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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 6∼18세의 연령군을 대상으로 하였으며 0.5보다 더 정확한 최적 절단값을 찾고자 하였다.
- 본 연구는 한국 소아청소년의 대규모 인구집단을 대상으로 WHTR의 유용성을 처음으로 분석한 자료로서 의의가 있다. 앞으로 소아청소년에서 허리둘레를 일상적으로 측정할 것을 제안하며, 대사증후군을 예측할 수 있는 WHTR 최적 절단값에 대한 연구, BMI 기준과의 비교 연구, 종단적 코호트 연구 등 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.
- 또한 비만 소아청소년에서 허리둘레를 재는 부위에 따라 대사증후군 발생 위험도가 달라지며, 가장 가는 허리둘레, 늑골 하부연과 장골 정점의 중간의 허리둘레, 이 두 가지 방법이 대사증후군 발생과 가장 연관성이 크다는 보고가 있었다39). 이번 연구에서는 피검자의 상체 중 가장 가는 허리둘레를 측정하였다. 따라서 WHTR이 단일지표로서 활용되기 위해서는 허리둘레를 측정하는 방법이 통일되어야 하고, 허리둘레를 맥박이나 체중, 키를 재는 것과 마찬가지로 항상 측정하도록 권장하여야 한다10).
- 특히 우리나라에서는 2005년 한국 소아청소년 신체발육 및 표준치 제정사업에서 처음으로 허리둘레를 측정하게 되었으므로24,25), 아직까지 WHTR에 대한 대규모 분석은 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 2005년 소아청소년 신체 계측조사의 원자료를 분석하여, 비만을 선별하기 위한 WHTR의 최적 절단값을 구하고, 이를 허리둘레와 BMI 비만기준과 비교하여, 성별, 연령별 참고치를 필요로 하지 않는 간편한 단일지표로서 WHTR의 유용성을 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 2) 자료 분석: WHTR은 허리둘레(cm)를 신장(cm)으로 나누어 구하였다.
- WHTR과 허리둘레 두 지표 중 BMI를 대체하여 비만을 진단하기에 어느 지표가 더 정확한지 알기 위하여, ROC 곡선을 그려서, area under curve (AUC)로 비교하였다. AUC가 0.
- WHTR이 연령에 구애받지 않고 적용이 가능한 범위를 선정하기 위해 2∼5세, 6∼18세의 연령군으로 나누어 상관성을 분석하였다.
- 이번 연구에서는 비만군을 진단하는데 있어서 허리둘레보다 WHTR의 AUC가 유의하게 더 컸으므로 BMI 기준에 더 정확하게 부합하는 지표라는 것을 알 수 있었다. 구체적으로, WHTR의 절단값이 단일수치로서 적용이 가능한 범위를 선정하기 위해서, 먼저 성별, 연령별로 WHTR 값의 추세를 분석하였다. 남, 여 모두 2∼5세의 구간에서 WHTR의 값이 급격히 떨어지다가, 6∼18세 구간에서 비교적 변화의 폭이 작으면서 연령과 상관성이 약하였으며, 특히 허리둘레보다 연령과의 상관성이 더 약하였다.
- 그리고, BMI로 정의한 비만을 진단하는데 있어서, 어느 방법이 더 유용한지를 알아보기 위하여, 성별, 연령별 허리둘레≥90백분위수라는 기준이 가지는 민감도와 특이도를 구하여 앞서 산출한 WHTR의 최적 절단값과 비교하였다.
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1. 연구 대상
대한소아과학회와 질병관리본부 주관으로 실시된 2005년 소아청소년 신체 계측조사 원자료에서 신장, BMI, 허리둘레를 사용하여 분석하였다. 연구 대상은 측정에 참여한 만 2∼18세(2세 0개월∼18세 12개월)의 소아청소년에서 양 극단치를 제외한 남아 57,819명, 여아 53,700명, 총 111,519명이었다.
- 따라서, 좀 더 정밀한 최적 절단값을 구하기 위해서 2∼5세를 제외한 6∼18세의 소아청소년을 대상으로 선정하여, 성별로 따로 분석을 하였다.
- 또한, BMI로 정의한 과체중과 비만기준에 해당하는 WHTR의 최적 절단값을 구하기 위하여, ROC 출력 결과가 보여주는 여러 WHTR 값 중 Youden's index28)가 가장 높은 값을 최적 절단값으로 정의하였다.
- 본 연구에서는 6∼18세 소아청소년에서 성별, 연령별 참고치를 찾을 필요가 없고, 연령에 따른 상관성이 약하여 허리둘레보다 민감하며, 비만을 조기에 선별할 수 있는 실용적 기준으로 WHTR (남아 0.51, 여아 0.49)을 제시하였다.
- 1 cm까지 측정하였다. 비만한 피검자에서 허리의 가는 부위를 찾기 어려울 때는 늑골과 장골능선(iliac crest) 사이에서 가장 작은 둘레를 측정하였다.
- 연령에 구애받지 않는 WHTR의 최적 절단값을 구하기 위해서, 앞서 기술한 바와 같이 비교적 연령과 상관성이 약하고 변화의 폭이 완만한 6∼18세의 소아청소년을 대상으로 정상군, 과체중군, 비만군으로 분류하였다.
- 연속변수로 WHTR과 허리둘레의 ROC 곡선을 그려서 비만을 진단하는 지표로서의 정확성을 AUC로 비교하였다. 비만군의 진단에서 남아의 WHTR의 AUC는 0.
- 절단값은 민감도가 높아질수록 특이도가 낮아지는 경향이 있는데, 본 연구에서는 ROC 분석에서 보여주는 여러 절단값들 중에서 민감도와 특이도를 모두 고려하여 Youden’s index로서 최적 절단값을 선정하였다.
- 1 cm 단위로 기록하였다. 체중 계측은 전자식 저울(GL-6000-20)을 사용하여 진행하였고, 피검자를 발판 위에 올라서게 하고 체중이 양쪽 발에 골고루 분포되도록 가만히 서 있게 한 뒤, 측정기에 표시된 눈금을 100 g 단위로 기록하였다.
- 피검자를 속옷(런닝과 팬티만 착용) 상태로 수평면에 곧바로 세우고 발뒤꿈치, 엉덩이, 등, 머리의 뒷부분이 수직판에 닿도록 하고, 머리는 정면을 보게 하여 ‘Frankfort Horizontal Plane'에 위치되게 하고, 신장계의 수평판을 머리의 정점에 닿게 한 뒤, 계측기에 표시된 눈금을 0.1 cm 단위로 기록하였다.
- 허리둘레는 피검자를 양팔은 측면에 두고 발을 모으고 곧바로 서게 한 뒤, 측정자는 피검자의 정면에 서서 줄자가 수평면을 이루도록 하여 피검자의 상체 중 가장 가는 부위의 허리에 감아 호기의 마지막 단계에 피부를 누르지 않도록 하고 0.1 cm까지 측정하였다. 비만한 피검자에서 허리의 가는 부위를 찾기 어려울 때는 늑골과 장골능선(iliac crest) 사이에서 가장 작은 둘레를 측정하였다.
대상 데이터
- 신장 계측은 성인용 SECA-225를 사용하였다. 피검자를 속옷(런닝과 팬티만 착용) 상태로 수평면에 곧바로 세우고 발뒤꿈치, 엉덩이, 등, 머리의 뒷부분이 수직판에 닿도록 하고, 머리는 정면을 보게 하여 ‘Frankfort Horizontal Plane'에 위치되게 하고, 신장계의 수평판을 머리의 정점에 닿게 한 뒤, 계측기에 표시된 눈금을 0.
- 연구 대상은 측정에 참여한 만 2∼18세(2세 0개월∼18세 12개월)의 소아청소년에서 양 극단치를 제외한 남아 57,819명, 여아 53,700명, 총 111,519명이었다.
데이터처리
- Receiver operating characteristic (ROC)분석은 STATA (version 10.0, StataCorp LP, College Station, TX, USA) 프로그램을 이용하였다.
- 연속형 자료는 평균과 표준편차, 범주형 자료는 빈도를 제시하였다. 평균값 산출 및 군간 비교, 백분위수 곡선을 그리기 위한 분포도, WHTR과 지표들 간의 연관성을 알아보기 위해 SAS (version 9.
- 연속형 자료는 평균과 표준편차, 범주형 자료는 빈도를 제시하였다. 평균값 산출 및 군간 비교, 백분위수 곡선을 그리기 위한 분포도, WHTR과 지표들 간의 연관성을 알아보기 위해 SAS (version 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)프로그램을 이용하여 일원 분산분석(one-way ANOVA)과 상관성 분석을 시행하였다.
성능/효과
- 2∼5세의 남아에서 r=−0.53, 여아에서 r=−0.56, 6∼18세의 남아에서 r=−0.16, 여아에서 r=−0.14로, 6∼18세의 연령군에서 더 약한 상관성을 나타내었다(Table 2).
- BMI 백분위수와 무관하게 아시아 성인 비만의 기준인 BMI 25 kg/m2 이상을 소아청소년에게 적용하였을 때, 이에 해당하는 WHTR의 최적 절단값이 남아에서는 0.49, 이 때의 Youden’s index는 0.66 (민감도 96.7%, 특이도 80%)이었다.
- WHTR의 성별, 연령별 추이를 살펴보면, 남, 여아 모두에서 6세 이전까지 급격한 기울기를 보이며 큰 폭으로 떨어지는 추세를 보이다가 6세 이후부터 비교적 기울기가 낮아지며 완만한 변화를 보였다(Fig. 1).
- WHTR의 최적 절단값(남아 0.51, 여아 0.49)의 민감도가 허리둘레≥90백분위수에 비하여 더 높았고, 특이도는 더 낮았다(Table 6).
- 2). 과체중 및 비만군 진단에서도 남아의 WHTR의 AUC는 0.95, 허리둘레의 AUC 0.86, 여아에서 WHTR의 AUC 0.93, 허리둘레의 AUC 0.84로 남, 여아 모두 WHTR의 정확도가 유의하게 더 높았다(p＜0.0001) (Fig. 2).
- 과체중 및 비만군에 해당하는 WHTR의 최적 절단값은 남아에서 0.48, Youden’s index 는 0.77 (민감도 97.2%, 특이도 74.4%)이었다.
- 그 결과, BMI≥95백분위수의 비만군에 해당하는 최적 절단값은 남아 0.51, 여아 0.49였고, BMI≥25 kg/m2에 해당하는 최적절단값은 남아 0.49, 여아 0.48이었으며, BMI≥85백분위수의 과체중 및 비만군에 해당되는 최적 절단값은 남아 0.48, 여아 0.47로, 남, 여 간에 거의 유사하지만 미세한 차이가 있었다.
- 그리고, 앞서 언급한 BMI의 여러 단점에도 불구하고, WHTR의 절단값을 구하기 위해 BMI 비만기준을 gold standard로 사용한 것이 본 연구의 제한점이라고 할 수 있겠다. 그러나 WHTR이 연령에 상관없는 단일 기준으로 BMI에 필적하는 민감한 지표이며, 간편하게 적용 가능하다는 장점을 확인할 수 있었다.
- WHTR은 복부비만을 반영할 수 있으므로, 정상의 BMI를 가지면서도 대사증후군의 위험도가 높은 사람을 가려내는데 유용하며20,35), 또한 여러 인종에서 각기 다른 신장으로 허리둘레를 보정하였으므로, 공통적으로 사용하기에는 허리둘레보다 더 민감하다. 그리고, 평균적으로 남자가 여자보다 신장이 더 크고, 허리둘레도 더 큰 것은, WHTR이 허리둘레 단독보다는 남녀 간 일치도가 좋다는 것을 의미한다. 성장하며 신장과 허리둘레가 변화하는 소아청소년에서도 연령에 상관없이 적용이 가능하다16,17,21,22).
- 남, 여 모두 2∼5세의 구간에서 WHTR의 값이 급격히 떨어지다가, 6∼18세 구간에서 비교적 변화의 폭이 작으면서 연령과 상관성이 약하였으며, 특히 허리둘레보다 연령과의 상관성이 더 약하였다.
- 또한 아시아 성인 비만의 기준에 맞추어 소아청소년에서도 BMI≥25 kg/m2를 비만으로 정의할 경우13), 이에 해당하는 WHTR의 최적 절단값은, BMI≥95 백분위수에 해당하는 최적 절단값보다 작았고, 비만의 유병률이 상대적으로 과대평가됨을 알 수 있었다.
- 모든 연령에서 비만군, 과체중군, 정상군 간의 WHTR의 평균값은 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p＜0.0001) (Table 3).
- 본 연구에서 ROC 분석을 통해 산출했던 WHTR의 최적 절단값이 성별, 연령별 허리둘레 90백분위수 이상이라는 진단 기준보다 민감도가 더 좋았으므로, 비만을 선별하는 지표로서 타당도 측면에서 더 유용할 것으로 판단된다.
- 따라서 WHTR을 좀 더 유용하게 활용하기 위해서는, 복부 비만과 연관된 질환들, 즉, 대사증후군이나 심혈관계 질환의 위험이 있는 소아청소년을 규명하는 최적 절단값을 구하는 것이 필요하다. 본 연구의 결과에서 제시하지는 않았지만, WHTR은 2005년 소아청소년 신체 계측 당시 측정한 수축기 혈압, 이완기 혈압, 피부주름두께와 유의한 상관성이 있었으나, 그 외의 다른 대사위험인자와의 상관성은 분석할 수 없었다. 한편, 우리나라 성인을 대상으로 2005년 국민건강영양조사를 이용한 연구에서, 당뇨, 고혈압, 고콜레스테롤혈증, 고혈압, 고중성지방혈증, 저HDL콜레스테롤혈증, 고LDL콜레스테롤혈증에 대한 WHTR 최적 절단값이 남자에서 0.
- 비만군에 해당하는 WHTR의 최적 절단값은 남아에서 0.51, 이 때의 Youden’s index는 0.82 (민감도 92.8%, 특이도 88.8%)였다.
- 비만군을 진단하는데 있어서 허리둘레≥90백분위수는, 남아에서 민감도 81.9%, 특이도 96.2%, 여아에서 민감도 78.6%, 특이도 95.0%였다.
- 연속변수로 WHTR과 허리둘레의 ROC 곡선을 그려서 비만을 진단하는 지표로서의 정확성을 AUC로 비교하였다. 비만군의 진단에서 남아의 WHTR의 AUC는 0.96으로 매우 정확한 지표였으며, 허리둘레의 AUC는 0.89로 중등도의 정확성을 나타냈고. 여아에서도 WHTR의 AUC 0.
- 여아에서 WHTR의 최적 절단값은 0.49, Youden’s index는 0.78 (민감도 89.9%, 특이도 88.3%)이었다(Table 5).
- 여아에서 WHTR의 최적 절단값이 0.47, Youden’s index는 0.70 (민감도 96.3%, 특이도 77%)이었다(Table 5).
- 이번 연구에서는 비만군을 진단하는데 있어서 허리둘레보다 WHTR의 AUC가 유의하게 더 컸으므로 BMI 기준에 더 정확하게 부합하는 지표라는 것을 알 수 있었다. 구체적으로, WHTR의 절단값이 단일수치로서 적용이 가능한 범위를 선정하기 위해서, 먼저 성별, 연령별로 WHTR 값의 추세를 분석하였다.
- 최적 절단값에 해당하는 모든 WHTR 값은 AUC 0.9이상으로 매우 정확한 지표이었다(Table 5).
- 5보다 더 정확한 최적 절단값을 찾고자 하였다. 하지만, ROC 분석을 통하여 산출된 최적 절단값인 남아 0.51, 여아 0.49를 대입했을 때에도 BMI로 정의한 비만군의 유병률보다 과대평가 되는 경향이 있었다. 절단값은 민감도가 높아질수록 특이도가 낮아지는 경향이 있는데, 본 연구에서는 ROC 분석에서 보여주는 여러 절단값들 중에서 민감도와 특이도를 모두 고려하여 Youden’s index로서 최적 절단값을 선정하였다.
후속연구
- 그리고, 앞서 언급한 BMI의 여러 단점에도 불구하고, WHTR의 절단값을 구하기 위해 BMI 비만기준을 gold standard로 사용한 것이 본 연구의 제한점이라고 할 수 있겠다. 그러나 WHTR이 연령에 상관없는 단일 기준으로 BMI에 필적하는 민감한 지표이며, 간편하게 적용 가능하다는 장점을 확인할 수 있었다.
- 본 연구는 한국 소아청소년의 대규모 인구집단을 대상으로 WHTR의 유용성을 처음으로 분석한 자료로서 의의가 있다. 앞으로 소아청소년에서 허리둘레를 일상적으로 측정할 것을 제안하며, 대사증후군을 예측할 수 있는 WHTR 최적 절단값에 대한 연구, BMI 기준과의 비교 연구, 종단적 코호트 연구 등 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.
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