뇌손상 환자 대상 비언어적 통증사정 도구의 타당도 평가
Validation of Nonverbal Pain Assessment Tools in Brain-Injured Patients
Article information
Trans Abstract
Purpose
This study aimed to evaluate the reliability and validity of three nonverbal pain assessment tools— Checklist of Nonverbal Pain Indicators (CNPI), Pain Assessment in Advanced Dementia (PAINAD), and Critical-Care Pain Observation Tool-Neuro(CPOT-Neuro)—in brain-injured patients.
Methods
This exploratory study included 70 patients with brain injury from a university hospital in Busan and assessed the validity, sensitivity, specificity, and inter-rater reliability of three pain assessment tools.
Results
Criterion validity was supported by significant correlations with the Behavioral Pain Scale (BPS) (rs=.47∼.96 for CNPI, rs=.66∼.97 for PAINAD, rs=.80∼.97 for CPOT-Neuro, p＜.001). Significant differences in pain scores were observed across all three tools before, during, and 20 minutes after suctioning, position changes, and noninvasive blood pressure measurements (p ＜.001). The sensitivity, specificity, and accuracy of each tool were evaluated using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. At moderate pain levels, all three tools showed good overall accuracy, with areas under the ROC(AUROC) ranging from .80 to .90. Inter-rater reliability was high, with intraclass correlation coefficient (ICC) values exceeding .90 for all tools.
Conclusion
All three tools effectively assessed nonverbal pain in brain-injured patients. Among them, CPOT-Neuro demonstrated particularly strong validity and reliability, indicating its suitability for clinical use. Further research is needed to identify the optimal tool according to patient characteristics and clinical context.
I. 서 론
1. 연구의 필요성
뇌손상은 뇌졸중, 뇌종양, 뇌동맥류, 저산소 뇌증, 뇌 감염 또는 외상 등 후천적 요인으로 인해 뇌에 손상이 발생하여 의식변화 및 뇌 기능 장애를 초래하는 상태를 의미한다[1]. 뇌손상 환자는 신경학적 결함으로 인지 저하와 언어적 의사소통의 어려움을 겪으며, 손상 부위와 정도에 따라 의식 수준 저하, 마비, 치료 목적의 진정제 사용 등으로 일반적인 통증 행동 반응이 감소할 수 있다[2]. 또한 이들은 통증에 대해 이완된 표정이나 근육 이완, 얼굴 홍조, 눈 뜨기, 눈물 흘리기, 사지 굴곡 등 비전형적인 반응을 보이기도 하며[3], 이러한 정형화되지 않은 행동 양상은 통증반응 평가에 영향을 미쳐, 의료진이 이를 충분히 이해하지 못하면 통증을 간과하거나 실제보다 과소평가할 위험이 있다[4].
뇌손상 환자의 통증이 적절히 조절되지 않을 경우, 두개내압 상승으로 영구적인 뇌손상이 발생할 수 있으며, 스트레스 반응 증가, 폐 합병증, 면역 기능 저하, 혈전 용해 등 다양한 생리적 이상이 초래될 수 있다[5]. 또한 통증은 신체 기능과 재활 의욕을 저하시켜 근력 및 근지구력 감소에 영향을 미치고, 공포, 우울, 좌절감 등과 같은 심리적 문제를 유발하여 뇌손상 환자의 궁극적 치료 목표인 기능 회복을 저해할 수 있다[6]. 따라서 뇌손상 환자의 통증은 주기적으로 평가되어야 하며, 정확하고 일관된 사정을 위해 표준화된 통증 사정 도구의 사용이 필수적이다[7].
통증사정 도구는 자가보고형, 관찰형, 통합형의 세 가지 유형으로 나뉘며, 이 중 통증은 주관적인 경험이므로 통증사정에 환자의 자가보고가 가장 효과적이고 타당한 방법으로 알려져 있다[8]. 하지만 뇌손상 환자는 인지능력 저하와 제한된 의사소통 능력으로 통증을 정확하게 자가보고를 하기 어려운 경우가 많아, 행동 지표나 생리적 지표를 기반으로 한 검증된 도구의 사용이 권장된다[9]. 행동 지표 기반의 관찰형 도구는 의사소통이 어려운 환자의 통증 평가에 적절한 방법으로 간주되지만[10], 통증 행동과 생리적 지표를 함께 평가하는 통합형 도구는 통증이 지속되면서 생리적 반응이 약해지거나 사라지는 습관화 현상과 스트레스 등 다른 요인에 의해 유사한 생리적 변화가 나타날 수 있다는 점에서 단독 사용에는 한계가 있다[11].
국내 병원간호사회[12]는 기계호흡 중이거나 진정 및 무의식 상태로 의사소통이 어려운 중환자에게 Behavioral Pain Scale(BPS)와 Critical-Care Pain Observation Tool (CPOT) 같은 관찰형 통증사정 도구의 사용을 권고하고 있으며, 의사소통 장애, 치매, 지적 장애, 무의식 환자 등 인지손상이 심한 환자에게는 Checklist of Nonverbal Pain Indicators (CNPI), Pain Assessment in Advanced Dementia (PAINAD), CPOT를 권장하고 있다. CNPI는 인지장애 환자의 통증 행동을 간단하고 빠르게 평가할 수 있도록 개발되었으나[13,14], 국내 뇌손상 환자 대상 타당도 연구는 아직 보고되지 않았다. PAINAD는 진행성 치매 환자를 위해 개발된 도구이나[15], 여러 국가에서 언어적 의사소통이 어려운 환자들에게 널리 사용되었으며[16], 뇌손상 환자에게 적용 시 숫자통증척도(Numeric Rating Scale [NRS])와 높은 상관관계를 보였고, CPOT보다 높은 타당도를 보이기도 하였다[17]. CPOT는 Gé linas 등[18]이 의식 저하 성인 중환자의 통증 사정을 위해 개발한 도구이다. 그러나 혼수상태이거나 진정제 투여, 마비 등으로 움직임이 제한된 환자에게는 적용에 한계가 있었다[18,19]. 특히 뇌손상 환자에게 적용 시 이들의 특이적인 반응을 충분히 반영하지 못해, 자율 반응 항목을 추가하고 일부 항목을 수정한 Critical-Care Pain Observation Tool- Neuro(CPOT-Neuro)를 2021년에 발표하였다[3]. 이 도구는 외국 중환자실 간호사들에게서 뇌손상 환자를 대상으로 유효성과 임상적 유용성이 긍정적으로 평가되었으나[20], 국내에서는 아직 타당성 검증이 이루어지지 않았다.
최근 국내에서는 자가보고가 어려운 뇌손상 중환자의 통증 반응을 관찰한 서술적 조사연구[21]가 보고되었으나, 이들을 대상으로 도구의 타당도를 검증한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이는 뇌손상 환자의 다양한 손상 특성으로 인해 동질적인 연구 집단 구성이 어렵고, 신체적·정신적 불안정, 의사소통 및 인지 기능 저하, 윤리적 동의 절차의 한계뿐만 아니라 평가 도구의 적용과 해석에도 제약이 따르는 등 복합적인 요인이 작용하는 것으로 판단된다. 이와 같은 여러 어려움이 있음에도, 뇌손상 환자를 대상으로 한 통증사정 도구의 타당성 검토는 환자 치료의 질 향상과 임상적 의사결정의 근거 마련을 위해 필수적이며, 나아가 임상 평가의 신뢰성과 중재 계획의 정밀도를 높이는 데 중요한 의의를 가진다.
특정 통증사정 척도를 임상에 적용하기 위해서는 대상자 특성과 임상 상황에 따른 사용 적합성에 대한 타당성 검증이 반드시 선행되어야 하며, 해당 척도는 타당화된 대상자와 환경에서만 유효하다[22]. 일반적으로 사용되는 행동 기반 통증 척도는 뇌손상 환자의 통증을 과소평가할 위험이 있어, 적절한 검증과정을 거치지 않은 도구의 사용은 바람직하지 않다. 실제로 중환자의학회 임상 실무지침[23]에서도 중증 뇌손상 환자를 위한 행동 관찰형 척도의 타당화 연구가 필요한 과제로 제시된 바 있다.
이에 본 연구는 뇌손상 환자에게 유용성이 입증된 CNPI, PAINAD와 최근 뇌손상 환자를 위해 개발된 CPOT-Neuro를 적용하여 타당도를 비교해 봄으로써, 국내 뇌손상 환자에게 가장 효과적인 비언어적 통증사정 도구를 확인하고자 한다.
2. 연구목적
본 연구는 CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro의 타당도와 신뢰도를 평가하고 비교하여, 뇌손상 환자에게 가장 적합한 비언어적 통증사정 도구를 제시하기 위함으로 구체적인 목표는 다음과 같다.
1) 대상자의 일반적 특성 및 임상적 특성을 파악한다.
2) CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro의 준거타당도를 확인한다.
3) CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro의 판별타당도를 확인한다.
4) CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro의 절단점(cut-off point)에 따른 민감도, 특이도, Receiver Operating Characteristic Curve(ROC)곡선 및 곡선하면적(Area Under ROC Curve[AUROC])을 비교한다.
5) CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro의 관찰자 간 신뢰도를 확인한다.
II. 연구방법
1. 연구설계
본 연구는 CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro가 뇌손상 환자에게 적합한 비언어적 통증사정 도구인지 확인하기 위한 척도의 타당화 연구로서, 각 도구의 타당도와 신뢰도를 평가하는 탐색적 조사연구(exploratory research)이다.
2. 연구대상
본 연구 대상자는 B 광역시 소재 일 대학병원에 입원한 뇌손상 환자 중 만 19세 이상, Glasgow Coma Scale (GCS) 4점 이상이며, 인위적 기도 흡인이 필요한 자로 선정하였다. 제외기준은 뇌사 의심 또는 판정, 신경근차단제 지속 투여, 사지 운동기능에 영향을 미치는 척수 손상, 뇌손상 이전의 인지장애 또는 정신 질환 병력, 그리고 Confusion Assessment Method for the ICU (CAM-ICU)를 통한 섬망 양성(positive) 판정이었다.
표본수 산정은 G*Power 3.1.9.2 Analysis Program [24]과 MedCalc version 22 (MedCalc Software, Mariakerke, Belgium)를 사용하였다. 준거타당도 분석을 위한 Spearman 순위상관분석에 필요한 표본수는 선행연구[25]를 토대로 BPS와 CPOT의 상관계수를 참고하여 큰 효과크기(r) .50, Gé linas 등[3]의 연구에서 사용한 유의수준(α) .01, 검정력(1-β) 90%를 기준으로 52명으로 산출되었다. 판별타당도 검증을 위한 Wilcoxon 부호순위 검정에는 CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro 타당화 연구[3,26] 결과를 바탕으로 큰 효과크기(d) .80, 유의수준(α) .01, 검정력(1-β) 90% 기준 28명이 산출되었다. 민감도 및 특이도 검증을 위해 CPOT-Neuro 개발연구[3]에서 제시된 AUROC 값을 바탕으로 경도 통증 기준(AUROC 0.85), 유의수준(α) .01, 검정력(1-β) 90%, 음성/양성 사례비율 0.6일 때 필요한 표본수는 50명, 중등도 통증 기준(AUROC 0.76)에서는 69명이 산출되었다. 최종 표본수는 계산된 최대값인 69명에 탈락률 10%를 고려하여 77명으로 산정하였다. 자료수집 과정에서 연구 참여 거부 3명, 전원 또는 사망으로 인한 탈락 4명이 발생하여, 최종적으로 70명의 자료가 분석에 포함되었다.
3. 연구도구
1) 인구학적 특성 및 임상적 특성
대상자의 인구학적 특성으로는 성별, 연령, 임상적 특성으로는 뇌손상 기전, 의식 수준, GCS, 진정상태, 진정제/진통제 사용 여부, 기계호흡 여부, 침습적 장치를 조사하였다. GCS는 눈뜨기 반응(eye opening) 1∼4점, 언어 반응(verbal response) 1∼5점, 운동 반응(motor response) 1∼6점으로 구성되며, 총점은 3∼15점이다. 점수가 높을수록 의식이 양호하며, 일반적으로 8점 이하를 중증(severe), 9∼12점을 중등도(moderate), 13점 이상을 경증(mild) 뇌손상으로 분류한다[27]. 뇌 진정상태는 Richmond Agitation Sedation Scale (RASS)로 평가하며, −5점에서 +4까지 총 10단계 척도로 구성된다. 진정(−1∼−5), 평온(0), 불안 또는 동요(+1∼+4)로 구분하며, 절댓값이 클수록 증상이 심함을 의미한다[28].
2) 통증사정 도구
(1) Behavioral Pain Scale (BPS)
Payen 등(2001)[29]이 인공호흡기 적용 진정 환자의 통증 사정을 위해 개발한 도구로, 얼굴 표정, 상지 움직임, 인공호흡기 순응도의 3가지 항목으로 구성된다. 각 항목은 4점 척도로 평가하며, 총점은 3점에서 12점이며, 3점 이하는 통증 없음, 4∼6점은 경증, 7∼9점은 중등도, 10∼12점은 중증의 통증으로 분류한다. 인공호흡기 미적용 환자에게는 인공호흡기 순응도 항목을 발성으로 대체한 BPS-Non-intubated(NI)[30]를 사용한다. Ahlers 등[31]은 진정 중인 중환자를 대상으로 언어형 평가 척도(4-point Verbal Rating Scale [VRS-4])와 유의한 상관(r s=.67)을 확인하였다. BPS-NI는 복부 수술 환자를 대상으로 NRS와 유의한 상관관계(r=.76∼.90)를 보였다[30].
(2) Checklist of Nonverbal Pain Indicators (CNPI)
인지장애 노인의 통증 사정을 위해 Feldt 등[13]이 개발한 도구로, 한국어판은 Kwak과 Oh [14]가 번역하였다. 도구는 불평하는 소리(비언어), 찡그린 표정 또는 움츠림, 버팀, 문지르기, 안절부절못함, 불평하는 소리(발성)의 6개 항목으로 구성되며, 각 항목은 해당 행동이 관찰되지 않으면 0점, 짧게라도 관찰되면 1점으로 평가한다. 총점은 0∼6점이며, 점수가 높을수록 통증이 심함을 의미한다. 도구 개발 당시 점수 해석 지침이 제시되지 않았으나, Kang과 Uhm [32]의 연구에서 0점은 통증 없음, 1∼2점은 경미, 3∼4점은 중등도, 5∼6점은 중증 통증으로 제시한 바 있다. 인지장애 노인을 대상으로 언어서술척도(Verbal Descriptive Scale [VDS])와 유의한 상관관계(r s=.37∼.50)가 있었다[13].
(3) Pain Assessment in Advanced Dementia (PAINAD)
인지기능 저하로 통증 보고가 어려운 진행성 치매환자를 대상으로 Warden 등[15]이 개발한 도구로, 한국어판은 Kwon 등[16]이 번역하였다. 이 도구는 호흡, 소리냄, 얼굴 표정, 신체 표현 및 마음의 안정도의 5개 행동 범주로 구성되며, 각 항목은 3점 척도로 평가한다. 총점은 0∼10점이며, 4점 이상은 의미 있는 통증을 나타내며, 점수가 높을수록 통증 정도가 심함을 의미한다. 개발 당시 시각적 상사 척도(Visual Analog Scale [VAS])와 유의한 상관관계(r=.75)가 있었다[15]. PAINAD-K는 Face, Legs, Activity, Cry, Consolability (FLACC)와 유의한 상관관계(Kendall's tau=.76∼.81)를 보였다[16].
(4) Critical-Care Pain Observation Tool-Neuro (CPOT-Neuro)
의식저하로 자가보고가 불가능한 성인 중환자의 통증을 사정하기 위해 Gé linas 등[18]이 개발한 CPOT 를 기반으로, 뇌손상 환자에 맞게 일부 항목을 수정한 도구[3]이다. 얼굴표정, 눈물 및 홍조, 신체 움직임, 인공호흡기의 순응도 혹은 발성, 근육 긴장의 5개 항목으로 구성되며, 얼굴표정, 신체 움직임, 인공호흡기의 순응도 혹은 발성 항목은 3점 척도, 눈물 및 홍조, 근육 긴장 항목은 2점 척도로 평가한다. 총점은 0∼8점이며, 2점 이상은 통증 있음, 2∼3점은 경미한 통증, 5점 이상은 중등도 이상의 통증으로 분류한다. 얼굴통증척도(Faces Pain Thermometer [FPT])와 유의한 상관관계(r=.63∼.64)를 보였다[3].
4. 연구진행 절차
1) 한국어 번역도구의 타당도 확인
CNPI, PAINAD는 각 도구의 개발자 및 한국어 번역자로부터 사용 승인을 받았으며, BPS, BPS-NI, CPOT-Neuro는 개발자로부터 도구 사용 및 번역 허가를 받은 후, 역번역 기법의 절차[33]를 거쳐 한국어로 번역하여 사용하였다. 영문으로 제작된 원본을 한국어로 번역한 뒤, 이를 다시 영어로 역번역하여 원본과 비교하였고, 의미 차이가 있는 항목은 재번역 및 수정하였다.
2) 보조연구자 교육 및 훈련
신경과 중환자실 간호사 1명을 보조연구자로 선정하여, 연구자가 유인물을 활용해 연구목적, 절차, 자료수집 방법을 3회에 걸쳐 교육하였다. 의미가 모호한 항목은 도구 개발자가 제공한 그림, 사진, 상세 설명을 참고하였다. 신체 움직임이나 긴장, 경직 등 평가 기준의 해석 차이를 줄이기 위해 구체적인 기준을 설정하고, 두 관찰자의 통증 점수가 일치할 때까지 반복 훈련하였다. 움직임 관련 항목 평가는 마비, 강직, 경직, 구축을 고려해 한 측에서라도 움직임이 관찰되면 통증 행동으로 간주하였으며, 중복 관찰 시 해당 항목 중 가장 높은 점수를 부여하였다.
3) 통증 유발 및 비유발 중재 선정
성인 중환자에게 일상적으로 제공되는 다양한 간호중재 중 흡인과 체위변경이 통증 유발 중재로 보고된 바 있어[34], 본 연구에서도 두 중재를 통증 유발 중재로 선정하였다. 통증 비유발 중재로는 Gé linas와 Johnston [35]의 연구를 근거로 비통증성 중재로 확인된 비침습적 혈압(Noninvasive Blood Pressure [NIBP]) 측정을 선정하였다.
4) 자료수집 기간 및 방법
본 연구는 부산대학병원 간호부, 병동 및 중환자실 수간호사, 각 진료과 과장의 협조를 구한 후 시행되었다. 자료수집 기간은 2024년 8월 초부터 10월 말까지이며, 구체적인 절차와 방법은 다음과 같다.
① 대상자 모집: 뇌손상 환자가 주로 입원하는 병동 및 중환자실의 출입문, 병실 문, 게시판, 휴게실 등에 모집공고문을 게시하였다. 거동이 어렵거나 의식 저하 환자는 연구자가 병실을 방문하여 대상자 및 보호자에게 공고문을 설명하고 연구 참여 여부를 확인하였다.
② 연구 참여 설명 및 동의서 작성: 참여 의사를 밝힌 대상자와 보호자에게 설명문을 제공하고, 연구자가 연구 내용과 절차를 설명한 후 서면 동의를 받았다. 대상자가 자필 서명이 어려운 경우에는 연구자가 보호자(법정대리인)에게 설명 후 동의서를 받았다.
③ 대상자 선정: 동의서 작성 시 수집한 이름과 등록번호를 근거로 선정 및 제외기준에 따라 연구 대상자를 선정하였으며, 선정되지 않은 대상자의 개인정보와 동의서는 즉시 폐기하였다.
④ 의무기록 조사: 자료수집 당일, 연구자는 사전 방문하여 의무기록을 통해 대상자의 일반적 및 임상적 특성을 조사하였다. 통증 점수에 영향을 줄 수 있는 요인을 배제하기 위해 해열·진통제 투여 후 12시간 이상, 통증 유발 처치 후 최소 1시간 이상이 경과한 시점에서만 자료를 수집하였다. 12시간 간격은 본 연구가 수행된 기관에서 주로 사용하는 마약성 및 비마약성 진통제의 작용 지속시간(약학정보원, https://www.health.kr 기준 4∼6시간)과 신장질환자의 반감기까지 고려한 것이며, 1시간 간격은 선행연구[29]에서 스트레스 반응 후 유리되는 에피네프린과 노르에피네프린이 완전히 소실되기까지 약 20분이 소요된다는 점을 근거로 설정하였다.
⑤ 간호 중재 및 통증사정: 자료수집은 특정 치료를 받는 시간을 피해 가능한 식전 시간에 시행하였다. 비침습적 혈압측정을 먼저 시행한 후, 흡인과 체위변경이 순차적으로 진행되도록 조율하였으며, 스트레스 호르몬의 생리적 소실 시간[29]을 고려해 중재 간 30분의 간격을 두어 영향을 최소화하였다. 중재는 해당 병동 간호사가 시행하였으며, 연구자와 보조연구자는 각 중재 직전, 중, 20분 후의 시점에 대상자를 관찰하고 교류 없이 자료조사지를 작성하였다. 각 중재는 1회씩 시행되었으며, 사정과 기록에는 10∼15분이 소요되었다.
5. 윤리적 고려
본 연구는 부산대학교 생명윤리위원회(PNU IRB/2024_ 101_HR)의 승인을 받은 후, 조사기관 내에 공고문을 게시하여 자발적으로 연구 참여 의사를 밝힌 자를 대상으로 자료를 수집하였다. 비침습적 혈압측정, 흡인, 체위변경은 일상적인 간호행위로, 연구 참여에 따른 손실이나 부작용은 예상되지 않았으나, 모든 절차는 대상자의 건강 상태를 고려하여 안전하게 시행하였다. 수집된 자료는 연구목적으로만 사용되었고, 개인정보는 보호된 상태로 지정된 장소에 밀봉하여 보관함으로써 공개적으로 열람되지 않도록 주의하였다.
6. 자료분석방법
수집된 자료는 SPSS/WIN 27.0 program을 이용하여 분석하였다. Kolmogorov-Smirnov 검정을 통해 정규성을 확인한 결과, 자료가 정규분포를 따르지 않는 것으로 나타나 일부 항목은 비모수 통계 방법을 사용하였다.
1) 대상자의 특성은 기술통계로 산출하였다.
2) 준거타당도 검증을 위해 통증 유발 및 비유발 중재 직전, 중, 20분 후의 BPS 점수와 CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro 점수 간 Spearman의 순위상관(r s)을 분석하였다.
3) 판별타당도 검증을 위해 통증 유발 및 비유발 중재 각각의 직전, 중, 20분 후의 점수를 이용해 Friedman 검정을 실시하였으며, 사후분석 및 중재 간 점수 차이는 Wilcoxon 부호순위 검정을 통해 확인하였다.
4) 경계점수에 따른 민감도와 특이도 분석을 위해 CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro의 통증 유발 중재 시 점수를 검정변수로, 상태변수로는 BPS 점수를 기준으로 분류하여 ROC 곡선과 AUROC를 산출하였다.
5) 관찰자 간 신뢰도는 급내상관계수(Intraclass Correlation Coefficient[ICC])와 가중카파계수(Weighted kappa coefficients)를 사용해 분석하였다.
III. 연구결과
1. 대상자의 일반적 특성과 임상적 특성
연구 대상자 70명 중 남성은 65.7%(46명), 여성은 34.3%(24명)였으며, 평균 연령은 63.40(±15.64)세였다. 의식수준은 기면(drowsy) 상태가 38.6%(27명)로 가장 많았다. 통증 사정 도구가 행동 반응 관찰에 기반하므로, 통증 자극에 반응이 전혀 없는 GCS 3점 환자에게는 도구 적용이 적절하지 않아 최소한의 반응이 가능한 GCS 4점 이상의 환자를 대상으로 선정하였다[3]. 그 결과, 대상자의 GCS 분포는 8점 이하가 35.7%(25명), 9∼12점이 18.6%(13명), 13점 이상이 45.7%(32명)였다. RASS 점수는 –1이 38.6%(27명)로 가장 많았고, –3이 25.7%(18명)로 뒤를 이었으며, 전체 대상자의 50.0%(35명)는 진정제 또는 진통제를 지속적으로 투여받고 있었다. 침습적 장치 보유자는 97.1%(68명)로, 유치도뇨관 72.9%(51명), 비위관 65.7%(46명), 인공기도 52.9%(37명) 순이었고, 15.7%(11명)는 기계환기 중이었다. 또한 45.7%(32명)에게 신체보호대가 적용되어 있었다(Table 1).
Demographic and Clinical Characteristics of the Subjects (N=70)
2. 준거타당도 검증
BPS 점수와 CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro 점수 간 Spearman 순위 상관계수를 분석한 결과, CNPI는 비침습적 혈압 측정 시 r s=.91∼.96(p ＜.001), 흡인 시 r s=.47∼.89(p＜.001), 체위변경 시 r s=.73∼.89(p＜.001)이었고, PAINAD는 각각 비침습적 혈압 측정에서 r s= .97∼1.00(p＜.001), 흡인에서 r s=.66∼1.00(p＜.001), 체위변경에서 r s=.81∼1.00(p＜.001)였다. CPOT-Neuro 는 비침습적 혈압 측정에서 rs=.97∼1.00(p＜.001), 흡인에서 r s=.80∼1.00(p＜.001), 체위변경에서 r s=.81∼ 1.00(p ＜.001)로 나타났다(Table 2).
Correlations between the CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro and BPS (N=70)
3. 판별타당도 검증
CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro 세 척도에서 중재 전, 중, 20분 후 통증 점수 간 차이를 확인하기 위해 Friedman 검정을 실시한 결과, 모두 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p＜.001). Friedman 검정은 세 시점 간 전반적인 차이를 검증하는 비모수 통계 분석 방법으로, 시점 간 구체적 차이를 확인하기 위해 Wilcoxon 부호순위 검정을 사후검정으로 시행하였다. 사후검정 결과, 중재 전과 20분 후 간에는 유의미한 차이가 없었으나, 중재 중의 통증 점수가 두 시점보다 유의하게 높은 것으로 나타났다(p ＜.001). 또한 각 중재의 통증 점수를 비교한 결과, 흡인과 체위변경 중의 통증 점수가 비침습적 혈압 측정 시보다 유의하게 높았다(p ＜.001) (Table 3).
Divergent Validity of the CNPI, PAINAD, and CPOT-Neuro (N=70
4. 민감도, 특이도 및 정확도 검증
민감도와 특이도 검증을 위해 흡인 및 체위변경 중 측정된 통증 점수를 사용하였으며, 경증 통증에 해당하는 관측값이 부족하여 임상적으로 의미 있는 중등도 이상 통증 기준인 BPS 7점을 기준으로 평가하였다. 최적의 절단점은 민감도와 특이도의 합에서 1을 뺀 값인 Youden 지수[36]가 최대인 지점을 기준으로 선정하였으며, 임상적으로 통증 가능성이 있는 환자를 놓치지 않고 선별하는 것이 중요하므로[37] 민감도를 우선 고려하였다. 그 결과, CNPI는 3점에서 흡인 시 민감도 95.5%, 특이도 33.3%, 체위변경 시 민감도 75.4%, 특이도 73.2%였고, PAINAD는 흡인 시 6점에서 민감도 91.0%, 특이도 66.7%, 체위변경 시 4점에서 민감도 86.2%, 특이도 85.4%였다. CPOT-Neuro는 5점에서 흡인 시 민감도 89.6%, 특이도 66.7%, 체위변경 시 민감도 79.3%, 특이도 82.9%로 확인되었다(Table 4). 도구의 정확도 평가는 곡선하면적(AUROC)으로 분석하였으며, 흡인 시 CNPI는 .80, PAINAD는 .92 CPOT-Neuro는 .86이었고, 체위변경 시 CNPI는 .80, PAINAD 는 .90, CPOT-Neuro는 .89였다(Figure 1).
Sensitivity and Specificity by Cut-Off Points for Moderate Pain
Receiver Operating Characteristic Curve by Pain Intensity during Suction or Position Change
CNPI: Checklist of nonverbal pain indicators; CPOT-Neuro: Critical-care pain observation tool-neuro; PAINAD: Pain assessment in advanced dementia
5. 관찰자 간 신뢰도 검증
관찰자 간 신뢰도 검증 결과에서 급내상관계수(ICC)는 CNPI .92∼.99, PAINAD .95∼1.00, CPOT-Neuro .98∼1.00로 나타났으며, 가중카파계수(Weighted kappa coefficients)는 CNPI .85∼.95, PAINAD .80∼1.00, CPOT-Neuro .93∼1.00으로 확인되었다.
IV. 논 의
본 연구는 자가보고가 어려운 뇌손상 환자의 효과적인 통증 사정을 위해, 통증의 자가보고가 어려운 환자에게 권고되는 비언어적 통증사정 도구인 CNPI, PAINAD 와 뇌손상 환자의 통증 사정을 위해 개발된 CPOT-Neuro의 타당도와 신뢰도를 검증하고자 준거타당도, 판별타당도, 민감도와 특이도 및 관찰자 간 신뢰도를 분석한 결과에 대해 논의하였다.
준거타당도 검증을 위해 뇌손상 환자에게 적용 가능한 표준화된 객관적 통증사정 도구가 필요하였으나, 권고된 도구가 없어 병원간호사회[12]와 대한중환자의학회[38]가 의사소통이 어려운 환자에게 권장하는 BPS와 CPOT를 우선 고려하였다. 검증 도구로 CPOT를 수정한 CPOT-Neuro를 사용함에 따라 통증 강도를 더 세분화하고 해석이 명확한 BPS를 준거 도구로 최종 선택하였다.
BPS와 세 도구의 중재 중 통증 점수 간 상관계수를 확인한 결과, CPOT-Neuro, PAINAD, CNPI 순으로 높았으며, CPOT-Neuro와는 ‘강한’ 상관관계, PAINAD 와 CNPI와는 ‘중간’ 이상의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 CPOT-Neuro가 BPS와 유사하게 의사소통이 어려운 중환자를 대상으로 하며, 기계호흡 여부와 무관하게 평가할 수 있도록 고안되어 상관계수가 높게 나타난 것으로 보인다. PAINAD-K는 치매 환자를 대상으로 개발된 도구로서 치매 노인 대상 연구[16]에서는 FLACC 와 강한 상관관계(Kendall's tau=.76∼.81)를 보인 바 있다. CNPI는 개발 당시 중증 치매환자에서 언어서술척도(VDS)와 중간 정도의 상관관계(r=.46)를 보였으나[13], 본 연구에서 BPS와 상관관계가 더 높게 나타났다. 본 연구에서 사용된 검증도구와 준거도구인 BPS 간의 상관관계가 선행연구에서보다 더 높게 나타난 이유는 본 연구가 관찰형의 객관적 통증사정 도구를 사용한 반면, 선행연구는 주로 자가보고 방식의 주관적 도구를 사용한 차이에 기인한 것으로 보인다. 인지장애 환자의 주관적 통증 묘사는 표준화된 설명적 진술보다는 비언어적 표현으로 나타나는 경우가 많아, 척도를 통한 자가보고 통증 점수가 상대적으로 낮을 수 있다[13]. 한편, CNPI는 다른 두 도구에 비해 BPS와의 상관계수가 낮았는데, 이는 이분형 문항으로 구성되어 통증 강도를 세분화하여 점수화하기 어렵고, 일부 항목이 환자 상태에 따라 적용에 제한이 있었다. 특히 반혼수나 마비로 움직임이 제한된 대상자에게는 ‘버팀’이나 ‘문지름’ 항목의 적용이 어려웠고, 지남력이 있으나 실어증 또는 구음장애로 명확한 발화가 어려운 경우 ‘발성’ 항목이 0점으로 채점되어 통증 점수가 낮게 측정되는 경향이 있었다. 그럼에도 CNPI는 의사소통이 어려운 중환자에게 유용성이 입증되었으며[14], 식물인간 상태 및 최소 의식 수준의 중증 뇌손상 환자를 대상으로 한 통각혼수척도(Nociception Coma Scale [NCS])와도 강한 상관관계(r=.80)를 보여[39], 향후 반복 연구를 통한 추가 검증이 필요하다.
판별타당도 분석 결과, 중재 중의 통증 점수가 중재 전 및 20분 후보다 유의하게 높았고, 통증 유발 중재와 비유발 중재 간에도 유의한 차이를 보여 세 도구 모두 판별타당도가 확인되었다. 선행연구에서도 CNPI는 수술 후 환자의 휴식 중과 움직임 시 통증 점수에 유의한 차이(t=2.20, p=.030)를 보였고[13], PAINAD도 진통제 투여 전후 통증 점수 차이가 유의(t=9.60, p ＜.001)하였으며[15], CPOT-Neuro도 통증유발 중재(체위변경)가 비유발 중재(비침습적 혈압측정)시의 통증 점수보다 유의하게 높아(p ＜.001)[3] 타당도가 입증된 바 있다. 본 연구에서도 선행연구와 대상자 특성, 사정 시점, 중재 유형이 달랐음에도 세 도구 모두 통증을 효과적으로 판별할 수 있음을 확인하였다. 다만, 타당도 검증 시 통증유발 중재와 비유발 중재를 선정할 때 대상자의 특성도 함께 고려하는 것이 필요할 것으로 생각된다. 선행연구[3,35]에서는 비침습적 혈압측정을 통증 유발이 없는 중재로 사용했으나, 본 연구에는 고령의 고혈압 환자가 포함되어 커프 압력 증가에 따른 불편감이 약간의 통증으로 인식되었을 가능성이 있다. 또한 중증 뇌손상 환자에게 흔히 나타나는 자율신경계 기능이상은 유해하지 않은 정상적인 자극에도 과도한 반응을 유발할 수 있어 활력징후, 근긴장, 자세, 발한 등의 생리적 지표가 급격히 변화할 수 있으므로[40], 통증 사정시 유의해서 관찰할 필요가 있다.
각 도구의 절단점을 결정하기 위해 점수 분포를 확인한 결과, 세 도구 모두 흡인보다 체위변경 시 통증 점수가 더 고르게 분포하는 경향을 보였다. 이에 체위변경 중 통증 점수를 기준으로 민감도와 특이도를 종합적으로 고려하여 절단점을 결정하였다. CNPI는 3점으로 제시하였는데, 이는 선행연구[32]에서 중등도 통증으로 간주하는 범위인 3∼4점과 일치하였으나, ROC curve 를 활용한 민감도 및 특이도 분석이 선행연구에서 수행된 바 없어 비교가 어려웠다. PAINAD는 본 연구에서 중등도 통증의 절단점을 4점으로 결정하였으나, Kwon 등[16]의 연구에서는 중증 치매환자를 대상으로 숫자평정척도(NRS) 1점을 기준으로 통증의 유무를 구분하여 ROC curve를 분석한 결과, 절단점 1점에서 민감도 41.3%, 특이도 92.6%를 보여 통증 부재 여부 판단에 신뢰성이 입증된 바 있다. CPOT-Neuro는 본 연구에서 중등도 통증의 절단점을 5점으로 결정하였으나, Gé linas 등[3]의 연구에서는 통증 유무에 대한 자가보고를 기준으로 분석하여 절단점 2점에서 민감도 77%, 특이도 69%를 나타냈다. 또한 일부 대상자에게 수집한 얼굴통증척도(FPT) 점수를 활용한 추가 분석에서는 중등도 이상 통증 기준 절단점 3점에서 민감도 64∼80%, 특이도 73∼ 79%로 보고되었다. 본 연구에서 도출된 절단점이 선행연구보다 다소 높게 나타난 것은, 대부분의 선행연구가 자가보고형 도구를 상태변수로 사용하고 통증 유무를 기준으로 분석한 반면, 본 연구는 객관적인 통증 행동을 기반으로 한 관찰형 도구를 사용하였고, 중등도 이상의 통증을 기준으로 ROC curve 분석을 수행하였기 때문으로 고려된다.
각 도구의 곡선하면적(AUROC)은 Greiner 등[41]의 해석 기준에 따라 평가한 결과, 중등도 통증에서 세 도구 모두 AUROC 값이 .80∼.90으로 전반적으로 양호한 정확도를 보였다. 본 연구는 뇌손상 환자에게 흔히 시행되는 체위변경 중 통증을 기준으로 각 도구의 정확도를 평가하였다는 점에서 임상적 의의가 있으며, 환자의 통증을 사정하여 의료진의 적극적인 통증관리가 필요한 중등도 통증에서 세 도구 모두 높은 정확도를 보였다는 점에서 임상 적용 가능성이 충분하다고 판단된다.
관찰자 간 신뢰도는 각 중재와 시점에 따른 두 관찰자가 기록한 점수를 바탕으로 분석하였으며, 분석한 결과, 세 도구 모두 급내상관계수(ICC)가 .90을 초과하여 우수(excellent)한 수준이었고, 가중카파계수(Weighted kappa coefficients) 역시 .81∼1.0 범위로 측정되어 관찰자 간 거의 완벽한 일치를 나타냈다[42,43]. CNPI 는 선행연구에서 93%의 평가자 간 일치율을 보였으며[13], PAINAD는 개발 당시 관찰자 간 신뢰도가 보고되지 않았으나, Kwon 등[16]의 연구에서 PAINAD-K의 kappa 값은 .62∼.64로 보고되었다. CPOT-Neuro 는 Gélinas 등[3]의 연구에서 급내상관계수가 .78∼.86 수준이었다. 본 연구에서 기존 선행연구보다 상대적으로 높은 신뢰도를 보인 것은 자료수집 전 보조연구원과의 질의응답 및 충분한 사전 교육을 통해 도구 사용에 대한 이해도를 높인 결과로 판단된다.
본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 본 연구 대상자의 특성을 고려하여 준거 도구로 행동통증척도(BPS)를 사용하였기에 자가보고형 통증사정 도구를 활용한 선행연구의 결과를 직접 비교하기에는 한계가 있었다. 둘째, 통증 유발 및 비유발 중재의 적절성과 이에 따른 환자의 반응 양상, 실제 통증 강도 간의 관계를 체계적으로 검토하거나 통제하지 못한 제한점이 있다. 본 연구에서는 비침습적 혈압측정을 통증 비유발 중재로 선정하였으나, 일부 뇌손상 환자에서는 커프 압력 증가로 인한 불편감이 약간의 통증으로 인식되었을 가능성이 있어 비유발 중재 선정에 한계가 있었다. 셋째, 뇌손상 중증도 및 특정 질환군별 구분을 시도했으나, 자료수집 병원의 여건과 일관되지 않은 질환의 급·만성기 구분기준으로 인해 충분히 반영하지 못한 아쉬운 점이 있다. 그럼에도 본 연구는 임상에서 자주 수행되는 간호 중재를 활용하여 다양한 시점에서 통증을 사정함으로써, 의사소통이 어려운 뇌손상 환자에게 보다 민감하고 타당한 통증 간호를 제공하려는 시도를 한 점에서 의의가 있다.
V. 결 론
본 연구 결과, CNPI, PAINAD, CPOT-Neuro 모두 뇌손상 환자의 통증 평가에 있어 타당도와 신뢰도를 갖춘 도구로 확인되었다. 특히 CPOT-Neuro는 아직 국내에서 잘 알려져 있지 않지만, 전반적으로 양호한 타당도와 신뢰도를 보여 뇌손상 환자의 통증사정에 매우 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 뇌손상 환자를 위한 비언어적 통증사정 도구의 탐색과 임상 적용은 국내 뇌손상 환자의 효과적인 통증관리를 가능하게 하며, 임상에서 근거 중심 간호 실무에 기여할 것으로 기대된다.
이에 본 연구 결과를 바탕으로 다음과 같이 제언한다. 첫째, 임상 상황이나 환자의 질병 특성을 고려하여 뇌손상 환자에게 타당도가 검증된 비언어적 통증사정 도구 중 가장 적합한 도구를 선택하고, 이를 임상에 적용하는 근거 중심 실무가 필요하다. 둘째, 본 연구는 의사소통 가능 여부와 관계없이 모든 대상자를 포함하였으므로, 향후 연구에서는 주관적으로 통증을 표현할 수 있는 대상과 그렇지 않은 대상을 구분할 필요가 있다. 셋째, 뇌손상 환자에게 적합한 통증 강도별 유발 및 비유발 중재를 탐색하고, 이에 따른 절단점을 확인하는 추가적인 연구가 필요할 것이다.
Notes
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
Funding
This study received no external funding.
Data availability statement
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