Technical evaluation of a simple and rapid solid-phase radioimmunoassay for serum Free Triiodothyronine (FT3) levels

Abstract

The determination of serum Free T3 (FT3) is clinically useful for the diagnosis, treatment and follow up of thyroid diseases in pregnancies, newborn babies, oral contraceptive and estrogen therapy because it is unaffected by variations concentrations of thyroid hormone binding proteins (TBG). The FT3 will reflect the patient's actual thyroid status more reliably than the total T3 concentrations. The aim of the study was to modify the FT3 assay method of solid-phase RIA (DPC) in order to decrease incubation time, volume of serum specimen and radioactive waste. Performance characteristics of the new method were evaluated. Analytical sensitivity was 0.195 pg/ml. Good coefficients of variation (%CV) of both intra - assay and inter-assay precision of QC low, medium and high FT3 concentration were less than 7.6%. The assay accuracy test was 92.8-111.0%. The end of run effect was found to be less than 102 assay tubes. The correlation coefficient (r) of serum FT3 results between modified and gold standard method was 0.955, y = 0.875x, p = 0.000. Discriminations between euthyroid patients and patients with hypothyroid (95%CI, 1.44 to 1.75), and hyperthyroid (95%CI, -9.66 to - 6.00) were obtained. The sensitivity, specificity, accuracy, PPV and NPV for clinical diagnosis were 88.5%, 97.9%, 93.0%, 97.9% and 88.8%, respectively. The modified method for serum FT3 would be useful for diagnosis of thyroid disease in the patients with abnormal TBG. Furthermore, the volume of serum specimens and 125I-T3 were reduced from 100 ul to 50 ul and 1000 ul to 500 ul, respectively. The turn around time was improved from 3.5 hours to 1 hour. Cost of the test was cheaper (106 Baht/case) than the gold standard (278 Baht/case). Finally, the radioactive waste was reduced to one half.

การหาปริมาณฟรีที3 (FT3) มีประโยชน์ต่อการตรวจวินิจฉัย การรักษา และติดตามผลการรักษาโรคไทรอยด์ในหญิงตั้งครรภ์ เด็กแรกเกิด ผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาด้วยฮอร์โมนเอสโตรเจน และยาคุมกำเนิด เนื่องจากระดับของโปรตีนในซีรัมผู้ป่วยที่จับกับไทรอยด์ฮอร์โมน (TBG) จะไม่มีผลกระทบต่อฟรีที 3 จึงสามารถบอกสภาวะของต่อมไทรอยด์ได้ดีกว่า ทอทอลที 3 (TT3) วัตถุประสงค์ของการศึกษาในครั้งนี้ เพื่อปรับปรุงวิธีการตรวจหาระดับของ ฟรีที3 ด้วยวิธี โสลิด - เฟส อาร์ไอเอ โดยใช้ kit ของ DPC การลดปริมาณสารรังสี (125I-T3) และ ปริมาตรของซีรัมผู้ป่วยที่ใช้ในการแอสเสย์ นอกจากจะทำให้ปฏิกิริยาถึงจุดสมดุลรวดเร็วขึ้นแล้วยังช่วยให้เวลาที่ใช้ในการตรวจลดลง และมีขยะรังสีในสิ่งแวดล้อมน้อยลงอีกด้วย จากการประเมินผล performance characteristic ของวิธีใหม่ พบว่า ความไวของแอสเสย์ (sensitivity)มีค่าเท่ากับ 0.195 pg/ml ความแม่นยำ (Precision) ของ intra-assay และ inter-assay มีค่า สัมประสิทธิ์ความแปรปรวน (%CV) ของ QC low, medium และ high น้อยกว่า 7.6% ความถูกต้องของแอสเสย์ (Accuracy) มีค่าอยู่ระหว่าง 92.8 - 111% และในแต่ละครั้งของการแอสเสย์ สามารถทำการทดลองได้อย่างถูกต้องถึง 102 หลอด ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (Correlation coefficient, r) ระหว่าง วิธีที่ได้ดัดแปลง กับวิธีอ้างอิง (Gold standard) มีค่าเท่ากับ 0.955 (y = 0.875x, P = 0.000) นอกจากนี้ยังพบว่าสามารถแยกผู้ป่วย ภาวะฮัยโปไทรอยด์ ออกจากคนปกติ (95%CI, 1.44 ถึง 1.75) และแยกคนปกติออกจากผู้ป่วยภาวะฮัยเปอร์ไทรอยด์ (95%CI, -9.66 ถึง -6.00) ในการวินิจฉัยทางคลินิก พบว่ามีความไว (sensitivity) ความจำเพาะ (specificity) ความถูกต้อง (Accuracy) ความสามารถในการทำนายโรคถ้าผลของการทดสอบเป็นบวก (PPV) และ ความสามารถในการทำนายโรคถ้าผลของการทดสอบเป็นลบ (NPV) เท่ากับ 88.5%, 97.9%, 93.0%, 97.9% และ 88.8% ตามลำดับ การหาระดับ FT3 ในซีรัมด้วยวิธีที่ได้ดัดแปลงนอกจากจะมีประโยชน์ในการตรวจวินิจฉัยในผู้ป่วยโรคต่อมไทรอยด์ในผู้ป่วยต่างๆ ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ยังสามารถลดปริมาตรของซีรัมผู้ป่วย และ 1251-T3 จาก 100 เป็น 50และ 1000 เป็น 500 ไมโครลิตร ตามลำดับ ทำให้ได้รับผลการตรวจเร็วขึ้นจาก 3.5 เป็น 1 ชั่วโมง ค่า cost ลดลง 2.6 เท่า จาก 278 เป็น 106 บาท ต่อราย และเป็นวิธีที่ช่วยให้ขยะรังสีลดลงครึ่งหนึ่ง