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연구보고서

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패혈증 의심환자에서 프로칼시토닌 검사의 경제성 분석

발행일 2016.01.31
연구방법 4
연구책임자 이상민, 고민정, 장은진
조회수 7779
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▢ 서 론

패혈증으로 인한 높은 입원률, 사망률 및 비용으로 인하여 패혈증 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근 패혈증 진료지침에서는 패혈증 초기 소생 치료 이후 2차 감염이 일어나지 않는 환자에 대하여 항생제 중단여부를 판단할 때 프로칼시토닌 검사를 이용할 것을 권고하고 있다. 프로칼시토닌 검사법에 따라 불필요한 항생제의 사용을 줄임으로써 항생제 관련 합병증을 감소시키고 나아가 의료비용 절감의 효과도 기대가 되나, 국내 환자를 대상으로 한 비교연구가 없으며 프로칼시토닌 수준을 바탕으로 항생제 치료 기간이 단축되는 것에 대한 경제성 평가 또한 부족하다.

따라서 국내 패혈증 의심 또는 확진 환자를 대상으로 2차 감염이 일어나지 않을 때 항생제 중단 여부를 결정할 수 있는 지표로서의 프로칼시토닌 검사의 유용성을 파악하여, 프로칼시토닌 검사가 안전하게 항생제 치료 기간을 단축시키며 이러한 접근이 경제적으로 타당한지에 대한 근거가 필요하다.

본 연구에서는 패혈증 의심 환자에게 항생제를 투여할 때, 프로칼시토닌 수준을 바탕으로 항생제 치료 중단을 결정하는 것에 대한 임상적 효과를 평가하고 경제성 분석을 통하여 프로칼시토닌 검사와 관련한 정책 결정 및 의사 결정에 근거를 제공하고자 한다.


▢  프로칼시토닌 검사의 임상적 효과 평가

  Ⅰ. 체계적 문헌고찰

패혈증 환자에서 프로칼시토닌 수준에 따른 항생제 치료 조절의 임상적 효과와 일반치료의 효과를 비교하기 위하여 기존의 체계적 문헌고찰을 활용하였다. 미국 AHRQ가 권장하는 연구수행 방법을 토대로 사전에 정한 PICOTS-SD에 따른 체계적 문헌고찰 검색을 시행하고 검색된 문헌의 적절성을 평가하였다. 문헌검색 전략에 따라 EMBASE, Ovid-Medline, KoreaMed 등의 데이터베이스를 검색한 결과 총 134건이 확인되었으며, 이 중 선정 및 제외기준에 따라 최종 7건의 문헌이 선정되었다. 선정된 체계적 문헌고찰에 대해 AMSTAR를 이용한 문헌선택과 자료추출의 적합성, 문헌검색의 포괄성 여부 등의 평가가 수행되었으며, 질평가 결과를 바탕으로 Prkno 등(2013)의 문헌이 최종적으로 선정되었다. 

선정된 문헌을 바탕으로 중환자실 setting과 무작위배정 임상시험을 선정기준에 추가하여 임상시험에 대한 검색을 수행하였다. 검색 문헌은 독립된 2인에 의해 1차와 2차 선택 및 배제 과정을 거쳐 최종 1개의 문헌이 선정되었으며, 선행 체계적 문헌고찰에 포함된 7개의 임상시험을 포함하여, 총 8개의 임상시험이 체계적 문헌고찰에 포함되었다. 

선정 문헌에 대해 RoB(Risk of Bias) 도구를 바탕으로 비뚤림 위험도를 평가하였으며, 패혈증 감염 의심환자에서 프로칼시토닌 검사를 통한 항생제 치료 조절의 임상적 유용성을 일반치료와 비교하기 위해 전통적 메타분석과 베이지안 메타분석을 수행하였다. 

프로칼시토닌 수준을 확인하면서 항생제 치료를 조절하는 치료법 자체의 특성으로 인해 이중 눈가림에 어려움이 존재하기 때문에 RoB를 이용한 비뚤림 위험을 평가한 결과, Jensen 등(2011)의 문헌을 제외한 대부분의 문헌에서 연구자 눈가림의 시행여부가 불분명하였다. 전통적 메타분석과 베이지안 메타분석을 이용하여 패혈증에서 프로칼시토닌 수준에 따른 항생제 치료조절과 일반치료를 정량적으로 비교하였다. 두 가지 메타분석 결과, 프로칼시토닌군과 일반치료군 간의 28일 사망률, 병원 내 사망률, 중환자실 재원기간에는 통계적인 유의성을 보이지 않았으나 항생제 사용기간에서는 두 군에서 유의한 차이를 보였다. 전통적 메타분석에서는 프로칼시토닌 군이 일반치료 군에 비해 항생제 치료기간을 2.43일 단축시켰으며(95% 신뢰구간: (-3.46, -1.40), p<0.0001), 베이지안 메타분석에서는 평균차의 사후 중앙값이 -2.39(95% 신용구간: (-3.79, -1.13))로 추정되었다. 프로칼시토닌 검사를 통해 항생제 치료를 조절하는 방법이 일반치료에 비해 항생제 사용일수를 줄일 수 있는 사후확률은 1로 나타났다.


  Ⅱ. 전향적 다기관 무작위배정 임상시험

중환자실 재원 환자 중 패혈증 의심 또는 확진 환자에 대해 프로칼시토닌 수치 변화를 기준으로 항생제 치료의 중단 또는 항생제 변경 등을 결정하는 경우, 항생제 사용일수 및 재원기간 등에 미치는 영향을 파악하기 위하여 서울대학병원, 삼성서울병원, 세브란스병원, 서울아산병원 총 4곳의 상급종합병원에서 전향적 임상시험을 수행하였다.  

선정 및 제외기준에 따라 임상시험에 등록된 환자는 무작위배정 방법에 의해 프로칼시토닌군과 일반치료군으로 배정되었으며, 이 때 가이드라인을 기준으로 항생제 중단 강력 권고에 해당하나 1회라도 위반한 경우, 즉, 이틀 뒤까지 지속적으로 항생제를 사용한 경우와 항생제 투여 중단이 권고된 이후 연속 2회 이상 항생제가 사용된 경우는 overrule에 해당하게 되며, per-protocol(PP) 분석에서는 제외되었다. 임상시험에 등록된 환자는 등록 후 13일 간의 close monitoring 기간을 포함하여 사망 또는 병원 퇴원시점까지 관찰하게 되며, 일차 임상지표로 항생제 사용일수, 이차지표로 28일 사망률, 재원 내 사망률, 중환자실 입원기간 및 입원비용을 확인하였다. 

임상시험 결과, 2014년 5월부터 2015년 6월까지 377명의 패혈증 의심환자가 선정 기준에 대한 스크리닝을 거쳐 이 중 총 57명의 환자가 임상시험에 등록되었다. 프로칼시토닌군의 경우 해당 군에 배정된 26명의 환자 중 중도탈락 및 overrule로 인하여 15명이 PP 분석에서 제외되었으며, 일반치료군의 경우 31명의 환자 중 3명이 제외되었다. 두 군에 포함된 환자의 기저특성을 비교한 결과 연령, 중증도, 처치내역 등 전반적인 기저특성의 분포가 비슷한 것으로 나타났다. 

항생제 사용일수의 경우 프로칼시토닌 수치를 기반으로 항생제 중단 여부를 결정한 프로칼시토닌군이 일반치료군에 비해 짧은 것으로 나타났다. Intent-to-treat(ITT) 분석 시 프로칼시토닌군의 항생제 투여일수는 12.24일(sd=8.72)이었으며, 일반치료군의 투여일수는 16.06일(sd=10.4)로 3.82일이 단축되었으나 그 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.1479). 반면, PP 분석에서는 프로칼시토닌군의 항생제 사용일수는 6.91일(sd=4.44), 일반치료군의 사용일수는 14.79일(sd=9.37)로 프로칼시토닌군에서 항생제 투여일수가 7.88일 유의하게 감소하였다(p=0.0013). 이차지표인 중환자실과 병원 재원일수는 ITT와  PP 분석 모두에서 프로칼시토닌군과 일반치료군이 비슷한 것으로 확인되었으며, 28일 사망률, 병원 내 사망률, 기계적 환기의 사용률 및 치료의 성공률도 두 군에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 


▢  프로칼시토닌 검사의 경제성 분석

  Ⅰ.비용최소화 분석

프로칼시토닌 수준을 바탕으로 항생제 중단을 결정하는 것이 병원 사망률 및 28일 사망률과 같은 최종성과에 영향을 미치지 않음을 체계적 문헌고찰과 전향적 임상시험에서 확인하고 비용최소화 분석을 수행하였다. 전향적 임상시험을 실시한 두개 병원자료를 토대로 프로칼시토닌군과 일반치료군에서의 1일 총 의료비용, 프로칼시토닌 검사비 및 항생제 비용, 중환자실 비용 등을 추출하여 비교하였다. 또한 건강보험 청구자료에서 패혈증 관련 항생제 비용과 임상시험에서 ITT 분석 대상 환자군의 결과값, 그리고 체계적 문헌고찰의 메타분석에서 얻은 결과를 추출하여 민감도 분석을 수행하였다.

전향적 임상시험에서 추출한 값을 바탕으로 비용최소화 분석을 수행한 결과, 패혈증 입원 한 건당 소요되는 평균비용은 프로칼시토닌군에서 1,952만원, 일반치료군에서 2,684만원으로, 프로칼시토닌군에서 732만원의 비용절감 효과가 있음을 확인하였다. 또한 프로칼시토닌 비용과 항생제 비용만을 비교하였을 때에도 일반치료군이 프로칼시토닌 군보다 약 8만원 더 소요되었다. 

건강보험 청구자료를 이용한 민감도 분석을 수행하기에 앞서 전향적 임상시험의 환자와 청구자료의 환자군을 비교하였다. 당뇨, 심혈관계 질환 등에 있어서 임상시험 환자와 청구자료 환자군은 비슷한 정도의 분포를 보였으나 만성 폐질환, 만성 신질환, 전이성 고형암의 경우에는 임상시험 환자군에서 더 많은 환자가 있는 것으로 나타났다. 이는 임상시험에 참여한 4개의 병원이 모두 상급종합병원으로 청구자료의 환자군에 비하여 상대적으로 중증의 환자가 많기 때문인 것으로 여겨진다. 청구자료의 패혈증 입원환자에서 항생제 사용일수 및 비용을 산출하여 민감도 분석에 적용한 결과, 패혈증 입원 환자의 1일 평균 항생제 비용은 73,953원(sd=60,530)으로 임상시험 결과보다 높은 경향이 있어 일반치료군의 항생제 비용이 102만원으로 증가, 결과적으로 785만원의 비용절감효과가 나타났다. 또한 ITT 분석 대상 환자군을 바탕으로 민감도 분석을 수행하였을 때도 프로칼시토닌군에서 총 2,404만원, 일반치료군에서 총 2,644만으로 프로칼시토닌군에서 240만원의 비용절감효과가 있었으나 항생제와 프로칼시토닌 검사 비용만을 포함하여 비교하였을 때에는 프로칼시토닌군이 일반치료군에 비하여 약 9만원의 비용이 더 소요되는 것으로 나타났다. 마지막으로 체계적 문헌고찰의 베이지만 메타분석 결과를 이용하여 민감도 분석을 수행한 결과, 프로칼시토닌 수준을 활용한 항생제 치료 조절이 300만원의 비용절감효과가 있음을 확인하였다.


  Ⅱ.재정영향분석

프로칼시토닌 검사는 현재 비급여 항목으로, 향후 급여 항목으로 전환될 가능성을 고려하여 2016년부터 2018년까지의 재정영향분석을 수행하였다. 프로칼시토닌 검사의 급여 횟수 및 검사가 임상현장에서 사용될 대체율를 고려하여 총 4개의 시나리오(급여 횟수 2회+대체율 10%, 급여횟수 2회+대체율 20%, 급여 횟수 3회+대체율 10%, 급여 횟수 3회+대체율 20%)를 검토하였다. 또한 최저비용의 항생제로 모든 패혈증 항생제 치료가 대체될 때, 임상시험의 ITT 분석 대상 환자군의 결과값을 대입하였을 때, 프로칼시토닌 검사의 적정한 급여비용을 적용하였을 때, 그리고 프로칼시토닌 검사의 급여횟수 및 대체율이 증가할 때에 대한 민감도 분석을 수행하였다.

고려한 모든 시나리오에서 프로칼시토닌 검사는 현재의 일반치료에 비해 재정절감의 효과가 있음을 확인하였으며 대체율이 변화함에 따라 재정영향이 민감하게 변화하였다. 프로칼시토닌 검사가 2회 급여되고 대체율이 10%일 경우와 3회 급여되고 대체율이 10%일 경우, 현행 대비 각각 216억, 214억원의 재정절감효과가 있을 것으로 나타났다. 또한 프로칼시토닌 검사의 대체율이 20%이고 급여 횟수 2회 또는 급여 횟수 3회일 경우, 현행 대비 각각 476억, 472억 원의 재정절감효과가 있을 것으로 파악되었다.

재정영향분석을 수행한 시나리오에서 현행 대비 프로칼시토닌 검사비용은 재정을 증가시켰지만 입원비용과 항생제 비용에서 재정절감의 폭이 커 전체적으로 재정절감의 효과가 나타났고 프로칼시토닌 검사의 급여횟수보다 검사를 사용하는 대체율이 재정에 더 큰 영향을 미치는 경향이 있었다. 항생제 비용, 임상시험의 ITT분석 대상 환자군의 결과값, 프로칼시토닌 검사의 급여비용, 검사의 급여횟수 및 대체율에 대하여 수행한 민감도 분석에서도 프로칼시토닌 수준을 이용한 항생제 조절 치료가 재정절감의 효과가 있음을 나타냈다.


▢  결론 및 정책적 제언

패혈증 의심 또는 확진으로 중환자실에 입실하는 환자를 대상으로 시행한 전향적 다기관 무작위배정 임상시험을 통하여 국내 패혈증 환자에서 프로칼시토닌 검사를 이용하여 항생제 치료중단을 결정할 경우, 일반치료에 비해 항생제 사용일수를 약 8일 정도 감소시키지만 사망률과 입원기간은 유의한 차이가 없는 것으로 확인하였다. 비용최소화분석에서 패혈증 한건 당 비용은 프로칼시토닌 검사를 이용하여 항생제 치료중단을 결정했을 경우 일반치료에 비해 약 732만원의 비용절감효과가 있었다. 비급여 검사인 프로칼시토닌 검사가 급여화될 경우를 가정하여 프로칼시토닌 검사의 대체율 10-20% 및 검사횟수 2-3회인 급여 시나리오에 대한 재정영향분석을 수행하였을 때, 현재의 일반치료 대비 재정절감효과가 있는 것으로 나타났다.  

본 연구는 국내 패혈증 환자를 대상으로 다기관 무작위배정 임상시험을 통해 프로칼시토닌 검사의 임상적 유용성을 파악한 최초의 연구이며, 이를 반영해 국내 상황에서 경제성 분석을 실시한 연구로 국내 프로칼시토닌 검사와 관련된 정책 결정 및 의사결정에 근거를 제공한 연구로 의미가 있다고 할 수 있다.

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