본 연구는 국내 당뇨병 환자를 대상으로 당뇨병성 발궤양의 위험요인을 규명하고 이에 기반한 당뇨병성 발궤양 발생 예측모형과 노모그램을 개발한 후 새로운 대상자에게 예측모형을 적용하여 실행도를 평가하고자 시도하였다.

연구 결과, 당뇨병성 발궤양 위험요인으로 발궤양/절단 과거력, 말초혈관질환, 말초신경병증, 현재 흡연, 만성신질환 등 다섯 가지 위험요인이 확인되었다. 발궤양/절단 과거력, 말초혈관질환 및 말초신경병증은 ADA [10], IWGDF [11], National Institute for Health and Care Excellence (NICE) [4], Scottish Intercollegiate Guidelines Network (SIGN) [35] 등이 제시한 당뇨병성 발궤양 위험분류체계에서 발궤양 위험수준을 결정하는 주요 위험요인일 뿐만 아니라 각 요인의 위험수준 또한 본 연구 결과와 동일한 순서로 분류되고 있어 본 연구가 기존의 근거를 지지함을 시사한다. 현재 흡연의 경우 선행 체계적 문헌고찰 연구에서 각 연구마다 당뇨병성 발궤양 발생과의 연관성이 상이하게 나타났으며[13] 당뇨병성 발궤양 발생과 복합적 상관관계를 가지는 것으로 평가[12]되는 등 연구 결과가 일관되지 않았다. 그러나 흡연이 다양한 혈관질환 발생의 위험요인으로 알려져 있고[35], 여러 연구[13, 23, 36]에서 당뇨병성 발궤양 관련요인으로 고려되고 있음을 감안할 때 본 연구에서 유의한 연관성을 보인 것은 의미가 있다. 만성신질환은 선행연구[13]에서 당뇨병성 발궤양의 유의한 위험요인으로 확인되었으며, NICE [4] 지침에서는 신대체요법을 발궤양 발생의 고위험군으로 분류하는 기준으로 사용하고 있어 본 연구는 이러한 선행연구 결과를 지지하였다. 그러나 만성신질환과 관련하여 연구에 따라 신증(nephropathy) [14, 36], 단백뇨 또는 알부민뇨[14, 37], 사구체 여과율 감소[14, 22] 등 다양한 변수가 분석되어 서로 다른 결과가 나타나는 문제점이 있어 만성신질환의 판단기준과 당뇨병성 발궤양 발생 간의 관계에 대한 추후 연구가 지속될 필요가 있다.

당뇨병 유병기간과 당화혈색소는 선행연구에서 당뇨병성 발궤양과 관련하여 가장 흔히 측정된 변수이지만 다변량 분석 시 유의한 결과를 보고한 연구는 드물었으며[13] 본 연구에서도 최종예측모형에 포함되지 않았다. 당뇨병 유병기간의 경우 호주, 중국, 국내 등에서 수행된 전향적 코호트 연구들에서도 이변량 분석 결과는 유의한 상관관계를 보였으나 다변량 분석 결과는 그렇지 않아[14, 23, 36] 본 연구 결과와 동일하였다. 그 원인으로는 다변량 분석에 투입된 변수들 간 상호작용이 일어난 것으로 추측해볼 수 있다. 당화혈색소는 측정 시기에 따라 결과에 차이가 있었으며 연구 시작 시점[23] 또는 연구 시작 1년 후[36]에 발궤양군과 비궤양군 간의 당화혈색소 값을 비교하였을 때에는 통계적으로 유의하지 않았으나 최소 19.4개월부터 최대 17년까지 장기간의 결과를 비교하였을 때에는 높은 당화혈색소 값이 당뇨병성 발궤양에 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다[14, 23, 29]. 그러므로 당화혈색소와 당뇨병성 발궤양의 보다 명확한 상관관계를 확인하기 위해서는 장기간의 전향적 코호트 연구를 수행해야 할 것으로 생각된다.

본 연구에서 당뇨병성 발궤양 예측모형은 로짓모형을 통해 구축하였으며 발궤양 발생 위험을 쉽게 계산할 수 있도록 노모그램도 함께 작성하고 이들의 실행도를 평가하였다. 발궤양 예측모형의 일치도 평가 결과, 발궤양 발생 예측모형, 노모그램으로 예측된 발생확률, 실제 관찰된 발생확률이 일치하였으며 매우 높은 상관성을 보였다. C-통계량으로 확인한 판별도는 발궤양 예측모형과 노모그램에서 일치하였고 개발표본과 검증표본에서 모두 10회 중 적어도 9번 이상에서 발궤양 발생 여부를 올바르게 판별해낼 수 있는 것으로 나타나 매우 우수한 판별도를 보임을 알 수 있다[33, 34]. 당뇨병성 발궤양 예측모형을 보고한 선행연구의 C-통계량이 .72~.87 [12] 또는 .88 [38]로 보고되고 있음을 감안할 때 본 연구에서 구축한 노모그램의 판별도가 매우 우수함을 알 수 있다.

예측모형이나 노모그램에서 사건 발생과 비발생을 판단하기 위한 최적의 절단점을 선정하는 것은 예측정확도를 높이기 위해 중요하며 민감도, 특이도, 예측도 등 세 가지 타당도 지표를 고려하여 설정한다[39, 40]. 예를 들어, 본 연구에서 절단점을 높게 설정하는 경우 민감도가 낮아져 발궤양 발생이 가능한 대상자를 놓칠 수 있고, 낮게 설정하는 경우 민감도는 높아지나 특이도가 감소하여 발생 가능성이 낮은 대상자가 많이 포함되므로 대상자 관리에 많은 자원이 필요하게 된다. 따라서 민감도와 특이도의 균형을 유지하는 최적의 절단점을 설정하되, 발궤양 발생으로 인한 합병증의 심각성이 큰 경우 특이도에 비해 민감도가 높은 절단점을 설정할 수 있다. 예측도는 예측모형이나 노모그램에서 발궤양이 발생(비발생)할 것으로 예측된 대상자 중 추후 실제로 발궤양이 발생(비발생)할 가능성을 의미한다. 비록 민감도와 특이도가 높다고 하더라도 예측도가 낮은 경우 예측모형이나 노모그램의 유용성이 낮아지게 된다. 이러한 측면을 고려할 때 본 연구에서 발궤양 예측모형에서는 발생확률 20.0%, 노모그램에서는 총점 110점을 최적의 절단점이라고 할 수 있다.

최적 절단점에서 발궤양 예측모형과 노모그램의 민감도, 특이도, 예측도는 개발표본과 검증표본에서 거의 비슷한 결과를 보였으며 이들 간의 미미한 차이는 노모그램에서 각 위험요인에 점수를 할당할 때 생긴 오차에 의한 것으로 생각된다. 예를 들어 현재 흡연은 48점을 할당하였는데, 이 값은 소수점 한 자리에서 반올림한 값으로 실제 값과 미약하지만 차이가 있을 수 있다. 개발표본과 검증표본에서 민감도는 88.5%~92.5%로 발궤양이 있는 대상자 10명 중 8~9명은 발궤양 예측모형 또는 노모그램에서 발궤양 발생군으로 분류됨을 의미하여 비교적 높은 민감도를 보인다고 할 수 있다. 그러나 양성예측도는 66.7%에서 73.4%로 다소 낮게 나타나 발궤양 예측모형이나 노모그램에 의해 발궤양 발생군으로 분류된 10명 중 6~7명에서 실제 발궤양이 있음을 의미한다. 말초혈관질환을 확인하기 위해 선행연구에서는 발 맥박[12, 29, 37], 발목상완지수[12, 29, 36, 41], 간헐성 파행[23, 29, 36] 등을 측정하였으며 발 맥박만이 일관되게 위험요인으로 나타났고 발목상완지수나 간헐성 파행은 연구에 따라 다른 결과를 보였다. 특히 세 가지 요소와 발궤양과의 관계를 동시에 평가하였던 Hurley 등[29]의 연구에서 발 맥박만이 유의한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 발 맥박과 의사 진단을 통해 말초혈관질환을 확인하였으나 다른 요소들을 추가하는 경우 양성예측도를 개선할 수 있는지에 대한 추후 연구도 필요할 것으로 생각된다. 한편 검증표본에서는 특이도와 양성예측도가 감소하면서 옳은 분류율의 감소를 보였으며 이에 따라 검증표본의 최적 절단점으로 발궤양 예측모형에서는 30.0%, 노모그램에서는 130점이 더 적절한 것으로 나타나 개발표본과 차이가 있었다. 비록 본 연구의 개발표본과 검증표본이 통계적으로 유의한 차이를 보일 정도는 아니지만(Supplementary Table 2) 동일한 집단은 아니므로 최적 절단점에서 약간의 차이를 보이는 것으로 생각되며 서로 다른 특성을 가진 다양한 표본을 선정하여 예측모형의 외적 타당도를 평가하는 추후 연구가 필요하다.

발궤양 예측모형과 노모그램이 대상자의 특성에 따라 실행도 결과가 일정한 양상을 보이는지를 평가한 하위집단 분석에서 성별과 유병기간에 관계없이 예측된 발생확률과 실제 발생확률 간에는 일치하는 것으로 나타났으며 판별도 또한 높게 나타났다. 그러나 임상적 유용도에서 여성과 10년 이하의 당뇨병 유병기간을 보이는 대상자가 절단점 20% 또는 110점에서 민감도는 낮고 특이도는 높은 결과를 보여 절단점을 하향 조정할 필요가 있다. 이 두 집단에서는 양성예측도도 55.6%~60.5%로 발궤양 예측모형이나 노모그램에서 발궤양 발생군으로 분류된 10명 중 실제 발궤양이 발생하는 대상자는 5~6명임을 의미한다. 이처럼 낮은 양성예측도는 이 집단에서의 낮은 발궤양 유병률과 관련이 있을 것으로 생각한다. 예측도는 민감도, 특이도와 질병의 유병률에 의해 영향을 받으며 유병률이 높은 경우 양성예측도는 증가하고 음성예측도는 감소하는 양상을 보인다[39]. 본 연구에서 남성의 발궤양 유병률은 44.8% (86/192)인 반면 여성은 17.1% (32/187)이며, 10년 이하 유병기간을 보이는 대상자의 발궤양 유병률은 18.6% (27/145)로 유병기간이 10년 초과인 두 집단의 유병률 33.0%와 61.2%에 비해 낮았다. 만약 낮은 양성예측도를 보이는 대상자에게 절단점을 하향 조정하는 경우 민감도는 증가하는 반면 양성예측도는 더욱 감소하게 되어 발궤양 발생군으로 분류되지만 실제 발궤양 발생은 없는 대상자가 증가하게 된다. 이러한 상황에서 간호사가 더 많은 대상자에게 발 관리 교육을 제공해야 하는 업무 부담은 있으나 대상자에게 미칠 위해성은 거의 없음을 고려할 때 여성이나 10년 이하의 당뇨병 유병기간을 보이는 대상자의 경우 절단점을 가능한 하향 조정하여 적용하는 것이 권장된다.

본 연구에서 개발된 당뇨병성 발궤양 발생 노모그램은 임상 현장에서 간호사가 신속하고 간편하게 당뇨병성 발궤양의 주요 위험요인을 확인하고 위험수준을 선별하도록 돕는 데 활용될 수 있다. 간호사는 당뇨병 환자의 정기적 신체검진 또는 교육 시 간단한 면담과 발 검진을 실시하여 본 연구에서 규명된 말초혈관질환, 말초신경병증, 발궤양 또는 절단 과거력, 현재 흡연, 만성신질환 등 다섯 가지 요인에 대해 확인하고 정기적인 검진의 필요성에 대해 교육해야 할 것이다. 또한 그 결과를 본 연구의 노모그램에 대입하여 당뇨병성 발궤양 발생 위험 여부를 선별할 수 있으며, 확인된 발궤양 위험 대상자들을 발 전문의에게 의뢰하거나 적절한 교육 프로그램을 개발하고 이에 연계함으로써 발궤양 예방에 기여할 수 있다. 추가로 노모그램을 전자의무기록 시스템에 구현하여 환자별 각 위험요인에 대한 사정 결과를 ‘예’, ‘아니오’ 형태로 입력하면 발궤양 위험 여부가 자동적으로 도출되는 형태로 프로그램화할 경우 당뇨병성 발궤양 위험 선별을 보다 편리하게 수행할 수 있을 것이다.

본 연구는 국내 당뇨병 환자를 대상으로 발궤양 발생에 영향을 미치는 주요 위험요인을 규명하고 발궤양 발생 예측모형과 노모그램을 개발한 연구이다. 본 연구자는 당뇨병성 발궤양 관련 변수들을 측정하는 방법으로 간호사가 독립적으로 수행 가능한 표준화된 발 검진 도구, 대상자와의 면담 및 의무기록을 사용하였으며 이를 통해 당뇨병성 발궤양의 위험요인을 규명하고 타당도가 양호한 예측모형과 노모그램을 개발하였다. 이러한 연구 방법과 결과는 당뇨병성 발궤양 고위험군을 선별하게 해줌으로써 가능한 조기에 적극적인 중재로 연결할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 특히 본 연구에서는 실행도 지표를 통해 최적의 절단점을 제시하였으며 하위집단분석을 통해 여성과 10년 이하의 유병기간을 보이는 대상자에서 절단점의 하향조정이 필요함을 확인하였다.

그러나 본 연구에는 다음의 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 후향적 조사연구라는 연구 설계의 특성상 회상의 오류가 발생하였을 가능성이 있다. 특히 일부 대상자의 경우 당뇨병성 발궤양 발생 이후부터 해당 병원을 방문하기 시작하였거나 일부 질환에 대해 타 병원에서 진료를 받는 등의 사유로 의무기록과 대조할 수 없어 대상자의 진술에 의존하였다. 본 연구에서는 이를 최소화하기 위해 대상자와의 면담 내용과 의무기록을 대조하여 정확한 자료를 찾고자 노력하였으며 대부분의 자료는 의무기록 재확인을 통해 수집되었다. 둘째, 본 연구는 주로 3차 의료기관에서 모집한 제2형 당뇨병 환자들을 대상으로 수행됨에 따라 1, 2차 의료기관의 대상자까지 일반화하는 데 제한이 있다. 이를 보완하기 위해 연구 수행과정에서 2차 의료기관 1개를 포함한 다기관 연구를 수행하였으나 연구 기간 내 대부분의 대상자가 3차 의료기관에서 모집됨으로 인해 대상자의 특성이 편중되었을 가능성이 있다. 추후 다양한 의료기관과 제1형 당뇨병 환자들을 포함한 반복 연구가 필요하다. 셋째, 본 연구에서 조사한 변수들이 당뇨병성 발궤양의 최초 발생과 재발에 모두 해당되는 것으로 알려져 있지만 각 변수들이 최초 발생과 재발에 미치는 영향의 크기는 다를 수 있고 타 변수의 영향을 통제하였을 때 실제 유의한 변수의 종류 또한 다를 수 있다. 예를 들어, 본 연구에서 의료인으로부터 발 관리 교육을 받은 경험은 사례군에서 더 높았는데 이는 본 연구의 사례군에 발궤양 최초 발생보다는 재발 대상자가 많이 포함되었기 때문으로 면담 시 발궤양 재발 대상자의 상당수는 그들의 발궤양 최초 발생 이후에 발 관리 교육을 받았음이 확인되었다. 따라서 당뇨병성 발궤양의 최초 발생과 재발의 위험요인을 구분하여 예측모형을 개발하는 연구가 필요하다. 넷째, 이상지질혈증은 대조군에 비해 사례군에서 높은 비율을 보였으며 선행연구[36]로부터 기대되는 결과와 반대의 결과를 보여 다변량 분석에서 제외되었다. Al-Rubeaan 등[42]의 연구에서도 당뇨병성 발질환이 있는 집단에서 고지질혈증의 빈도가 더 낮았는데, 이는 발 질환이 있는 대상자의 절대다수가 조사 시점에 이미 약물치료를 시작하였기 때문으로 보고 있다. 따라서 추후 연구에서는 동반질환에 대한 약물치료 등의 추가적인 정보를 수집함으로써 결과해석에 도움을 얻을 수 있을 것이다. 마지막으로 노모그램은 시간에 따라 결과가 일정하게 유지된다는 것을 가정하는데 시간의 경과에 따라 당뇨병성 발궤양 발생률에 변화가 생기는 경우 본 연구에서 작성한 노모그램의 실행도가 감소할 수 있으므로 대상자의 변화를 반영한 새로운 노모그램이 요구된다[19].

본 연구에서는 3차 종합병원에 내원하는 당뇨병 환자로부터 발궤양 또는 절단 과거력, 말초혈관질환, 말초신경병증, 현재 흡연, 만성신질환 등 다섯 가지 위험요인으로 구성된 당뇨병성 발궤양 예측모형과 노모그램을 구축하였고 일치도, 판별도와 임상적 유용도 등 실행도가 양호한 것으로 확인되었다. 따라서 의료기관 또는 지역사회의 간호현장에서는 이 노모그램을 활용하여 당뇨병 환자 대상의 발궤양 위험도를 주기적으로 평가하고 고위험 대상자를 선별함으로써 적극적인 간호중재를 수행할 수 있을 것이다. 또한 노모그램은 각 대상자의 위험도를 시각적으로 제시해주므로 당뇨병성 발궤양 예방을 위한 교육 시에도 효과적인 도구로 활용될 수 있다. 추가로 본 연구에서 개발한 발궤양 예측모형과 노모그램은 발궤양 유병률, 대상자의 특성 등에 따라 실행도가 달라질 수 있으므로 다양한 당뇨병 환자를 대상으로 하는 외적 타당도 연구를 실시하기를 제언한다.

Supplementary data to this article can be found online at https://doi.org/10.4040/jkan.20257

Supplementary Table 1

Subgroup Analysis of Performance of a Diabetic Foot Ulceration Prediction Model and a Proposed Nomogram (N = 379)

Supplementary Table 2

Comparison of Characteristics between Training and Test Sample (N = 379)