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문제 정의
- 본 연구는 일주일이라는 단 기간의 검사-재검사를 통해 조현병 환자들과 일반인을 대상으로 집중력 네트워크 검사의 신뢰도를 측정한 연구이다. 연구 결과 조현병 환자들은 평균 반응시간, 지향 효과, 갈등처리 효과에서 높은 상관관계를, 정확도에서 중간부터 높은 상관관계를, 각성 효과와 갈등처리 오답률에서 중간 정도의 상관관계를 보였다.
- 본 연구에서는 이상의 문제들을 극복하기 위해 조현병 환자 및 일반인을 대상으로 주의력 네트워크 검사를 일주일 간격으로 두 번 시행한 후 검사-재검사 신뢰도를 측정하여 이 검사의 심리측정적 특성(psychometric properties)을 살펴보고자 하였다.
제안 방법
- 검사에 대한 연구대상자들의 이해도를 높이기 위해 실제 검사 시행 전 연습 과제를 수행하도록 하였다. 연습 과제는 주의력 네트워크 검사 48회 시행으로 구성되어 있다.
- ”와 같은 피드백을 화면에 글자로 제시하였다. 이러한 연습 과제를 통해 검사 방법에 대해 충분히 숙지를 한 후 실제 검사를 시행하였다. 본 연구에 사용한 주의력 네트워크 검사는 LabVIEW로 제작되었다.
- 연구대상자들의 정신과적 진단 평가를 위해 DSM-IV 제1축 장애 진단을 위한 구조화된 임상적 면담(Structured Clinical Interview for DSMIV axis I, SCID-I)13)을 연구대상자들의 지능을 평가하기 위해 단축형 한국판 성인용 웩슬러 지능검사(Korean-WechslerAdult Intelligence Scale, K-WAIS)14)를 조현병 환자의 임상 증상을 평가하기 위해 The Positive and Negative Syndrome Scale(이하 PANSS)15) 측정을 시행하였다. 이후 연구대상자들을 대상으로 일주일 간격으로 두 번 동일한 시간에 주의력 네트워크 검사를 수행하였다. 조현병 환자의 경우 정신건강의학과 전문의 혹은 전공의가 두 회차 간 임상 증상 및 약물 사용의 변화가 없음을 확인하였다.
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2. 과정
정신건강의학과 외래에서 정신건강의학과 전문의, 전공의 및 임상심리사가 연구대상자들의 인구학적 자료 조사, 정신과적 진단 평가, 지능 평가, 조현병 환자군의 임상 증상 평가 및 복용 약물 조사를 시행하였다. 연구대상자들의 정신과적 진단 평가를 위해 DSM-IV 제1축 장애 진단을 위한 구조화된 임상적 면담(Structured Clinical Interview for DSMIV axis I, SCID-I)13)을 연구대상자들의 지능을 평가하기 위해 단축형 한국판 성인용 웩슬러 지능검사(Korean-WechslerAdult Intelligence Scale, K-WAIS)14)를 조현병 환자의 임상 증상을 평가하기 위해 The Positive and Negative Syndrome Scale(이하 PANSS)15) 측정을 시행하였다.
대상 데이터
- 조현병 환자군은 DSMIV-TR 진단 기준에 따라 조현병으로 진단 받은 환자들이었고, 일반 대조군은 정신과적 질환의 과거력이나 직계 가족 내 주요 정신과적 질환의 가족력이 없는 사람들이었다. 연구대상자 모집을 위해 조현병 환자군의 경우 건양대학교병원 정신건강의학과 외래 치료 중인 환자들을 대상으로 모집하였고, 일반 대조군의 경우 인터넷 구인 광고를 통해 조현병 환자군과 성별, 연령을 유사하게 짝지어 모집하였다. 전자기신호의 왜곡이 일어날 수 있는 상태의 연구대상자(예 : 두부에 금속성 물질이 삽입되어 있는 사람 등), DSM-IV-TR 진단 기준상 알코올 혹은 약물 의존에 해당하거나, 지난 1년 이내 알코올 혹은 약물 남용의 진단을 받은 경우, 전체 지능지수가 70 미만인 경우, 교육 기간이 9년 이하인 경우, 두부외상, 경련이나 기타 신경학적 질환이 있는 경우, 이학적 혹은 임상병리학적 검사 상 임상적으로 유의한 비정상 소견이 있는 경우에는 실험에서 제외하였다.
- 연구대상자는 19세 이상 60세 미만의 성인 남녀로서 조현병 환자와 일반인을 대상으로 하였다. 조현병 환자군은 DSMIV-TR 진단 기준에 따라 조현병으로 진단 받은 환자들이었고, 일반 대조군은 정신과적 질환의 과거력이나 직계 가족 내 주요 정신과적 질환의 가족력이 없는 사람들이었다.
- 검사에 대한 연구대상자들의 이해도를 높이기 위해 실제 검사 시행 전 연습 과제를 수행하도록 하였다. 연습 과제는 주의력 네트워크 검사 48회 시행으로 구성되어 있다. 연습과제 시행 전, 화살표의 방향이 오른쪽일 경우 오른손 세 번째 손가락으로, 화살표의 방향이 왼쪽일 경우 오른손 두 번째 손가락으로 버튼을 최대한 빠르게 누를 것을 지시하였고, 연습 과제 중에는 실제 검사와 달리 연구대상자의 반응에 따라 “맞습니다.
- 조현병 환자 14명, 일반인 23명이 본 연구에 참여하였다. 참가자의 인구학적, 임상적 특성은 Table 1과 같다.
- 연구대상자는 19세 이상 60세 미만의 성인 남녀로서 조현병 환자와 일반인을 대상으로 하였다. 조현병 환자군은 DSMIV-TR 진단 기준에 따라 조현병으로 진단 받은 환자들이었고, 일반 대조군은 정신과적 질환의 과거력이나 직계 가족 내 주요 정신과적 질환의 가족력이 없는 사람들이었다. 연구대상자 모집을 위해 조현병 환자군의 경우 건양대학교병원 정신건강의학과 외래 치료 중인 환자들을 대상으로 모집하였고, 일반 대조군의 경우 인터넷 구인 광고를 통해 조현병 환자군과 성별, 연령을 유사하게 짝지어 모집하였다.
데이터처리
- 동일 군내 두 회차 간 집중력 네트워크 검사의 연습 효과를 분석하기 위해 대응표본 t 검정(paired samples t-test)를 시행하였다. 검사-재검사 신뢰도를 측정하기 위해 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)와 급내 상관계수(intra-class correlation coefficient)를 구하였다. 급내 상관계수는 두 회차 간 절대값의 차이를 검증하는데 피어슨 상관계수보다 효과적인 것으로 알려져 있다.
- 동일 회차 내 두 군 간의 집중력 네트워크 검사 결과를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다. 동일 군내 두 회차 간 집중력 네트워크 검사의 연습 효과를 분석하기 위해 대응표본 t 검정(paired samples t-test)를 시행하였다. 검사-재검사 신뢰도를 측정하기 위해 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)와 급내 상관계수(intra-class correlation coefficient)를 구하였다.
- 두군간의 인구학적, 임상적 변인을 비교하기 위해 변인 특성에 따라 카이제곱(chi-square) 검정, 독립표본 t 검정(independent sample t-test)을 시행하였다. 동일 회차 내 두 군 간의 집중력 네트워크 검사 결과를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다. 동일 군내 두 회차 간 집중력 네트워크 검사의 연습 효과를 분석하기 위해 대응표본 t 검정(paired samples t-test)를 시행하였다.
- 통계 프로그램은 R 프로그래밍 언어를 사용하였다. 두군간의 인구학적, 임상적 변인을 비교하기 위해 변인 특성에 따라 카이제곱(chi-square) 검정, 독립표본 t 검정(independent sample t-test)을 시행하였다. 동일 회차 내 두 군 간의 집중력 네트워크 검사 결과를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다.
- 통계 프로그램은 R 프로그래밍 언어를 사용하였다. 두군간의 인구학적, 임상적 변인을 비교하기 위해 변인 특성에 따라 카이제곱(chi-square) 검정, 독립표본 t 검정(independent sample t-test)을 시행하였다.
이론/모형
- 이러한 연습 과제를 통해 검사 방법에 대해 충분히 숙지를 한 후 실제 검사를 시행하였다. 본 연구에 사용한 주의력 네트워크 검사는 LabVIEW로 제작되었다. 주의력 네트워크 검사의 개요를 Fig.
- 정신건강의학과 외래에서 정신건강의학과 전문의, 전공의 및 임상심리사가 연구대상자들의 인구학적 자료 조사, 정신과적 진단 평가, 지능 평가, 조현병 환자군의 임상 증상 평가 및 복용 약물 조사를 시행하였다. 연구대상자들의 정신과적 진단 평가를 위해 DSM-IV 제1축 장애 진단을 위한 구조화된 임상적 면담(Structured Clinical Interview for DSMIV axis I, SCID-I)13)을 연구대상자들의 지능을 평가하기 위해 단축형 한국판 성인용 웩슬러 지능검사(Korean-WechslerAdult Intelligence Scale, K-WAIS)14)를 조현병 환자의 임상 증상을 평가하기 위해 The Positive and Negative Syndrome Scale(이하 PANSS)15) 측정을 시행하였다. 이후 연구대상자들을 대상으로 일주일 간격으로 두 번 동일한 시간에 주의력 네트워크 검사를 수행하였다.
성능/효과
- 급내 상관계수는 두 회차 간 절대값의 차이를 검증하는데 피어슨 상관계수보다 효과적인 것으로 알려져 있다.16) 피어슨 및 급내 상관계수가 0.7 이상일 경우 강한 상관관계로, 0.4에서 0.7 사이일 경우 중간 정도의 상관관계로,0.4 이하일 경우 낮은 정도의 상관관계로 판단하였다. 모든 분석의 통계적 유의 수준은 양방향 p＜0.
- 각성·지향·갈등처리 오답률의 경우 조현병 환자군에서는 갈등처리 오답률에서 피어슨 상관계수 상 중간 정도의 상관관계를 보였으며, 각성 및 지향 오답률에서는 유의미한 상관관계가 관찰되지 않았다.
- 각성·지향·갈등처리 효과의 경우 조현병 환자군에서는 각성 효과에서 급내 상관계수 상 중간 정도의, 지향 및 갈등처리 효과에서 피어슨 상관계수 및 급내 상관계수 상 높은 상관관계를 보였다.
- 두 번째 재검사(retest) 시 조현병 환자군이 일반 대조군에 비해 유의하게 느린 평균 반응시간을 보였고(t=2.624 ; p＜0.05), 정확도, 각성·지향·갈등처리 처리 효과 및 오답률의 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다.
- 마지막으로, 본 연구에서 검사-재검사 신뢰도가 높은 것으로 밝혀진 집중력 네트워크 검사의 항목들은, 조현병 환자들을 대상으로 집중력 네트워크를 시행한 기존 연구 결과상 일반인에 비해 유의한 차이를 보이는 항목들을 포함하고 있다. 앞서 서론에서 언급한 대로 조현병 환자들은 일반인에 비해 평균 반응시간이 길고, 갈등처리 효과가 증가하는 것으로 알려져 있는데,8-12) 이때 통계적 유의성을 보이는 평균 반응시간과 갈등처리 효과 항목은 본 연구에서 신뢰도가 가장 높은 것으로 알려진 두 항목이다.
- 본 연구와 Hahn 등의 연구 결과의 공통점을 살펴보면,본 연구에서 통계적으로 유의미한 신뢰도를 보이는 항목들 이 Hahn 등의 연구에서도 거의 대부분 동일한 결과를 보였다. 본 연구와 Hahn 등의 연구에서 공통적으로 결과 분석에 사용할만한 신뢰도를 보인 집중력 네트워크 검사 항목은 평균 반응시간과 갈등처리 효과였고, 두 연구의 결과가 상반되는 항목은 각성 효과, 지향 효과, 갈등처리 오답률이었으며, 두 연구 모두에서 신뢰도의 문제가 발견된 항목은 정확도, 각성 오답률, 지향 오답률이었다. 흥미로운 점은 두 연구 결과를 함께 고려해서 도출한 결론은 일반인만을 대상으로 한 기존 연구들의 결과와 대부분 일치한다는 것이다.
- 상기 연구 결과를 보다 자세히 살펴보면 조현병 환자군와 일반 대조군에서 모두 중간 정도 이상의 신뢰도를 보이는 집중력 네트워크 검사의 항목은 평균 반응시간, 각성 효과, 지향 효과, 갈등처리 효과, 갈등처리 오답률로 나타났다. 그러므로 조현병 환자군 대 일반 대조군 실험을 시행할 때, 상기 항목들의 결과를 비교하는 것이 신뢰도 측면에서 추천된다.
- 본 연구는 일주일이라는 단 기간의 검사-재검사를 통해 조현병 환자들과 일반인을 대상으로 집중력 네트워크 검사의 신뢰도를 측정한 연구이다. 연구 결과 조현병 환자들은 평균 반응시간, 지향 효과, 갈등처리 효과에서 높은 상관관계를, 정확도에서 중간부터 높은 상관관계를, 각성 효과와 갈등처리 오답률에서 중간 정도의 상관관계를 보였다. 한편, 일반인은 평균 반응시간에서 높은 상관관계를, 갈등처리 오답률에서 중간부터 높은 상관관계를, 각성·지향·갈등처리 효과에서 중간 정도의 상관관계를, 각성 오답률에서 중간 정도의 역상관관계를 보였다.
- 4개월 간격으로 주의력 네트워크 검사를 두 차례 시행하여 주의력 네트워크 검사의 검사-재검사 신뢰도를 측정하였다. 이러한 Hahn 등의 연구 결과를 살펴보면 조현병 환자군와 일반 대조군에서 모두 통계적으로 유의미한 중간 정도 이상의 신뢰도를 보이는 집중력 네트워크 검사 항목은 평균 반응시간과 갈등처리 효과로 나타났고, 각성 효과와 지향 효과의 경우 통계적 유의성은 보이나 상관 관계가 하에서 중간 정도 사이로 나타났으며,정확도, 각성 오답률, 지향 오답률, 갈등처리 오답률의 경우 조현병 환자군 혹은 일반 정상군에서 통계적으로 유의미한 신뢰도 결과가 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 Hahn 등은 조현병 환자들 대상으로 한 환자 대조군 연구 시 평균 반응시간과 갈등처리 효과의 분석을 추천하였고, 각성 효과와 지향 효과의 경우 결과 분석 시 해석에 주의를 권고하였으며,정확도와 세 가지 오답률 항목들은 결과 분석에 사용하지 말 것을 추천하였다.
- 이러한 Hahn 등의 연구 결과를 살펴보면 조현병 환자군와 일반 대조군에서 모두 통계적으로 유의미한 중간 정도 이상의 신뢰도를 보이는 집중력 네트워크 검사 항목은 평균 반응시간과 갈등처리 효과로 나타났고, 각성 효과와 지향 효과의 경우 통계적 유의성은 보이나 상관 관계가 하에서 중간 정도 사이로 나타났으며,정확도, 각성 오답률, 지향 오답률, 갈등처리 오답률의 경우 조현병 환자군 혹은 일반 정상군에서 통계적으로 유의미한 신뢰도 결과가 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 Hahn 등은 조현병 환자들 대상으로 한 환자 대조군 연구 시 평균 반응시간과 갈등처리 효과의 분석을 추천하였고, 각성 효과와 지향 효과의 경우 결과 분석 시 해석에 주의를 권고하였으며,정확도와 세 가지 오답률 항목들은 결과 분석에 사용하지 말 것을 추천하였다.
- 평균 반응시간,정확도, 지향·갈등처리 효과 및 오답률에서는 유의미한 학습효과가 나타나지 않았다. 일반 대조군의 경우 모든 변인에서 유의미한 학습효과는 관찰되지 않았으나, 첫 번째 기준 검사보다 두 번째 재검사 시 평균 반응시간이 감소하고(t=2.051 ;p=0.052) 정확도가 증가하는 경향을 보였다(t=-2.069 ; p=0.051).
- 앞서 서론에서 언급한 대로 조현병 환자들은 일반인에 비해 평균 반응시간이 길고, 갈등처리 효과가 증가하는 것으로 알려져 있는데,8-12) 이때 통계적 유의성을 보이는 평균 반응시간과 갈등처리 효과 항목은 본 연구에서 신뢰도가 가장 높은 것으로 알려진 두 항목이다. 일반적으로 신뢰도가 높은 검사를 시행하여 그 결과를 분석할 때 통계적 유의성을 입증할 가능성이 높다는 점을 고려해 본다면, 평균 반응시간 및 갈등처리 효과 항목에 대해 조현병 환자에서 유의한 결과를 얻은 것은 본 연구 결과가 보여주는 상기 항목들의 높은 신뢰도가 부분적으로 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.
- 그러므로 조현병 환자군 대 일반 대조군 실험을 시행할 때, 상기 항목들의 결과를 비교하는 것이 신뢰도 측면에서 추천된다. 정확도의 경우 조현병 환자군에서 중에서 상 수준의 상관관계를 보였으나 일반 대조군에서는 신뢰도 값이 통계적으로 유의하지 않았고, 각성 오답률의 경우 일반 대조군에서 중간 수준의 역상관관계를 보였으나 조현병 환자군에서 신뢰도 값이 통계적으로 유의하지 않았으며, 지향 오답률의 경우에는 조현병 환자와 일반인 모두에서 신뢰도가 통계적으로 유의하지 않았으므로 실험 결과 분석에 사용하지 않는 것이 좋을 것이다.
- 평균 반응시간의 경우 피어슨 상관계수 및 급내상관계수 상 검사-재검사간의 높은 상관관계가 조현병 환자군과 일반 대조군 모두에게 나타났다. 정확도의 경우 조현병 환자군에서는 피어슨 상관계수 상 중간 정도의, 급내상관계수 상 높은 상관관계를 보였으나, 일반 대조군에서는 유의미한 상관관계가 나타나지 않았다.
- 이후 연구대상자들을 대상으로 일주일 간격으로 두 번 동일한 시간에 주의력 네트워크 검사를 수행하였다. 조현병 환자의 경우 정신건강의학과 전문의 혹은 전공의가 두 회차 간 임상 증상 및 약물 사용의 변화가 없음을 확인하였다.
- 첫 번째 기준 검사(baseline test)시 조현병 환자군과 일반대조군 간 집중력 네트워크 검사의 평균 반응시간, 정확도,각성·지향·갈등처리 효과 및 오답률의 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다.
- 평균 반응시간,정확도, 지향·갈등처리 효과 및 오답률에서는 유의미한 학습효과가 나타나지 않았다.
- 조현병 환자군과 일반 대조군별로 집중력 네트워크 검사 결과 및 검사-재검사 신뢰도 분석 결과를 Table 2, 3에 제시하였다. 평균 반응시간의 경우 피어슨 상관계수 및 급내상관계수 상 검사-재검사간의 높은 상관관계가 조현병 환자군과 일반 대조군 모두에게 나타났다. 정확도의 경우 조현병 환자군에서는 피어슨 상관계수 상 중간 정도의, 급내상관계수 상 높은 상관관계를 보였으나, 일반 대조군에서는 유의미한 상관관계가 나타나지 않았다.
- 각성·지향·갈등처리 오답률의 경우 조현병 환자군에서는 갈등처리 오답률에서 피어슨 상관계수 상 중간 정도의 상관관계를 보였으며, 각성 및 지향 오답률에서는 유의미한 상관관계가 관찰되지 않았다. 한편, 일반 대조군에서는 각성 오답률에서 피어슨 상관계수 상 중간 정도의 역상관관계를, 갈등처리 오답률에서 피어슨 상관계수 상 중간 정도의,급내 상관계수 상 높은 상관관계를 나타냈고, 지향 오답률에서는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다.
- 각성·지향·갈등처리 효과의 경우 조현병 환자군에서는 각성 효과에서 급내 상관계수 상 중간 정도의, 지향 및 갈등처리 효과에서 피어슨 상관계수 및 급내 상관계수 상 높은 상관관계를 보였다. 한편, 일반 대조군에서는 각성 효과에서 피어슨 상관계수 및 급내 상관계수 상 중간 정도의 상관관계를, 지향 효과에서 급내 상관계수 상 중간 정도의 상관관계를, 갈등처리 효과에서 피어슨 상관계수 및 급내 상관계수 상 중간 정도의 상관관계를 나타냈다.
- 한편, 일반인은 평균 반응시간에서 높은 상관관계를, 갈등처리 오답률에서 중간부터 높은 상관관계를, 각성·지향·갈등처리 효과에서 중간 정도의 상관관계를, 각성 오답률에서 중간 정도의 역상관관계를 보였다.
후속연구
- 4개월의 차이를 두고 검사-재검사를 시행했으므로 노화 및 조현병의 진행에 의한 주의력 저하의 가능성이 상대적으로 높다. 그러나 이러한 추정을 검증하기 위해서는 동일한 조현병 환자들에게 3번 이상의 집중력 네트워크 검사를 시행하는 종단적 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 앞으로 보다 많은 조현병 환자들을 대상으로 한 관련 연구들이 필요할 것으로 보인다. 둘째, 조현병 환자의 임상 증상을 평가하는 PANSS를 첫 번째 기준검사 때만 시행하였고 두 번째 재검사 때는 시행하지 않아 두 검사 기간 사이의 임상 증상의 변화를 객관적으로 파악하지 못하였다. 그러나 본 연구의 검사-재검사 기간이 일주일로 매우 짧았으므로 그 사이 조현병 환자의 임상 증상의 변화는 크지 않았을 것으로 판단된다.
- 첫째 실험대상자, 특히 조현병 환자의 수가 충분하지 않아 본 연구 결과를 조현병 환자군의 결과로 일반화하기에는 제한이 있다. 앞으로 보다 많은 조현병 환자들을 대상으로 한 관련 연구들이 필요할 것으로 보인다. 둘째, 조현병 환자의 임상 증상을 평가하는 PANSS를 첫 번째 기준검사 때만 시행하였고 두 번째 재검사 때는 시행하지 않아 두 검사 기간 사이의 임상 증상의 변화를 객관적으로 파악하지 못하였다.
- 본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째 실험대상자, 특히 조현병 환자의 수가 충분하지 않아 본 연구 결과를 조현병 환자군의 결과로 일반화하기에는 제한이 있다. 앞으로 보다 많은 조현병 환자들을 대상으로 한 관련 연구들이 필요할 것으로 보인다.
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