에서 나타난 결과를 분석해 볼 때 2015년 정도관리 신빙도사업결과에 비하여 요화학검사 및 비중검사는 우수한 정답률을 유지하였다. 그러나 요침사 신빙도조사에서도 2015년 정답률 80.1%-98.1%보다 낮은 결과를 보였다. FOB 정성검사에서 2015년보다는 매우 우수한 정답률을 보여 위양성률이 대폭 감소하였다.

요화학검사에서 9종의 검사항목에서 leukocytes를 제외하고 장비 간 결과차이를 보이지 않았다. Beckman 장비에서 leukocytes 양성인 검체를 음성으로 판독하였다. 요화학검사의 정도관리 검체는 phosphate buffered saline에 양성 물질을 첨가하여 제조한 것이다. Leukocytes 양성 물질은 공개되지 않아 알 수 없지만, 기질에 의한 간섭현상으로 음성 결과를 보이는 것으로 생각되었다. 향후 기질에 의한 간섭현상을 방지할 수 있는 정도관리물질을 사용하는 것으로 개선할 필요성이 있다.

요침사 신빙도조사에서는 낮은 정답률을 기록하였는데 transitional epithelial cell을 monocyte 혹은 macrophage로 판정하였다. Fig. 1에서 관찰된 바와 같이 다핵세포를 보여 오해할 수 있으나 결석증이나 카세터를 삽관한 환자에서는 종종 다핵을 보이는 transitional epithelial cell을 볼 수 있다[2]. Sulfonamide 결정체는 sulphonamide 복용 환자나 화상 치료제로 쓰이는 sliver sulfadiazine 사용 시 나타나며[3], calcium oxalate 결정체는 비정형 형태가 출제되어 매우 낮은 정답률을 보였다. Calcium oxalate 결정체는 소변에서 가장 흔한 결정체이며 비정형 형태도 자주 나타나므로[4,5] 이에 대한 주의가 필요하다.

Figure 1.

Images of urine sediments (with arrow) for the external quality assessment. (A) ZCUI-16-01 sulfadiazine crystal (original magnification ×400). (B) CUI-16-02 transitional epithelial cell (original magnification ×200). (C) CUI-16-03 white blood cell count cast (original magnification ×100). (D) CUI-16-04 calcium oxalate crystal (original magnification ×400).


FOB 정성검사에서 2015년에는 전 시약에서 음성 검체를 양성으로 판독하여 오답률이 89.0%에 달하여 문제점으로 부각되었다. 이를 위하여 국내 시판되는 주요 FOB 정성검사 시약을 대상으로 환자 검체를 사용하여 성능검사를 시행하여 11 ng/mL 이상일 때 14.3%-57.1%의 양성률을 보였다. 정성시약의 FOB 검출 민감도는 20 ng/mL 이상으로 알려져 있다[6]. 정성시약의 과도한 민감도를 낮추기 위하여 국내 FOB 시약회사들에게 민감도 조정을 요청하였고 2016년에 2회에 걸쳐 FOB 음성인 검체로 신빙도조사사업을 시행한 결과 모두 90% 이상의 정답률을 보였다. 일단 신빙도조사 성적에서는 위양성 문제가 해결된 것으로 보이나 시판되는 FOB 시약을 사용하여 민감도 개선 여부를 확인할 필요성이 있다.

대변잠혈 정량검사에서 Alfresa는 저농도 검체에서는 높게, 중등 및 고농도 검체에서는 낮게 측정하였다. FOB 정도관리 검체는 강력분 밀가루에 혈색소 분말을 첨가하여 제조한 것이다. 검체 기질에 따른 영향을 배제할 수는 없으나, 장비에 따른 결과 차이는 다른 연구자들에 의해서도 보고되었다[7]. FOB 정량검사는 측정장비에 따라서 사용되는 대변 양이 달라서 ng/mL의 단위로 보고하면 주입되는 대변 양으로 인한 농도차이를 보일 수 있다. 향후 FOB의 또 다른 보고단위인 μg/g stool을[8] 도입하여 병행하여 사용함으로써 이 문제를 해결하고자 한다.

  1. Jeon CH, Lee AJ. Urinalysis and Routine Microscopy Subcommittee, Korean Association of External Quality Assessment Service. Annual report on the external quality assessment scheme for urinalysis and faecal occult blood testing in Korea (2015). J Lab Med Qual Assur 2016;38:120-8.
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  2. Itoh K, Miyachi H, Asai S, Nozaki T. Atlas of urinary sediment. Kobe: Sysmex Corporation, 2014.
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  4. McPherson RA, Pincus MR. Henry's clinical diagnosis and management by laboratory methods. 23rd ed. St. Louis (MO): Elsevier, 2017:461-71.
  5. Mundt LA, Shanahan K. Graff's textbook of urinalysis and body fluids. 3rd ed. Philadelphia (PA): Wolters Kluwer, 2016.
  6. Guittet L, Bouvier V, Mariotte N, Vallee JP, Levillain R, Tichet J, et al. Performance of immunochemical faecal occult blood test in colorectal cancer screening in average-risk population according to positivity threshold and number of samples. Int J Cancer 2009;125:1127-33.
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