한국산학기술학회논문지 Vol. 10, No. 5, pp. 1100-1108, 2009 데이터마이닝을이용한당뇨환자의관리요인에관한연구 김유미 1, 장동민 2, 김성수 3, 박일수 4, 강성홍 2* 1 한국보건산업진흥원, 2 인제대학교보건행정학부, 3 서울아산병원, 4 국민건강보험공단 A Study on Factors of Management of Diabetes Mellitus using Data Mining Yoo-Mi Kim 1, Dong-Min Chang 2, Sung-Soo Kim 3, Il-Su Park 4 and Sung-Hong Kang 2* 1 Korea Health Industry Development Institute, 2 Dept. of Health Policy & Management, InJe University, 3 Dept. of Medical Record and Informatics, Asan Medical Center, 4 National Health Insurance Corporation 요약본연구의목적은당뇨환자관리와관련된요인을규명하는데있다. 2005년국민건강영양조사에참여한 20 세이상의성인당뇨환자를대상으로하였다. 데이터마이닝기법을이용하여로지스틱회귀모형, 의사결정나무, 신경망모형으로당뇨환자관리모형을개발한결과의사결정나무가가장설명력이뛰어났다. 당뇨인지율과관련된요인으로는연령, 거주지및직업이었고그중연령이가장중요한요인으로나타났다. 당뇨치료율과관련된요인으로는당뇨인지여부, 거주지및직업이었고그중당뇨인지여부가가장중요한변수로나타났다. 당뇨환자의관리프로그램은당뇨환자의특성별군집으로분류하고그에따라관리해야한다. Abstract The Objectives: The purpose of this study is to identify the factors related to management of DM in Korea. Methods: The subjects selected by using data of National Health and Nutrition Survey(NHANS) in 2005 were 415 adults, aged 20 and older, and diagnosed with DM. This study used data mining algorithms. This study validated the predictive power of data mining algorithms by comparing the performance of logistic regression, decision tree, and Neural Network on the basic of validation, it was found that the model performance of decision tree was the best among the above three techniques. Result: First, awareness of DM was positively associated with age, residential area, and job. The most important factor of DM awareness is age. Awareness rate of DM with 52 age over is 76.1%. Among the 52 age group, an important factor is family history. Among patients who are 52 years or over with family history of DM, an important factor is job. The awareness rate of patients who are 52 age over, family, history of DM, and professionals is 95.0%. Second, treatment of DM was also positively associated with awareness, region, and job. The most important factor of DM treatment is DM awareness. Treatment rate of patients who are aware of DM is 84.8%. Among patients who have awareness of DM, an important factor is region. The awareness rate of patients who are aware of DM in rural area is 10.4%. Conclusion: Finally, the result of analysis suggest that DM management programs should consider group characteristic of DM patients. Key Words : Management of DM, Data mining, Decision Tree 본논문은 2007년도인제대학교학술연구조성비보조에의한것임. * 교신저자 : 강성홍 (hcmkang@inje.ac.kr) 접수일 09년 03월 23일수정일 09년 05월 01일게재확정일 09년 05월 27일 1100
데이터마이닝을이용한당뇨환자의관리요인에관한연구 1. 서론 1.1 연구의배경및필요성 식생활패턴의서구화, 운동량감소, 사회의복잡성등생활양식의변화로우리나라도선진국처럼당뇨환자가증가하여당뇨환자의유병률이 1970년에 1% 미만으로추정되던것이 1980년대말에는약 3% 로증가하였으며, 2005년에는유병률이 7.3% 가될정도로크게증가하였다 [1]. 또한당뇨병은국가의사망원인의 4위로부상될만큼주요사망원인이됨에따라당뇨병은국가차원에서관심을가지고대처해야할보건문제가되었다 [2]. 당뇨병은당뇨자체로인한문제와더불어합병증발생으로인한건강문제를야기할수있다. 당뇨병의증가는망막합병증으로인한실명, 당뇨병성신증으로인한말기신부전증으로의진행, 신경합병증으로인한하지절단등을야기하며특히심혈관질환으로인한사망의증가및의료비상승과직결되고있다 [3-6]. 이와같이당뇨로인한합병증문제가심각함에따라당뇨는예방못지않게당뇨환자관리사업의중요성도매우크다. 당뇨는다른질병과달리자가관리가매우중요한병으로서당뇨환자들이당뇨약을규칙적으로복용하고일생동안생활습관을개선하면합병증예방등질병결과의조절이가능한질환이다. 당뇨환자관리를위한국가차원의노력과국민들의건강에대한관심의증대에힘입어최근에당뇨환자들의당뇨에대한관리수준이크게향상되고있다. 1998년에당뇨환자인지율이 35.5% 였는데 2005년에 67.6% 로크게증가하였다. 당뇨병에대한진단은 1998년에 21.6% 이던것이 2005년에는 67.6% 로크게상승하였다. 당뇨병의약물치료율은 1998년에 25.6% 이던것이 2005년에 47.7% 로크게개선되고있는것으로나타났다 [1]. 이와같이당뇨병에대한관리수준이크게개선됨에따라당뇨환자에대한관리사업의내용도변화되어야할것이다. 당뇨환자관리사업이보다효율적으로수행되기위해서는당뇨환자의관리요인을규명하고이를기반으로하여대상자에특성에맞는맞춤형당뇨관리사업을실시하여야할것이다. 그러나기존의당뇨환자의관리요인에대한연구는일부지역이나특정집단을대상으로한것임에따라전국적으로대표성있는자료를이용하여이의요인을규명하는연구가필요하다. 또한최신정보기술인데이터마이닝기법을이용하여당뇨환자의관리요인을체계적으로규명할필요가있다. 왜냐하면데이터마이닝이란광범위한데이터에서의미있는정보를손쉽게추출하여만성질환관리사업을효율적으로수행할수있는방안을마련하는데도움을줄수있기때문이다 [7]. 1.2 연구목적 본연구는당뇨의관리수준을향상시키는데적절하게활용할수있는기초자료를제공하는것이다. 이를달성하기위한구체적인연구목적은다음과같다. 첫째, 당뇨환자의관리실태를파악한다. 둘째, 데이터마이닝기법을이용하여당뇨환자의관리요인을규명한다. 2.1 자료수집 2. 연구방법 2005년도국민건강영양조사를통해검진에참여한 20세이상의성인을대상으로하였다. 검진조사의최종대상자는 10,816명이고이중 7,597명이검진조사를실시하였다. 이중 20세이상인 5,502명중에서당뇨환자 415 명의자료를최종분석대상자로하였다 [1]. 수집된자료의주요내용은조사대상자의성, 연령, 소득, 학력등의일반적특성, 주관적건강인식, 고혈압유무, 고지혈증유무등의건강수준과흡연, 음주, 고위험음주, 운동, 건강검진과같은건강행태에관한내용이다. 2.2 자료분석 2.2.1 변수정의 본연구에서는 2005년도국민건강영양조사의변수정의를기반으로본연구의목적에맞게표 1과같이정의하였다. 당뇨관리의지표는당뇨인지율과당뇨치료율을선정하였다. 이두가지지표를선정한이유는당뇨관리에있어서당뇨를조기에인지하고, 적절한치료를하게하는것이보건사업에서수행해야할가장기본적인당뇨관리사업이라판단하였기때문이다 [1]. [ 표 1] 변수정의 항목정의공복혈당수치가 126mg/dl 이상또는경구당뇨환자용혈당강하제복용또는인슐린투여또는의사진단을받은경우흡연자현재흡연을하고있는자음주자현재음주를하고있는자한번에소주 5잔이상에해당되는양을일고위험음주자주일에 3번이상마시는자주관적스트레스경험으로평상시생활중에스트레스인지 대단히많이 혹은 많이 에응답한사람운동여부주3회이상규칙적으로운동하는지여부건강검진여부지난 2년간의건강검진여부당뇨병유병자중평생당뇨를앓은적이있당뇨인지여부다 ( 본인인지 ) 고응답한경우당뇨병유병자중현재경구용혈당강하제당뇨치료복용또는인슐린투여하는경우 1101
한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 2.2.2 자료분석당뇨환자의일반적특성, 건강행태, 당뇨관리실태에대해서는빈도분석을실시하였다. 일반적특성과당뇨관리실태에대한관련성에대해서는교차분석을실시하여변수들간의관련성을보았다. 당뇨관리에영향을끼치는요인분석은종속변수로는당뇨인지율, 당뇨치료율변수를사용하였으며, 독립변수는성, 연령, 소득, 학력등의일반적특성, 주관적건강인식, 고혈압유무, 고지혈증유무등의건강수준과흡연, 음주, 고위험음주, 운동, 건강검진과같은건강행태에관한변수를사용하였다. 데이터마이닝분석은로지스틱회귀분석, 신경망분석, 의사결정분석을이용하여분석하였다. 본연구에서활용된로지스틱회귀분석은단계적추출방법 (Stepwise) 을이용하였고, 의사결정나무 (Decision Tree) 분석은 CHAID (Chi-Squared Automatic Interaction Detection) 방법중카이제곱통계량 (Chi-Squared Statistics) 의 p값을활용하여최적분리를하고자하였고, 신경망분석은 MLP(Multi Layer Perceptron) 를이용하였다. 세가지분석방법중최적모형의선택을위한평가지표는평균오차의제곱근 (Average Squared Error, ASE) 를활용하였다. 최종선정된의사결정나무는의사결정규칙 (decision rule) 을도표화하여관심대상이되는집단을몇개의소집단으로분류 (classification) 하거나예측 (prediction) 을수행하는분석방법이다. 의사결정분석은분석과정이나무구조에의하여표현되기때문에판별분석 (Discriminant Analysis), 회귀분석 (Regression Analysis), 신경망 (Neural Networks) 등과같은방법들에비해연구자가분석과정을쉽게이해하고설명할수있는장점을가지고있다 [8]. 3. 연구결과 3.1 분석대상자의특성및건강행태 당뇨환자의성별분포는남자가 214명 (51.6%) 으로여자 201명 (48.4%) 보다조금많았으며, 연령은 60대가 123 명 (29.6%) 으로가장많고 50대가 115명 (27.7%), 40대 85 명 (20.5%), 70세이상은 71명 (17.2%) 순이었으며 30대이하는 21명 (5%) 으로당뇨환자는 50대이상에서많다는것을확인할수있었다. 지역별로보면대도시가 199명 (48.0%) 으로가장많았다. 독신 110명 (26.7%) 보다유배우가 304명 (73.3%) 으로많았다. 교육수준은초등학교가 129명 (31.1%) 으로가장많았으며고등학교 110명 (26.5%), 중학교 67명 (16.1%), 무학도 55명 (13.3%) 이나되었다. 대학졸업은 54명 (13.0%) 로가장낮았다. 가구소득은 100만원이하가 152명 (36.7%), 100 200만원 (28.0%), 201 300만 (18.6%) 순으로나타났다. 당뇨에대한가족력이있는응답자는 145명 (34.5%) 이었다 [ 표2]. 당뇨와같은만성질환은개개인의건강행태와도밀접한관계가있다. 본연구에서이들특성에대하여빈도분석을실시하였다 [ 표 3]. [ 표 2] 연구대상자의인구사회학적특성 변수 N % 성별 남자 214 51.6 여자 201 48.4 연령 20 29세 6 1.4 30 39세 15 3.6 40 49세 85 20.5 50 59세 115 27.7 60 69세 123 29.6 70세이상 71 17.2 지역 대도시 199 48.0 중소도시 141 34.0 농어촌 75 18.0 결혼상태 독신 111 26.7 유배우 304 73.3 교육수준 무학 55 13.3 초등학교 129 31.1 중학교 67 16.1 고등학교 110 26.5 대학교 54 13.0 직업 전문기술관리직 24 5.8 사무직 13 3.1 판매서비스업 43 10.4 농어업 32 7.7 기능단순노무직 80 19.3 주부 88 21.2 무직 / 군인 / 학생 135 32.5 의료보장 의료보험 384 92.5 의료보호 30 7.3 미가입 1 0.2 가구소득 100만원이하 152 36.7 100 200만원 116 28.0 201 300만원 77 18.6 301 400만원 26 6.3 401만원이상 43 10.4 당뇨가족력 있음 145 34.9 없음 270 65.1 전체 415 100.0 [ 표 3] 연구대상자의건강행태 단위 : % 변수 당뇨환자 전체 1) 현재흡연율 28.3 28.9 고위험음주율 41.9 61.2 스트레스인지율 41.0 35.2 규칙적운동실천율 45.6 32.2 1) 2005년국민건강영양조사성인대상 1102
데이터마이닝을이용한당뇨환자의관리요인에관한연구 당뇨환자중현재흡연중인응답자는 28.3% 였으며, 19 세이상전체응답자는 28.9% 로당뇨환자가조금낮았다. 당뇨환자의고위험음주율은 41.9% 이다. 2005년국민건강영양조사의전체자료에의하면현음주자의고위험음주율은 61.2% 로본연구에사용된당뇨환자의고위험음주비율이 19.3% 낮았다. 스트레스인지율에있어서는당뇨환자 (41.0%) 가 19세이상전체응답자 (35.2%) 보다높게나타났다. 당뇨병의진단을받으면환자는규칙적이고지속적인자기관리행동을함으로써당뇨병성합병증을예방해야하는데, 이런과정등이심한당뇨스트레스를야기할수있다 [9]. 따라서당뇨를인지하고있는환자는그렇지않은환자보다스트레스를더많이받게된다. 규칙적운동실천율은당뇨환자가 45.6% 로 19세이상응답자 32.2% 보다높아당뇨환자의운동실천율이높음을알수있었다. 당뇨환자의건강행태는 19세이상전체응답자보다스트레스인지율을제외하면더좋은것으로나타났다. 이처럼당뇨환자의건강행태가전체성인에비하여더양호한것은당뇨에대한인지여부가건강행태에영향을미친것으로생각된다. 3.2 당뇨환자의관리실태 3.2.1 당뇨환자의인지실태연구대상자의일반적특성별로당뇨인지율을분석하였다. 표 3에서도나타나듯이당뇨환자의흡연, 음주, 운동과같은건강행태는일반당뇨가없는사람들보다양호하게나타나는데이는당뇨를인지여부에따라다르기때문이다. 따라서당뇨에대한인지여부는환자의건강행태에영향을미치고이는당뇨의치료와도관련이있어매우중요하다고할수있다. 성별에있어서당뇨인지율은여자가 71.6%, 남자는 65.3% 로여자의당뇨인지율이높았으나통계적으로유의하지않았다. 연령에따라서는 60대가 76.4% 로가장높았으며 70대이상이 76.1%, 50대가 73.7% 로 40대의 51.8% 와 30대이하의 33.3% 보다 2 0~40% 이상높아연령이증가하면서당뇨인지율도증가하는것으로나타났다. 지역별당뇨인지율은대도시가 72.2% 로가장높고중소도시 65.2%, 농어촌이 64.0% 로도시규모가클수록당뇨인지도가높았으나유의한차이는없었다. 독신인응답자의당뇨인지율이 73.0% 로배우자가있는응답자의 66.7% 보다높았으나통계적으로유의하지않았다. 학력별로살펴본당뇨인지율에서도중학교졸업학력인응답자가 74.2% 로가장높은반면대학이상졸업한응답자는 53.7% 로가장낮았으나통계적으로유의하지않았다. 직업별로는무직 / 군인 / 학생이 74.6% 로가장 높았으며주부 72.7%, 기능 / 단순노무직 68.8%, 농어업 50.0%, 사무직 30.8% 순이었으며통계적으로유의한차이가있었다. 의료보험대상자보다의료보호대상자의당뇨인지율이 19.9% 높았으나통계적으로유의하지않았다. 가구소득에있어서는월 301 400만원이 76.9% 로가장높았고다음으로 100만원이하 76.3%, 100 200만원 69.8%, 401만원이상 58.1%, 201 300만원 52.6% 순으로나타났다. 이는통계적으로유의하였다. 응답자의당뇨에대한가족력유무에따라서는가족력이있는응답자의당뇨인지율이 72.9% 로그렇지않은응답자보다 7% 더높았으나통계적으로유의하지않았다 [ 표 4]. [ 표 4] 일반적특성에따른당뇨인지율 변수 인지비인지 N % N % p-value 성별남자 139 65.3 74 34.7 여자 144 71.6 57 28.4 0.163 연령 20 29세 2 33.3 4 66.7 30 39세 5 33.3 10 66.7 40 49세 44 51.8 41 48.2 50 59세 84 73.7 30 26.3 0.000 60 69세 94 76.4 29 23.6 70세이상 54 76.1 17 23.9 지역 대도시 143 72.2 55 27.8 중소도시 92 65.2 49 34.8 0.265 농어촌 48 64.0 27 36.0 결혼독신 81 73.0 30 27.0 상태유배우 202 66.7 101 33.3 0.222 무학 39 70.9 16 29.1 초등학교 95 73.6 34 26.4 교육중학교 49 74.2 17 25.8 수준고등학교 71 64.5 39 35.5 0.061 대학교 29 53.7 25 46.3 직업 전문기술관리직 15 62.5 9 37.5 사무직 4 30.8 9 69.2 판매서비스업 29 67.4 14 32.6 농어업 16 50.0 16 50.0 0.009 기능단순노무직 55 68.8 25 31.3 주부 64 72.7 24 27.3 무직 / 군인 / 학생 100 74.6 34 25.4 의료보험 256 66.8 127 33.2 의료의료보호 26 86.7 4 13.3 보장미가입 1 100.0 0 0.0 0.063 100만원이하 116 76.3 36 23.7 100 200만원 81 69.8 35 30.2 가구 201 300만원 40 52.6 36 47.4 소득 301 400만원 20 76.9 6 23.1 0.003 401만원이상 25 58.1 18 41.9 당뇨가있음 105 72.9 39 27.1 0.145 족력 없음 178 65.9 92 34.1 1103
한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 3.2.2 당뇨환자의치료실태당뇨환자에있어서현재자신이당뇨인것을인식하고이를치료하기위하여혈당강하제를복용하거나인슐린을투여하는것과같은치료는매우중요하다. 따라서연구대상자의일반적특성별로당뇨에대한치료율을분석하는것은당뇨환자의실태를파악하는데의미가있다. 성별에있어서당뇨치료율은여자가 60.0% 로남자 55.9% 에비하여높았으나통계적으로유의하지는않았다. 이는당뇨인지율과같은결과이다. 연령별로는 50대의당뇨치료율이 64.0% 로가장높았다. 다음으로 60대 63.1%, 70대이상 59.2%, 40대 47.1%, 30대이하 33.3% 순이었다. 결과적으로 50대이상에서는당뇨치료율이 50% 를넘는것으로나타났다. 이는통계적으로유의한결과이다. 대도시에거주자들의당뇨치료율은 72.1% 로가장높았고중소도시 65.2% 인반면소도시는 75명중 5명만이치료를받았다고응답하여 6.7% 의치료율을보였으며지역별당뇨치료율은통계적으로차이가있는것으로나타났다. 독신이 62.2% 로유배우자의 56.3% 에비하여다소높았으나통계적유의성은없었다. 교육수준별로는주부가 63.2% 로가장높았으며, 판매서비스업종사자가 62.8%, 전문기술관리직과기능단순노무직종사자가 62.5% 로같았다. 반면사무직종사자는 30.8% 만이당뇨에대한치료를하였고농어업종사자는 18.8% 의치료율을보여 50% 에도미치지못하는매우낮은치료율을보였다. 의료보장별로살펴보면의료보험환자는 56.8% 였으나의료보험환자는당뇨치료율이 70.0% 로비교적높았으나통계적인유의성은없었다. 가구소득별당뇨인지율은통계적으로차이가있었으나치료율은그렇지않았다. 가구소득이월 301 400만원인응답자는 65.4% 로가장높은치료율을나타냈다. 다음은 100만원이하, 100~200만원, 401만원이상, 201 300만원순으로나타났으며소득이증가하여도당뇨치료율은증가하지는않았다. 당뇨가족력여부별로는당뇨가족력이있는경우 63.9%, 그렇지않은경우 54.6% 로당뇨가족력이있는환자의당뇨치료율이높았으나통계적으로유의하지는않았다 [ 표 5]. 3.3 당뇨관리모형개발 3.3.1 당뇨의인지모형로지스틱회귀모형, 의사결정나무, 신경망분석방법중의사결정나무가평균제곱오차가가장낮아서당뇨인지모형의최종모형으로선정하였다 [ 표 6]. [ 표 5] 일반적특성에따른당뇨치료율 변수 치료미치료 N % N % p-value 성별남자 119 55.9 94 44.1 여자 120 60.0 80 40.0 0.395 연령 20 29세 2 33.3 4 66.7 30 39세 5 33.3 10 66.7 40 49세 40 47.1 45 52.9 50 59세 73 64.0 41 36.0 0.029 60 69세 77 63.1 45 36.9 70세이상 42 59.2 29 40.8 지역 대도시 142 72.1 55 27.9 중소도시 92 65.2 49 34.8 0.000 소도시 5 6.7 70 93.3 결혼독신 69 62.2 42 37.8 상태유배우 170 56.3 132 43.7 0.284 무학 32 58.2 23 41.8 초등학교 76 59.4 52 40.6 교육중학교 40 60.6 26 39.4 수준고등학교 62 56.4 48 43.6 0.937 대학교 29 53.7 25 46.3 직업 전문기술관리직 15 62.5 9 37.5 사무직 4 30.8 9 69.2 판매서비스업 27 62.8 16 37.2 농어업 6 18.8 26 81.3 0.000 기능단순노무직 50 62.5 30 37.5 주부 55 63.2 32 36.8 무직 / 군인 / 학생 82 61.2 52 38.8 의료보험 217 56.8 165 43.2 의료의료보호 21 70.0 9 30.0 보장미가입 1 100.0 0 0.0 0.257 100만원이하 91 60.3 60 39.7 100 200만원 69 59.5 47 40.5 가구 201 300만원 37 48.7 39 51.3 소득 301 400만원 17 65.4 9 34.6 0.436 401만원이상 24 55.8 19 44.2 당 뇨있음 92 63.9 52 36.1 0.070 가족력없음 147 54.6 122 45.4 [ 표 6] 당뇨인지모형결과비교 모형 평균오차의제곱근 (ASE) 로지스틱회귀모형 0.4480 의사결정나무 0.4213 신경망 0.4397 의사결정나무결과를통한당뇨인지와의관련요인에대한분석결과는총 9개의집단으로세분화되었다. 모형을결정하는요인은연령변수가집단의세분화요인중가장큰요인으로나타났으며, 직업, 당뇨가족력, 월소득이집단세분화에영향을미치는요인으로작용하였다. 당뇨인지모형을통한집단별특성을살펴보면, 최초연구 1104
데이터마이닝을이용한당뇨환자의관리요인에관한연구 대상자의당뇨인지율은 68.4% 였으나, 연령이 52세이상이고, 당뇨가족력이있으며, 월소득이 315만원이상인집단은당뇨인지율이 100% 였으며, 월소득이 168만원미만인사람은 97.9% 인것으로나타났다. 그러나, 연령이 52 세이상이고, 당뇨가족력이없으며, 농어촌에거주하는사람일경우는평균당뇨인지율보다낮은것으로나타났다 [ 그림 1]. [ 그림 2] 당뇨치료에대한의사결정나무 4. 결론및토의 [ 그림 1] 당뇨인지에대한의사결정나무 3.3.2 당뇨의치료모형로지스틱회귀모형, 의사결정나무, 신경망분석방법중의사결정나무가평균제곱오차가가장낮아서당뇨인지모형의최종모형으로선정하였다 [ 표 7]. [ 표 7] 당뇨치료모형결과비교모형평균오차의제곱근 (ASE) 로지스틱회귀모형 0.4937 의사결정나무 0.0980 신경망 0.1119 의사결정나무결과를통한당뇨치료와의관련요인에대한분석결과는총 4개의집단으로세분화되었다. 모형을결정하는요인은당뇨인지여부가집단의세분화요인중가장큰요인으로나타났으며, 거주지역의특성, 운동여부가집단세분화에영향을미치는요인으로작용하였다. 당뇨치료모형을통한집단별특성을살펴보면, 최초연구대상자의당뇨치료율은 57.9% 였으나, 당뇨를인지하고있고, 중소도시이상거주하는자들은 100% 가당뇨치료를하고있는것으로나타났다. 그러나, 당뇨를인지하고있으나, 농어촌에거주하는자들의당뇨치료율은 3.1% 25.0% 로나타나, 지역적인차이가당뇨치료율에도많은영향이있는것으로분석결과나타났다 [ 그림 2]. 본연구는국민건강증진법 ( 제16조 ) 에근거하여국민들의건강수준및건강행태를파악하기위해전국적인규모의표본을추출하여조사한 2005년도국민건강영양조사자료중건강검진이이루어진 20세이상성인당뇨환자 415명을대상으로하여국가적당뇨환자관리체계를개선하는데필요한기초자료를제공하기위하여수행되었다. 당뇨병과관련한기존의연구를살펴본바기존의국내선행연구들은당뇨에대한임상적치료와개인적차원의관리에관한내용이주를이루는것이많았다. 또한환자교육과검사결과모니터링을병행한연구들이적지않았고이들연구는대부분소수의의료기관에서외래방문환자들을대상으로하는연구로관찰기관도 1년미만의단기간에그치고있다 [10-12]. 근래에는진단과치료중심보다는지역사회중심, 역학적관점, 근거기반의료, 건강결과와예방과같은전사회적인차원의지원시스템이필요하다는주장이제기되고있다 [13-14]. 이를바탕으로한최근의국외사례를살펴보면영국의 Quality and Outcome Framework(2003), 미국의민간기구 Bridges to Excellence의 Diabetes Care Link(2003), 미국 CMS(Centers for Medicare & Medicaid Services) 의 Physician Group Practice 시범사업 (2005) 등은당뇨병등주요만성질환들을효과적으로관리하기위한전사회적프로그램들이라할수있다. 2005년국민건강영양조사에서 20세이상성인중당뇨유병률은 7.5% 였다. 이들당뇨환자의건강행태는흡연율이 28.3%, 고위험음주율 41.9% 로나타났으며, 스트 1105
한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 레스인지율은 41.0% 였다. 규칙적운동실천율은전체성인응답자보다많은 45.6% 였다. 이는당뇨에대한인지가건강행태에영향을미치고있음을보여준다. 본연구보다앞서 1998년국민건강영양조사자료를분석한김상아등 (2005) 의연구는당뇨유병률과운동, 흡연, 음주와같은건강행태의실천정도및임상수치그리고이들에대한관리상태를단면적으로분석하였다. 연구결과에의하면당뇨유병률이남자 9.73%, 여자 7.95% 로본연구보다는높았다. 최근국가차원의당뇨연구는이준영등 (2007) 의연구로인구통계자료와보험심사청구자료, 그리고 field survey 자료등을사용하여, 498명 ( 남자 249명, 여자 249 명 ) 에대하여만 20세이상당뇨병유병률을추정하였는데남자의당뇨유병률은 8.7% 였으며여자는이보다조금낮은 8.4% 였다. 415명의당뇨환자를대상으로한본연구에서는전체적인유병률이 7.5% 로나타나다소낮았다. 이처럼각연구마다다소차이가있으나인구 1000명당 5 6명의당뇨환자가발생하는추세가계속된다면당뇨환자는 400만명을넘어 2030년이면전체인구의 10% 를넘을수있다 [15]. 2004년질병관리본부에서실시한역학연구조사에의하면 50대와 60대의남자에서전체평균이상의높은당뇨병유병률을보여주었으며여자에서도 50대와 60대의유병률이높은것으로나타났다 [16]. 본연구에서도당뇨인지에가장큰요인이연령인것으로나타나선행연구와같은맥락임을보여주었다. 또한당뇨발병은연령과양의상관관계를보이며이러한관계성은선형 (linear) 보다는문턱값 (threshold) 현상으로 40대이후에급격한증가현상을보인다. 하지만 40대에서는 50대나 60대에비해관리비율이절반밖에안되며, 이를체계적으로관리하지않아질환을키워심각한예후를자처하는의료행태를보이고있다고하였다 [17]. 이러한행태로인하여, 미국에서당뇨병관리를위한연간의료비용을분석한결과, 비당뇨병환자에비해당뇨병환자의의료비용이 5 배이상높은것으로조사되었다 [18]. 당뇨사업에서저소득취약계층이표적대상으로선정되어실시한당뇨병프로그램이효과적이라는연구 [19] 는소득및직업을당뇨의인지와치료에영향요인으로보고있으며 Anderson 등 (2003) 의연구도지역사회보건소들을중심으로저소득취약계층의당뇨병환자들을대상으로한자기관리프로그램을실시하여효과성을입증하였다. 본연구결과에서도소득, 직업, 지역이당뇨인지와치료에유의한요인으로밝혀졌으며이들요인이국가당뇨사업에서가장중요한취약계층이고주요대상임이밝혀졌다. 당뇨에대한전체적인인지율은 68.4% 였다. 전체적으로연령이증가할수록당뇨인지율이증가하였으며 60대가가장높은것으로나타났다. 또한가구소득에따라서도당뇨인지율의차이를보였는데월소득 100만원이하인응답자가 76.3% 로가장높았다. 최근여성의고혈압, 당뇨의인지와치료에관련한요인을분석한한국내연구결과에서는연령과결혼상태순으로영향을미치고있다고보고하고있다 [20]. 당뇨와교육및사회경제적수준에대한국외연구를살펴보면이들요소가건강에대한관심을높여개인건강생활습관에영향을미치므로당뇨발생이낮아진다고하였다 [21]. 또한미국에서여성당뇨환자는결혼, 고용상태와같은생활수준과는독립적으로사회경제적수준이낮을가능성이큰것으로나타났다 [22]. 종합하여보면, 생활습관의급속한변화로환경적요인이중요하게여겨지고있으며이러한생활습관은교육과사회경제적수준에기인하며당뇨병뿐아니라각종만성질환에도기여하는바가크다고하겠다. 본연구의결과를살펴보아도당뇨에대한인지에영향을미치는주요요인이연령, 직업, 소득, 성별로나타났고치료모형에서는당뇨인지, 지역이주요요인으로작용하는것으로나타나, 선행연구의결과를뒷받침하고있었다. 선행연구에서지역과당뇨에대한연구를접할수없었으나우리나라처럼서울과수도권에많은인구가몰려있고국가경제에상당부분을차지하는것으로보아지역또한사회경제적요인과관련이있다고하겠다. 연령, 지역, 직업은당뇨치료와통계적으로유의한관련이있는것으로나타났다. 특히, 농어촌지역의당뇨치료율이현저히떨어지는것으로나타났다. 이는직업과도관련이있는것으로농어업종사자의당뇨치료율이가장낮았다. 건강행태별당뇨치료율은현재비흡연자, 고위험음주를하지않는자, 규칙적운동을수행하는응답자가높게나타났다. 스트레스는많이느끼는응답자가당뇨치료율이높았으나통계적으로의미있는결과는아니었다. 본연구의궁극적인목적인당뇨환자의관리요인규명을위해여러가지데이터마이닝알고리즘모형을구축한후모형비교를통하여의사결정나무를최적의모형으로선택하였다. 먼저당뇨인지에대한모형에서는연령변수가가장중요한변수이었으며다음으로직업, 당뇨가족력및성별과소득으로구분되었다. 당뇨인지에대하여가장취약한집단으로는연령이 52세이상이고당뇨가족력이없으며, 직업이농업이나어업에종사하는집단으로나타났다. 당뇨치료에대한모형을구축한결과당뇨인지가가장중요한변수였으며, 다음으로지역, 운동순으로나타났다. 당뇨를인지하고있음에도치료율이가장낮은 1106
데이터마이닝을이용한당뇨환자의관리요인에관한연구 집단은농어촌에거주하고규칙적인운동을하지않은것으로나타났다. 이를볼때인지율을높이기위한당뇨조기검진사업은 53세이상으로당뇨가족력이없으며, 직업이농어민인집단에대해중점적으로실시하여야한다는것을알수있었다. 또한당뇨치료사업의경우, 농어촌지역이대도시나중소도시에비해당뇨치료율이낮으므로농어촌지역을당뇨치료사업의주요대상으로하는것이합리적이라판단된다. 본연구는전국적인대표성을가진표본자료임에도불구하고 2차자료를이용하였으므로당뇨와관련된기타요인을분석에포함할수없었으나정기적이고국가적인조사로서향후심도있는관련요인을추가하여분석에포함함으로써효과적인당뇨관리사업에중요한자료가될수있을것이다. 국가보건사업에서불특정다수를대상으로사업효과가높기위해서는정확한사업대상의선별이중요하다. 본연구결과에나타난주요요인을중심으로대상환자를선별하여질환을조기에발견하고적절한치료를제공하는국가적당뇨환자의관리사업이절실하다고하겠다. 참고문헌 [1] 질병관리본부. 국민건강영양조사제3기조사결과심층분석연구보고서 : 검진부문, 질병관리본부, 2007 [2] 통계청. 사망원인통계연보 (2005). 통계청, 2006. [3] Chodosh J, Morton SC, Mojica W, Maglione M, Suttorp MJ, Hilton L, Rhodes S, Shekelle P: Meta-analysis: Chronic disease self-management programs for older adults. Ann Intern Med 2005;143:427-38. [4] The Diabetes Control and Complications Trial Research Group. The effect of intensive treatment of diabetes on the development and progression of long-term complications in insulin- dependent diabetes mellitus. N Engl J Med 1993; 329:977-86. [5] UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group: Intensive blood-glucose control with sulphonylureas or insulin compared with conventional treatment and risk of complications in patients with type 2 diabetes (UKPDS 33). Lancet 1998;352:837-53. [6] Vijan S, Stevens DI, Herman WH, Funnel MN, Stanford CJ: Screeing, preventing, counseling, and treatment for the complications of type Ⅱ diabetes mellitus: putting evidence into practice. J Gen Intern Med 1997; 12:567-80. [7] 박일수외 4명. 데이터마이팅기법을활용한맞춤형고혈압사후관리모형개발. 응용통계연구, 2008; 21(4) [8] 최종후, 서두성. 데이터마이닝의사결정나무의응용. 통계분석연구 1999;4(1):61-83. [9] 전진수, 신강현, 김완석, 권정혜. 당뇨스트레스가우울에미치는영향 : 개인차변수들의조절효과. 한국심리학회지 : 건강 2007:12(4):851-868. [10] 박봉숙외 7명. 청장년당뇨병환자의자기관리와삶의질. 당뇨병 2005;29:254-261. [11] 송민선외 10명. 체계적인당뇨병교육이당화혈색소가높은제2형당뇨병환자에게미치는장기효과 :4 년간추적조사연구. 당뇨병 2005;29:140-150. [12] 장경순, 이관, 임현술. 일개의원에서당뇨병교육을통한혈당조절과건강상태. 당뇨병 2006;30:73-81. [13] Desai J et al. Public health surveillance of diabetes in United States. Journal of Public Health Management and Practice 2003;Suppl:S44-51. [14] Ibrahim MA, Saviz LA, Carey TS, Wagner EH. Population-based health principles in medical and public health practice. Journal of Public Health Management and Practice 2001;7:75-81. [15] 이지혜. 20년뒤엔국민 10% 가당뇨환자조선일보 2007년 11월 9일. [16] 질병관리본부국립보건연구원유전체연구부. 한국인유전체역학조사사업기초성과보고서 2004 제1 기지역사회코호트연구 ( 안성안산 ). 서울 : 질병관리본부, 2004. [17] 조남한. 우리나라당뇨병의유병률과관리상태. 대한내과학회지 2005;68(1):10-17. [18] Hogan P, Dall T, Nikolov P. Economic Costs of Diabetes in the U.S. in 2002. Diabetes Care 2003;26:917-932. [19] McCall, D. T., J. E. Reusch, A. Sauaia, P. Barton, and R. F. Hamman. Are low-income elderly patients at risk for poor diabetes care?" Diabetes Care 2004;27:1060-1065. [20] 최정수. 고혈압 당뇨관리와흡연및음주행태의관련성분석연구. 보건사회연구 2007;27(1):103-130. [21] Ko GT, Chan JC, Yeung VT, Chow CC, Tsang LW, Cockram CS: A low socio-economic status is an additional risk factor for glucose intolerance in high risk Hong Kong Chinese. Eur J of Epidemiology 2001;17:289-95. [22] Nathan DM, Davidson MB, DeFronzo RA, Heine RJ, Henry RR, Pratley R, Zinman B: Impaired fasting glucose and impaired glucose tolerance : implications for care. Diabetes care 2007;30:753-9. 1107
한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 김유미 (Yoo-Mi Kim) [ 정회원 ] 박일수 (Il-Su Park) [ 정회원 ] 2000년 2월 : 인제대학교보건대학원보건학과 ( 보건학석사 ) 2008년 2월 : 인제대학교일반대학원보건학과 ( 보건학박사 ) 1995년 3월 ~ 2004년 10월 : 인제대학교부산백병원의무기록실직원 / 실장 2004년 11월 ~ 현재 : 한국보건산업진흥원연구원 보건정보, 의무기록, 의료질관리 보건학, 데이터마이닝 2003 년 2 월 : 인제대학교일반대학원데이터정보학 ( 데이터정보학석사 ) 2009 년 2 월 : 인제대학교일반대학원보건학과 ( 보건학박사수료 ) 2003 년 6 월 ~ 현재 : 국민건강보험공단건강보험연구원주임연구원 장동민 (Dong-Min Jang) [ 정회원 ] 강성홍 (Sung-Hong Kang) [ 정회원 ] 1996 년 2 월 : 서울대학교보건대학원보건학과 ( 보건학박사 ) 1996 년 3 월 ~ 현재 : 인제대학교보건행정학부부교수 1990 년 2 월 : 서울대학교보건대학원보건관리학과 ( 보건학석사 ) 1997 년 2 월 : 인제대학교일반대학원보건학과 ( 보건학박사 ) 1998 년 3 월 ~ 현재 : 인제대학교보건행정학부부교수 보건행정, 병원행정 보건정보, 의무기록, 데이터마이닝, 건강증진 김성수 (Sung-Su Kim) [ 정회원 ] 2001 년 8 월 : 인제대학교보건대학원보건학과 ( 보건학석사 ) 2007 년 3 월 ~ 현재 : 인제대학교대학원보건학과 ( 박사과정 ) 2001 년 7 월 ~ 현재 : 서울아산병원의무기록팀 보건통계, 의무기록 1108