심정지(心停止, Cardiac Arrest)는 심장이 효율적으로 수축하는 데에 실패하여 혈액의 일반적인 순환계가 멈추는 현상을 의미한다. 임상적으로는 심정지(心停止)와 심실세동(心室細動)을 합쳐 심박정지로 지칭한다.

심실세동은 심장의 박동에서 심실의 각 부분이 무질서하게 불규칙적으로 수축하는 상태로 혈액을 전신으로 내보내지 못하게 되면서 순환부전(循環不全)을 일으켜 사망에 이르게 된다. 또한 심장의 박동이 정지되면 혈류공급의 제약으로 인해 신체 조직으로의 산소와 영양소 공급이 중단되고, 혈류공급이 중단된 상태가 지속되면 세포의 괴사로 각 신체기관의 기능이 상실되어 결국 사망에 이르게 된다. 심장에 혈액을 공급해주는 관상동맥이 좁아지거나 막히게 되면 심장근육에 충분한 혈액 공급이 이루어지지 못해 관상동맥질환으로 이어져 협심증, 심근경색증 또는 급사(심장돌연사)로 이어진다.

심정지 관련 연구는 2000년대 초반까지 현황자료와 응급데이터를 활용한 실태분석연구가 주를 이루었다.(이성우·홍윤식, 2000; 김선표 외, 2004 등).

2008년부터는 병원 외 심정지 환자 의무기록조사 자료 수집이 본격화되면서 병원 전 심정지 환자뿐만 아니라 병원 외 심정지 환자에 관한 연구의 중요성과 필요성이 대두되기 시작하였다(최정아, 2013). 이후 연구자료의 다양화로 폭넓은 연구가 이어졌는데, 특히 생존에 미치는 영향요인과 생존율 향상을 위한 응급서비스 질의 개선방안 등을 제시하는 연구가 활발히 진행되었다(고봉연·이정은, 2011; 최근명· 이세훈, 2011; 최정아, 2013; 정은경·신준호, 2014).

최근에는 데이터를 기반으로 한 양적 연구에서 벗어나 경험과 면담을 바탕으로 한 질적 연구가 등장하였으며(이정혁 외, 2016), 공간적 측면에서 심정지 취약지역 지원방안이나(양미애, 2014) 효율적 자동제세동기 활용방안 등을 다루는 대응체계개선 연구로 확산되고 있다(권필 외, 2016; 이형복, 2016).

본 연구에서는 실제 심정지 환자의 발생자료와 집계구 통계자료를 활용한 취약성과 다발성 분석을 통해 심정지 환자 발생의 가능성이 높은 위험지역을 예측하고, 보다 효율적인 인력과 장비의 선택적 집중이 요구되는 심정지 중점관리지역을 도출하고자 한다.

심정지 환자에 대한 대응요인은 크게 선행질환요인, 생활행태요인, 인구·사회적 요인, 지역사회환경요인으로 구분할 수 있다. 공간적 대응의 가능성 여부에 따라 선행질환요인과 생활행태요인은 공간적 대응의 가능성이 낮은 개인적 요인으로 구분되며, 인구·사회적 특성요인과 지역사회환경요인은 공간적 대응요인으로 구분할 수 있다.

공간적 대응요인으로써 인구·사회적 요인은 소득수준이 낮은 계층이 높은 계층에 비해 심정지 발생률이 30∼80%정도 높게 나타나는 경향이 나타나고(Reinier et al., 2006), 노인인구와 독신가구(Ong, 2011), 배우자의 교육수준(Strogatz et al., 1988), 사회경제적 지위(Tyynela et al., 2009) 역시 심정지 발생에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 또한 지역사회의 초기대응(발견자, 응급출동, 심폐소생술, 자동제세동기, 응급이송)이 심정지 환자의 소생률 향상의 핵심요인이라는 점에서 병원 전 심정지 대응체계에서 신속한 발견과 신고, 심폐소생술 시행, 자동제세동 시행, 효과적인 전문 소생술, 소생 후 통합치료 등으로 구성되는 생존사슬(chain of survival)의 구축이 중요한 과제로 제기된다.

본 연구는 이러한 생존사슬의 개선에서 요구되는 장소 중심적 접근을 위한 심정지 중점관리지역을 도출하고자 한다.

국내 심장질환(허혈성 및 기타심장 질환) 사망자수는 <그림 2>와 같이 2008년 2.1만 명에서 2015년 2.8만 명으로 증가추이가 지속되며, 2015년 기준 인구 10만 명 당 사망자수는 29.9명에 이른다.

Fig. 2. 
Cardiac Arrest Fatalities Trend in the Nation

심정지 발생장소는 가정이 53.8%로 가장 많고, 심정지 시 활동유형은 일상생활(54.2%), 근무(5.1%), 치료 중(5.1%), 운동경기 등(2.8%)의 순으로 높게 나타난다(질병관리본부, 2016). 이는 일상생활에서 집과 공공장소에서 발생하는 심정지에 대한 사전대비와 긴급대응체계에서 중요성을 시사하고 있다.

본 연구의 사례연구지역은 심정지 응급대응 장비와 인력의 밀집도가 상대적으로 낮은 광역도 지역 가운데 질병관리본부에서 발표하는 최초 일반인 발견자의 심폐소생술 실시율과 심정지 환자 생존 퇴원율 그리고 심정지 환자 뇌기능 회복율 낮고, 미시적 공간분석을 위한 심정지 환자 발생 DB의 확보가 가능한 지역을 판단기준으로 설정하고, 연구진의 종합평가를 통해 충북지역으로 선정하였다.

<그림 3>에서 보는 바와 같이 충북은 2016년 기준 2,209명의 심정지 환자가 발생하였으며, 전년도 대비 증가율은 26.1%로 최근 5년(2012~2016) 사이 연평균 증가율(20.5%) 보다 5.6% 상승하였다.

Fig. 3. 
Cardiac Arrest Patient Occurrence Trend in Chungbuk

최근 5년 간 누적 월평균 환자수는 665명이며, 일교차가 크고 기온이 낮은 10월부터 1월 사이에 상대적으로 높은 빈도로 발생한다. 충북 전체 심정지 환자수의 32.5%가 청주시에 집중되어 있으며, 인구표준화에 따른 심정지 환자 수는 괴산군(9.1건/천명)이 가장 높게 나타난다.

심정지 환자 집중지역(Hot-Spot)은 <그림 4>와 같이 시지역의 공동주택(아파트)비율이 높은 동지역과 군지역의 인구밀도가 상대적으로 높은 읍지역에서 많이 발생한다.

Fig. 4. 
Cardiac Arrest Patient Occurrence Locations in Chungbuk (2012~2016)

충북의 구급대 도착 전 심폐소생술 시행률은 34.9%이며, 단양군(37.8%)이 가장 높고, 제천시(30.5%)가 가장 낮다. 최초 발견자에 의한 심폐 소생술 시행 시 자발순환 회복율은 6.8%, 미시행 시 1.1%로 큰 차이가 나타나 초기 심폐소생술의 시행여부가 환자의 소생에 영향을 주는 요인으로 작용함을 알 수 있다.

구급대 도착 전 자동제세동기 시행률은 1.3%에 불과하며, 최초발견자의 자동제세동 시행 여부에 따른 자발순환 회복율은 자동제세동을 시행한 경우 21.5%로 평균 회복율(3.0) 대비 7배 이상 높아진다. 또한 구급차 도착 전 의료지도 여부에 따라 자발순환 회복율은 구급대 도착 전 지도가 이루어지는 경우 약 1.4배에서 2배가량 높아지는 경향을 보인다.

심정지 환자의 선행질병률은 47.6%로, 암환자(4.8%)가 가장 높고, 심정지 환자의 뇌조직 손상이 시작되는 4분 이내 출동비율은 3.6%이며, 5분 이내 출동비율은 7.4%로 나타난다.

심정지 발생장소는 주택(가정)이 54%로 가장 많고, 다음으로 일반도로(7.9%), 주택가 (2.9%), 산(2.1%), 공공장소(1.9%) 순으로 나타난다.

심정지 환자 발생의 공간적 취약성 분석을 위해 심정지 대응요인과 관련한 선행연구를 고찰하여 총 12개의 인구·사회적 통계지표를 도출하였다.

그 중 충북 집계구 단위의 통계항목(2010년)과 중첩되는 여성인구수(박일수 외, 2013), 노인인구수(Reinier, K. et al., 2006; Ong, M. E. et al., 2011), 저학력자(초등학교 이하)수(Strogatz, D. S. et al., 1988; Tyynela, P. et al., 2009; 김진구, 2016), 1인가구수(Reinier, K. et al., 2006)를 검증대상지표로 선정하였다.

이와 함께 초기 발견자가 매우 중요하고 주요 발생지가 주택(가정)이라는 점을 고려하여 배우자가 없는 미혼자수, 그리고 공동주택(아파트)수와 단독주택수를 분석지표에 추가하였다. 또한 상대적으로 자동제세동기 설치가 미흡하고 노후한 도로포장 등 응급출동의 방해요소가 많을 것으로 판단되는 노후 건축물밀집도와 사례지역의 연도별 Hot-spot분석을 통해 집계구 단위의 공간적 반복성이 나타남에 따라 심정지 반복발생수를 검증대상지표에 추가하였다.

최종적으로 본 연구의 심정지 취약지역 분석을 위한 9개의 검증대상 지표는 다음 <표 1>과 같다.

분석지표와 실제 심정지 환자 발생수 간의 통계적 유의성 검증에 앞서 9개 변수들 간의 상관관계분석을 실시하였다. 그 결과, 노후건축물수(p=0.951)를 제외한 나머지 변수들만이 0.01 유의수준 하에서 유의한 관계가 있는 것으로 나타나 노후건축물수를 제외한 8개 지표를 최종적인 독립변수로 선정하였다.

선정된 독립변수와 종속변수인 심정지 환자 발생수 간의 통계적 유의성 검증을 위해 다중회귀분석을 실시하였으며, 노인인구수(공차한계=.055), 여성인구수(공차한계=.066), 단독주택수(공차한계=.099)의 공차한계가 0.1이하로 나타나 다중공선성에 문제가 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 공차한계가 가장 낮은 노인인구수를 제거하여 재분석을 실시하였으며, 최종 결과는 <표 2>와 같다.

표에서 보는 바와 같이 회귀식에 대한 R²=.765로 76.5%의 설명력을 보이며, Durbin-Watson값은 2.024로 잔차들 간에 상관관계가 없어 회귀모형이 적합한 것으로 나타났다. 영향관계는 일반적 판단 기준인 t값 ±1.96이상, p값 0.05이하일 때 가설을 채택하는데, 심정지 반복발생수(t=64.446,p=.000), 단독주택수(t=5.190, p=.000), 공동주택수(t=5.092, p=.000), 1인가구수(t=4.224, p=.000) 순으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면, 여성인구수(t=-.087, p=.000), 저학력자수(t=.098, p=.922), 미혼자수(t=1.140, p=.255)는 통계적 유의수준 하에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

따라서 심정지 환자발생수와 통계적 유의성이 확인된 1인가구수, 심정지 반복발생수, 공동주택수, 단독주택수의 4개 지표를 심정지 취약성 평가지표로 선정하였다. 이에 대해 통계청에서 제공하는 집계구 통계자료를 활용하여 GIS DB를 구축하고, GIS프로그램에서 제공되는 자동등급분류기법인 Natural Break를 적용하여 1인가구수, 심정지 반복발생수, 공동 주택수, 단독주택수에 대한 집계구 단위의 밀집지역을 도출하였다.

Natural Break는 데이터의 배열을 자연스러운 등급으로 최적화하여 묶는 분류법으로 등급 내의 분산은 줄이고 등급 간의 분산은 최대화 하는 방법이다. 본 연구에서는 데이터를 분류할 때 널리 사용되는 7등급 체계로 구분하였다.