1. 연구의 필요성

천식은 전 세계적으로 3억 명 정도가 이환되어 있는 주요 만성질환으로 특히 아동기에 가장 흔한 만성질환이다[1, 2]. 아동기의 천식은 정확한 치료 및 지속적인 관리가 이루어지지 않을 경우 불가역적인 기도 변형이 초래되어 성인기로 이행되는 위험이 있으며[3], 조절되지 않는 천식은 아동 자신은 물론 가족의 삶의 질을 저하시킬 수 있고, 천식 악화, 입원 및 사망과 같은 부작용을 초래할 수 있어 신체적, 심리적, 사회·경제적 부담을 초래하게 된다[4].

관련 임상진료지침에 따르면 천식 환자의 증상을 조절하기 위한 천식 자가관리(self-management)의 중요성이 언급되고, 이를 위한 교육 제공을 권고하고 있으며, 효과적인 자가관리의 핵심적인 구성요소로 자가 모니터링, 개별화된 서면 행동지침(written asthma action plan), 의료진의 정기적인 재검토를 제시하였다[1, 5]. 천식 자가관리가 충실히 이행될 때 천식과 관련된 이환율이 현저히 감소되고, 입원, 응급실 방문, 예정되지 않았던 외래 방문, 학교 결석 혹은 직장 결근, 야간 악화의 빈도를 줄일 수 있다고 보고하고 있지만[6], 현실적으로 환자가 일상생활에서 자가관리를 지속적으로 수행하기는 쉽지 않고, 실제 천식 자가관리의 수행 정도도 충분하지 않아 이를 해결하기 위한 새로운 접근법이 요구되어져 왔다[7].

최근 정보통신기술(information and communication technology [ICT])의 발달로 인해 이를 의료분야에 적용한 원격의료(telehealth)에 대한 관심이 높아졌으며, 많은 국가들에서 각국의 상황에 따라 다양한 형태의 원격의료 서비스를 적용하고 있다. 원격의료는 환자의 건강 향상을 위해 ICT를 사용하여 어떤 한 장소에서 다른 장소로 전달된 의료정보를 활용하는 것이라고 정의되어 있다[8]. 원격의료 서비스의 효과에 대한 연구결과들이 다수 보고되고 있으며, 당뇨, 심부전 등의 만성질환에서의 원격의료 서비스의 효과는 상당히 입증된 것으로 확인되며, 호흡기질환, 정신질환 등으로 중재의 적용 영역이 확장되고 있다[9].

선행 체계적 문헌고찰을 살펴보면, 일부 연구에서 천식을 포함한 다양한 만성질환에서의 원격의료 중재효과를 포괄적으로 평가하고 있으며[9, 10, 11], 천식 환자만을 대상으로 한 연구는 제한적이었다[12, 13, 14, 15]. 또한, 해당 체계적 문헌고찰의 연구결과를 보면 천식 환자를 대상으로 한 근거의 양이 충분치 않으며, 원격의료 중재와 통상적 관리 간의 임상적 결과에도 차이가 없는 것으로 보고하고 있다. 특히 천식 관리에 있어 아동과 성인의 관리방법이 구별됨에도 불구하고, 이를 구분하여 평가하거나, 아동 및 청소년에 초점을 맞춘 체계적 문헌고찰은 확인되지 않는다. 원격의료 중재 측면에서 보면 다수의 체계적 문헌고찰[9, 11, 12, 14]에서 다양한 형태의 원격의료 중재를 포괄적으로 평가하였으며, 일부 체계적 문헌고찰에서만 휴대전화 문자메세지[10], 스마트폰 앱(app) [13] 및 가정에서의 원격모니터링 중재[15] 등 특정 중재에 초점을 맞춰 중재효과를 평가하였다. 이 중 Kew와 Cates [15]의 연구는 보건의료 전문가의 개별화된 투입이 없는 자동화된 원격의료 중재는 배제하고서 천식 환자에서의 원격모니터링 중재 효과에 대해 검토하였으나, 평가에 포함된 문헌 중 아동을 대상으로 한 연구가 5편으로 적었고, 구체적인 중재 내용 및 아동에서의 중재 효과에 대한 구별된 내용을 확인하기도 어려웠다.

이처럼 최근 관심이 증가하고 있는 원격의료 중재의 효과에 대한 연구는 만성질환의 영역에서 다수 보고되고 있으나, 천식 아동 및 청소년의 효과적인 자가관리의 핵심적인 요소로서 원격모니터링 중재 효과에 초점을 맞춘 체계적 문헌고찰은 미비한 실정이며[16], 스마트 흡입기(smart inhaler)와 같은 최신의 기술이 천식 환자 관리에 적용되는 등 빠르게 변화하고 있는 상황에서[17] 최신의 근거에 대한 종합적 분석이 필요하리라 본다. 이에 본 체계적 문헌고찰에서는 아동 및 청소년 천식 환자에서 적용한 원격모니터링 중재의 세부적 내용 및 임상적 효과를 면밀히 분석하여, 근거기반 실무에 효과적인 중재 방안 및 중재연구의 방향을 제시하고자 한다.

2. 연구목적

본 연구의 목적은 아동 및 청소년 천식 환자에서 증상 조절을 위해 적용한 원격모니터링 중재의 임상적 효과를 보고한 국내·외 논문들을 대상으로 증상 조절, 천식 악화, 삶의 질 등에 미치는 효과를 확인하고, 원격모니터링 중재의 세부적인 내용을 확인하는 것이다.

1. 연구설계

본 연구는 아동 및 청소년 천식 환자에게 시행한 원격모니터링 중재의 임상적 효과를 검증한 무작위배정 비교임상연구(randomized controlled trials [RCT])에 대한 체계적 문헌고찰 연구이다. 본 연구는 코크란 연합(Cochrane collaboration)의 중재법에 대한 체계적 문헌고찰 핸드북[18] 및 PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) 그룹이 제시한 체계적 문헌고찰 보고지침[19]에 따라 수행되었다.

2. 핵심질문(Key question)

본 연구의 핵심질문을 PICO-SD (patient, intervention, comparison, outcome, study design) 형식에 따라 구체적으로 제시하면 다음과 같다. 1) 연구대상(patient)은 천식이 있는 아동 및 청소년이며, 질환 중증도는 제한하지 않았다. 2) 본 연구의 관심 중재(intervention)는 질환 관리를 주목적으로 ICT를 이용하여 환자의 정보(생체정보, 증상, 약물 복용 정보)가 전송되고, 이를 바탕을 환자 상태를 모니터링하여 환자에게 필요한 피드백 등이 제공되는 중재이다. 3) 비교중재(comparator)는 천식 환자에게 제공되는 외래 기반의 통상적 관리(usual care)이다. 4) 원격모니터링 중재의 일차결과(primary outcomes)로 천식조절점수, 천식 악화(asthma exacerbation)를 선정하였으며, 이차결과(secondary outcomes)로는 입원, 응급실 방문, 계획되지 않은 외래 방문, 천식 관련 삶의 질, 활동 제한, 1초간 노력성 호기량(forced expiratory volume in 1 second [FEV₁], 노력성 폐활량(forced vital capacity [FVC]), 최대호기유량(peak expiratory flow [PEF]), 약물 순응도, 중재순응도를 선정하였다. 5) 연구유형(study design)은 RCT로 하였다.

3. 문헌검색전략

4. 문헌 선택 및 배제기준

문헌의 선택기준은 1) 아동 및 청소년 천식 환자를 대상으로 한 연구, 2) 사전에 정의된 원격 모니터링 중재를 수행한 연구, 3) 사전에 정의한 중재결과가 하나 이상 보고된 연구, 4) 무작위배정 비교임상연구(RCT)이다. 문헌의 배제기준은 1) 원저가 아닌 연구, 2) 초록만 발표된 연구, 3) 한국어나 영어로 출판되지 않은 문헌, 4) 대조군이 적절하지 않은 연구, 5) 중복 문헌이다.

분석문헌 선택의 전 과정은 두 명의 연구자에 의해 독립적으로 수행되었으며, 의견의 불일치가 있는 경우에는 전체 연구진 논의를 통해 최종 논문을 결정하였다.

5. 문헌의 비뚤림 위험 평가

문헌의 비뚤림 위험은 코크란 연합의 ‘Cochrane's risk of bias’ 도구를 사용하여 평가하였다. 이는 RCT에 대한 비뚤림 위험 평가 방법으로 ‘무작위 배정순서 생성’, ‘배정순서 은폐’, ‘연구참여자와 연구자 눈가림’, ‘결과 평가자의 눈가림’, ‘불충분한 결과자료’, ‘선택적 결과 보고’, ‘타당도를 위협하는 다른 잠재적 비뚤림 위험’의 7가지 영역을 평가하도록 구성되어 있으며, 평가 결과 비뚤림의 위험이 낮음(low), 높음(high), 불확실(unclear)로 평가하게 된다[20]. 본 연구에서는 타당도를 위협하는 다른 잠재적 비뚤림 위험으로 ‘기저 특성 불균형’ 및 ‘민간연구비 지원’을 고려하여 8가지 영역으로 비뚤림 위험을 평가하였다. 최종 선택된 문헌을 대상으로 연구자 2인이 독립적으로 평가를 실시하였으며, 의견이 일치되지 않는 경우 전체 연구진 논의를 통해 일치된 결과를 도출하였다.

6. 자료추출

체계적 문헌고찰에 포함된 문헌의 특성을 분석한 후 자료추출 양식에 따라 정리하였다. 자료추출 양식은 문헌의 일반적 특성으로 저자, 출판연도, 연구설계, 연구국가, 대상자 수, 대상자 특성(평균 연령, 성별, 천식 중증도 등), 중재 특성(중재명, 중재내용, 전송 지표, 전송 장비, 전송 주기, 중재자, 피드백 방식, 피드백 주기 등), 추적기간 등을 포함하였으며, 중재 효과 분석을 위해 결과지표(조작적 정의, 단위, 결과값, 그룹 간 차이) 및 저자의 결론 등을 포함하였다.

7. 자료분석

연구결과는 해당 결과지표에 대한 양적 합성이 가능할 경우 메타분석을 수행하였으며, 불가능할 경우 질적 검토 방법을 적용하였다. 메타분석은 RevMan 5.3 software [21]을 이용하였다. 본 연구에서는 각 연구들 간에 대상자 및 중재방법 간 이질성을 고려하여 변량효과 모형(random-effects model)으로 분석하였다. 이 모형을 사용한 이유는 변량효과 모형이 연구 내, 연구 간의 변동성을 고려하고, 보다 보수적인 결과를 제공하기 때문이다[20]. 중재결과의 효과 추정치는 연속형 변수인 경우 측정도구 및 측정단위가 동일한 경우 가중 평균차(weighted mean difference [MD]), 측정도구 또는 측정단위가 다른 경우 표준화된 평균차(standardized mean difference [SMD])로 계산하였으며, 이분형 자료의 경우 오즈비(odds ratio [OR])로 계산하였다. 연속형 변수인 경우에는 논문에서 추적관찰 종료 시점에서의 두 군 간의 평균차(mean difference)가 제시된 경우, 이 결과값을 자료추출하여 역분산 방법(inverse variance method)를 이용하여 메타분석을 수행하였다. 또한, 천식 조절 점수 측정도구 중 결과의 방향성이 다른 경우, 평균을 음수로 처리하여 메타분석을 수행함으로써 효과에 대한 방향성을 일치시킨 후 합성하였다. 이질성의 확인은 forest plot을 통해 개별 연구들의 치료 효과값의 방향성과 신뢰구간이 겹치는지를 시각적으로 확인하였고, Higgin의 I² 통계량을 통해 정량적으로 확인하였다. I² 값은 0%에서 100% 사이의 값을 가지며 연구들 간에 관찰되는 이질성이 없을 때 0%가 된다. I² 값이 50% 초과일 경우 실제로 이질성이 있다고 판단하였다[18]. 또한, 본 연구에서는 대상자의 질환 중증도 및 중재 특성에 따른 하위군 분석와 비뚤림 위험 평가 결과에 따른 민감도 분석을 계획하였다.

1. 문헌선정 개요

본 연구에서는 천식 아동 및 청소년에서 시행되는 원격 모니터링 중재의 효과에 대해 평가하고자 기존 출판된 문헌을 체계적으로 고찰하였다. 국내·외 주요 전자 데이터베이스를 통해 총 3,095건(국내 120, 국외 2,975)을 검색하였으며, 중복 검색된 문헌은 EndNote 프로그램을 사용하여 제거하였다. 중복 제거 후 실제 문헌 선택 과정을 거친 문헌은 총 2,428건(국내 111, 국외 2,317)이었다. 1차로 제목을 검토하여 1,015건을 선별하였고, 2차로 초록을 확인하여 108건이 선정되었다. 이후 3차 원문 검토 과정을 통해 8건의 문헌을 선택하였으며 수기검색을 통해 1건의 문헌이 추가 선택되어 최종 9건의 문헌(국내 0건, 국외 9건)이 선정되었다. 선택된 문헌 중 Guendelman 등[22, 23]의 문헌은 동일 연구로 확인되어 최종 선정된 연구는 8편(문헌 기준 9건)이었다(Figure 1, Appendix 1).

Figure 1
Flow diagram of the study selection process.

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2. 문헌의 비뚤림 위험 평가

최종 선택된 연구 8편(trial 기준)의 비뚤림 위험 평가 결과는 Figure 2와 같다. 무작위 배정순서 생성 영역의 평가 결과 비뚤림 위험이 낮은 연구는 25.0%이고, 비뚤림 위험이 불확실한 연구가 62.5%로 높게 나타났다. 배정순서 은폐 영역은 대부분의 연구에서 구체적인 방법에 대한 내용이 기술되지 않아 75.0%의 연구에서 비뚤림 위험이 불확실한 것으로 평가되었다. 연구참여자와 연구자 눈가림 영역은 87.5%의 연구에서 비뚤림의 위험이 높은 것으로 평가되었다. 결과 평가자의 눈가림 영역은 비뚤림 위험이 불확실한 연구가 37.5%, 높은 연구가 62.5%로 나타났다. 불충분한 결과자료 영역은 비뚤림 위험이 낮은 연구가 50%, 높은 연구가 50%로 평가되었다. 선택적 결과 보고 영역은 모든 연구에서 비뚤림의 위험이 낮은 것으로 평가되었다. 기저 특성 불균형과 민간연구비 지원 영역에서는 비뚤림 위험이 낮은 연구가 각각 62.5%인 것으로 평가되었다.

Figure 2
Assessment risk of bias in included studies.

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전체 8편의 RCT에 대한 비뚤림 위험 평가 결과는 무작위 배정, 배정순서 은폐, 눈가림, 불충분한 결과 자료 영역에서 비뚤림의 위험이 낮은 연구가 전체의 50% 미만으로 평가되어, 평가에 포함된 RCT의 전반적인 비뚤림 위험이 높은 것으로 나타났다.

3. 문헌의 일반적 특성

체계적 문헌고찰에 포함된 RCT 8편의 일반적 특성은 다음과 같다(Table 1). 포함된 연구에서의 총 대상자수는 855명(중재군 442명, 대조군 413명)이었다. 출판연도별로 보면 2002년 1편, 2007년 2편, 2009년 1편, 2012년 2편, 2015년 2편으로 꾸준히 관련 연구가 출판되고 있는 것으로 보여진다. 연구국가는 미국이 4편으로 가장 많았고, 네덜란드 2편, 프랑스 1편, 대만 1편 확인되었고, 국내 연구는 확인되지 않았다. 대상자의 천식 중증도는 5편의 연구에서만 보고하였으며, 대부분 경증(mild)부터 중증(severe) 환자를 모두 포함하여 대상자를 모집하였고, Deschildre 등[24]의 연구에서만 중증 환자만을 모집하였다. 중재기간은 12개월 4편, 6개월 1편, 3개월 2편, 2개월 1편이었다.

Table 1
Characteristics of Included Studies

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4. 원격모니터링 중재의 특성

체계적 문헌고찰에 포함된 총 8편 연구의 원격모니터링 중재의 특성은 매우 다양하였다(Table 2). 첫째, 연구별 모니터링 지표가 다양하며, 이는 크게 세 가지 유형으로 구분할 수 있다: (1) 폐기능을 객관적으로 반영하는 지표로서 폐활량측정기(spirometer)를 사용하여 측정한 폐기능 검사 결과(주로 FEV₁ 또는 PEF); (2) 환자의 주관적 증상을 모니터링하는 지표로서 신뢰도 및 타당당도가 검증된 도구를 사용하여 측정된 천식조절점수(예, ACQ (asthma control questionnaire), ACT (asthma control test) 등) 또는 천식 일기(asthma diary) 상에 기록된 천식증상; (3) 약물 복용 여부. 평가에 포함된 8편의 연구 중 대부분에서는 상기 언급된 모니터링 지표를 단독으로 모니터링 하기 보다 복합하여 모니터링하는 것으로 확인되었다. 각 모니터링 지표별 포함된 연구 수를 살펴보면, 폐기능 검사 결과를 포함하는 연구가 6편(75.0%), 환자의 주관적 증상을 포함하는 연구가 7편(87.5%), 약물 복용 여부를 포함한 연구는 3편(37.5%)이었다. 연구별 모니터링 지표를 살펴보면, 폐기능 검사 결과 또는 천식조절점수 등의 생체정보(biological information)를 모니터링한 연구가 5편(62.5%), 생체정보에 추가하여 약물 복용 여부까지 모니터링한 연구가 3편(37.5%)이었다. 둘째, 환자 정보의 전송장비는 모든 연구에서 웹에 기반하여 전송하였으며, 웹 또는 휴대전화를 동시에 이용하는 경우도 1개 연구[25]에서 확인되었다. 또한, 폐활량측정기를 통해 환자 정보가 자동으로 전송되는 형태의 원격 장비를 적용하는 경우는 1편의 연구[24]에서 확인되었다. 셋째, 환자 정보의 전송 주기는 매일 전송한다고 보고한 연구가 5편(62.5%), 주 1회 1편(12.5%), 월 1회 1편(12.5%), 전송 주기에 제한이 없으나, 평균 7회/월 전송하였다고 보고한 연구가 1편(12.5%)이었다. 넷째, 환자 정보를 원격으로 주고받는 타이밍에 따라 비동시적(asynchronous)과 동시적(synchronous) 원격모니터링으로 구분할 수 있으며, 8편의 연구 모두에서 환자의 정보를 저장한 후 전송하는 비동시적 원격모니터링의 형태로 확인되었다. 다섯째, 거의 모든 연구에서 환자 정보에 대한 검토자가 모니터링 결과에 따라 피드백을 제공하는 중재자의 역할을 동시에 수행하였다. 환자 정보의 검토자 및 중재자로 간호사가 참여한 연구는 4편(50.0%), 의사가 참여한 연구는 4편(50.0%), 사례관리자가 참여한 연구 2편(25.0%)이었다. 여섯째, 피드백의 방식으로는 중재자가 이메일, 전화 등을 통해 치료에 대한 조언을 제공하거나 또는 원격장비를 통해 사전에 정의된 알고리즘에 따라 즉각적인 피드백을 제공하는 방식으로 이루어졌다.

Table 2
Intervention Characteristics of Included Studies

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5. 원격모니터링 중재의 효과

원격모니터링 중재의 효과는 결과의 특성에 따라 천식 증상 관련 결과(천식조절점수, 천식 악화, 천식 증상, 무증상 일수), 의료 이용 관련 결과(입원, 응급실 방문, 계획되지 않은 외래 방문), 삶의 질 관련 결과(천식 관련 삶의 질, 활동 제한), 폐기능 검사 결과(FEV₁, FVC, PEF), 기타 결과(약물 순응도, 중재 순응도)로 구분하여 제시하였다.

1) 천식 증상 관련 결과

(1) 천식조절점수

천식조절점수는 2편의 연구[25, 26]에서 보고되었다. 천식 조절의 정도를 객관적으로 평가하기 위해 ACQ (asthma control questionnaire), C-ACT (childhood asthma control test) 또는 ACT (asthma control test) 도구가 사용되었다. ACQ는 점수가 높을수록 증상 조절이 안 되는 것을 의미하며, 반대로 C-ACT와 ACT는 점수가 높을수록 증상이 잘 조절되고 있다고 판단할 수 있다. 이에 방향성을 통일시킨 후 2편의 연구에 대하여 메타분석 결과, 두 군 간 통계적으로 유의한 차이가 없었다(SMD 0.04, 95% CI −0.20~0.28, I²=0%) (Figure 3A).

Figure 3
Forest plot of meta-analysis on effects of telemonitoring and usual care.

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(2) 천식 악화

천식 악화의 경우, 연구마다 악화에 대한 정의 및 결과 보고 형식이 다양하였다. 본 연구에서는 일차연구들에서 천식 악화로 명시한 경우 외에 최소 3일 이상 전신(경구) 스테로이드 사용이 필요한 경우, 천식으로 인한 계획되지 않은 외래 방문/응급실 치료/입원이 필요한 경우를 포함하여 조작적으로 정의하였으며, 이에 해당하는 천식 악화 관련 결과를 보고한 연구는 5편[24, 25, 26, 27, 28]이었다. 이 중 양적 합성이 가능한 경우는 2편이었으며, 메타분석 결과, OR 0.95 (95% CI 0.43~2.09)으로 두 군 간 통계적으로 유의한 차이가 없었고, 연구 간 통계적 이질성은 없었다(I²=0%) (Figure 3B).

(3) 천식 증상

천식 증상 관련 결과는 3편[22, 26, 29]의 연구에서 보고되었다. 연구마다 여러 종류의 천식 증상(기침, 가래, 천명음, 야간 기상 등)을 다양한 결과 형태로 보고하고 있어 양적 합성은 불가능하였다. 3편의 연구 모두에서 중재군과 대조군 간 증상 관련 결과의 차이가 유의하지 않은 것으로 보고되었다. Voorend-van Bergen 등[26]의 연구에서는 웹 기반 ACT 모니터링 중재군(90명)과 대조군(87명)을 비교하였으며, 중재 후 1년 시점에서의 매일 증상 점수는 두 군 간 차이가 없는 것으로 보고되었다(MD 0.06, 95% CI −0.34~0.46, p=.77). Wiecha 등[29]의 연구에서는 웹을 통한 천식 자가관리의 일환으로 PEF과 증상을 모니터링 한 중재군(28명)과 통상적 관리를 제공한 대조군(14명)을 비교하였으며, 중재 후 6개월 시점에 지난 2주 이내 기간 동안 천명음(p=.10) 또는 야간 기상 증상(p=.66)이 있었던 일수를 비교한 결과 두 군 간 차이가 없는 것으로 보고되었다. Guendelman 등[22]의 연구에서는 컴퓨터 상호작용 자가관리 프로그램을 통해 PEF, 천식증상, 약물 복용 및 기능 상태를 모니터링한 중재군(62명)과 종이 천식 일기를 사용한 대조군(60명)을 비교하였다. 중재 후 3개월 시점에 기침 또는 천명음의 발생(OR 0.68, 95% CI 0.36~1.27, p=.23) 및 수면 방해를 받은 경우(OR 1.07, 95% CI 0.57~2.01, p=.83)는 두 군 간 통계적으로 유의한 차이가 없다고 보고하였다.

(4) 무증상 일수(symptom-free days) (%)

무증상 일수는 3편[25, 26, 28]의 연구에서 보고되었다. 메타분석 결과, 두 군 간 통계적으로 유의한 차이가 없었다(MD 1.47, 95% CI −8.71~11.66, I²=58%) (Figure 3C).