[연구방법론] 환자-대조군 연구

 

1. 연구설계

1) 개념

결과를 먼저 관찰한 후 결과를 야기시켰던 가능한 원인 혹은 요인을 탐구해 가는 방법으로 이미 질병이 발생된 상태에서 환자군과 대조군을 선정한 후 이들이 과거에 경험했던 위엄효인의 노출 여부를 조사하는 형태로 설계되기 때문에 후향적 연구로도 불립니다. 즉 환자군과 대조군의 폭로에 차이가 있는지를 분석하여 환자군의 위험요인에 대한 폭로비율이 높으면 원인적 연관성의 가능성을 시사합니다. 효율적이며, 널리 쓰이는 연구전략으로서 설계가 단순하고, 환자군과 대조군의 폭로기록에 기반을 둡니다.

 

2) 환자군 선정

환자 대상에 대해 임상적 또는 기타 특징적인 특성에 의해 명확히 규정하는데, 즉 연구에 포함되는 기준을 설정하여 이에 의거하여 연구에 포함여부를 결정합니다.

① 환자군은 정의에 입각하여 명백히 환자이어야 합니다. 질병의 위중도가 심할 경우 질병이 너무 심각해서 사망하거나 혹은 적절한 치료로 완치될 수 있습니다. 질병의 위중도가 경할 경우 환자가 아니지만 환자로 잘못 분류할 수 있습니다.

② 새로 발병하거나 진단된 환자를 선정해야 합니다. 이미 발생되어 존재하고 있는 환자에서 선정하는 경우 그 환자가 사망 또는 회복되었거나 지역을 떠나버려서 놓치게 되는 일이 발생하기 때문입니다.

③ 환자군은 잠정적 연구대상을 대표할 수 있어야 합니다. 대표성은 연구의 내적 · 외적 타당도 획득을 검증할 수 있습니다.

④ 필요한 정보의 수집과정이 대조군과 동일해야 합니다. 이는 detection bias의 발생을 방지합니다.

하지만 연구를 위해 환자군을 선정하는 과정에서 일반인 중 환자를 선정하여 연구에 참여시키기는 매우 어렵습니다.

 

3) 대조군 선정

코호트 연구와는 달리 환자-대조군 연구에서는 비교가 되는 집단인 대조군을 연구자가 별개의 집단에서 임의로 선정해야 합니다. 대조군은 관심의 대상인 질병이 없는 상태에서 노출되는 정보가 환자군과 동일한 대상을 선정해야 합니다.

① 관심의 대상이 되는 질병을 최소한 연구시점에서는 가지고 있지 않아야 합니다.

② 질병의 위험인자로 예상되는 요인에 관한 노출정보의 측정이 환자군의 경우와 동일한 조건에서 이루어져야 합니다.

③ 잠정적 연구대상으로 질병을 가지지 않은 대상을 대표할 수 있어야 합니다.

 

4) 대조군의 유형에 따른 연구

① hospital-based case-control study : 환자군과 동일한 병원에 입원한 환자를 대상으로 연구

② hospital-based case-control study with community control : 환자군이 속한 지역사회 일반주민에서 연구대상을 추가로 선정하여 2개의 대조군을 대상으로 하는 연구

③ community-based case-control study : 병원이 아닌 일정 지역주민 전체를 대상으로 하여 환자군과 대조군 모두를 지역주민으로부터 선정하는 연구

 

2. 대조군 선정방법

환자와 동일한 어떤 특성을 가진 대조군을 선정하는 것으로 이 때의 특성이란 연구의 관심 위험요인의 영향을 교린시키는 특성 및 변수를 뜻합니다. 교란변수를 통제하면 환자군과 대조군의 비교력이 증대됩니다. 이를 위해 환자군에서의 교란변수의 분포가 대조군에도 동일하게 분포하도록 미리 계획적으로 대조군을 뽑는 방법과 환자군에서의 교란변수의 분포와는 무관하게 대조군을 선정하는 방법이 있습니다.

 

1) 짝짓기(Matching) 개념

환자군에서의 교란변수의 분포가 대조군에도 동일하게 분포하도록 미리 계획적으로 대조군을 뽑는 방법입니다. 짝짓기 변수는 보통 2 ~ 3개로 한정하고, 짝짓기 변수가 너무 많다면 교란변수의 영향을 효과적으로 통제할 수는 있지만, 짝짓기 조건을 만족하는 대조군을 고르기 위해 많은 수의 대상이 필요로 하게 되어 효과적인 짝짓기가 불가능해집니다.

 

① 개별 짝짓기(Individual matching)

환자군 개개인마다 짝짓기 변수의 특성이 완전히 동일하도록 대조군을 하나 혹은 둘 이상씩을 골라 서로 짝을 짓습니다.

 

② 그룹 짝짓기(Group matching)

개별적으로 짝짓는 것이 아니라 환자군 전체에서의 교란변수의 분포가 대조군 전체에서의 교란변수의 분포와 동일하도록 하는 빈도 짝짓기입니다.

 

2) 짝짓기의 목적

교란변수의 영향을 자료수집 단계에서 효과적으로 통제하고 자료수집을 용이하게 하기 위해서입니다. 교란변수의 통제를 목적으로 행하는 짝짓기는 의심되는 가설을 설정한 상태에서 그 가설을 증명하기 위하여 주로 수행됩니다.

 

3. 장점과 단점

1) 장점

① 희귀한 질병의 조사에 유리합니다(특정 부위의 암 등).

② 코호트 연구에 비해 적은 표본을 요구하므로 효율적입니다.

③ 대상의 누락이 적습니다.

④ 연관성의 결정시 우선적으로 실행할 수 있는 관찰연구입니다.

⑤ 시간, 비용, 자원이 적게 소요됩니다.

 

2) 단점

① 역학적 분모(위험 인구집단)가 없기 때문에 발생율의 산출이 불가능합니다.

② 많은 환자-대조군 연구에서 위험요인과 질병발생의 시간적 선후관계가 불분명합니다.

③ 환자군과 대조군 선정상 bias가 발생할 확률이 높습니다. 특히 1개의 대조군만 있을 경우 확률이 증가합니다.

④ 기억기간이 너무 길면 폭로에 대한 정보를 얻기가 어렵습니다.

⑤ 환자군이 선택된 생존자이므로 비교에 bias 제공 가능성, 즉 죽은 환자와 생존 환자가 같은 폭로에 노출되었었는지 증명이 불가능합니다.

⑥ 대부분의 환자-대조군 연구는 병원 내에서 수행되므로 berkson's fallacy나 입원정책과 입원비 등에 영향을 받을 가능성이 있습니다.

⑦ 측정시에 bias가 발생할 수 있습니다. bias에는 선택적인 기억, 잘못된 분류, 반복된 면접에 의한 응답자의 영향 등이 있습니다.