원 저 J Korean Neurol Assoc / Volume 4 / February, 6 NIH Stroke Scale을 이용한 초기 뇌졸중 중증도에 대한 후향적 평가의 타당성 경희대학교 의과대학 신경과학교실, 경희대학교 경영대학 의료경영학전공 a, 성균관대학교 의과대학 사회의학교실 b 윤성상 부선희 박기정 장혜정 a 권영대 b Sung Sang Yoon, M.D., Seon Hee Bu, M.D., Key Chung Park, M.D., Hye Jung Chang, Ph.D. a, Young Dae Kwon, M.D. b Department of Neurology, Kyung Hee University College of Medicine, Seoul; Department of Health Services Management, Kyung Hee University College of Business Administration a, Seoul; Department of Social and Preventive Medicine, Sungkyunkwan University School of Medicine b, Seoul, Korea 서 론 초기 신경학적 결손의 정도는 뇌졸중 예후의 결정 인자로서 매우 중요하다고 알려져 있다. -3 초기 신경학적 결손 정도를 측 정하기 위하여 여러 가지 척도를 사용하고 있지만 타당성, 신뢰 도, 측정 용이성 등을 모두 만족시키기에는 부족한 것이 사실이 다. 4-6 National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS)은
NIH Stroke Scale을 이용한 초기 뇌졸중 중증도에 대한 후향적 평가의 타당성 타당성과 신뢰도가 높다고 알려져 있어 7-9 국내에서도 가장 많 이 이용되고 있다., 임상 연구에서는 신경학적 결손의 중증도를 정량적으로 측정 하는 것이 필요하지만 실제 임상에서는 정량적 측정과 분석에 이르지는 못하고 서술적으로 측정하여 기록하는 경우가 대부분 이다. 따라서 의무기록 조사를 토대로 하는 후향적 뇌졸중 연구 에서는 신경학적검사의 정성적인 임상 자료를 정량적 측정 지 수로 바꿔야 한다. 의무기록을 토대로 후향적으로 NIHSS를 점 수화한 기존의 연구 결과, 신뢰도는 전반적으로 높은 것으로 알 려졌으나 의식수준(level of consciousness; LOC)과 명령의식수 준(LOC commands), 소거와 부주의(extinction and inattention) 항목에서 전향적 조사와 후향적 조사 간에 유의한 차이가 있 고, 사지 조화운동불능(limb ataxia)과 구음장애(dysarthria) 항목에서 측정자 간의 일치도(interrater reliability)가 낮은 것으로 나타났다. 9 이러한 결과를 근거로 최근에는 신뢰도가 낮 은 일부 항목을 고치거나 삭제한 개량형 NIHSS (modified NIHSS)가 제안되기도 하였다. 3 후향적 연구 방법은 연구의 편의성으로 인해 대규모의 자료 를 대상으로 연구를 수행할 수 있는 장점이 있으나 대상 자료의 정확성이 전제가 되어야 한다. 그러나 국내의 의무기록은 기재 내용이 불충분한 경우가 많아 4,5 후향적 조사에 한계가 예상되 므로 후향적 조사가 가능한지, 후향적 NIHSS의 점수화가 얼마 나 신뢰도가 있는지 판단할 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서 는 NIHSS를 이용하여 초기 뇌졸중 환자의 중증도를 측정하는 데 있어서 의무기록을 토대로 한 후향적 조사 방법의 신뢰도와 타당도를 확인해 보고자 하였다. 대상과 방법 4년 월 일부터 4년 4월 3일까지 응급실을 경유하 여 입원한 급성 뇌경색 환자를 대상으로 하였다. 발병 후 3일 이상의 시간이 경과하여 입원하였거나 과거 허혈성 또는 출혈 성 뇌졸중의 병력이 있는 환자, 그리고 MRI를 하지 않았거나 MRI에서 뇌경색이 없는 환자를 제외하였고, 중추신경계 종양 이나 감염 같은 비혈관성 구조적 병변이 있는 경우도 제외하였 다. 연구의 계획을 모르는 한 명의 연구자(신경과 3년차 전공의) 가 입원 시 환자를 대상으로 전향적 NIHSS 점수(P-NIHSS)를 작성하였고, 환자의 상태를 모르는 다른 두 명의 연구자(신경과 전문의)가 환자가 퇴원한 후 환자의 의무기록을 토대로 각자 독 립적으로 후향적 NIHSS 점수(R-NIHSS)를 측정하였다. 의무 기록은 환자를 담당한 년차 전공의와 년차 전공의가 하였다. P-NIHSS 점수화는 개 항목에 대하여 대한뇌졸중학회의 한 국뇌졸중등록(Korea Stroke Registry) 권고사항에 따랐고, 6 R-NIHSS 점수화를 할 때는 의무기록의 기재 내용이 P-NIHSS 의 기준과 일치하는 항목은 그대로 이용하였으나 원래의 기준 을 사용하기 힘든 안면마비(facial palsy), 근력, 구음장애 항목 의 경우는 Williams 등이 제시한 기준을 번역하여 사용하였고, 질문의식수준(LOC questions), 명령의식수준, 최고언어(best language) 항목은 보완하여 적용하였다 (Table ). 일반적으로 정상 신체검사 소견은 의무기록에 기재하지 않는 것을 감안하 여 의무기록에 기재되지 않은 항목은 정상으로 간주하였다. 의무기록에서 P-NIHSS의 기준 적용이 그대로 가능한 항목은 의식수준(level of consciousness), 최고주시(best gaze), 시야 (visual), 사지 조화운동불능(limb ataxia), 감각(sensory), 그 리고 소거와 부주의(extinction and inattention) 항목 등이었 다. 질문의식수준 항목은 시간, 공간, 사람에 대해 혼돈하지 않 을 경우 점, 시간, 공간, 사람 중 가지 이하에서 혼돈한 경우 점, 시간, 공간, 사람 모두에 대해 혼돈하였다고 기재된 경우 점으로 점수화하였다. 실어증이 있는 경우는 점으로 점수화 하였다. 명령의식수준 항목은 언어 이해능력에 장애가 없고 명 령 수행을 잘 하는 경우 점, 언어 이해능력 유무에 관계없이 애매한 중간 단계로 표현이 되어 있는 경우, 예를 들면 단순한 명령 수행만 되거나 명령 수행이 가능한 경우와 가능하지 않은 경우가 모두 기재되어 있는 경우에는 점, 언어 이해능력 유무 에 관계없이 명령 수행이 안 된다고 기재된 경우에는 점으로 점수화하였다. 최고언어 항목은 초피질성 언어장애 혹은 사물 이름대기 장애나 전도성 실어증만 있는 경우는 점, 언어 표현 에 장애가 있는 운동실어증이나 언어 이해능력 장애가 있는 감 각실어증일 경우 점으로 점수화하였다. 병변의 위치는 전대뇌동맥영역, 중대뇌동맥영역, 후대뇌동 맥영역과 추골기저동맥영역으로 분류하였다. 병변의 위치에 따 른 P-NIHSS와 P-NIHSS 간의 비교를 용이하게 하기 위해, NIHSS의 항목을 각각 3개의 소군(subgroup)으로 분류하였다 (Table ). NIHSS 총 점수와 각 항목별 R-NIHSS 점수에 대하여 타당 도와 신뢰도를 검사하였다. 타당도는 P-NIHSS 점수를 기준으 로 설정한 기준타당도를 측정하기 위하여 P-NIHSS 점수와 두 R-NIHSS 점수 간의 피어슨 상관계수를 각각 산출하였다. 7 또 한, 신뢰도는 두 측정자의 판정 일치도를 측정하기 위하여 일반 적으로 사용하는 분석도구인 카파 통계(Kappa statistic; κ)를 두 명의 연구자가 측정한 R-NIHSS 점수 간에 적용하였다. 8 일 반적으로 카파 통계는.75 이상이면 매우 좋음(excellent)을
윤성상 부선희 박기정 장혜정 권영대 Table. Algorithm for retrospective NIHSS a scoring NIHSS item score Prospective Retrospective LOC b questions 두 가지 질문 모두 바르게 대답함 한 가지에만 바르게 대답함 두 가지 모두 바르게 대답하지 못함 시간, 공간, 사람에 대해 혼돈되지 않음 시간, 공간, 사람 중 가지 이하에 혼돈됨 시간, 공간, 사람에 대해 모두 혼돈됨 LOC commands 두 가지 질문 모두 바르게 수행함 한 가지에만 바르게 수행함 두 가지 모두 바르게 수행하지 못함 명령 수행을 잘함 단순한 명령 수행만 한다고 서술 명령수행이 전혀 안 된다고 서술 Facial palsy 3 정상 대칭적 움직임 경미한 마비 (비구순구의 소실, 웃을때 비대칭적) 부분 마비 (하안면의 완전, 혹은 거의 완전한 마비) 완전 마비 (상하안면의 움직임이 없는 경우) (경미함이란 서술 포함) (중등도란 서술 포함) Motor arm & leg 3 4 상지(하지)를 9(3)도로 (5)초 동안 계속 유지할 수 있음 상지(하지)를 9(3)도로 유지, (5)초내에 처짐; 침대를 건 드리지는 않음 상지(하지)를 9(3)도로 유지할 수 없고, 침대쪽으로 편향, 중력에 저항 상지(하지)가 아래로 떨어짐 전혀 움직이지 못함 MRC c 4+ 혹은 5 MRC c 4, 4- 혹은 경미함 MRC c 3 MRC c MRC c 혹은 MRC c Best language 3 정상; 언어장애가 없음. 경도, 혹은 중등도의 실어증 심한 실어증 벙어리(mute), 전실어증 초피질성 감각(운동)실어증 혹은 이름실어증 감각(운동)실어증 Dysarthria 정상 발음이 분명하지 않지만, 적어도 알아들을 수 있는 정도 전혀 알아들을 수 없는 상태 (실어증의 유무와 관계없음) a National Institute of Health Stroke Scale, b level of consciousness, c medical research council (경미함 혹은 중등도란 서술 포함) (심함이란 서술 포함) Table. NIHSS a item subgroup Subgroup NIH stroke scale item Higher cortical function Cranial nervous system Sensorimotor a National Institute of Health Stroke Scale, b level of consciousness LOC b, LOC questions, LOC commands, best language, extinction and inattention best gaze, visual, facial palsy, dysarthria motor arm and leg, limb ataxia, sensory 나타내고,.4 이상.75 미만이면 비교적 좋음(fair 혹은 good)을 나타내며,.4 미만인 경우는 낮음(poor)을 나타낸 다. 9 또한 3명의 측정자(P-NIHSS 명, R-NIHSS 명) 간 NIHSS 총점에 대한 차이를 비모수적으로 동시에 검정하기 위 하여 Wilcoxon signed rank sum test의 확장형인 Kruskal-Wallis Test를 하였다. 본 연구의 통계 분석 과정에서 SAS (Statistical Analysis System) 버전 8.를 이용하였으며, 점수의 분포와 상관성을 제시하기 위한 그래프는 EXCEL 소프 트웨어를 이용하였다. 결 과 대상 환자 75명의 연령의 중앙값은 63세(36-9세)이고, 남 자가 6% (n=45)를 차지하였다. 뇌경색의 분류는 대혈관 죽상 경화증(large artery atherosclerosis) 아형이 3% (n=3), 소 혈관 폐색(small vessel occlusion) 아형이 9% (n=), 심인 성 색전증(cardiogenic embolism) 아형이 8% (n=6), 그리고 부정 원인(undetermined etiology) 아형이 3% (n=3)였다 (Table 3). 혈관 영역별로는 중대뇌동맥 영역의 병변이 59% (n=44), 전대뇌동맥 영역의 병변이 7% (n=5), 후대뇌동맥 영역 의 병변이 9% (n=7), 그리고 추골기저동맥 영역의 병변이 %
NIH Stroke Scale을 이용한 초기 뇌졸중 중증도에 대한 후향적 평가의 타당성 Table 3. Baseline patient characteristics (n=75) Criteria Frequency (%) Criteria Frequency (%) Sex male female 45 (6%) 3 (4%) Age 63 (36-9) a TOAST b classification large artery atherosclerosis 3 (3%) small vessel occlusion 4 (3%) cardioembolism 6 (8%) undetermined etiology (9%) a median (range), b trial of Org 7 in acute stroke treatment Risk factors transient ischemic attack hypertension diabetes mellitus hyperlipidemia smoking cardiac disease 6 (8%) 54 (7%) (9%) 3 (3%) 3 (43%) 3 (3%) Figure. Agreement between prospective and retrospective National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) scoring (rater ). The graph shows the linear relationship of prospective and retrospective NIHSS scores. Data points represent one individual case. Figure. Agreement between prospective and retrospective National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) scoring (rater ). The graph shows the linear relationship of prospective and retrospective NIHSS scores. Data points represent one individual case. (n=5)였다. 또한 전대뇌동맥과 후대뇌동맥 양쪽 영역에 병변 이 있는 경우가 예, 후대뇌동맥과 추골기저동맥 양쪽 영역에 병변이 있는 경우가 3예 있었다. P-NIHSS 점수의 평균은 6.83이었고 표준편차는 6.3 (-7)이었다. 측정자 의 R-NIHSS 점수 평균은 6.3, 표준 편차는 5.8 (-4)이었고, 측정자 의 R-NIHSS 점수 평균은 5.96, 표준편차는 5.45 (-4)였다. 타당도 평가 결과, P-NIHSS와 R-NIHSS 총 점수 간의 피 어슨 상관계수는 측정자 에서.89(p<.), 측정자 에서.94 (p<.)로 매우 높은 상관 관계가 있었다(Fig. ; 측정 자, R =.7893, Fig. ; 측정자, R =.8794). 각 항목별 상 관계수는 대부분의 항목에서.6 이상으로 측정되었지만 명령 의식수준(측정자 ; κ w=.37, 측정자 ; κ w=.46), 사지 조화 운동불능(측정자 ; κ w=.69, 측정자 ; κ w=.56), 구음장애 (측정자 ; κ w=.5, 측정자 ; κ w=.4), 그리고 소거와 부주 의(측정자 ; κ w=.58, 측정자 ; κ w=.6) 항목에서 낮은 상 관 관계를 보였다(Table 4). 혈관 영역별 타당도는 전대뇌동맥 영역(측정자 ; κ w=.79, 측정자 ; κ w=.), 중대뇌동맥 영역(측정자 ; κ w=.73, 측정 자 ; κ w=.8), 후대뇌동맥 영역(측정자 ; κ w=., 측정자 ; κ w=.)에 병변이 있을 경우에는 높았으나 추골기저동맥 영역(측정자 ; κ w=.56, 측정자 ; κ w=.68)에 병변이 있을 경우는 비교적 낮게 관찰되었다. NIHSS 항목의 소군별로는 중 대뇌동맥 영역에 병변이 있는 경우 뇌신경계를 반영하는 항목 들의 상관성이 낮았고, 후대뇌동맥 영역과 추골기저동맥 영역 에 병변이 있는 경우 운동감각신경계를 반영하는 항목들의 상 관성이 낮았다(Table 5). 신뢰도 평가 결과, 두 측정자의 총 점수는 일치도가 매우 높 았다(Fig. 3; R =.97). 각 항목별 점수도 명령의식수준(κ w=.36), 사지 조화운동불능(κ w=.47)과 구음장애(κ w=.38) 항
윤성상 부선희 박기정 장혜정 권영대 Table 4. Validity of the retrospective ratings of individual NIHSS a items by correlation coefficient NIHSS item Rater (95% CI c ) Rater (95% CI c ) Level of consciousness LOC b questions LOC b commands Best gaze Visual Facial palsy Motor arm & leg Limb ataxia Sensory Best language Dysarthria Extinction & inattention.74 (.36,.).86 (.73,.).37 (.9,.65).77 (.65,.89).84 (.7,.96).7 (.6,.8).76 (.67,.84).69 (.43,.95).6 (.47,.77).78 (.6,.93).5 (.,.9).58 (.34,.8).74 (.47,.).93 (.85,.).46 (.8,.74).79 (.68,.9).8 (.67,.93).7 (.6,.8).8 (.7,.87).56 (.,.9).6 (.49,.75).9 (.8,.).4 (.,.58).6 (.39,.85) Total.74 (.6,.86).83 (.73,.94) a National Institute of Health Stroke Scale, b level of consciousness, c confidence interval Table 5. Validity of the retrospective ratings of individual NIHSS a item subgroup by correlation coefficient Vessel territory NIHSS item subgroup Rater (P-value) Rater (P-value) Anterior cerebral artery.85 (.33).93 (.7).97 (.7).97 (.6).97 (.).96 (.) Middle cerebral artery.87 (<.).73 (<.).9 (<.).94 (<.).83 (<.).9 (<.) Posterior cerebral artery. (.).9 (.3).68 (.3).67 (.353).9 (.).76 (.5) Vertebrobasilar artery a National Institute of Health Stroke Scale. (.).87 (<.).79 (.).3 (.).95 (<.).85 (<.) Table 6. Interrater reliability of the retrospective ratings of individual NIHSS items by weighted kappa statistics NIHSS item w a 95% CI Figure 3. Interrater reliability of retrospective National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) scoring. The graph shows the linear relationship of retrospective rater and rater scores. Data points represent individual case. Level of consciousness LOC questions LOC commands Best gaze Visual Facial palsy Motor arm & leg Limb ataxia Sensory Best language Dysarthria Extinction & inattention.74.8.36.9.9.75.76.47.83.86.38.9.36-..64-.98.7-.66.84-..8-.99.64-.85.67-.84.-.84.7-.94.7-..-.55.8-. NIHSS; National Institute of Health Stroke Scale, LOC; level of consciousness, CI; confidence interval, a weighted kappa value
NIH Stroke Scale을 이용한 초기 뇌졸중 중증도에 대한 후향적 평가의 타당성 목을 제외하고는 가중 카파값이.7 이상으로 신뢰도가 높았다 (Table 6). 3명의 측정자(P-NIHSS 명, R-NIHSS 명) 간 NIHSS 총점 에 대한 차이를 비모수적으로 동시에 검정하기 위한 Kruskal- Wallis Test에서 Chi-square=.6653 및 이에 대한 유의 확률 p=.766에 근거하여 3명 측정자 간 총점의 평균은 차이가 없 는 것으로 확인되었다. 고 찰 본 연구는 뇌졸중의 예후인자로서 중요한 초기 뇌졸중 척도 검사 중 국내에서 흔히 사용하는 NIHSS를 적용하여 전향적 점 수와 의무기록을 토대로 하는 후향적 점수를 비교함으로써 후 향적 NIHSS 점수화의 타당도와 신뢰도를 살펴보고자 하였다. 본 연구 결과, 전반적으로 타당도와 신뢰도가 높은 것으로 나타 났고 일부 항목만 낮은 타당도 또는 신뢰도를 보였다. 과거 대 부분의 연구에서도 몇몇 항목을 제외하고는 전향적 NIHSS 점 수와 후향적 NIHSS 점수 간에 높은 일치도를 관찰할 수 있었 다., 기존 연구에서는 의식이나 고위뇌기능을 반영하는 NIHSS 항목이 근력 항목에 비하여 일치도가 떨어지는 것으로 관찰되었다. 이 결과는 근력의 측정은 상당히 정형화된 근력 척도검사를 임상에서 흔히 이용하고 있으나 의식이나 고위뇌기 능의 항목은 개인적인 서술로 표현하기 때문이라고 생각한다. 본 연구에서도 마찬가지로 명령의식수준 항목과 사지 조화운 동불능 항목, 구음장애 항목, 그리고 소거와 부주의 항목이 다 른 항목에 비하여 일치도가 현저히 떨어지는 양상을 관찰할 수 있었다. 명령의식수준 항목과 소거와 부주의 항목은 개별적인 기 준으로 평가하여 작성되기 때문에 후향적 조사 시 점수화가 용이 하지 않았고, 사지 조화운동불능 항목과 구음장애 항목은 의무기 록에서 빠져 있는 경우가 많았다. 개량형(modified) NIHSS도 타당도와 신뢰도가 낮은 의식수준, 안면마비, 사지 조화운동불 능, 구음장애의 항목을 제외하고 감각 항목을 단순화시켜서 사 용하고 있다., 그러나 다른 뇌졸중 척도검사를 이용한 전향적 점수와 후향 적 점수의 비교 연구에서는 의식과 고위뇌기능을 반영하는 항 목이 다른 항목에 비하여 일치성이 떨어지지 않는 것으로 알려 져 있다. 3-5 Scandinavian Stroke Scale의 경우 의식 항목은 3단계로서 완전한 의식상태(fully conscious), 졸리나 완전히 깰 수 있는 상태(somnolent, can be awaked to full consciousness), 그리고 언어 명령에 반응하지만 완전한 의식이 아닌 경 우(reacts to verbal command, but is not fully conscious)로 이루어져 있으므로 명료(alert), 기면(drowsy), 혼미(stupor), 혼수(coma) 등의 의무기록을 용이하게 점수화할 수 있을 것으 로 예상되고, 실제로 타당도와 신뢰도가 높게 조사되었다. 3 Canadian Neurological Scale의 경우 의식수준에서 명료와 기 면의 두 단계, 지남력에서 있음과 없음의 두 단계로 나누어져 있어 의무기록에서 흔히 사용하는 기준을 적용하여 점수화가 용이할 것으로 예측되었고, 실제로 의식수준의 타당도와 신뢰 도, 지남력의 타당도와 신뢰도가 높았다. 4 다른 뇌졸중 척도검 사를 이용한 결과와의 차이는 NIHSS의 의식수준, 질문의식수 준과 명령의식수준 항목은 의무기록을 토대로 점수화하기 용이 하지 않다는 데서 비롯된 것으로 생각할 수 있겠다. NIHSS 항목의 소군별로는 중대뇌동맥 영역에 병변이 있는 경우 뇌신경계를 반영하는 항목들의 상관성이 낮은 점과 후대 뇌동맥 영역과 추골기저동맥 영역에 병변이 있는 경우 운동감 각신경계를 반영하는 항목들의 상관성이 낮은 점은 신경학적 이상 소견을 유발하는 병변의 위치와 어느 정도 일치함을 반영 하는 소견으로 생각하였다. 뇌졸중 환자 입원 시 의무기록에는 신경계 진찰 결과를 모두 기입하는 것이 원칙이지만 정상 신체검사를 모두 기록하지 않 는 습관과 진정한 의미로서 누락되는 경우가 발생하며, 또한 의 무기록의 구조 자체가 NIHSS의 평가 기준과 완전히 일치하지 는 않기 때문에 NIHSS에 포함되는 모든 항목이 빠짐 없이 기재 되기는 어렵다. 그러나 이런 제한점은 병원마다, 그리고 진료과 마다 다를 수 있기 때문에 향후 다기관 평가가 필요할 것으로 생각한다. 본 연구는 같은 병원의 같은 과에서 진행하였으므로 의무 기 록작성자가 평소와는 달리 의무기록을 충실히 작성하였을 가능 성을 배제할 수 없다. 그러나 현실적으로 전공의 업무의 양으로 볼 때 충실한 의무기록을 요구 받지 않는 한 평소보다 충실한 의무기록 작성을 기대하기 어렵기 때문에 이러한 바이어스 (bias)는 큰 문제가 되지 않을 것으로 생각한다. 하지만 이를 극 복하기 위해서도 다기관 평가가 필요할 것이다. NIHSS의 전향적 점수와 후향적 점수를 비교한 결과 후향적 점수화의 타당도와 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 의무기록 에 일부 항목에 대한 기재가 누락되어 있어도 타당도와 신뢰도 에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 그러나 향후의 뇌졸 중 연구에서 타당도와 신뢰도가 낮게 나타난 일부 항목은 개량 형 NIHSS를 이용하거나, 한국형 뇌졸중 척도검사를 개발할 때 고려해야 할 것으로 생각한다. REFERENCES
윤성상 부선희 박기정 장혜정 권영대