Comparison of Batch Assay and Random Assay Using Automatic Dispenser in Radioimmunoassay

핵의학 체외 검사에서 자동분주기를 이용한 Random Assay 가능성평가

  • Moon, Seung-Hwan (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University college of Medicine) ;
  • Lee, Ho-Young (Department of Nuclear Medicine, Seoul Metropolitan Government Seoul National University Boramae Medical Center) ;
  • Shin, Sun-Young (Department of Nuclear Medicine, Seoul Metropolitan Government Seoul National University Boramae Medical Center) ;
  • Min, Gyeong-Sun (Department of Nuclear Medicine, Seoul Metropolitan Government Seoul National University Boramae Medical Center) ;
  • Lee, Hyun-Joo (Department of Nuclear Medicine, Seoul Metropolitan Government Seoul National University Boramae Medical Center) ;
  • Jang, Su-Jin (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University college of Medicine) ;
  • Kang, Ji-Yeon (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University college of Medicine) ;
  • Lee, Dong-Soo (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University college of Medicine) ;
  • Chung, June-Key (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University college of Medicine) ;
  • Lee, Myung-Chul (Department of Nuclear Medicine, Seoul National University college of Medicine)
  • 문승환 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 이호영 (서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원 핵의학과) ;
  • 신선영 (서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원 핵의학과) ;
  • 민경선 (서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원 핵의학과) ;
  • 이현주 (서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원 핵의학과) ;
  • 장수진 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 강지연 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 이동수 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 정준기 (서울대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 이명철 (서울대학교 의과대학 핵의학교실)
  • Published : 2009.08.30

Abstract

Purpose: Radioimmunoassay (RIA) was usually performed by the batch assay. To improve the efficiency of RIA without increase of the cost and time, random assay could be a choice. We investigated the possibility of the random assay using automatic dispenser by assessing the agreement between batch assay and random assay. Materials and Methods: The experiments were performed with four items; Triiodothyronine (T3), free thyroxine (fT4), Prostate specific antigen (PSA), Carcinoembryonic antigen (CEA). In each item, the sera of twenty patients, the standard, and the control samples were used. The measurements were done 4 times with 3 hour time intervals by random assay and batch assay. The coefficient of variation (CV) of the standard samples and patients' data in T3, fT4, PSA, and CEA were assessed. ICC (Intraclass correlation coefficient) and coefficient of correlation were measured to assessing the agreement between two methods. Results: The CVs (%) of T3, fT4, PSA, and CEA measured by batch assay were 3.2$\pm$1.7%, 3.9$\pm$2.1%, 7.1$\pm$6.2%, 11.2$\pm$7.2%. The CVs by random assay were 2.1$\pm$1.7%, 4.8$\pm$3.1%, 3.6$\pm$4.8%, and 7.4$\pm$6.2%. The ICC between the batch assay and random assay were 0.9968 (T3), 0.9973 (fT4), 0.9996 (PSA), and 0.9901 (CEA). The coefficient of correlation between the batch assay and random assay were 0.9924(T3), 0.9974 (fT4), 0.9994 (PSA), and 0.9989 (CEA) (p<0.05). Conclusion: The results of random assay showed strong agreement with the batch assay in a day. These results suggest that random assay using automatic dispenser could be used in radioimmunoassay.

목적: 방사면역측정법 및 면역방사계수법은 매 실험마다 표준용액을 넣고 표준곡선에 대비하여 결과를 산출하는 batch assay가 일반화되어 있다. 비용과 시간에 대한 효율성을 증가 시키기 위해서는 선행 표준 곡선을 이용하여 검사를 진행하는 random assay의 적용이 요구된다. 방사면역측정법 및 면역방사계수법에서 자동분주기를 이용한 random assay적용 가능성을 평가 하기 위해 본 연구를 수행하였다. 대상 및 방법: Triiodothyronine (T3), free thyroxine (fT4), Prostate specific antigen (PSA), Carcinoembryonic antigen (CEA) 4가지 항목을 대상으로 하였으며 각 검사별 20명의 환자 검체를 이용하였다. 각 검사 항목별로 표준곡선을 얻기 위해 3시간 간격으로 4회 측정한 표준용액의 분당계수값(counter per minute, cpm)을 측정하였다. 이를 Friedman test를 이용하여 비교하여 검사시 마다 얻는 표준 곡선간의 차이를 평가하였다. 각 검사별 저, 중, 고농도의 대조 용액을 이용하여 5회 측정하고 이를 Friedman test를 이용하여 비교하여 측정 내 정밀도를 평가하였다. 각 검사별 저, 중, 고농도의 대조용액을 batch assay와 자동분주기를 이용한 random assay로 3시간 간격으로 각각 4회 측정하였다. 측정값을 바탕으로 평균, 표준 편차, 변이계수를 구하고 Wilcoxon test를 이용하여 비교하여 assay 방법에 따른 차이를 비교하였다. 두 assay간에 일치도(agreement)를 평가하기 위해 두 assay의 측정값 사이에 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient, ICC)와 상관계수를 계산하였다. 결과: 모든 검사항목에서 표준 용액의 분당계수값은 측정 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. T3, fT4, PSA, CEA 검사항목마다 측정한 저, 중, 고농도별 측정 내 변이계수는 T3(3.6%, 2.6%, 0.9%), fT4(4.5%, 1.1%. 1.3%), PSA(3.9%, 3.1%, 1.2%), CEA(5.0%, 4.8%, 7.6%)였다. 검사 항목별 측정방법에 따른 대조 용액을 이용한 표준 곡선의 측정 간 정밀도 평가에서 두 검사 방법간에 유의한 차이가 없었다. 각 검사항목별로 20명의 환자 검체에서 측정한 측정 간 변이계수(inter-assay precision)의 평균과 표준편차 값은 batch assay로 시행했을 때 각각 3.2$\pm$1.7%, 3.9$\pm$2.1%. 7.1$\pm$6.2%, 11.2$\pm$7.2%였고 random assay로 측정하였을 때는 2.7$\pm$1.7%, 4.8$\pm$3.1%, 3.6$\pm$4.8%, 7.4$\pm$6.2였다. Batch assay와 random assay는 서로 높은 일치도를 보였다. 측정한 급내상관계수(Intraclass correlation coefficient)는 T3, fT4, PSA, CEA 각각 0.9968, 0.9973. 0.9996, 0.9901였다. Batch assay로 측정한 값과 자등분주기를 이용한 random assay로 측정한 값 사이에 상관 계수(R$^2$)는 T3, fT4, PSA, CEA 각각 0.9924, 0.9974, 0.9994, 0.9989(p<0.005)로 모두 강한 상관관계를 보였다. 결론: T3, fT4, PSA, CEA 4가지 항목의 방사면역측정 법 (Radioimmunoassay)에서 기존의 batch assay와 자동분주기를 이용한 random assay간에 일치도와 상관성이 높았다. 결론적으로 자동분주기를 이용한 random assay를 방사면역측정법 및 면역방사계수법에 적절히 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

Keywords

References

  1. Goldsmith SJ. Radioimmunoassay: review of basic principles. Semin Nucl Med 1975;5:125-52 https://doi.org/10.1016/S0001-2998(75)80028-6
  2. Edward R. Immunoassay. An introduction. London: William Heinemann; 1985. p. 3
  3. Premachandra BN. A simple and rapid radioimmunoassay of triiodothyronine in unextracted serum. J Nucl Med 1976;17:411-6
  4. Premachandra BN, Ibrahim II. A simple and rapid thyroxine radioimmunoassy (T4-RIA) in unextracted human serum; a comparison of T4-RIA and T4 displacement assay, T4 (D), in normal and pathologic sera. Clin Chim Acta 1976;70:43-60 https://doi.org/10.1016/0009-8981(76)90004-8
  5. Lindstedt G, Jacobsson A, Lundberg PA, Hedelin H, Pettersson S, Unsgaard B. Determination of prostate-specific antigen in serum by Immunoradiometric assay. Clin Chem 1990;36:53-8
  6. Peters J, Schmidt-Gayk H, Peters B, Armbruster FP, Quentmeier A, Mathias D. Immunoradiometric assay of carcinoembryonic antigen with use of avidin-biotin labelling. Clin Chem 1989;35:573-6
  7. 유선희, 임수연, 최재철, 천준홍, 문형호, 정윤영. Previous and Template standard curve 에 의한 결과 산출과 실제 측정치와의 비교분석. Korean J Nucl Med Technol 1999;4:98-106
  8. Bland JM, Altman, DG. Statistical methods for assessing agreement between two pairs of clinical measurement. Lancet 1986;1:307-10
  9. Altman DG, Bland JM. Measurement in medicine: the analysis of method comparision studies. Statistician 1983;32:307-17 https://doi.org/10.2307/2987937
  10. 김성훈. 방사선의 의료적 이용 – 해의학의 현황. 동위원소회보 2003;18:28-35
  11. Bolton AE, Hunter WM. Radioimmunoassay and related method In: Weir DM, Herzenberg LA, Black-well, editors. Handbook of experimental immunology. vol. 1, Immunochemistry. 4th ed. Oxford: Blackwell; 1986. p. 26
  12. Chard T. An introduction to immunoassay and related techniques. In: Burdon RH, van Knippedberg PH, editors. Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology 3rd ed. Amsterdam: Elsevier; 1987. p.1-236
  13. Won KS, Ryu JS, Moon DH, Lee HK. The evaluation of domestic immunoradiometric assay kit for alpha-fetoprotein. Korean J Nucl Med 2000;34:353-9
  14. Sturgeon C, Dati F. Quality requirements and control: EGTM recommendations. Anticancer Res 1999;19:2791-4