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Effects of Exercise-Based Intervention Before and After Lung Cancer Surgery: A systematic review in pubmed database

허파암 수술 전과 후에 적용한 운동의 효과: PubMed 내 연구에 대한 체계적 문헌고찰

  • Boram Oh (Dept. of Physical Therapy, Woosong University) ;
  • Heesu Kim (Dept. of Physical Therapy, Woosong University) ;
  • Sookyoung Park (Dept. of Physical Therapy, Woosong University)
  • 오보람 (우송대학교 물리치료학과) ;
  • 김희수 (우송대학교 물리치료학과) ;
  • 박수경 (우송대학교 물리치료학과)
  • Received : 2023.02.21
  • Accepted : 2023.03.31
  • Published : 2023.05.31
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Abstract

Purpose : Lung cancer induces a decrease in physical activity and a deterioration of respiratory ability. Exercise is an effective treatment to reduce side effects of anti-cancer treatments, also influence the survival and successful rehabilitation in lung cancer patients. However, there is insufficient evidence to show which period is the most effective to apply exercise for lung cancer patients. Therefore, this study was conducted to evaluate the efficacy of exercise-based interventions before and after surgery. Methods : Clinical trials (CTs) and randomized controlled trials (RCTs) reported in PubMed database were investigated. The trials investigated in this study were published for 10 years before August 20, 2022. The risk of bias was judged according to the Cochrane guideline. The materials included in this meta-analysis were 6-minute walk test (6MWT), pulmonary function, and quality of life (QOL). Results : 1 CT and 9 RCTs were selected in current study. In the meta-analysis, exercise increased 6MWT in preoperation (mean difference [MD] 29.49; 95 % confidence interval [CI] .99 to 57.99; p=.04; I2=0 %), 3 months postoperation (MD 54.97; 95 % CI 31.85 to 78.09; p<.001; I2=45 %) and 6 months postoperation (MD 85.59; 95 % CI 45.06 to 126.12; p<.001; I2=47 %). Exercise, also enhanced the lung function such as FEV1/FVC (%) in postoperation (MD 7.64; 95 % CI 6.26 to 9.02; p<.001; I2=19 %). Additionally, exercise improved QOL, such as preoperative EORTC-QLQ-C30-LC13 in mental function (MD 3.21; 95 % CI .64 to 5.79; p=.01; I2=0 %) and postoperative SF-36 in mental component summary (MD 9.24; 95 % CI 4.94 to 13.54; p<.001; I2=0%). Conclusion : These results indicate that exercise-based intervention can elevate the ability to exercise and the mental componentof QOL within 3 months.

Keywords

Ⅰ. 서론

허파암(lung cancer)은 2020년 기준 국내 단일 암종 중에서 유병률은 6위, 발병률은 2위로 보고 되고 있다(National cancer association, 2022). 허파암은 조직의 형태에 따라 주로 큰세포허파암(non-small cell lung cancer; NSCLC)과 작은세포허파암(small cell lung cancer; SCLC)으로 구분되는데, 이 중 큰세포허파암은 주로 허파의 중심 기관지나 말단 부위에서 발생하고, 암의 진행이 비교적 느린 특성을 갖는다(Ma 등, 2022). 허파암은 병기에 따라 예후가 크게 달라지는 특성을 보이므로, 허파암 환자에게 병기에 따라 수술, 방사선치료, 화학항암요법 등을 적절하게 적용하여 상태가 악화되지 않도록 하는 것이 중요하다(Hwang & Kim, 2017; Yoon 등, 2017; Yu 등, 2019). 그러나 거의 대부분의 허파암 환자들은 암으로 인한 암성 피로(cancer-related fatigue; CRF)와 호흡기계증상 등의 불편함을 겪게 되며, 현존하는 치료 방법인 수술, 방사선치료, 화학항암요법, 면역치료 등은 피로, 구토, 체중감소, 우울 등의 부작용을 초래하기도 한다(Kim, 2021). 뿐만 아니라, 환자들에게 신체적 및 정신적으로 부정적인 효과를 초래할 수 있으며, 나아가 일상생활의 유지에 많은 어려움을 초래할 수 있다(Cavalheri & Granger, 2020; Chae & Park, 2017; Oh 등, 2016).

최근 허파암 재활에 대한 관심이 증가하면서, 이러한 부작용과 불편함은 수술 전과 후에 적용하는 운동 중재 등의 다양한 재활 활동들을 통해 개선될 수 있는 것으로 보고되고 있다(Cavalheri & Granger, 2020; Hwang & Kim, 2017). 또한, 걷기와 같은 유산소 운동, 팔과 다리, 혹은 손의 근육들을 강화시킬 수 있는 근력 운동, 유연성 운동, 균형 운동, 저항 운동, 호흡근 운동, 그리고 이들을 조합하여 실시한 신체적 운동은 뼈대 근육의 감소를 방지할 수 있고, 이는 허파암 환자의 생존율과 성공적인 재활에 긍정적인 영향을 줄 수 있다(Avancini 등, 2020; Nattenmüller 등, 2017; Stene 등, 2014). 허파암 환자에 대한 선행연구를 통해 수술 전 허파암 환자에 대한 운동은 신체 운동능력을 증가시켜 수술 후 허파 합병증을 줄일 수 있으며, 수술 후 운동은 운동능력 및 삶의 질 향상과 호흡 곤란의 감소의 효과가 있다고 보고되고 있지만 (Cavalheri & Granger, 2020), 여전히 국내에는 운동 중재를 적용한 시기에 따른 효과에 대해 체계적으로 분석한 연구는 부족한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 허파암의 수술 전과 후에 적용된 운동 중재의 효과를 분석한 연구들에 대해 체계적 고찰 및 메타 분석의 방법을 시행함으로써, 운동 중재에 대한 효과를 분석하고 향후 허파암 재활에 대한 기초적인 근거를 마련하고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구 설계 및 선정기준

본 연구는 허파암의 세부적인 종류와 병기에 관계없이 일차적 허파암 환자에게 다양한 운동을 적용하여 운동 기반 중재(이하 ‘운동 중재’라고 표기)의 효과를 알아보기 위한 메타분석 연구이다. 메타분석의 변수로 유산소 운동능력, 폐기능, 삶의 질이 포함되었으며, 삶의 질은 신체적 측면에 대한 삶의 질(이하 ‘신체적 삶의 질’이라고 표기)과 정신적 측면에 대한 삶의 질(이하 ‘정신적 삶의 질’이라고 표기)으로 구분하였다. 국외 의학 데이터베이스인 PubMed의 연구들 중, PICO-SD 기준과 일치하는 연구들을 대상으로 분석하였다. 본 연구의 대상은 허파암의 세부적인 종류와 병기에 관계없이 일차적 허파 암 환자이며, 수술 및 운동이 가능한 상태인 사람을 대상자로 하였다. 대상자를 수술 이전 시기(이하 ‘수술 전’으로 표기)에 중재를 받은 사람과, 수술 이후 시기(이하 ‘수술 후’로 표기)에 중재를 받은 사람으로 나누어 각각 분석하였다. 중재는 물리치료, 운동치료, 호흡근운동, 유산소운동, 근력강화운동, 스트레칭운동 등을 포함하였다. 본 연구에서 사용된 문헌의 경우 대조군이라고 하더라도 약물처치 및 기본적인 중재가 대부분 적용되었기 때문에, 중재군과 대조군을 직접적으로 비교하는 것에 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 운동 중재를 적용하기 전의 값을 대조군으로 설정하여, 중재 전과 후의 측정값을 비교분석하였다. 중재의 결과 값으로 6분 보행검사(6-minute walk test; 6MWT), 폐기능(PEF, FEV1/FVC), 삶의 질(EORTC-QLQ-C30-LC13, SF-36)을 포함하였다. 본 연구는 중재 전후 측정값이 있는 무작위 및 비무작위 대조군 실험연구를 채택하였으며, 구체적인 통계 수치를 제시한 연구를 선정하였다.

2. 문헌 배제기준

정확한 통계 수치를 제시하지 않은 연구, 운동을 포함한 중재가 아닌 경우, 언어가 영어나 한국어가 아닌 연구, 리뷰 논문, 전문을 구할 수 없는 연구 등은 제외하였다.

3. 자료 검색 및 선정 과정

본 연구에서는 국외 의학 데이터베이스인 PubMed를 이용하여 자료를 검색하였다. population과 intervention간 연산자는 AND를 사용하였고, 의학 주제 표목(MeSH)의 하위용어에 포함된 단어를 Entry 단어로 선정하였다. 큰 세포허파암을 뜻하는 ‘non-small cell lung cancer’, ‘NSCLC’, 작은세포허파암을 뜻하는 ‘small cell lung cancer’, 허파암을 뜻하는 ‘lung cancer’를 P의 Entry 용어로, 수술 이전을 의미하는 ‘preoperative period’를 ‘prehabilitation’, ‘preoperative’, ‘before surgery’로, 수술 이후를 의미하는 ‘postoperative period’를 ‘after surgery’로 나누었고, 중재의 종류는 ‘physical therapy’, ‘exercise’, ‘respiratory muscle training’, ‘aerobic exercise’, ‘muscle strengthening exercise’, ‘stretching exercise’, ‘chest mobilization exercise’를 I의 Entry 용어로 선정하여 검색을 진행하였다. 문헌의 출판 기한은 2012년부터 2022년 8월 20일까지로 제한하였다. 자료 선정은 서지 관리 프로그램인 Zotero를 이용하여 중복된 논문 제거 후 논문의 제목과 초록을 1차적으로 검토한 후, PICO-SD 기준에 따라 전문을 검토하여 세 명의 연구자가 합의를 통해 최종 선정하였다.

4. 논문의 질 평가

최종 선정된 논문에 대한 질적 평가는 Cochrane에서 제시한 도구인 RoB2(cochrane risk of bias tool; Cochrane RoB 2)를 사용하여 분석하였다. 3명의 연구자가 연구에 대해 각자 분석한 후, 최종 합의로 결정하였다. 비뚤림 평가영역은 주로 무작위배정과정에서 생기는 비뚤림(bias arising from the randomization process), 의도한 중재에서 이탈로 인한 비뚤림(bias due to deviations from intended interventions), 중재결과 자료의 결측으로 인한 비뚤림(bias due to missing outcome data), 중재결과 측정의 비뚤림(bias in measurement of the outcome), 보고된 연구결과 선택의 비뚤림(bias in selection of the reported result)의 다섯 가지 영역으로 구분된다(Lee & Cho, 2022). 분석된 내용 입력에 사용된 프로그램은 Review Manager ver 5.4.1이었다.

5. 데이터 추출 및 분석

각 연구에서 제시한 주요 변수 및 결과 값을 도표로 정리하였다. 메타 분석에 필요한 운동능력(6WMT), 폐기능(PEF, FEV1/FVC), 삶의 질(EORTC-QLQ-C30-LC13, SF-36)에 해당하는 결과 값을 추출하였다. 데이터 분석에 Review Manager ver. 5.4.1(Cochrane, UK)을 사용하였으며, 변량효과 모형(random effect model) 및 평균차(mean difference), 95 % 신뢰구간(confidence interval)으로 나타내었다. 연구 간 통계적 이질성의 경우, Higgins I2를 통해 확인하였으며, I2≤25 %이면 이질성이 낮은 것으로, 25 %≤I2≤50 %이면 중간, 75 %≤I2이면 이질성이 높은 것으로 해석하였다(Lee & Lim, 2021).

Ⅲ. 결과

1. 문헌 선정

데이터베이스의 검색식을 이용하여 2012년부터 2022년 8월 20일까지 투고된 문헌을 검색한 결과, 총 285편의 논문이 검색되었다. 제목과 초록을 확인하여 1차적으로 문헌을 선별하였으며, 실험 연구가 아닌 경우, 다른 암종을 포함하고 있는 경우, 암이 아닌 질병을 가진 대상자에 대한 연구인 경우, 대상자가 암 유병자이나 그 암의 종류가 허파암이 아닌 경우, 연구 주제와 관련이 없는 경우, 논문 작성에 사용된 언어가 영어와 한국어가 아닌 경우를 제외하였다. 이후, 전문을 확인하여 최종적으로 10편의 문헌을 체계적 고찰 및 메타 분석의 대상문헌으로 선정하였다(Fig 1).

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Fig 1. Experimental flow diagram in this study according to PRISMA (preffered reporting items for systematic reviews and meta-analysis) guideline

2. 비뚤림 위험 평가

Cochrane에서 제시한 도구인 RoB2(revised cochrane risk-of-bias tool for randomized trials)를 이용하여 10개 연구에 대한 비뚤림 위험에 대한 평가를 실시하였다(Fig 2). 무작위배정과정에서 생기는 비뚤림에 대해 Chang 등 (2014)의 연구에서 비뚤림 위험이 높았으며, 4개의 연구에서 비뚤림 위험이 낮은 것으로 나타났다. Chang 등(2014)의 연구는 2그룹 준실험설계 종단연구(quasi-experimental longitudinal study)로, 무작위 배정이 이루어지지 않았으며, 배정 순서에 대해 보고하지 않은 것으로 나타났다. 의도한 중재에서 이탈로 인한 비뚤림에서는 Edvardsen 등(2015)의 연구에서 그 위험이 낮은 것으로 보고되었다. 대부분의 연구에서 대상자 등에 대한 눈가림이 언급되지 않았기 때문이다. 중재결과 자료의 결측으로 인한 비뚤림은 2개의 연구에서 높은 것으로 분석 되었다. Granger 등(2013), Stigt 등(2013)의 연구 각각은 중재결과 자료의 결측이 많았으며, 결측으로 인해 비뚤림이 일어나지 않는다는 근거의 언급이 없었다. 또한, 7개의 연구에서 비뚤림 위험이 낮은 것으로 나타났으며, 결측이 없거나 충분히 적었다. 중재결과 측정의 비뚤림 및 보고된 연구결과 선택 비뚤림에서는 모든 연구에서 일부 우려가 있는 것으로 나타났다. 출판 비뚤림의 경우, 합성된 연구가 10개 미만인 경우 출판 비뚤림 평가가 적절하지 않다고 권고하였으므로, 본 연구에서는 분석이 시행되지 않았다(Page 등, 2019).

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Fig 2. Risk of bias summary +: low risk, ?: some concerns, -: high risk

3. 개별 연구 특성

1) 실험 설계

메타 분석이 시행된 10편의 연구 중 7편은 비운동 중재군과 운동 중재군을 비교하였으며, Du(2022), Granger 등(2013), Morano 등(2013), 의 연구는 배정된 군에 각각 다른 운동 중재를 적용하여 비교하였다. 10편의 연구 중 Morano 등(2013)의 연구는 수술 전과 후, Lai 등(2017a)과 Lai 등(2017b)의 연구는 수술 전, 7편은 수술 후에 운동 중재를 적용하여 비교하였다.

2) 중재 방법

최종 선정된 10편의 연구에 대해 분석을 시행한 결과, 여러 운동 중재 방법을 시행한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 운동 중재의 종류를 유산소운동, 호흡근강화운동, 근력강화운동, 스트레칭운동, 기타운동으로 분류하여 Table 1에 제시하였다. 선정된 모든 연구에서 유산소운동을 시행하였으며, 이후 호흡근운동, 근력강화운동, 스트레칭운동 순으로 운동 중재 수행 빈도가 높았다. Cheng(2022)의 연구는 숨쉬기와 스트레스 진정 효과가 있는 전신 운동인 Qigong(기공)을 운동 중재 방법으로 활용하였다. 또한, Morano 등(2013)의 연구는 스트레칭 운동과 함께 유연성, 그리고 균형 운동을 운동 중재 방법에 포함시켰다. 유산소 운동은 걷기, 달리기, 트레드밀, 자전거 에르고미터, 계단 오르내리기, 팔 운동, 다리운동 등으로 구성되어 있었으며, 중강도로, 30분씩 주당 3회의 빈도가 가장 많이 실시되었다. 호흡근 강화 운동은 배근육을 이용한 호흡 훈련, 심호흡 운동, 오므린 입호흡 등의 운동으로 구성되었으며, 15~30분, 하루에 2번 중재를 실시하는 경우가 가장 많았다. 근력 강화 운동은 팔을 강화시키는 운동, 다리를 강화시키는 운동이 실시되었다. 팔 강화 운동의 종류로는 PNF 기법, 공 던지기, 숄더 프레스, 체스트 프레스, 웨이트 리프팅 등이 존재하였고, 다리 강화 운동의 종류로는 레그 프레스, 다리 폄, 종아리 올리기, 스텝 업, 벽 스쿼트 운동 등이 실시되었다. 이와 같은 운동은 평균적으로 고강도로 실시되었으며, 30~60분씩 주당 3회의 빈도로 수행되었다. Cheng(2022)의 연구를 포함한 4개의 연구에서는 병원에서 운동 중재가 실시되었으며, 4개의 연구는 병원과 가정에서 중재가 실시되었고, Stigt 등(2013)의 연구는 퇴원 이후 가정에서만, Edvardsen 등(2015)의 연구에서는 환자의 가정에서 거리가 가까운 운동 센터에서 운동 중재가 실시되었다. 운동 중재 기간으로는 12주, 4주, 1주의 순서로 빈도가 많았다. 가장 짧은 기간 운동 중재를 실시한 연구는 Lai 등(2017a)과 Lai 등(2017b)의 연구로, 수술전 7일 간 운동 중재가 실시되었고, 가장 긴 기간 운동을 수행한 연구는 Lim 등(2020)의 연구로, 12개월 간 운동중재가 시행되었다. 각 연구에 대한 특성은 Table 1에 제시하였다.

Table 1. General characteristics of total studies used for meta-analysis in present study

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CT; clinical trial, RCT; randomized controlled trial, 6MWT; 6-minute walk test, PEF; peak expiratory flow, EORTC_CN; european organisation for research and treatment of cancer quality of life questionnaire lung cancer 13 in chinese, 6MWD; 6-minute walk distance, SF-36; 36-item short form health survey, PCS; physical components summary, MCS; mental components summary, FEV1; forced expiratory volume in 1 second, FVC; forced vital capacity, WK; week, mth; month, mths; months, min: minutes, Tx; treatment

3) 평가 지표

(1) 운동능력 지표

선정된 문헌 중, 가장 많은 빈도로 사용된 유산소 운동능력 지표는 6분 보행 검사(6WMD or 6MWT)로, Lai 등(2017a), Lai 등(2017b)의 연구를 포함한 3편의 연구에서는 6MWD 지표를, Cheng(2022)를 포함한 5개의 연구에서는 6MWT를 사용하였고, Granger 등(2013)의 연구에서는 timed up and go test를 추가적으로 사용하였다. Lai 등(2017a)의 연구에서는 DLco, Morano 등(2013)의 연구에서는 maximal inspiratory pressure(MIP)와 maximal expiratory pressure(MEP), Lai 등(2017b)과 Morano 등 (2013)의 연구에서는 PO₂, PCO₂, SatO₂, Edvardsen 등 (2015)의 연구에서는 의자에서 일어서기, 계단 오르기, 에너지 소비량, 심박수, Lai 등(2017b)의 연구에서는 최대 산소 섭취량을 추가 지표로 사용하였다. 근력 운동에 대한 지표는 Edvardsen 등(2015)의 연구에서 레그 프레스, 핸드 그립, 전체 근육의 양이 사용되었다.

(2) 폐기능 검사 지표

수술 전 운동 중재를 실시한 Morano 등(2013), 수술 후 운동 중재를 실시한 Chang 등(2014), Cheng(2022)의 연구에서 1초간 노력성 폐활량(forced expiratory volume in 1 second; FEV1, L)을 사용하였고, 수술 전 운동 중재를 적용한 Lai 등(2017a), Morano 등(2013)의 연구, 수술 후 운동 중재를 실시한 Stigt 등(2013)의 연구에서 FEV1 (L)를 폐기능 검사 지표로 사용하였다. 또한, 수술 전 운동 중재를 실시한 Lai 등(2017a), Morano 등(2013), 수술 후 운동 중재를 실시한 Du(2022)의 연구에서 노력성 폐활량(forced vital capacity; FVC, L)을 제시하였으며, 수술 전과 후에 운동 중재를 적용한 Morano 등(2013), 수술 후 운동 중재를 적용한 Chang 등(2014)의 연구에서 FVC(%)를 사용하였다. 그리고 Lai 등(2017a)과 Lai 등(2017b) 연구에서 최고 호기 유속(peak expiratory flow; PEF, L/min)을 사용하였다. 이외의 지표로는 수술 전 Cheng(2022), 수술 후 Du(2022)연구에서 사용된 FEV1/FVC (%), 수술 후 중재를 시행한 Stigt 등(2013)의 연구에서 사용된 IVC(inspiratory vital capacity)가 존재하였다.

(3) 삶의 질 지표

10편의 연구 중, Morano 등(2013)의 연구를 제외한 9편의 연구에서 삶의 질이 평가되었다. 가장 많은 빈도로 사용된 평가도구는 EORTC-QLQ-C30(european organisation for research and treatment of cancer core quality of life questionnaire)으로, 4편의 연구에서 사용되었다(Edvardsen 등, 2015; Granger 등, 2013; Lai 등, 2017a; Lai 등, 2017b). 그 다음으로는 SF-36(36-item short form health survey)로, 3편의 연구에서 사용되었다(Edvardsen 등, 2015; Granger 등, 2013; Stigt 등, 2013). 이외에 사용된 지표로는 SF-12, CAT score, WHOQOL-BREF, Borg dyspnea scale, Self-efficacy to regulate exercise, IPAQ, SOBQ, KASI, MPQ-DLV 등이었다.

(4) 기타 지표

Lai 등(2017a)의 연구를 포함한 3편의 연구에서는 수술 후 합병증의 종류와 비율을 기타 지표로 사용하였다(Cheng, 2022; Du, 2022; Lai 등, 2017b). 또한 Cheng(2022)의 연구를 포함한 3편의 연구에서는 수술 후 입원 일수를 지표로 사용하였다(Granger 등, 2013; Morano 등, 2013). 그리고 Cheng(2022)의 연구를 포함한 2편의 연구에서는 기도 삽관 일수를 사용하였으며(Morano 등, 2013), Cheng(2022)의 연구는 CRP, IL-6, TNF-ɑ를 사용하였고, Lai 등(2017b)의 연구에서는 혈액의 pH를 기타 지표로 사용하였다.

4) 주요 변수에 대한 결과

(1) 유산소 운동능력 지표

수술 전 측정이 시행된 3편의 연구에 대해 6MWT를 변수로 메타 분석을 실시한 결과, 운동 중재가 환자들의 보행 거리를 유의하게 증가시키는 것으로 나타났다(p=.04, mean difference [MD] 29.49, 95 % confidence interval [CI] .99 to 57.99, I2=0 %). 또한 수술 후 측정이 시행된 5편의 연구에 대해 운동 중재 기간을 1개월, 3개월, 6개월로 시기를 나누어 메타 분석을 실시하였다. 그 결과 3개월(p<.01, MD 54.97, 95 % CI 31.85 to 78.09, I2=45 %)과 6개월 간 중재를 실시(p<.01, MD 85.59, 95 % CI 45.06 to 126.12, I2=47 %)한 군에서는 6MWT에서 유의하게 그 거리가 증가하였으나, 1개월 간 중재를 실시한 군에서는 유의한 차이가 나타나지 않은 것(p=.59)으로 관찰되었다(Fig 3).

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Fig 3. Forest plot of effect of exercise on 6MWT in lung cancer (a) 6MWT in preoperation, (b) 6MWT in postoperation (SD; standard deviation, IV; inverse variance, CI; confidence interval, 6MWT; 6-minute walk test)

(2) 폐기능 지표

수술 전 운동 중재를 실시하여 측정한 2편의 연구에서 사용된 PEF지표에 대해 메타 분석을 시행한 결과 유의미한 차이는 발견되지 않았다(p=.24). 반면, 수술 후 중재가 실시된 2편의 연구에 대한 FEV1/FVC를 분석한 결과, 폐기능의 유의한 향상이 발견(p<.001, MD 7.64, 95 % CI 6.26 to 9.02, I2=19 %)되었다(Fig 4).

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Fig 4. Forest plot of effect of exercise on lung function in lung cancer (a) PEF in preoperation, (b) FEV1/FVC in postoperation (SD; standard deviation, IV; inverse variance, CI; confidence interval, PEF; peak expiratory flow, FEV1; forced expiratory volume in 1 second, FVC; forced vital capacity)

(3) 삶의 질 지표

수술 전 운동 중재를 실시하여 측정한 EORTC-QLQ-C30-LC13 지표에 대하여 신체적, 정신적 측면으로 나누어 메타 분석을 실시한 결과, 신체적 삶의 질에서 유의미한 향상이 발견되지 않았으나(p=.53), 정신적 삶의 질에서 유의미한 향상이 발견되었다(p=.01, MD 3.21, 95 % CI .64 to 5.79, I2=0 %). 수술 후 측정된 SF-36 지표에 대해 PCS(physical components summary), MCS(mental commponents summary)의 두 가지로 나누어 메타 분석을 실시한 결과, PCS에서는 유의한 차이가 발견되지 않았으나(p=.11), MCS에서는 유의한 향상(p<.001, MD 9.24, 95 % CI 4.94 to 13.54, I2=0 %)이 발견되었다(Fig 5).

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Fig 5. Forest plot of effect of exercise on quality of life in lung cancer. (a) EORTC-QLQ-C30-LC13 in preoperation, (b) SF-36 in postoperation (SD; standard deviation, IV; inverse variance, CI; confidence interval, EORTC-QLQ-C30; european organisation for research and treatment of cancer core quality of life questionnaire lung cancer 13, SF-36; 36-item short form health survey)

Ⅳ. 고찰

본 연구는 2012년부터 2022년 8월 20일까지 Pubmed에 보고된 허파암 환자의 운동 중재에 대한 연구들 중 최종 선정된 10편의 문헌을 토대로 메타분석을 실시하였다. 그 결과, 수술 전에 적용한 운동 중재는 허파암 환자의 유산소 운동능력과 정신적 삶의 질 개선에 도움을 주는 것으로 확인된 반면, 폐기능과 신체적 삶의 질에는 유의한 효과가 없었다. 또한, 수술 후에 적용한 중재는 허파암 환자의 유산소 운동능력, 폐기능, 그리고 정신적 삶의 질에 긍정적인 영향을 주었지만, 신체적 삶의 질에서는 유의한 변화가 확인되지 않았다.

운동 중재는 수술 전과 후 유산소 운동능력을 개선시킬 수 있는 것으로 나타났다. 6MWT는 심장호흡계 질환의 치료적 중재 적용에 대한 반응 평가에 유용한 도구로서, 수술 전후 허파의 부피 감소로 인한 영향에 대해 평가 및 비교할 수 있다(Jerng, 2021). 본 연구에서 6MWT에 대한 메타분석을 실시한 결과, 운동 중재는 수술 전과 후 유산소 운동능력의 향상에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났으나, 수술 후 1개월 간 운동 중재를 적용한 연구에서는 그 근거가 불충분한 것으로 관찰되었다. 수술 전 6MWT에 대해 정량적 합성을 실시한 결과, 유의한 차이가 발견되었다. 그러나 수술 1개월 후에 측정된 연구에서는 유의한 효과가 나타나지 않았다. 이는 수술과 같은 침습적 방법이 신경 및 근육의 손상, 갈비뼈 골절 등을 일으킬 수 있고, 이는 수술 후 통증을 발생시킬 수 있는데(Batchelor 등, 2019), 이러한 통증이 환자에게 일상생활 활동에 지장을 초래하는 등 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문으로 생각된다(Lee, 2014). 수술 후 3개월 및 수술 후 6개월 간 중재를 적용한 연구에 대한 메타 분석을 실시한 결과 유의한 변화가 확인되었다. 수술 전 6MWT에 대한 효과 크기는 hedges’ (adjusted) g=29.49, 수술 후 3개월에서 54.97, 수술 후 6개월에서 85.59로 상당히 높은 것으로 나타났다(Brydges, 2019).

운동 중재는 폐기능 지표의 개선에도 부분적인 도움을 줄 수 있는 것으로 나타났다. 메타분석 결과, 수술 후 FEV1/FVC (%)에 유의한 차이가 관찰되어, 수술 후 적용한 운동 중재는 FEV1/FVC (%)의 개선에 도움을 줄 수 있는 것으로 분석되었다. 이에 대한 효과크기는 7.64로, 그 값이 상당히 높은 것으로 나타났다(Brydges, 2019). 그러나 분석이 시행된 연구의 개수가 2편으로, 그 근거가 약화될 수 있는 가능성이 존재한다. 또한, 수술 전에 중재를 적용하여 측정한 PEF 지표에 대한 분석 결과, 유의하지 않은 것으로 나타났다. PEF는 최대날숨유량을 파악하는 데 사용되는 지표로, 이에 영향을 주는 요인으로는 검사 대상자의 나이, 성별, 키 등의 해부생리학적 특성이 존재하나, 보다 중요한 요소로는 환자의 노력이 있다(Devrieze 등, 2022). 본 연구의 정량적 합성에서 사용된 Lai 등(2017a)과 Lai 등(2017b)의 연구의 중재 기간이 7일로 짧은 것이 합성 결과에 영향을 줄 수 있으나, 아직 전 세계적으로 수술 전 운동 중재에 대한 프로토콜이 부족하다는 한계점으로 인해 이러한 결과가 나온 것으로 생각된다(Calaveri & Granager, 2020). 또한 PEF 지표는 여러 번 측정하는 검사의 특성으로 인한 대상자의 노력 감소 역시 고려해야 할 점이다(Devrieze 등, 2022). 추가적으로, 수술 전과 후 폐기능 검사 지표 결과의 차이는 중재 기간의 차이 때문으로 생각된다. 허파는 운동에 적응하지 않는 특성이 있으나, 규칙적인 운동은 2주 이상의 짧은 기간 동안 수행되더라도 심장의 능력을 증가시킬 수 있고, 이는 환기량에 영향을 미칠 수 있기 때문이다(Grübler 등, 2017; MacInnis & Gibala, 2017; Powers 등, 2020).

수술 전과 수술 후 신체적 삶의 질 향상에 대한 메타분석 결과, 유의하지 않은 것으로 나타났다. 수술 전에는 암으로 인한 신체적 불편함이 영향을 끼친 것으로 생각되며, 수술 이후에서는 허파암 절제술이 허파 조직의 해부생리학적 환경을 변화시키고, 부상 스트레스 반응을 유발하여 허파 환기 기능에 영향을 주는 등 신체 기능의 저하를 초래하기 때문으로 사료된다(Du, 2022; Hwang & Kim, 2017; Jerng, 2021). 한편, 메타분석 결과, 운동 중재는 수술 전과 후 정신적 삶의 질 개선에 유의한 것으로 나타났으며, 이에 대한 효과크기는 각각 2.93과 9.14으로, 상당히 높은 수치였다(Brydges, 2019). 이는 규칙적인 운동이 자기 효능감이나 자기 지배를 통해 자존감을 향상시키는 효과가 있기 때문에 신체적 측면의 삶의 질과 상반되는 결과가 나타난 것으로 보여진다(Mikkelsen 등, 2017).

이러한 결과에도 불구하고 본 연구는 분석한 논문들의 언어가 영어와 한국어로 국한된 점, 최근 10년 이내에 발행된 논문을 대상으로 한 점 등의 제한점을 가진다. 또한, 메타분석을 시행한 연구들을 수술 전과 후로 구분하여 수집했기 때문에 선정된 연구의 수가 적었으므로, 이에 대한 추가적인 연구를 시행할 필요가 있을 것이다.

Ⅴ. 결론

본 연구에서는 허파암 환자를 대상으로 수술 전과 후에 적용한 운동 중재의 효과를 비교하고자 유산소 운동능력, 폐기능 및 삶의 질에 대해 체계적 문헌 고찰과 메타 분석을 실시하였다. 수술 전 그리고, 수술 후 3개월 이상 운동 중재를 적용했을 때 허파암 환자의 유산소 운동능력은 유의하게 향상되었다. 또한 수술 이후의 운동중재는 폐기능 개선에 도움을 줄 수 있으며, 수술 전과 후의 운동 중재는 정신적 삶의 질을 높여주는 것으로 나타났다. 그러나 수술 전에 운동 중재를 적용했을 때는 수술 후에 적용하는 경우보다 전체적으로 운동 중재 효과의 근거가 부족하였다. 향후, 수술을 실시하기 이전에 운동 중재를 충분히 긴 기간 동안 적용하거나 다양한 운동 프로토콜이 개발된다면 수술 전과 후의 운동 중재 효과를 보다 정확하고 효과적으로 비교할 수 있을 것으로 생각된다. 한편, 본 연구에서 운동 중재 효과에 대한 근거를 알아보기 위해 메타 분석을 실시한 평가지표 이외에도, 허파암 환자에게 평가가 요구되는 지표는 다양하다. 허파암 환자는 수술 전후로 전신적인 체력이나 근력이 감소하므로, 어떤 운동 중재가 근력 저하를 효과적으로 예방할 수 있는지 평가하는 것은 허파암 재활에서 필수적인 부분이다. 또한, 운동 중재가 수술 후 합병증 감소 및 입원 기간을 유의하게 단축시킬 수 있는지, 각종 면역 지표와 호르몬 농도에 어떤 영향을 주는지에 대한 평가도 함께 이뤄져야 한다. 반면에, 운동 중재는 통증을 유발할 수도 있고 오히려 부작용이나 역효과를 일으킬 수도 있으므로 허파암 환자를 위한 최적의 운동 중재를 적용하기 위해서는 이러한 부분에 대한 평가도 함께 이뤄져야 할 것으로 사료된다.

References

  1. Avancini A, Sartori G, Gkountakos A, et al(2020). Physical activity and exercise in lung cancer care: will promises be fulfilled?. Oncologist, 25(3), e555-e569. https://doi.org/10.1634/theoncologist.2019-0463.
  2. Batchelor TJP, Rasburn NJ, Abdelnour-Berchtold E, et al(2019). Guidelines for enhanced recovery after lung surgery: recommendations of the enhanced recovery after surgery (ERAS®) society and the european society of thoracic surgeons (ESTS). Eur J Cardiothorac Surg, 55(1), 91-115. https://doi.org/10.1093/ejcts/ezy301.
  3. Brydges CR(2019). Effect size guidelines, sample size calculations, and statistical power in gerontology. Innov Aging, 3(4), 1-8. https://doi.org/10.1093/geroni/igz036.
  4. Cavalheri V, Granger CL(2020). Exercise training as part of lung cancer therapy. Respirology, 25, 80-87, https://doi.org/10.1111/resp.13869.
  5. Chae YJ, Park JS(2017). A comparison of symptoms, depression, and quality of life according to stages of survivorship in lung cancer patients. Asian Oncol Nurs, 17(2), 79-86. https://doi.org/10.5388/aon.2017.17.2.79.
  6. Chang NW, Lin KC, Lee SC, et al(2014). Effects of an early postoperative walking exercise programme on health status in lung cancer patients recovering from lung lobectomy. J Clin Nurs, 23(23-24), 3391-3402. https://doi.org/10.1111/jocn.12584.
  7. Cheng X(2022). Effects of lung rehabilitation therapy in improving respiratory motor ability and alleviating dyspnea in patients with lung cancer after lobectomy: a clinical study. Altern Ther Health Med, 28(3), 18-23.
  8. Du J(2022). Effects of the combination of continuous nursing care and breathing exercises on respiratory function, self-efficacy, and sleep disorders in patients with lung cancer discharged from hospital. Contrast Media Mol Imaging, 2022, Printed Online. https://doi.org/10.1155/2022/3807265.
  9. Devrieze BW, Modi P, Giwa AO(2022). Peak flow rate measurement. StatPearls Publishing, 2022, Printed Online.
  10. Edvardsen E, Skjonsberg OH, Holme I, et al(2015). High-intensity training following lung cancer surgery: a randomised controlled trial. Thorax, 70(3), 244-250. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2014-205944.
  11. Granger CL, Chao C, McDonald CF, et al(2013). Safety and feasibility of an exercise intervention for patients following lung resection: a pilot randomized controlled trial. Integr Cancer Ther, 12(3), 213-224. https://doi.org/10.1177/1534735412450461.
  12. Grubler MR, Wigger O, Berger D, et al(2017). Basic concepts of heart-lung interactions during mechanical ventilation. Swiss med wkly, 147(w14491), 1-14. https://doi.org/10.4414/smw.2017.14491.
  13. Hwang JH, Kim JS(2017). An overview of cancer rehabilitation. J Korean Med Association, 60(8), 678-684. https://doi.org/10.5124/jkma.2017.60.8.678.
  14. Jerng UM(2021). Effectiveness of exercise after lung cancer surgery: a systematic review in pubmed database. J Korean Med Rehabil, 31(1), 149-163. https://doi.org/10.18325/jkmr.2021.31.1.149.
  15. Kim GD(2021). Impact of symptom clusters on the quality of life in lung cancer patients undergoing chemotherapy. Asian Oncol Nurs, 21(4), 241-250. https://doi.org/10.5388/aon.2021.21.4.241.
  16. Lai Y, Huang J, Yang M, et al(2017a). Seven-day intensive preoperative rehabilitation for elderly patients with lung cancer: a randomized controlled trial. J Surg Res, 209, 30-36. https://doi.org/10.1016/j.jss.2016.09.033.
  17. Lai Y, Su J, Qiu P, et al(2017b). Systematic short-term pulmonary rehabilitation before lung cancer lobectomy: a randomized trial. Interact Cardiovasc Thorac Surg, 25(3), 476-483. https://doi.org/10.1093/icvts/ivx141.
  18. Lee JW, Cho SH(2022). Effects of electrical stimulation on patients with non-specific low back pain: a meta-analysis of domestic database. J Korean Soc Integr Med, 10(3), 37-52, https://doi.org/10.15268/ksim.2022.10.3.037.
  19. Lee JW, Lim JS(2021). Effects of transcranial direct current stimulation on lower extremity function of stroke patients: a meta-analysis of domastic research. J Korean Soc Integr Med, 9(3), 87-97. https://doi.org/10.15268/ksim.2021.9.3.87.
  20. Lee YM(2014). Relationship among pain, depression and activities of daily living in nursing home residents. J Korea Acad-Industr Cooper Soc, 15(11), 6728-6738. https://doi.org/10.5762/KAIS.2014.15.11.6728.
  21. Lim YJ, Lee HJ, Kim DH, et al(2020). Applying extended theory of planned behavior for lung cancer patients undergone pulmonary resection: effects on self-efficacy for exercise, physical activities, physical function, and quality of life. J Korean Acad Nurs, 50(1), 66-80. https://doi.org/10.4040/jkan.2020.50.1.66.
  22. Ma SR, Ahn GH, Hong HL(2022). Chest CT image patch-based CNN classification and visualization for predicting recurrence of non-small cell lung cancer patients. J Korea Computer Graphics Soc, 28(1), 1-9. https://doi.org/10.15701/kcgs.2022.28.1.1.
  23. MacInnis MJ, Gibala MJ(2017). Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. J Physiol, 595(9), 2915-2930. https://doi.org/10.1113/JP273196.
  24. Mikkelsen K, Stojanovska L, Polenakovic M, et al(2017). Exercise and mental health. Maturitas, 106, 48-56. https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2017.09.003.
  25. Morano MT, Araujo AS, Nascimento FB, et al(2013). Preoperative pulmonary rehabilitation versus chest physical therapy in patients undergoing lung cancer resection: a pilot randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil, 94(1), 53-58. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2012.08.206.
  26. Nattenmuller J, Wochner R, Muley T, et al(2017). Prognostic impact of CT-quantified muscle and fat distribution before and after first-line-chemotherapy in lung cancer patients. PLoS One, 12(1), 1-18. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169136.
  27. Oh CH, Park HY, Lee JS, et al(2016). A test for psychobiologic entropy model on cancer related fatigue among patients with solid tumors. Korean J Adult Nurs, 28(1), 1-12. https://doi.org/10.7475/kjan.2016.28.1.1.
  28. Page MJ, Higgins JPT, Stern JAC(2019). Assessing risk of bias due to missing results in a synthesis. In: Cochrane handbook for systematic reviews of interventions. UK, Chichester, pp.349-374.
  29. Powers SK, Howley ET, Quindry J(2020). Exercise physiology: theory and application to fitness and performance. 11th ed, New York, McGraw Hill, pp.193-253.
  30. Stene GB, Helbostad JL, Amundsen T, et al(2014). Changes in skeletal muscle mass during palliative chemotherapy in patients with advanced lung cancer. Acta Oncol, 54(3), 340-348. https://doi.org/10.3109/0284186X.2014.953259.
  31. Stigt JA, Uil SM, van Riesen SJ, et al(2013). A randomized controlled trial of postthoracotomy pulmonary rehabilitation in patients with resectable lung cancer. J Thorac Oncol, 8(2), 214-221. https://doi.org/10.1097/JTO.0b013e318279d52a.
  32. Yoon SM, Shaikh T, Hallman M(2017). Therapeutic management options for stage III non-small cell lung cancer. World J Clin Oncol, 8(1), 1-20. https://doi.org/10.5306/wjco.v8.i1.1.
  33. Yu L, Tao G, Zhu L, et al(2019). Prediction of pathologic stage in non-small cell lung cancer using machine learning algorithm based on CT image feature analysis. BMC Cancer, 19(1), 1-12. https://doi.org/10.1186/s12885-019-5646-9.
  34. National cancer association. References of registration for national cancer statistics 2020. Available at https://ncc.re.kr/cancerStatsView.ncc?bbsnum=618&searchKey=total&searchValue=&pageNum=1/ Accessed Jenuary 27, 2023.