▢ 연구배경 및 목적

수술의 질 향상 및 합병증 감소를 위해 정확한 수술 후 합병증 및 관련 요인에 대한 자료 수집을 통한 평가와 피드백이 필수적이다. 병원의 후향적 의무기록 자료 및 정부 주도의 청구 자료는 자료 수집의 목적이 달라 데이터의 타당도가 저하가 우려되며 환자의 위험도를 보정할 수 있는 충분한 변수를 포함하고 있지 못하기 때문에 수술의 성과 평가를 위한 자료로 활용하기에는 부족한 측면이 있다. 이에 본 연구는 우리나라 다빈도 수술 중 하나인 담낭절제술을 대상으로 한국형 담낭절제술 후 합병증 발생 위험도 예측 모델을 개발하여 그 실행가능성을 검토하고, 향후 다른 수술에 적용할 수 있는 한국형 수술 질 향상 프로그램 기획의 근거자료로 활용하고자 시도되었으며 세부 목표는 다음과 같다.

● 우리나라에서 담낭절제술 후 합병증 발생 위험도 예측 모델 개발을 위한 전향적 레지스트리 구축의 실행가능성을 확인한다. 

● 담낭절제술 후 합병증 발생 위험도 예측 모델 개발을 위한 자료원을 구축한다.

● 담낭절제술 후 합병증 발생 위험도 예측기를 개발한다. 

▢ 연구 방법

본 연구는 다기관 전향적 관찰연구로 

한국간담췌외과학회를 통해 모집된 18개 의료기관의 의무기록 자료를 통해 2016년 10월~2017년 3월까지 담낭에서 발생한 담낭염과 담석용종으로 내원한 수술 예정인 환자 3,002명을 등록하여 수술 후 2~6주까지 추적관찰을 통한 전향적 코호트를 구축하였다. 이를 위하여 증례기록지와 자료입력지침서를 개발하였으며, 이를 웹기반 시스템으로 구현하였다. 자료의 접근에 대한 권한을 구분하고 참여의료기관과 의료진을 식별할 수 없는 대체코드를 활용하여 정보를 보안하였다. 자료수집 참여의료기관과 한국보건의료연구원의 IRB 승인을 획득하였으며, 참여기관의 연구자 및 임상자료검토자 교육을 실시하고 환자입적 후에 임상자료 검토 모니터링을 통해 자료의 질을 관리하였다. 모형적합은 담도손상, 수술창상감염, 수술부위 

합병증, 배뇨장애, 전신장애, 전체 합병증, 수술 후 지연된 퇴원, 예기지 못한 재입원, 요양의료기관 이송, 의료이용증가에 대해 이루어졌다. 자료의 분석은 합병증에 대한 기술통계와 함께 훈련표본과 시험표본으로 구분하여 진행하였다. 성과변수 별 단변량 로지스틱 회귀분석을 통해 후보 공변량을 선정하고 다변량 로지스틱 회귀분석을 통한 합병증 예측 모델을 개발하였다. 예측력 향상을 위해 벌점 회귀모형인 능형(Ridge)/LASSO(least absolute shrinkage and selection operator) 로지스틱 회귀모형을 최종 예측모형으로 활용하였다. 

최종 적합모형을 기준으로 임계값에 따른 민감도, 특이도 및 AUC값을 확인하여 최적의 AUC에서의 임계값을 최적임계값으로 선정하였다. 분석에는 통계 프로그램 R 3.4.1을 사용하였으며, R 프로그램 패키지 “penalized”를 활용하여 모형적합을 수행하였다.

▢ 연구 결과

담도손상의 발생 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.01 이상인 경우로 이 때의 시험표본 일치율은 약 82.0%로 나타났으며, 담도손상의 합병증 발생 위험도는 수술 난이도에 의해 다르게 나타날 수 있으며, 미리지 증후군 유무, 담낭 주위의 담즙 또는 농양이 있는 경우가 담도손상 발생 위험도에 영향을 주는 수술 난이도 변수로 선정되었으며, 미리지 증후군이 있거나 담낭 주위의 담즙 또는 농양이 있는 경우 담도손상 합병증 발생 위험도가 높아짐을 예측할 수 있었다. 

수술부위 합병증의 발생 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.027 이상인 경우로 이  때의 시험표본 일치율은 약 60.4%로 나타났으며, 고혈압이 있거나, 수술 전 영상의학적 진단에서의 총 담관 담석이 진단되어 결석을 제거한 경우, 미리지 증후군이 있거나 육안적 간경화로 보이는 경우, 유착이 있는 경우 또는 담낭 주위의 담즙 또는 농양이 있는 경우 수술부위 합병증 발생 위험도가 높아짐을 예측할 수 있었다. 

배뇨장애 발생 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.012 이상인 경우로 이 때의 시험표본 일치율은 약 74.8%로 나타났으며 성별이 여성이거나, 연령이 65세 이상이거나, 수술 전 담도내시경을 통한 총담관담석이 진단되어 결석을 제거한 경우, 담낭 주위의 담즙 또는 농양이 있는 경우 배뇨장애의 위험도가 높아짐을 예측할 수 있었다. 

전신합병증 발생 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.025 이상인 경우로 이 때의 시험표본 일치율은 약 77.5%로 나타났으며, 연령이 65세 이상이거나, 당뇨병이 있거나 수술 전 담도내시경을 통한 총담관담석이 진단되어 결석을 제거한 경우, 치료목적의 항생제를 사용하였거나 누공이 있는 경우, 담낭 주위의 담즙 또는 농양이 있는 경우 전신합병증 발생 위험도가 높아짐을 예측할 수 있었다. 

 수술부위 

합병증과 전신합병증의 통합지표인 전체 합병증의 경우, 합병증 발생 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.057 이상인 경우로 이 때의 시험표본 일치율은 약 73.3%로 나타났으며, 여성이거나, 연령이 65세 이상이거나, 당뇨병이 있거나 수술 전 담도내시경을 통한 총담관담석이 진단되어 결석을 제거한 경우, 치료목적의 항생제를 사용한 경우, 담낭이 팽창한 경우, 담낭 주위의 담즙 또는 농양이 있는 경우 전체합병증 발생 위험도가 높아짐을 예측할 수 있었다.  

수술 후 지연된 퇴원 발생 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.097 이상인 경우로 이 때의 시험표본 일치율은 약 83.3%로 나타났으며, 연령이 65세 이상이거나, 흡연을 하거나, 당뇨병이 있거나 만성폐쇄성폐질환이 있는 경우, 응급실을 통하여 입원한 경우, 급성 담낭염이 있는 경우, 치료목적의 항생제를 사용하였거나 ASA 점수가 1점에 비해 2점 또는 3점으로 높거나, 누공이 있는 경우, 육안적 간경화로 보이는 경우 수술 후 지연된 퇴원 위험도가 높아짐을 예측할 수 있었다. 

요양의료기관 이송의 최적 임계 값은 합병증 발생 위험 0.005 이상인 경우로 이 때의 시험표본 일치율은 약 82.7%로 나타났으며, 연령이 65세 이상이거나, 흡연을 하거나, 당뇨병이 있거나 응급실을 통하여 입원한 경우, 만성폐쇄성폐질환이 있는 경우, 수술 전 담도내시경을 통한 총담관담석이 진단되어 결석을 제거한 경우, 급성 담낭염이 있는 경우, 치료목적의 항생제를 사용하였거나 ASA 점수가 2점 또는 3점이거나, 누공이 있는 경우, 육안적 간경화로 보이는 경우 또는 유착이 있는 경우 의료이용증가가 많아짐을 예측할 수 있었다. 개발된 모형을 통해 산출된 예상 합병증 발생률과 각 기관별 실제 합병증 발생률을 비교한 O/E ratio를 각 기관별로 제공하였으며, 합병증 발생을 감소시키기 위한 환자안전활동이 기대된다. 

▢ 결론 및 정책제언

본 연구를 통하여 국내에서 전향적 환자자료 수집을 통한 합병증 발생 위험도 산출의 가능성을 검증하였으며, 참여하는 외과 의사 및 기관의 수술 후 합병증 발생 감소를 위한 자발적 참여 동기를 확인하였다. 향후 합병증 다빈도 수술 등 타 수술에 대한 국가적 수술 질 향상을 위한 자료구축 및 관리가 필요하며 이를 통한 기관의 합병증 발생 감소를 위한 환자안전활동에 대한 확산 및 효과검증연구가 필요하다.

▢ Background and objective

To improve the quality of the surgery and to reduce the surgical complications, evaluation and feedback after the surgery is essential. Reliable and valid data collection is important for this process and the data should be consisted of items focusing on the clinical aspects and risk-adjusted based on model, not for the administrative such as claim data. National surgical quality improvement program, American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program® (ACS NSQIP®), was launched from United States and applied to the English-speaking world. It has been so effective that a hospital has the opportunity to prevent 250–500 complications, save 12–36 lives, and reduce costs by millions of dollars each year on average. However, there is no nationally validated, risk-adjusted, outcomes-based program to measure and improve the quality of surgical care in Korea.

The objectives of this research are to develop the risk-calculator for cholecystectomy complication can be applicable to Korea and to evaluate the feasibility of the operation. 

▢ Method

To develop the risk calculator of cholecystectomy complications applicable to Korea, the 18 multicenter prospective cohort study was conducted. Data was collected through 18 medical institutions from October, 2016 to March, 2017. The cholecystectomy patients were enrolled and follow-up for 2 ~ 6 weeks postoperatively.

The members of the planning committee of Korean Association of HBP Surgery and National Evidence based healthcare Collaborating Agency (NECA) established the protocol of Korean Surgical Quality Improvement Program (KSQIP) with verifying variables of ACS-NSQIP and NCD. The protocol included the information of the demographics, preoperative information, laboratory values, operation finding, general occurrences, postoperative occurrences, and follow-up data. The outcomes indicator for modeling were bile duct injury, surgical complications, dysuria, systemic complications, delayed discharge after surgery, transfer to nursing institutions and increased medical utilization. We developed web-based database system (http://www.ksqip.org/gb) and surgical clinical reviewer of each hospital will fill out the reporting template. 

The analysis of the data is carried out by dividing into training set and test set. We selected the covariates by univariate logistic regression analysis for each outcome index and developed a predictive model for cholecystectomy complications through multivariate logistic regression analysis. In order to improve the predictive level, a logistic regression model was used as the final forecasting model, which is the Ridge / LASSO (the least absolute shrinkage and selection operator). The sensitivity, specificity, and AUC value according to the threshold value were checked based on the final model, and the optimal threshold was selected as the optimized threshold in the optimized AUC. The statistical program R 3.4.1 was used for the analysis and the model fit was performed using the R program package "penalized".

▢ Results

The 43 surgeons from 18 hospitals have decided to participate in the primary prospective study to apply KSQIP to cholecystectomy. The enrolled patients were 3,002 and the patients used for the analysis were 2,514. Surgical difficulties was adjusted after primary model fit additionally. Covariates included in the model for bile duct injury were sex, hypertension, pre-op ERCP for CBD stone, therapeutic antibiotics before surgery. Covariates included in the model for surgical complications were hypertension and pre-op ERCP for CBD stone. Covariates included in the model for dysuria were sex, age, pre-op ERCP for CBD stone. Covariates included in the model for systemic complications were sex, age, diabetes mellitus, pre-op ERCP for CBD stone, therapeutic antibiotics before surgery. Covariates included in the model for delayed discharge after surgery were age, smoking, diabetes mellitus, COPD, acute surgery, acute cholecystitis,  therapeutic antibiotics before surgery, low ASA score. Covariates included in the model for transfer to nursing institutions were age, smoking, diabetes mellitus, COPD, acute surgery, admission via ER, acute cholecystitis. Covariates included in the model for increased medical utilization were age, smoking, diabetes mellitus, admission via ER, COPD, pre-op ERCP for CBD stone, acute cholecystitis, therapeutic antibiotics before surgery,  low ASA score. 

▢ Conclusion

The models for bile duct injury, surgical complications, dysuria, systemic complications, delayed discharge after surgery, transfer to nursing institutions and increased medical utilization were constructed and determined the model fit. 

Through this research, we have verified the possibility of calculating the risk of complications in Korea from collecting prospective patient data, and this results will contribute to improving the quality of cholecystectomy.

요약문 i

Executive Summary iv

Ⅰ. 서론 1

  1. 연구배경 및 필요성 1

  2. 연구목적 7

Ⅱ. 연구방법 8

  1. 증례기록지 및 자료입력지침서 개발 8

  2. 웹기반 증례기록지 및 자료관리시스템 구축 14

  3. 자료수집 참여의료기관 선정 및 IRB 승인 15

  4. 외부연구자 및 임상자료검토자 교육 17

  5. 담낭절제술 조사대상자 등록 및 추적조사 18

  6. 합병증 발생 위험도 예측모델 개발 23

Ⅲ. 연구결과 29

  1. 담낭절제술 합병증 예측모델 연구대상자 29

  2. 합병증 발생 현황 34

  3. 합병증 발생 위험도 예측모델 개발 36

  4. 합병증 발생 위험도 예측기 개발 59

Ⅳ. 고찰 및 결론 60

Ⅴ. 참고문헌 67