위장관 수술 후 합병증 조기 발견을 위한 동적 수술 후 추세 (DYNAMIC-GI)

1. 서론

   1.1 배경 및 근거 위장관(GI) 수술을 받는 환자의 약 10~35%에서 수술 후 합병증이 발생하며, 이는 이환율 증가, 입원 기간 연장, 재입원 및 사망률과 연관됩니다. 수술 부위 감염, 복강 내 농양, 또는 문합부 누출과 같은 합병증의 조기 인식은 패혈증, 다기관 부전 및 불리한 장기적 결과로의 진행을 예방하는 데 필수적입니다.

   일상적인 임상 실무에서의 수술 후 감시는 임상 평가, 염증성 실험실 지표 및 영상 검사에 의존하며, 영상 검사는 일반적으로 2차 검사로 예약됩니다. 백혈구 수, C-반응성 단백질(CRP), 프로칼시토닌(PCT)과 같은 염증성 생체 표지자들은 수술 후 합병증의 대리 지표로 널리 사용됩니다.

   그러나 수술 후 회복은 초기 염증 반응 후 점진적인 해소를 특징으로 하는 역동적이고 시간 의존적인 과정입니다. 자가 제한적인 수술 후 경과를 보이는 환자에서도 지속, 2차 상승 또는 서로 다른 매개변수 간 불일치 추세와 같은 이러한 예상 궤적에서의 이탈이 발생할 수 있지만, 이는 임상적으로 명백한 합병증보다 며칠 앞서 나타날 수도 있습니다. 결과적으로, 고립된 이상 수치나 일시적인 증가는 양성 수술 후 생리 현상일 수도 있고 병리적 진행의 초기 신호일 수도 있어, 수술 직후 단계에서의 해석은 본질적으로 어려운 과제입니다.

   또한, 수술 후 염증성 지표 해석의 불확실성은 항균제 처방에 빈번히 영향을 미칩니다. 확인된 감염이 없더라도 비특이적 염증 반응이 있는 경우 경험적 항생제 시작 또는 장기간 지속이 흔합니다. 이 관행은 항균제 과용, 비용 증가 및 항균제 내성에 기여합니다. 따라서 수술 후 염증성 지표에 대한 궤적 기반 해석은 조기 합병증 탐지를 개선할 뿐만 아니라 항생제 치료를 안전하게 축소할 수 있는 환자를 식별함으로써 더 합리적인 항균제 관리도 지원할 수 있습니다.

   기존 연구의 대부분은 사전 정의된 수술 후 시점에서의 정적 절단값에 초점을 맞추고 있으며, 결합된 생리학적 및 염증성 지표의 종적 진화에 초점을 맞추지 않습니다. 결과적으로, 임상의가 수술 후 매개변수의 전반적 궤적을 해석하고 생리적 수술 후 염증과 조기 진행성 합병증을 구분하는 데 안내할 증거는 제한적입니다. 이 불확실성은 2차 진단 검사로의 적절한 시기 결정에 직접적으로 영향을 미칩니다.

   따라서, 시간에 따라 일상적으로 수집된 생리학적 및 실험실 지표를 통합한 수술 후 회복에 대한 포괄적 궤적 기반 평가는 조기 위험 계층화 및 임상 의사 결정을 개선하기 위해 필요합니다. DYNAMIC-GI 연구는 위장관 수술 후 생리학적 및 염증성 매개변수의 시간적 진화와 수술 후 합병증과의 연관성을 체계적으로 분석함으로써 이 충족되지 않은 요구를 해결하기 위해 설계되었습니다.

   1.2 연구 가설

   본 연구는 위장관 수술 후 합병증이 생리학적 및 염증성 지표의 비정상적인 시간적 궤적과 연관된다고 가정합니다. 구체적으로:

   • 합병증 없는 수술 후 경과를 보이는 환자는 생리적 수술 후 염증과 일관된, 일관되고 자가 제한적인 회복 궤적을 나타냅니다.
   • 수술 후 합병증이 발생하는 환자는 이러한 매개변수의 지속적, 비해소적 또는 2차 상승 궤적을 보입니다.

   이러한 이탈의 정도와 서로 다른 매개변수 간 일관성 평가는 수술 후 합병증의 더 빠르고 임상적으로 의미 있는 신호를 제공하여 생리적 수술 후 반응과 조기 진행성 합병증 간의 변별력을 향상시킬 수 있습니다.

   1.3 목표 주요 목표: 중재적 시술 또는 재수술이 필요한 위장관(GI) 수술 후 감염성 합병증의 조기 예측을 가능하게 할 수 있는 특정 궤적 패턴을 식별합니다.

   부차적 목표

   • 개별 지표의 상대적 신뢰도와 서로 다른 지표 조합 간 일관적 또는 불일치적 상승의 부가 가치를 평가합니다.
   • 염증성 지표의 수술 후 궤적 패턴이 수술 후 항생제 치료의 시작, 지속 또는 축소와 연관되는지 탐색합니다.
   • 수술 후 감염성 합병증의 조기 탐지를 위한 궤적 패턴 기반 예측 모델을 개발합니다.
   • 궤적 패턴이 다음에 따라 다른지 탐색합니다:
     • 서로 다른 수술적 중재
     • 선택적 대 긴급 수술
     • 개복 대 최소 침습적 수술 접근법

2. 연구 설계

   DYNAMIC-GI 연구는 다기관, 전향적, 스냅샷 관찰 코호트 연구입니다. 실험적 중재는 적용되지 않습니다. 모든 데이터는 일상적인 수술 주기 임상 치료에서 비롯됩니다. 수술 후 관리에는 변경이 없습니다. 이 설계는 높은 실행 가능성, 최소한의 윤리적 부담 및 강력한 외적 타당성을 보장합니다.

3. 방법: 참여자, 중재 및 결과

3.1. 연구 환경

본 연구에는 다음과 같은 광범위한 참여 센터가 포함됩니다:

• 학술 또는 지역사회 의뢰 병원
• 지역 및 종합 병원 참여 센터는 수술량, 사례 구성 및 수술 후 치료 경로에서 차이가 있을 수 있으며, 의도적으로 실제 임상적 이질성을 반영합니다.

적격 시술에는 전신 마취 하에 시행되는, 조기 수술 후 합병증 위험이 높은 주요 선택적 또는 긴급 위장관 수술이 포함되며, 다음을 포함합니다:

• 상부 위장관(식도, 위, 십이지장)
• 간담췌 수술
• 소장 및 대장 직장 수술 국소 마취 하의 수술적 시술(연조직 시술, 항문 직장학적 중재, 복벽 수술, 식도열공 수복, 탐색적 개복술, 또는 장 절제 없이 유착 용해술 포함)은 포함 대상에서 제외됩니다. 추가 정보는 부록 A를 참조하십시오.

3.2 적격 기준

포함 기준:

• 연령 ≥ 18세
• 선택적 또는 긴급 주요 위장관 수술
• 궤적 패턴 식별을 허용하는 수술 후 임상 데이터 및 염증성 지표의 최소 3회 이상의 수술 후 측정치 이용 가능

제외 기준:

• 수술 후 모니터링이 없는 시술
• 수술 후 24시간 이내 사망
• 핵심 수술 후 임상 또는 실험실 데이터 부재

3.3 중재 없음. 이는 순수 관찰 연구입니다.

3.4 결과 주요 결과: 90일 이내 수술 후 감염성 합병증 발생, Clavien-Dindo 등급 > III의 모든 감염성 합병증으로 정의됩니다.

부차적 결과:

• 심부 또는 표재성 수술 부위 감염
• 재수술
• 중환자실 재입원
• 30일 및 90일 사망률
• 입원 기간
• 병원 재입원

3.5. 관심 변수 임상 매개변수 (일일 수술 전 - POD 0부터 퇴원 시까지 이용 가능한 경우)

• 혈압(수축기, 이완기, 평균)
• 심박수
• 체온
• 요량 실험실 매개변수 (일일 수술 전 - POD 0부터 퇴원 시까지 이용 가능한 경우)
• 백혈구 수
• 호중구 수
• 림프구 수
• 호중구-림프구 비율
• 혈소판 수
• INR
• C-반응성 단백질
• 프로칼시토닌
• 혈청 크레아티닌
• 혈청 총 빌리루빈
• 혈청 아밀라아제
• 혈청 리파아제
• 혈청 젖산

3.6. 참여자 타임라인 참여자는 3개월 동안 모집됩니다. 합병증은 중재 후 최대 90일까지 기록됩니다.

3.7. 표본 크기 정식 가설 기반 표본 크기 계산은 필요하지 않습니다. 그러나 주요 결과가 주요 수술 후 합병증(Clavien-Dindo > II)이므로, 코호트 크기는 궤적 기반 모델링을 위한 충분한 결과 사건 수를 보장하도록 계획됩니다. 주요 합병증률이 약 10~15%라고 가정할 때, 1,000~1,500명의 환자 표본은 100~225건의 주요 합병증을 산출할 것으로 예상되며, 이는 다변량 및 종적 분석에 충분해야 합니다.

결과 사건 수는 혼합 효과 모델 및 다변량 회귀 프레임워크를 포함한 궤적 기반 분석을 지원하고 모델 과적합 위험을 제한하며 수술 후 지표 궤적과 임상 결과 간 연관성의 안정적 추정을 보장하기에 적절한 것으로 간주됩니다. 계획된 표본 크기는 또한 충분한 통계적 정밀도를 유지하면서 수술 접근법, 수술 긴급성 및 시술 유형별 탐색적 하위 그룹 분석을 허용할 것으로 예상됩니다.

3.8 통계 분석 기준선 인구통계학적, 임상적 및 수술적 특성은 기술 통계를 사용하여 요약됩니다. 연속 변수는 분포에 따라 적절하게 평균 및 표준 편차 또는 중앙값 및 사분위 범위로 보고됩니다. 범주형 변수는 절대 빈도 및 백분율로 제시됩니다. 추정치에 대해 통계적 정밀도를 정량화하기 위해 95% 신뢰 구간이 제공됩니다.

주요 결과는 Clavien-Dindo 등급 ≥ II로 정의되는 90일 이내 감염성 수술 후 합병증 발생입니다. 부차적 결과에는 특정 수술 후 합병증, 재중재, 중환자실 재입원, 사망률 및 체류 기간이 포함됩니다.

수술 후 0일부터 7일까지 매일 수집된 수술 후 생리학적 및 실험실 매개변수는 종적 측정치로 분석됩니다. 이러한 매개변수의 시간적 궤적은 시간에 따른 대상 내 상관관계를 설명하기 위해 환자 수준 무작위 효과를 통합한 혼합 효과 회귀 모델을 사용하여 모델링됩니다. 시간은 모델 적합도 및 해석 가능성에 따라 범주형 수술 후 일 지표 또는 연속 함수를 사용하여 유연하게 모델링됩니다. 적절한 경우 선형 및 비선형 추세가 모두 탐색됩니다.

지표 궤적과 주요 결과 간 연관성은 시간과 결과 상태 간 상호작용 항을 포함하여 평가되며, 수술 후 합병증이 있는 환자와 없는 환자 간 시간적 패턴 비교를 허용합니다. 다변량 모델은 자동 선택 절차보다는 임상적 관련성을 기반으로 사전에 선택된 연령, 성별, ASA 점수, 수술 유형, 긴급성(선택적 대 긴급) 및 수술 접근법과 같은 임상적으로 관련된 기준선 공변량으로 조정됩니다.

부차적 분석을 위해, 수술 부위 감염, 복강 내 합병증 및 재수술 필요성과 같은 특정 합병증에 유사한 모델링 전략이 적용됩니다. 관련성이 있는 경우, 시간-사건 결과는 생존 방법(적절한 경우 시간 변화 공변량을 고려한 Cox 비례 위험 모델 포함)을 사용하여 분석됩니다.

탐색적 분석은 여러 궤적을 공동 모델링하고 결합된 패턴이 단일 지표와 비교하여 향상된 변별력을 제공하는지 평가함으로써 서로 다른 염증성 지표 간 일치성과 불일치성을 평가합니다. 추가 탐색적 분석은 지표 궤적과 수술 후 항생제 시작, 지속 또는 축소 간 연관성을 조사합니다.

결측 데이터의 정도와 패턴이 설명됩니다. 분석은 주로 무작위 결측 가정 하에서 유효한 추론을 제공하는 가능도 기반 혼합 효과 모델에 의존합니다. 결측 데이터 정도가 상당한 경우 다중 대체를 사용한 민감도 분석이 수행될 수 있습니다. 공변량 또는 주요 연구 결과와 직접적으로 관련되지 않은 다른 변수에서 상당한 결측이 있는 경우 다중 대체도 고려됩니다.

모든 통계 검정은 양측이며 명목 유의 수준은 0.05입니다. 연구의 탐색적 성격을 고려하여 정식 다중 검정 조정은 적용되지 않으며, 결과는 적절한 주의를 기울여 해석됩니다. 통계 분석은 Stata(버전 16 이상) 및 R(버전 4.2.0 이상)을 사용하여 수행됩니다.

3.9 모집 DYNAMIC-GI 프로젝트의 모집은 기간 내내 지속적으로 진행되며, 외과의사, 학계 및 잠재적 이해관계자를 대상으로 합니다. 본 연구는 현재 Collaborative Alliance for Research and Education in Surgery(CARES)의 승인을 받았습니다.

적절한 참여자 등록을 달성하기 위한 전략에는 정기 뉴스레터, 업데이트 및 소셜 미디어를 통한 홍보, 그리고 국내 및 국제 학회가 포함됩니다.

4 방법: 데이터 수집, 관리 및 분석

4.1 데이터 수집 방법 등록 기간은 2026년 9월 1일부터 2026년 11월 30일까지입니다. 평가 체계는 연구에 참여하는 센터의 표준 방법을 따릅니다. 기준선에서 수집된 임상 정보는 위장관 수술을 받는 환자에 대해 참여 센터의 일상적 관행에 따라 기록됩니다. 기준선에서 수집된 변수는 부록 B에 나열된 항목을 포함합니다.

4.2 데이터 관리 DYNAMIC-GI 연구 데이터는 REDCap 환경 내에 구축된 전자 데이터 캡처 양식(eCRF)을 사용하여 연구자가 수집합니다. REDCap은 임상시험 관리 기준(GCP) 지침 및 국제조화위원회(ICH)를 준수하도록 설계되어 규제 기준 준수를 보장합니다. 각 지역 연구자는 연구에 포함된 각 환자에 대한 데이터를 REDCap 온라인 양식에 입력할 책임이 있습니다.

개인 환자 식별 데이터(이름, 생년월일, 주소, 전화번호 등)는 기록되지 않습니다. 대신 점진적 식별 코드가 사용됩니다. 역학적, 임상적 및 치료 관련 데이터는 보안 시스템을 통해 접근할 수 있는 eCRF에 수집됩니다. eCRF 링크는 각 참여 센터의 지정된 담당자(지역 책임자)에게 전송되어 환자 식별 데이터가 전송되지 않도록 합니다.

5. 윤리 본 연구는 비중재적이며 전적으로 일상적으로 수집된 임상 데이터를 기반으로 합니다. 일반 데이터 보호 규정(GDPR), 국제조화위원회-임상시험 관리 기준(ICH-GCP) 원칙, 헬싱키 선언 및 국가 규정에 따라 수행됩니다. 윤리 위원회 승인은 조정 센터에서 획득하며, 참여 센터에서는 필요에 따라 지역 승인 또는 통보가 이루어집니다.

관찰 연구에 대한 국가 규정에 따라 지역 윤리 위원회 또는 기관 심의 위원회(IRB)가 면제를 부여하지 않는 한, 모든 참여 환자로부터 데이터 수집 전 서면 동의서를 취득합니다. 환자는 연구 목적, 수집된 데이터의 성격, 데이터 보호 조치 및 임상 치료에 영향을 미치지 않고 언제든지 동의를 철회할 권리에 대해 명확한 정보를 받게 됩니다.

저자권은 ICMJE 권고사항을 따르며, 모든 참여 센터가 인정됩니다.