흡연자와 비흡연자를 10년간 추적해 폐암 발생을 비교한 연구설계는?

노출 여부로 집단을 먼저 나눈 뒤 시간을 따라가며 질병 발생을 관찰하므로 전향적 코호트 연구다. 발생률과 비교위험도를 직접 구할 수 있는 것이 특징이다. 이미 병에 걸린 사람을 모아 과거 노출을 되묻는 환자-대조군 연구와는 시간 방향이 반대다.

연구설계를 가르는 첫 번째 질문은 "무엇을 기준으로 집단을 나누었는가"입니다. 흡연자와 비흡연자로 먼저 나눈 뒤 10년을 따라가며 폐암이 얼마나 생기는지 보았으므로 노출을 기준으로 나눈 것이고, 시간의 방향이 현재에서 미래로 흐르므로 전향적 코호트 연구(prospective cohort study)입니다. 반대로 폐암 환자와 그렇지 않은 사람을 먼저 모아 놓고 과거의 흡연력을 되묻는다면 질병을 기준으로 나눈 환자-대조군 연구(case-control study)가 됩니다.
코호트 연구의 가장 큰 장점은 발생률을 직접 구할 수 있다는 점입니다. 노출군과 비노출군 각각에서 새로 생긴 환자를 세어 발생률을 계산할 수 있으므로 비교위험도(relative risk)와 기여위험도(attributable risk)를 그대로 얻습니다. 노출이 질병보다 먼저 있었다는 것이 자료 안에서 확인되므로 선후관계도 분명합니다. 한 가지 노출로 여러 질병이 생기는지도 함께 볼 수 있습니다. 다만 시간과 비용이 많이 들고, 추적 도중 참여자가 빠져나가는 탈락(loss to follow-up)이 결과를 왜곡할 수 있으며, 드물게 생기는 병에는 인원이 지나치게 많이 필요해 적합하지 않습니다.
환자-대조군 연구는 거꾸로입니다. 이미 병이 생긴 사람을 모으므로 드문 질병과 잠복기가 긴 질병에 유리하고 비용과 기간이 적게 듭니다. 대신 발생률을 구할 수 없어 교차비로 관련성을 추정하고, 과거의 노출을 기억에 의존해 물으므로 회상편견(recall bias)이 생기기 쉽습니다. 단면조사 연구(cross-sectional study)는 한 시점에 노출과 질병을 동시에 조사하므로 유병률은 구할 수 있으나 무엇이 먼저인지 알 수 없고, 생태학적 연구(ecological study)는 지역이나 국가 같은 집단을 단위로 자료를 견주므로 개인 수준의 결론을 내리면 생태학적 오류(ecological fallacy)에 빠집니다. 사례군 연구는 비교할 대상군이 없어 기술역학에 머무릅니다.
문제를 풀 때는 발문에서 세 가지만 찾으면 됩니다. 집단을 나눈 기준이 노출인지 질병인지, 시간 방향이 앞인지 뒤인지, 분석 단위가 개인인지 집단인지입니다. "추적", "따라가며", "발생을 비교"라는 말이 나오면 코호트, "환자를 모아", "과거를 조사"가 나오면 환자-대조군으로 읽으면 대부분 갈립니다.
연구설계마다 생기기 쉬운 치우침도 함께 묶어 두십시오. 코호트 연구는 추적 탈락과 관찰자의 선입견이, 환자-대조군 연구는 회상편견과 대조군을 잘못 고르는 선택편견이 문제가 됩니다. 두 설계 모두 노출과 질병에 함께 영향을 주는 제3의 요인, 곧 교란변수(confounder)를 다루어야 하며 짝짓기, 층화분석, 다변량분석으로 통제합니다.