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문제 정의
- 본 연구는 강원도에 위치한 노인복지센터의 남자 노인 17명을 대상으로 이중표식수법을 이용하여 측정한 에너지소비량을 기준으로 식사 섭취 조사를 위한 24시간 회상법의 정확도를 평가하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 본 연구는 만 65세 이상 남자 노인을 대상으로 3일간 실시한 24시간 회상법의 정확도를 평가하기 위하여 이중표식 수법을 사용하여 총에너지소비량을 측정하였다. 현재까지 식사 조사 도구의 유효성을 검증하는 준거 도구로 이중표식수법이 가장 정확하다고 알려져 있다[11].
- 그러나 이중표식수법은 많은 비용과[23], 고도의 분석 기술을 요하기 때문에[22] 아직까지국내에서는 이 방법으로 식사 도구의 정확도를 평가한 연구는 물론, 이중표식수를 이용한 연구 자체가 매우 드물다[24-25]. 이에 본 연구에서는 남자 노인을 대상으로, 이중표식수법으로 측정한 총에너지소비량을 기준으로 에너지 섭취 조사를 위한 24시간 회상법의 정확성을 평가하고자 하였다.
가설 설정
- O 원소는 동위 원소 질량 분석기(Finnigan Delta Plus, Thermo Fisher Scientific,USA)를 사용하여 분석하였다. 또한 산소와 수소가 신체로부터 소실되는 비율의 차이(각각 ko, kh)는 동위 원소 농도의 자연 로그(natural logarithm)를 사용하여 계산하였으며, 이때 대상자의 총체수분량(TBW, total body water)은 체중의 60%로 가정하였다[26]. 이 결과들로부터 이산화탄소 생성률(rCO2)을 다음과 같이 계산하였다[26, 29].
제안 방법
- 신체계측은 에너지 평형을 평가하기 위하여 조사 시작 일과 마지막 날, 총 2번 실시하였다. 24시간 회상법은 조사 기간 동안 비연속적인 3일(주중 2일, 주말 1일)간 진행하였다. 본 연구의 프로토콜은 Fig.
- 1단계) 끼니 정보 및 음식명 조사하기. 2단계) 섭취 보조 도구를 사용하여 각 음식별 섭취량(중량 또는 부피) 조사하기. 3단계) 조리 또는 식품에 대한 추가 조사할 항목을 구분하고, 식품 추가 정보와 조리 총량 조사하기.
- Table 4. Accuracy of energy intake for the 24-hour diet recalls based on bias, root mean squared prediction error (RMSE), and percentage of accurate predictions.
- 연구 대상자는 식사 조사 전날, 하루 동안 섭취한 모든 식품의 사진을 찍거나 기록하여 영양사에게 전달하였다. 그리고 대상자와의 인터뷰는 영양조사지침서를 활용하여 다음의 5단계로 진행하였다. 1단계) 끼니 정보 및 음식명 조사하기.
- 소변 샘플은 이중표식수 섭취 후 총 4회(day1, day2,day13, day14)에 걸쳐 수집되었으며, 이때 샘플 수집 시간은 대상자가 편한 시간으로 하되 모두 동일하게 하였다. 대상자가 직접 수집한 소변 샘플은 채취한 시간을 기록 후 제출일까지 냉장 보관하도록 하였으며, 수집된 소변 샘플은 최종 분석 전까지 냉동 보관하였다.
- 그리고 일원배치 분산분석(ANOVA)를 이용하여 3일간(주중 2일, 주말 1일) 조사된 각 에너지섭취량을 분석하고, 차이를 Tukey’sHSD test로 사후분석하였다. 또한 24시간 회상법의 정확도를 평가하기 위하여 오차(%), RMSE (root mean squared prediction error), accurate prediction(%),under prediction(%), over prediction(%)을 계산하였다. RMSE는 에너지섭취량과 총에너지소비량간의 차이를절대값으로 표시하였으며, 그 계산식은 다음과 같다[32].
- 본 연구에서 총에너지섭취량(TEI, total energy intake)은 3일간(주중 2일, 주말 1일) 24시간 회상법으로 조사되었다. 정확한 조사를 위하여 충분히 훈련받은 영양사가 진행하였으며, 국민건강영양조사의 조사표 및 영양조사지침서 방법(국민건강영양조사 제 6기 3차년도)을 적용하였다.
- 소변 샘플은 이중표식수 섭취 후 총 4회(day1, day2,day13, day14)에 걸쳐 수집되었으며, 이때 샘플 수집 시간은 대상자가 편한 시간으로 하되 모두 동일하게 하였다. 대상자가 직접 수집한 소변 샘플은 채취한 시간을 기록 후 제출일까지 냉장 보관하도록 하였으며, 수집된 소변 샘플은 최종 분석 전까지 냉동 보관하였다.
- 소변 샘플의 2H와 18O 원소는 동위 원소 질량 분석기(Finnigan Delta Plus, Thermo Fisher Scientific,USA)를 사용하여 분석하였다. 또한 산소와 수소가 신체로부터 소실되는 비율의 차이(각각 ko, kh)는 동위 원소 농도의 자연 로그(natural logarithm)를 사용하여 계산하였으며, 이때 대상자의 총체수분량(TBW, total body water)은 체중의 60%로 가정하였다[26].
- 연구 대상자의 신체계측은 실험시작 첫째 날(이중표식수 섭취 전)과 마지막 날(Day 15)에 하였다. 신장은 자동 신장계(BSM 330, Inbody, Korea)로 측정하였고, 체중 및 체지방량의 측정은 체성분 분석기(Inbody 620, Inbody,Korea)를 사용하였다. 체질량지수(BMI, body mass index)는 측정된 신장과 체중으로부터 계산되었다.
- 이중표식수법의 실험 기간은 노인의 총에너지소비량을 측정하는데 적절한 기간인 14일로 하였다[26]. 신체계측과 기준 소변 샘플(baseline)을 먼저 받은 후 조제한 이중표식수를 섭취하도록 하였으며, 소변 샘플은 총 5번에 걸쳐 수집되었다. 신체계측은 에너지 평형을 평가하기 위하여 조사 시작 일과 마지막 날, 총 2번 실시하였다.
- 신체계측과 기준 소변 샘플(baseline)을 먼저 받은 후 조제한 이중표식수를 섭취하도록 하였으며, 소변 샘플은 총 5번에 걸쳐 수집되었다. 신체계측은 에너지 평형을 평가하기 위하여 조사 시작 일과 마지막 날, 총 2번 실시하였다. 24시간 회상법은 조사 기간 동안 비연속적인 3일(주중 2일, 주말 1일)간 진행하였다.
- 0(Computer Aided Nutritional Analysis Program for Professionals,The Korean Nutrition Society, Korea) 전문가용을 사용하였다. 이 프로그램은 식품을 중량으로 입력하도록 되어있기 때문에, 24시간 회상 조사에서 부피로 조사된 모든 식품의 섭취량은 식품별 영양성분 DB 구축 사업 - 눈대중량의 부피 및 중량 환산 DB 자료집-[27]을 이용하여 중량으로 환산한 후 영양소 섭취량을 분석하였다.
- 총에너지소비량(TEE, total energy expenditure)은 이중표식수법으로 측정되었다. 이중표식수는 체중 당 0.07 g의 중수소(2H)와 체중 당 0.1 g 비율의 18번 산소(18O)를 혼합하여 제조한 후, 대상자의 체중을 토대로 계산된 분량의 이중표식수를 섭취하도록 하였다[26].
- 본 연구에서 총에너지섭취량(TEI, total energy intake)은 3일간(주중 2일, 주말 1일) 24시간 회상법으로 조사되었다. 정확한 조사를 위하여 충분히 훈련받은 영양사가 진행하였으며, 국민건강영양조사의 조사표 및 영양조사지침서 방법(국민건강영양조사 제 6기 3차년도)을 적용하였다.
- 그러나 이와 같은 정확도 평가 결과를 인용하기 위한 기본 조건은 24시간 조사 방법의 정확성이다. 즉, 표준화된 식사 조사 방법을 사용하여 체계적으로 훈련받은 영양사가 일대일 면접법과 사진 촬영 등의 보조 수단을 효율적으로 활용한 반복 조사된 24시간 회상법에 따른 식사조사에 한하여 위와 같은 본 연구 결과의 적용이 가능하다.
대상 데이터
- 본 연구는 만 65세 이상의 남자 노인 총 25명을 대상으로 하였다. 연구 대상자 모집은 노인복지센터의 게시판 공고를 통하여 진행하였으며, 이중표식수 실험을 고려한 선발요건은 다음과 같다.
- 본 연구는 에너지 평형을 전제조건으로 설계되었기에 연구 기간(14일) 전후 간에 유의한 체중 변동이 없는(0.3±0.6 kg, p=0.05) 17명만을 최종 대상자로 하였다.
- 그러나 이중표식수법은 안정동위원소(18번 산소) 및 분석 비용이 많이 들고, 분석 기술 또한 까다로워 대규모 역학연구에서 에너지섭취량의 정확도를 검증하기 위하여 사용하는데 어려움이 있다[36-37]. 실제로, 본 연구 또한 이중표식수법의 고비용으로 인하여 대상자 수가 25명으로 제한되었다. 외국에서 역시 동일한 이유로 이중표식수법을 이용하여 24시간 회상법의 정확도를 평가한 연구 대상자 수는 제한적이다.
- 본 연구는 만 65세 이상의 남자 노인 총 25명을 대상으로 하였다. 연구 대상자 모집은 노인복지센터의 게시판 공고를 통하여 진행하였으며, 이중표식수 실험을 고려한 선발요건은 다음과 같다. 1) 에너지 대사에 영향을 미치는 질환이 없고, 갑상선 이상, 신장질환 및 전립선 질환 등과 관련된 약물 복용을 하지 않는 자 2) 하루 40g 이상의 알코올을 섭취하지 않는 자 3) 과도한 신체적 활동이나 일을 하지 않는 자 4) 2주간의 연구 기간 동안 타 지역 방문 계획이 없는 자이다.
- 연구 대상자는 실험 당일 기상해서 첫 소변을 보고, 실험실에 도착해서 기준 소변 샘플을 수집하였다. 그 후 대상자는 컵에 담긴 이중표식수를 빨대를 사용하여 섭취하였고, 추가적으로 제공된 100 ml 생수로 컵과 입안을 헹구어 남아있는 것까지도 모두 마셨다[28].
데이터처리
- 24시간 회상법으로 산출된 3일간의 평균 에너지섭취량과총에너지소비량과의 상관성은 피어슨 상관계수(Pearson’scorrelation coefficients)로 평가하였고, 이어 BlandAltman plot에 의하여 정확도와 정밀도를 나타내었다.
- 그리고 일원배치 분산분석(ANOVA)를 이용하여 3일간(주중 2일, 주말 1일) 조사된 각 에너지섭취량을 분석하고, 차이를 Tukey’sHSD test로 사후분석하였다.
- 05로 평가하였다. 본 연구 대상자의 조사 기간 내 체중 변화, 총에너지소비량과 에너지섭취량 간의 비교는 대응표본 t-검정을 사용하였다. 그리고 일원배치 분산분석(ANOVA)를 이용하여 3일간(주중 2일, 주말 1일) 조사된 각 에너지섭취량을 분석하고, 차이를 Tukey’sHSD test로 사후분석하였다.
- 본 연구에서 조사된 모든 값은 평균과 표준편차(Mean±SD)로 표시하였고, 통계적 유의성은 p<0.05로 평가하였다.
이론/모형
- 24시간 회상법으로 조사한 자료의 영양소 분석은 한국영양학회에서 개발한 CAN PRO 5.0(Computer Aided Nutritional Analysis Program for Professionals,The Korean Nutrition Society, Korea) 전문가용을 사용하였다. 이 프로그램은 식품을 중량으로 입력하도록 되어있기 때문에, 24시간 회상 조사에서 부피로 조사된 모든 식품의 섭취량은 식품별 영양성분 DB 구축 사업 - 눈대중량의 부피 및 중량 환산 DB 자료집-[27]을 이용하여 중량으로 환산한 후 영양소 섭취량을 분석하였다.
- 0 Program(IBM, USA)을 이용하여 통계 처리하였다. 정규분포를 검정하기 위하여 KolmogorovSmirnov 방법을 사용하였고, 그 결과 본 연구의 데이터가 정규분포를 이루어 모수 검정을 시행하였다. 본 연구에서 조사된 모든 값은 평균과 표준편차(Mean±SD)로 표시하였고, 통계적 유의성은 p<0.
- 신장은 자동 신장계(BSM 330, Inbody, Korea)로 측정하였고, 체중 및 체지방량의 측정은 체성분 분석기(Inbody 620, Inbody,Korea)를 사용하였다. 체질량지수(BMI, body mass index)는 측정된 신장과 체중으로부터 계산되었다.
- 총에너지소비량(TEE, total energy expenditure)은 이중표식수법으로 측정되었다. 이중표식수는 체중 당 0.
- 총에너지소비량은 Weir 등[31]의 공식을 이용하여 다음과 같이 계산하였다.
성능/효과
- 1. 본 연구 대상자의 평균 연령은 만 72.5 ± 3.9 세였으며, 신장과 체중은 각각 165.1 ± 5.0 cm와 63.5 ± 6.8kg로 이들의 BMI는 23.3 ± 2.1 kg/m2이었다.
- 2. 24시간 회상법으로 산출된 에너지섭취량을 살펴보면 주중 이틀간의 평균섭취량이 2499.9 ± 402.0 kcal/day로, 주말(2610.2 ± 708.5 kcal/day)보다 낮았으나 주중과 주말간에 유의한 차이는 없었다(p=0.59).
- 24시간 회상법으로 산출된 총에너지섭취량과 이중표식수법으로 측정된 총에너지소비량과의 상관성을 살펴보면(Fig. 2), 에너지섭취량이 증가할수록 에너지소비량도 함께 증가하는 유의한 양의 상관관계를 보였다(r=0.693, p<0.005).
- 3. 3일간의 24시간 회상법으로 조사된 총에너지섭취량(2536.7 ± 350.6 kcal/day)은 이중표식수법으로 측정된 총에너지소비량(2659.8 ± 306.8 kcal/day)과 비교하여 과소보고율(bias)이 -4.4% 이었으나, 유의한 차이는 없었다(p=0.069).
- 4. 24시간 회상법으로 산출된 에너지섭취량이 이중표식수법으로 측정된 에너지소비량을 정확하게 예측한 확률이 64.7%로 조사 방법의 정확성이 높았으며, 이 두 방법 간의 피어슨 상관계수가 r=0.693으로 의미 있는(p<0.005) 양의 상관성을 보여주었다.
- 5. 에너지섭취량과 총에너지소비량과의 차이 값 평균은-123.2 kcal/day이었으며 일치 한계의 최대값과 최소값의범위는 -634.4~387.9 kcal/day (1022.3 kcal/day) 이었다.
- 4 kcal/day이었다. 그리고 에너지섭취량이 정확하게 예측된 비율은 64.7%이었으며 과소 또는 과대 예측율은 각각 29.4%와 5.9%이었다(Table 4).
- 이 방법은 에너지 평형의 원리에 따라 체중을 일정하게 유지하는 사람은 에너지섭취량과 소비량이 동일하다는 개념에 근거한다[12,19-20]. 따라서 에너지 평형 상태에서 이중표식수법으로 측정된 총에너지소비량을 기준으로 24시간 회상법으로 조사된 에너지섭취량을 비교함으로써 정확도를 평가할 수 있다.
- 5세, 35명) [28]의 에너지소비량( 2706 kcal/day)과도 거의 유사한 수준이었다. 본 연구대상 노인의 경우, 규칙적으로 노인복지회관을 찾아 다양한 신체활동 프로그램(탁구, 당구, 댄스스포츠 등)에 참여함을 감안할 때 성인 수준의 신체활동을 하고 있음을 알 수 있었다.
- 6kcal/day로 국민건강영양조사[14]에서 보고된 65세 이상남자 노인의 평균 에너지섭취량 (1912 kcal)보다 높은 수준이었다. 본 연구대상자의 3일간의 24시간 회상법 기록지를 상세 분석한 결과에 따르면, 3일간의 결식율은 0%였으며, 매일 1회 이상 간식을 섭취하고 있었고, 조사기간 중 1회 이상 외식을 한 경우가 82%에 해당하여 국민건강영양조사의 표본이 된 남자 노인에 비하여 양호한 식생활을 하고 있었다. 실제로 노인복지회관을 이용하는 본 연구대상자의 경우, 비교적 경제적으로 생활이 안정된 노인층으로 회관에서 영양사가 제공하는 균형 잡힌 점심식사를 하고 있었다.
- 본 연구에서 24시간 회상법으로 산출된 3일간의 평균 에너지섭취량은 2536.7 ± 350.6 kcal/day로 이중표식수법으로 측정된 총에너지소비량(2659.8 ± 306.8 kcal/day)과 비교하여-4.4% 과소보고 하였으나, 유의한 차이는 없었다(p=0.069).
- 본 연구에서는 식사조사 시 충분히 훈련받은 영양사가 대면 방법으로 국민건강영양조사에서 사용하는 24시간 회상법 조사표와 영양조사지침서를 이용하였고, 아울러 조사 전날 대상자가 식사 섭취 전과 후에 촬영한 사진을 활용함으로써 24시간 회상법의 정확도(과소보고율 4.4%)를 높일 수 있었다. 그러나 본 연구의 대상자 수가 17명이고, 활동에 지장이 없는 한 지역의 건강한 남자 노인만을 대상으로 하였기에 본 연구 결과가 남자 노인을 대표하기에는 부족하다는 제한점이 있다.
- 이상의 결과를 요약하면, 남자 노인에서 24시간 회상법으로 산출한 에너지섭취량과 이중표식수법으로 측정한 에너지소비량 간에 유의한 차이가 없었으므로, 24시간 회상법이 집단의 평균적인 섭취량을 평가하기에 적절한 것으로 나타났다.
- 또한 3일간의 식사기록법의 정확도를 검증한 연구[36,41]에서도 모두 -12%만큼 섭취량이 과소보고 되었다고 하였다. 이에 비하여 본 연구 대상자인 남자 노인에서 24시간 회상법을 사용한 식사 섭취량 조사 결과는 낮은 과소보고율(-4.4%)을 보였다.
- 이중표식수법을 이용하여 측정한 본 연구 대상자의 1일 총에너지소비량은 2659.8 ± 306.8 kcal/day로 외국[36,39-41]에서 같은 방법으로 조사된 남자 노인의 에너지소비량(약 2,660~2,790 kcal/day)과 유사하거나 다소 낮았다.
- 이중표식수법을 이용한 본 연구 결과에 따르면, 3일간의 24시간 회상법에 의한 식사 조사는 남자 노인 집단(group)의 에너지소비량을 정확하게 예측한 것으로 나타났다. 그러나 이와 같은 정확도 평가 결과를 인용하기 위한 기본 조건은 24시간 조사 방법의 정확성이다.
- 주중 이틀간의 에너지섭취량은 각각 2509.4± 453.4 kcal/day와 2490.4 ± 610.2 kcal/day이었으며, 주말의 섭취량은 2610.2 ± 708.5 kcal/day로 3일 중 가장 높았으나, 주중과 주말 간에 유의한 차이는 없었다(p=0.83).
후속연구
- 4%)를 높일 수 있었다. 그러나 본 연구의 대상자 수가 17명이고, 활동에 지장이 없는 한 지역의 건강한 남자 노인만을 대상으로 하였기에 본 연구 결과가 남자 노인을 대표하기에는 부족하다는 제한점이 있다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 이중표식수법으로 측정한 에너지소비량을 참값(true value)으로 하여 24시간 회상법의 정확도를 검증한 남자 노인 대상 국내 최초의 연구로 큰 의미를 가진다.
- 본 연구 결과는 24시간 회상법을 적용하는 남자 노인대상 식사조사 연구를 계획하고 수행 시 중요한 참고자료로 활용될 수 있을 것이다. 아울러 여자 노인 및 다양한 연령대를 대상으로 이중표식수법에 의한 에너지소비량 측정값을 기준으로 식사 도구의 정확도가 검증되어야 할 것이다.
- 본 연구 결과는 24시간 회상법을 적용하는 남자 노인대상 식사조사 연구를 계획하고 수행 시 중요한 참고자료로 활용될 수 있을 것이다. 아울러 여자 노인 및 다양한 연령대를 대상으로 이중표식수법에 의한 에너지소비량 측정값을 기준으로 식사 도구의 정확도가 검증되어야 할 것이다.
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