Purpose
To develop a web-based solution for patient need-driven staffing (PNDS) that automatically determines nurses’ staffing requirements.
Methods: Activities provided by nurses in four integrated nursing care wards (INCWs) and non-INCWs each in a tertiary hospital were observed over three days. Nursing hours per patient hour (NHPPH) were calculated by dividing nursing hours by patient stay hours per day. Patient needs were evaluated using 19 items.
Results: The nurse-patient ratios in INCWs and non-INCWs were 1:4.5 and 1:8.1 (including overtime), respectively. Admitted and transferred-in patients had higher NHPPHs than those with continuing stays. The patients were classified into five groups: Group A for admissions and transfers-in, and Groups 1~4 for the remainder. In INCWs, the nurse-patient ratios ranged from 1:5.3 (Group 1) to 1:2.4 (Group 4), and Group A required 1:3.0, the secondhighest level. In non-INCWs, ratios ranged from 1:9.4 (Group 1) to 1:5.2 (Group 4 and Group A). The PNDS solution was developed to determine staffing requirements by classifying patients into five groups using the entered data on patient needs, assigning the group’s NHPPH to each patient, and calculating the staffing ratio required in the unit.
Conclusion: The PNDS is expected to support staffing decisions to meet patient needs.
,1
Hyo-Jeong Yoon,2
Sun Ju Chang,3
Ji-Yun Lee,4
Won-Hee Sim,5
Moon-Sook Kim,5
and Sung-Cheol Yun6
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To develop a web-based solution for patient need-driven staffing (PNDS) that automatically determines nurses’ staffing requirements.
Activities provided by nurses in four integrated nursing care wards (INCWs) and non-INCWs each in a tertiary hospital were observed over three days. Nursing hours per patient hour (NHPPH) were calculated by dividing nursing hours by patient stay hours per day. Patient needs were evaluated using 19 items.
The nurse-patient ratios in INCWs and non-INCWs were 1:4.5 and 1:8.1 (including overtime), respectively. Admitted and transferred-in patients had higher NHPPHs than those with continuing stays. The patients were classified into five groups: Group A for admissions and transfers-in, and Groups 1~4 for the remainder. In INCWs, the nurse-patient ratios ranged from 1:5.3 (Group 1) to 1:2.4 (Group 4), and Group A required 1:3.0, the second-highest level. In non-INCWs, ratios ranged from 1:9.4 (Group 1) to 1:5.2 (Group 4 and Group A). The PNDS solution was developed to determine staffing requirements by classifying patients into five groups using the entered data on patient needs, assigning the group’s NHPPH to each patient, and calculating the staffing ratio required in the unit.
The PNDS is expected to support staffing decisions to meet patient needs.
간호관리자는 간호단위에 필요한 간호사 배치수준을 결정하고 이에 따라 인력을 배치하는 역할을 담당한다. 이를 위해서는 환자의 간호필요도를 평가하고, 평가한 간호필요도에 근거하여 배치수준을 산출하는 방법론을 개발해야 한다. 특히 배치수준 결정의 절차와 소요시간을 최소화하고 간호단위 간 일관성을 확보하기 위해서는 일련의 과정을 자동화하는 것이 바람직하다. 간호필요도를 입력하면 필요 배치수준이 자동 계산되는 소프트웨어 솔루션이 있다면, 간호관리자는 실시간으로 현재 배치수준과 필요 배치수준을 비교하여 인력 충원과 재배치를 신속하게 결정할 수 있다. 간호부서장은 시스템에 축적된 간호단위별 간호필요도와 배치수준을 비교 · 분석하여 인력 충원의 우선순위를 결정할 수 있다. 이미 선진국에서는 의료기관이 자체 개발한 시스템을 사용하거나 상업적으로 개발된 솔루션을 구입하여 필요 배치수준을 산출한다[1, 2, 3]. 국내에서도 간호필요도에 따른 필요(기대) 배치수준을 추정하고 실제 배치수준과 비교한 연구가 있으나[4], 필요 배치수준 산정 과정을 솔루션으로 개발하지는 않았다. 앞으로 간호필요도에 따른 필요 배치수준을 자동 산정하는 솔루션을 개발하고, 나아가 전자의 무기록시스템과 통합하여 간호필요도 수기 입력을 최소화한다면 간호필요도 평가의 정확도와 신뢰도, 만족도를 높일 수 있을 것이다[1].
필요 배치수준을 자동 결정하는 솔루션은 일반적으로 몇 단계를 거쳐 개발한다. 1단계에는 개별 환자의 간호필요도와 환자에게 제공한 간호시간을 측정한다. 2단계는 환자분류체계를 개발하는 것으로, 간호필요도와 간호시간의 관련성을 분석한 결과를 토대로 환자를 몇 개의 군으로 분류하고, 분류한 환자군별로 평균 간호시간을 산출한다. 3단계는 환자분류체계를 사용하여 솔루션을 개발 · 활용하는 단계로, 간호필요도를 입력하면 환자군별 분포와 필요 배치수준이 자동 계산된다.
솔루션 개발의 1단계와 2단계를 진행하기 위해서는 간호필요도에 근거한 배치수준을 결정하는 구체적인 방법론이 필요하다. 국내외 연구를 통해 개발된 방법으로는 원형평가(prototype evaluation), 요인평가(factor evaluation), 업무별 시간 누적(summative timed-task) 접근법이 있다[1, 2, 5, 6]. 원형평가는 간호필요도에 따라 몇 개의 환자군으로 나누어 환자군별 특성을 기술하고, 가장 유사한 군으로 환자를 분류하는 방식이다. 일례로 영국의 Safer Nursing Care Tool (SNCT)은 환자를 Level 0에서 Level 3으로 분류하고 레벨별 간호필요도 특성과 배치기준을 제시한다[2]. 국내에서도 SNCT를 적용하여 영국과 벤치마킹한 연구가 있다[7]. 요인평가는 군집분석과 회귀분석 등으로 간호시간을 예측하고 차별화할 수 있는 주요 지표에 가중값(weight)을 부여하여 간호필요도를 점수화하고, 점수에 따른 환자분류체계를 수립하여 환자군별 간호시간을 제시하는 방식이다[2, 5, 6]. 대표적인 사례로는 미국 상업 프로그램인 AcuityPlus [3], 핀란드 등 노르딕 국가에서 사용하는 RAFAELA 시스템[6, 8]이 있다. 업무별 시간 누적 방식은 요인평가와는 달리 환자 개인별로 제공해야 할 간호행위와 빈도를 확인하고, 각 행위에 표준 소요시간을 부여하여 24시간 동안 제공해야 할 간호시간을 측정한다. 따라서 간호시간을 좀 더 포괄적으로 측정할 수 있는 장점이 있으나 수십 개 업무를 평가하는 것 자체가 업무량을 증가시킬 수 있고, 간호업무는 단순히 개별 업무의 합 그 이상이라는 철학적 신념과 충돌할 수 있다[9]. 대표적인 예로는 미국 등에서 사용하는 상업 프로그램인 GRASP [2]가 있다. 이러한 방법론은 서로 중복되기도 한다[2]. 예를 들어 한국형 환자분류도구(KPCS-1)[10]는 요인평가로 알려져 있으나, 50개 간호활동을 점수화하고 점수당 간호시간을 적용하여 간호시간을 계산한다는 점에서 업무별 시간 누적의 요소를 가지고 있다.
국내 간호 · 간병통합서비스에서도 중증도 · 간호필요도(이하 간호필요도) 평가도구를 개발하여 전국의 간호 · 간병통합서비스 병동(이하 통합병동)에 적용하고 있다[11]. 이전에 개발된 KPCS-1[10]도 일부 기관에서 사용하고 있으나, 전국적으로 동일한 평가도구를 의무적으로 사용하는 것은 간호 · 간병통합서비스 간호필요도가 처음이다. 그러나 아직 간호필요도에 따른 배치기준이 수립되지 않아 의료기관이 선택한 배치기준의 적정성을 판단하기 어렵다. 이러한 문제점은 간호 · 간병통합서비스를 제공하지 않는 일반병동(이하 비통합병동)에 적용하는 간호관리료 차등제에서도 마찬가지다. 즉, 의료기관이 간호등급을 결정하면 국민건강보험은 간호등급에 따라 입원료를 차등지급할 뿐, 해당 배치수준이 간호필요도를 충족할 만큼 적정한지 의료기관과 건강보험 모두 평가하지 않는다. 게다가 비통합병동에는 전국적으로 사용하는 평가도구가 없으므로, 간호 · 간병통합서비스 간호필요도를 비통합병동에도 적용하면[7] 통합병동과 비통합병동의 간호필요도와 배치수준을 비교하고, 비통합병동을 통합병동으로 전환할 때 필요한 추가인력을 예측할 수 있을 것이다.
간호 · 간병통합서비스 간호필요도를 통합병동과 비통합병동에 적용하기 위해서는 타당도를 높이는 것이 중요하다. 첫째, 간호 · 간병통합서비스 간호필요도는 요인평가에 해당하므로, 지속적인 연구를 통해 기존 지표를 제거, 수정, 추가하면서 최소한의 지표로 간호시간을 예측하고 차별화할 수 있어야 한다. 둘째, 간호시간과 유의한 관련성을 갖는 지표라 하더라도 간호시간에 미치는 영향의 크기가 다를 수 있으므로 지표별 고유의 가중값을 부여하는 것이 필요하다. 현재 간호 · 간병통합서비스 간호필요도에서는 항목에 따라 1점 또는 2점을 부여하고 있으나, 점수체계를 뒷받침하는 근거가 부족하므로 통계적 분석결과에 근거하여 지표별 가중값을 개발하는 것이 필요하다. 셋째, 입 · 퇴원과 전출입의 환자변동(patient turnover)으로 인한 간호업무량 증가를 반영해야 한다. 현재 간호필요도는 24시간 동안 제공된 간호를 기준으로 평가하므로, 재원시간이 24시간 미만인 입 · 퇴원 및 전출입 환자는 간호필요도가 낮게 평가된다. 반면 입원 및 전입 환자는 짧은 재원시간 대비 제공된 간호시간이 많은 것으로 보고되었으므로[4], 간호필요도와는 별도로 환자변동을 배치수준 결정에 반영해야 한다. 넷째, 환자분류체계를 제시함으로써 임상에서의 활용성을 높일 수 있다. 환자분류체계를 사용하여 간호필요도를 요약해 제시함으로써 병동간 간호필요도 비교와 병동내 추이 분석을 용이하게 할 수 있을 것이다.
이 연구의 목적은 간호필요도에 근거하여 간호사 필요 배치수준을 자동 결정하는 솔루션을 개발하는 것이다. 구체적인 목적은 (1) 요인평가 방식인 간호 · 간병통합서비스 간호필요도를 사용하여 통합병동과 비통합병동 환자의 간호필요도와 간호시간을 측정하고, (2) 간호필요도와 간호시간의 관련성을 분석하여 환자분류체계를 수립하고, (3) 환자분류체계를 사용하여 필요 배치수준을 추정하는 웹기반 솔루션인 Patient Need-Driven Staffing (PNDS)을 개발하는 것이다.
본 연구는 입원 환자의 간호필요도를 평가하고 관찰조사를 통해 환자에게 제공된 간호시간을 측정하여, 간호필요도와 간호시간의 관련성을 분석한 상관관계연구이다. 상관관계연구 결과를 사용하여 간호사 필요 배치수준을 자동 결정하는 솔루션을 개발하였다.
연구대상은 서울 소재 상급종합병원 1개소의 통합병동 4곳과 비통합병동 4곳의 병동인력이었다. 통합병동과 비통합병동은 각각 내과계 병동 2곳과 외과계 병동 2곳으로 구성하였다. 통합병동에는 간호사(수간호사 포함), 간호조무사, 병동지원인력이 포함되었고, 비통합병동에는 간호사(수간호사 포함)와 간호보조원이 포함되었다. 연구대상 병원의 통합병동 간호사 배치기준은 1:5, 간호조무사 배치기준은 1:40이었고, 비통합병동의 간호관리료 차등제 간호등급은 1등급이었다.
연령(65세 이상 여부), 수술 및 시술 당일 여부, 재원 유형을 조사하였다. 수술은 간호 · 간병통합서비스 사업 지침[11]에 명시된 정의를 적용하였고, 시술은 동의서가 필요한 시술로 정의하였다. 재원 유형은 계속 재원, 입원, 퇴원, 전입, 전출, 당일 입 · 퇴원, 사망으로 구분하였다.
환자변동 시각을 조사하여 환자 1일 재원시간을 측정하였다. ‘계속 재원’ 환자의 재원시간은 24시간이고, 입원 · 전입 환자는 입원 · 전입 시각부터 24시까지, 퇴원 · 전출 · 사망 환자는 0시부터 퇴원 · 전출 · 사망 시각까지, 당일 입 · 퇴원 환자는 입원 시각부터 퇴원 시각까지의 기간을 계산하였다.
2019년 10월 기준 『간호 · 간병통합서비스 중증도 · 간호필요도』 [11]에 포함된 간호활동 15개 항목과 일상생활능력 4개 항목을 사용하였다. 다만 연구결과에서 도출된 항목별 가중값을 사용하기 위해 간호 · 간병통합서비스 점수체계(0~2점)는 적용하지 않고, 대신 간호활동은 해당 여부(예 vs. 아니요), 일상생활능력은 도움 여부(일부 또는 전부 도움 vs. 도움없음)로 변수를 이분화하였다.
환자 1일 간호시간(Nursing Hours Per Patient Day, NHPPD)은 예정된 간호시간과 실제 간호시간으로 구분하였다. 예정된 간호시간은 병동인력이 근무조별로 8시간 근무한다고 가정했을 때 환자 1명이 하루 동안 제공받는 간호시간을 의미한다. 실제 간호시간은 개별 환자에게 실제로 제공한 간호시간을 의미한다. 실제 간호시간을 측정하기 위해 워크샘플링 방식의 관찰조사를 시행하여 환자에게 제공한 간호행위를 10분 간격으로 조사하였다. 간호행위는 선행연구[4, 7]에서 사용한 목록에 따라 직접간호, 간접간호, 관련업무로 구분하였다. 환자간호에 기여하지 않는 식사 등의 개인시간은 비생산간호시간에 해당하여 간호시간에서 제외하였다. 관찰개수 1개를 간호시간 10분으로 환산하여 환자 1일 생산간호시간(=직접간호시간+간접간호시간+관련업무시간)을 계산하였다[4, 7].
요일 간 환자구성과 배치수준의 차이를 반영하고 다양한 병동인력을 관찰하기 위해 관찰조사를 병동마다 3주에 걸쳐 3일간 9개 근무조에서 실시하였다. 병동별 3일은 월요일에서 목요일 중에 선택하되 요일이 중복되지 않도록 배정하였다. 자료수집의 정확도와 효율성을 높이기 위해 관찰자 교육을 시행하고 모바일 프로그램을 개발하여 사용하였다. 관찰자는 휴대전화에 프로그램을 설치하여 10분 간격으로 수행한 행위, 제공자, 환자를 실시간으로 입력하였다. 간호필요도는 관찰조사일 재원 환자를 대상으로 담당간호사가 작성하고 책임간호사 또는 수간호사가 취합하였다. 모든 자료수집은 2020년 1월에 실시하였다.
환자수는 환자변동을 반영하여 세 가지로 계산하였다. 첫째, 0시 기준 환자수(midnight census)는 관찰조사 당일 0시에 재원 중인 환자수로 측정하였다. 둘째, 전체 환자수는 0시 기준 환자수에 입원 · 전입과 당일 입 · 퇴원 환자수를 더하여 계산하였다. 셋째, 입 · 퇴원 및 전출입(Admission, Discharge, and Transfer, ADT)을 보정한 환자수(ADT-adjusted no. of patients)로, 재원시간 24시간을 환자 1명으로 환산하기 위해 전체 환자의 재원시간 합계를 24시간으로 나누어 계산하였다.
연간근무일수는 추정일수와 기준일수로 구분하였다. 추정일수는 병동인력수와 관찰조사 3일간의 근무자수가 1년간 지속된다고 가정했을 때 추정되는 연간근무일수로,[((조사일 동안에 근무한 간호사수/조사일수)/전체 병동 간호사수)×365일]로 계산하였다. 기준 연간근무일수는 간호 · 간병통합서비스 제공인력 배치기준 산출식에 적용하는 226일[12]을 적용하였다.
배치수준은 예정된 배치수준(scheduled staffing)과 실제 배치수준(observed staffing)으로 분석하였고, 각각의 배치수준은 환자 1일 간호시간(NHPPD)과 근무조별 인력-환자 비(ratio)로 제시하였다. 예정된 배치수준의 1일 간호시간은 예정된 간호시간(근무조별 8시간 근무 가정) 합계를 입퇴원 및 전출입 보정 환자수로 나누어 계산하였고, 인력-환자 비는 입퇴원 및 전출입 보정 환자수를 근무조별 평균 인력수로 나누어 계산하였다. 실제 배치수준의 1일 간호시간은 관찰조사에서 수집한 간호시간 합계를 입퇴원 및 전출입 보정 환자수로 나누어 계산하였다. 실제 배치수준의 인력-환자 비는 전체 환자의 재원시간 합계를 간호시간 합계로 나누어 계산하였다.
환자 1일 간호시간을 해당 환자의 재원시간으로 나누어 재원시간당 간호시간(nursing hours per patient hour, NHPPH)을 산출하였다. 재원시간당 간호시간을 분석한 이유는 재원 유형에 따라 재원시간이 다르고, 재원시간이 1일 간호시간 총량에 영향을 미치기 때문이다. 예를 들어 ‘계속 재원’ 환자의 1일 간호시간이 6시간이면 재원시간당 간호시간은 15분(=6시간/24시간)이다. 반면 오후 2시에 입원한 환자가 재원시간당 30분으로 ‘계속 재원’ 환자보다 2배의 간호를 받더라도 1일 간호시간은 5시간(=30분×재원시간 10시간)으로 ‘계속 재원’ 환자의 1일 간호시간보다 적다. 따라서 재원시간의 영향을 보정하여 재원 유형별 간호강도를 반영하기 위해 재원시간당 간호시간을 분석하였다. 재원시간당 간호시간의 평균값은 재원시간을 가중값으로 하여 가중평균을 구하였다.
간호필요도와 재원시간당 간호시간과의 관계는 통합병동과 비통합병동으로 나누어 단순회귀분석과 다중회귀분석으로 분석하였다. 재원 유형은 3가지(계속 재원, 입원 · 전입, 퇴원 · 전출)로 구분하였고, 당일 입 · 퇴원은 입원으로, 사망은 퇴원으로 간주하였다. 다중회귀분석은 3개의 모델로 나누어 분석하였다. 모델 1은 환자 특성(연령, 수술 또는 시술 당일 여부, 재원 유형)을 포함하였고, 모델 2는 간호활동 항목, 모델 3은 일상생활능력 항목을 포함하였다.
환자분류와 환자군별 간호시간(NHPPH)은 세 단계로 진행하였다. 첫째, 3개 다중회귀모델에서 얻은 각 변수의 효과크기에 통계적 유의성을 반영하기 위해 회귀계수를 표준오차로 나눈 값(t 통계량)을 항목별 가중값으로 부여하였다. 둘째, 항목별 가중값을 사용하여 3가지 영역(환자 특성, 간호활동, 일상생활능력)별 점수를 산출하였다. 예를 들어 통합병동의 모델 1 (환자 특성)에서 (1) 연령 변수의 t 값이 65세 이상의 경우 2.74 (vs. 65세 미만=0), (2) ‘수술 또는 시술 당일’ 변수의 t 값은 수술 당일 -1.05, 시술 당일 0.39 (vs. 모두 해당 없음=0), (3) 재원 유형의 t값은 입원 · 전입 9.69, 퇴원 · 전출 -0.56 (vs. 계속 재원=0)일 경우, 65세 이상이면서 수술이나 시술 당일은 아니고 입원 당일인 경우, 이 환자의 모델1 영역별 점수는 12.43[=2.74+0+9.69]을 반올림하여 12점으로 계산하였다. 셋째, 통합병동과 비통합병동 각각에 대해 영역별 점수에 따른 환자 분포와 점수 증가에 따른 간호시간의 추세를 파악하고, 간호시간의 변화가 뚜렷한 영역별 점수를 기점으로 그룹 간 평균값 비교 등을 통하여 기준값(cutoff)을 정하고, 기준값 미만인 그룹과 기준값 이상인 2개의 그룹(low, high)으로 나누었다. 3개 영역별로 2개 그룹이 발생하므로 8개 환자군이 분류되었다. 넷째, 8개 환자군별 간호시간의 평균값을 계산하였다.
모든 자료수집은 연구대상 의료기관의 의학연구윤리심의위원회 승인(IRB No. H-1911-048-1076)을 받은 후 수행하였다. 관찰조사와 간호필요도 조사에 앞서 병동인력으로부터 연구참여 서면동의를 얻었다. 병동인력의 자발적 참여를 보장하기 위해 연구대상 의료기관 직원이 아닌 외부 연구원이 연구에 대한 설명과 동의구득 과정을 진행하였다. 연구에 참여한 병동인력을 식별할 수 있는 개인정보는 수집하지 않았다. 관찰조사와 간호필요도 자료를 연결하기 위해 환자 성명을 수집하였으나 모바일 프로그램에 환자 성명을 입력하면 가운데 글자가 ‘*’로 자동 변환되어 저장되었고, 그 밖의 개인정보는 수집하지 않았다.
관찰조사 3일간 전체 환자수는 통합병동 501명, 비통합병동 463명이었다(Table 1). 병상가동률은 통합병동 95.5%, 비통합병동 94.8%로 유사했다. 통합병동은 잦은 환자변동으로 전체 환자수가 많았으나, 0시 기준 환자수와 환자변동 보정 환자수는 비통합병동이 많았다. 관찰조사 3일간 통합병동에 근무한 인력(중복 포함)은 간호사 251명, 간호조무사 36명, 병동지원인력 18명이었고, 비통합병동은 간호사 122명, 간호보조원 16.5명이었다. 통합병동 간호사의 생산간호시간은 7.95시간으로 8시간에 근접하였다. 반면 비통합병동 간호사의 생산간호시간은 9.22시간으로, 1시간 13분의 시간외근무를 하였다. 간호사 비중(RN proportion), 즉 전체 생산간호시간 중 간호사 생산간호시간이 차지하는 비중은 통합병동 83.7%, 비통합병동 89.7%였다. 간호사의 추정 연간근무일수는 통합병동 233.1일, 비통합병동 243.3일로, 기준 연간근무일수인 226일[12]보다 많았다.
Table 1
Distribution of Patients, Nursing Staff in Wards, and Staffing Levels
예정된 간호사 배치수준의 간호시간(NHPPD)은 통합병동 5.40시간, 비통합병동 2.57시간이었고, 간호사-환자 비(ratio)는 통합병동 1:4.4, 비통합병동 1:9.3이었다. 실제 배치수준의 간호시간은 통합병동 5.37시간, 비통합병동 2.96시간이었다. 실제 배치수준의 간호사-환자 비는 통합병동 1:4.5, 비통합병동 1:8.1이었다. 비통합병동의 경우 실제 배치수준(1:8.1)이 예정된 배치수준(1:9.3)보다 높았는데, 이는 간호사 실제 생산간호시간이 9.22시간으로 1.22시간의 시간외근무를 했기 때문이다.
재원 유형별 환자수를 분석했을 때 ‘계속 재원’ 환자는 통합병동 52.5%, 비통합병동 68.0%로 통합병동에서 환자변동이 심하였다(Table 2). 통합병동 ‘계속 재원’ 환자가 간호사로부터 제공받은 1일 간호시간(RN NHPPD)은 평균 5.08시간이었고, 퇴원 환자 2.83시간, 입원 환자 2.75시간이었다. 비통합병동 ‘계속 재원’ 환자의 1일 간호시간은 2.83시간으로 통합병동의 55.7%에 해당하였고, 사망 환자의 간호시간은 6.82시간으로 ‘계속 재원’ 환자의 2.4배로 높았다. 입원 환자의 재원시간은 통합병동 8.23시간, 비통합병동 7.49시간이었다. 퇴원 환자의 재원시간은 통합병동 13.91시간, 비통합병동 13.88시간으로 유사하였다. 재원시간당 간호시간(RN NHPPH)은 통합병동의 경우 당일 입 · 퇴원, 전입, 입원 환자에게서 높았고, 비통합병동에서는 사망, 당일 입 · 퇴원, 전입 환자에게서 높았다.
Table 2
RN Hours per Patient Day, Patient Hours, and RN Hours per Patient Hour by Type of Stay
노인 환자 비율은 통합병동이 비통합병동보다 높았다(Table 3). 수술 당일 환자는 비통합병동이 높았고, 동의서가 필요한 시술 당일은 통합병동이 높았다. 통합병동에서는 ‘정맥 내 투약’(27.5%), ‘마약제 주사제’(21.4%), ‘항암치료제 주사제’(18.0%)에서 해당 환자 비율이 높았다. 반면 ‘기관 내 흡인간호’와 ‘인공호흡기 사용’, ‘항혈전제 정맥주사제’는 해당 환자가 없었다. 비통합병동에서도 ‘정맥 내 투약’(39.3%), ‘배액관 보유’(19.7%), ‘마약제 주사제’(14.0%)에서 해당 환자 비율이 높았다. 15개 항목 중 5개 항목은 통합병동에서 해당 환자 비율이 높았고, 나머지 10개 항목은 비통합병동에서 높았다. 일상생활능력의 경우 통합병동에서는 ‘침상 밖으로 이동’(29.9%)과 ‘배변 · 배뇨’(17.4%)에 도움이 필요한 환자가 많았고, 비통합병동에서는 ‘침상 밖으로 이동’(31.5%)과 ‘체위변경’(30.2%)에서 많았다. 일상생활능력 4개 항목 모두 비통합병동에서 해당 환자 비율이 높았고, 특히 ‘체위변경’에서 통합병동(10.8%)과 비통합병동(30.2%) 간의 차이가 가장 컸다.
Table 3
Distribution of Patient Characteristics and Nursing Care Needs Index, and Relationship between Nursing Care Needs Index and Nursing Hours per Patient Hours (min)
간호필요도와 재원시간당 간호시간의 관련성을 분석한 단순 및 다중 회귀분석결과는 Table 3에 제시하였다. 통합병동 단순회귀분석에서는 노인 환자(vs. 65세 미만)가 1.58분 더 길었고, 입원 · 전입 환자가 ‘계속 재원’ 환자보다 7.80분 더 길었다. 반면 수술 당일 환자는 수술 및 시술 당일 모두에 해당하지 않는 환자보다 3.30분 짧았다. 간호활동에서는 5개 항목이 간호시간과 양의 관계를 보였고, 그중 승압제 투여 환자는 비해당 환자보다 재원시간당 11.45분 더 제공받았다. 반대로 마약제 주사제와 항암치료제 주사제는 간호시간과 음의 관계를 보였다. 일상생활능력에서는 3개 항목이 간호시간과 양의 관계를 보였다. 비통합병동 단순회귀분석에서는 입원 · 전입 환자(vs. 계속 재원)의 간호시간이 4.98분 더 길었다. 간호활동에서는 9개 항목이 간호시간과 양의 관계를 보였고, 통합병동과 마찬가지로 승압제의 회귀계수가 15.90분으로 가장 컸다. 일상생활능력 4개 항목은 모두 간호시간과 양의 관계를 보였다.
통합병동과 비통합병동의 3개 다중회귀모델(model 1~model 3) 분석결과는 Table 3에 제시하였다. 통합병동에서는 노인 환자와 입원 · 전입 환자의 간호시간이 길었고, 간호활동에서는 4개 항목이 간호시간과 양의 관계를 가졌고, 마약제 주사제와 항암치료제 주사제는 음의 관계를 가졌다. 일상생활능력에서는 배변 · 배뇨만이 유의한 양의 관계를 보였다. 비통합병동에서는 시술 당일과 입원 · 전입이 간호시간과 양의 관련성을 보였다. 간호활동 6개 항목은 양의 관련성을 보였고, 배액관 보유는 음의 관련성을 보였다. 일상생활능력에서는 식사섭취만이 유의한 양의 관계를 보였다.
다중회귀분석 결과에 따라 분류한 8개 환자군과 환자군별 재원시간당 간호시간(NHPPH)은 Figure 1과 같다. 통합병동에서 환자 특성 점수는 9점을 기준으로 높고 낮은 그룹으로 나누었고, 높은 그룹으로 분류된 환자는 모두 입원 · 전입 환자에 해당하였다. 간호활동과 일상생활능력 점수는 모두 2점을 기준값으로 하여 분류하였다. 입원 · 전입 환자군(A1~A4) 중에서는 간호활동과 일상생활능력 점수가 모두 낮은 A1군이 99명으로 가장 많았고, 다음으로 간호활동 점수는 높으나 일상생활능력 점수는 낮은 A3군(20명)이 많았다. 반면 A2군과 A4군은 각각 2명이어서 환자분류의 단순화를 위해 A1~A4은 A군 하나로 통합하였다. A군의 간호시간은 20.11분으로 간호사 배치수준은 1:3.0이었다. 계속 재원과 퇴원 · 전출 환자군(1~4군)에서는 1군에서 4군으로 갈수록 환자수가 감소하였고, 간호시간은 증가하여 4군의 간호시간은 1군의 2.2배였다(Figure 1-A).
Figure 1
Patient classification in integrated and non-integrated nursing care wards.
비통합병동에서 환자 특성 점수는 8점을 기준값으로 하여 낮은 그룹과 높은 그룹으로 나누었고, 점수가 높은 그룹으로 분류된 환자는 모두 입원 · 전입 환자에 해당하였다. 간호활동의 기준값은 2점, 일상생활능력의 기준값은 3점으로 높고 낮은 그룹으로 분류하였다. 입원 · 전입 환자군(A1~A4) 79명 중에서 A1군(69명)이 가장 많았고 A2~A4군은 소수에 해당하여, 통합병동과 마찬가지로 A1~A4은 A군으로 단순화하였다. A군의 간호시간이 11.53분으로 5개 환자군에서 가장 많았다. 계속 재원과 퇴원 · 전출 환자군(1~4군)에서는 1군, 3군, 4군, 2군 순으로 환자수가 많았고, 간호시간은 1군에서 4군으로 갈수록 증가하여 4군의 간호시간은 1군의 1.8배였다(Figure 1-B).
웹기반 솔루션 PNDS는 3단계로 구성되어 1~2단계에서 자료를 입력하면 3단계에서 분석결과가 제시된다. 솔루션 구성과 프로세스를 독자가 쉽게 이해할 수 있도록 PNDS 웹사이트(https://nursing.asurvey.kr)를 제공하여 계정생성 후 무료로 사용할 수 있도록 하였다. 사용자가 가상 또는 실제 데이터를 입력하여 솔루션 분석결과를 얻고자 한다면, 1단계에는 통합병동 여부, 조사기간 및 조사일수, 병동인력 현황을 입력한다. 2단계에는 제공된 업로드 양식 파일에 따라 환자별로 환자 특성과 간호필요도, 재원시간을 입력한 후 웹사이트에 업로드한다. 3단계에서는 수집된 자료를 분석하여 환자분류체계에 따라 환자를 분류하고 필요 배치수준을 계산한다. 환자군 분류는 2단계 입력자료에 Table 3에 제시한 항목별 가중값을 적용하여 영역별 점수를 산출하고, Figure 1에 제시한 환자분류체계 기준값에 따라 각 환자를 분류한다. Figure 1에 제시한 바와 같이 입원 · 전입 환자는 간호필요도와 상관없이 A군으로 분류된다. 필요 배치수준은 (1) 분류된 환자군의 평균 재원시간당 간호시간(NHPPH)에 해당 환자의 재원시간을 곱하여 환자별 1일 간호시간을 계산하고, (2) 전체 환자의 간호시간 합계를 계산하고, (3) 필요 배치수준으로 환자 1일 간호시간(NHPPD)과 간호사-환자 비(ratio)를 산출한다. 예를 들어 비통합병동 1일 전체 환자수가 10명으로, 1군 8명(계속 재원 7명, 퇴원 환자 1명으로 재원시간 14시간), 2군 1명(계속 재원), A군 1명(입원으로 재원시간 10시간)인 경우, 간호시간은 24.25시간[=((6.35분×24시간×7명)+(6.35분×14시간×1명)+(7.67분×24시간×1명)+(11.53분×10시간×1명))/60분]이고, 재원시간 합계는 216시간[=(24시간×8명)+(14시간×1명)+(10시간×1명)]이다. 따라서 Table 1 공식에 따라 계산하면 필요 배치수준은 간호시간(NHPPD) 2.69시간[=24.25/(216/24)], 간호사-환자 비는 1:8.9[=216/24.25]이다.
Figure 2-A는 PNDS 솔루션을 사용하여 자동 산출된 비통합병동의 3단계 화면이다. 환자수와 추정 연간근무일수, 예정된 배치기준, 필요 배치기준은 Table 1에 제시한 값과 일치한다. 필요 배치수준은 Table 1에 제시한 실제 배치수준에 해당한다. 환자군 분포는 Figure 1에 제시한 결과와 일치한다. 필요 배치수준을 충족하는 데 필요한 1일 근무 간호사수는 시간외 근무 없이 8시간 근무를 가정했을 때 46.8명[=(1124.50/8시간)/조사일 3일]이고, 현재 근무자수는 40.7명[=122명/조사일 3일]이므로, 6.1명[=46.8-40.7]을 추가 배치해야 한다. 병동 전체에 필요한 간호사수는 추정 연간근무일수 243일을 가정했을 때 70.4명[=46.8명×(365/243)]이고 현재 간호사수는 61명이므로, 추가적으로 9.4명이 필요하다(반올림으로 인한 소수점 이하 차이 발생). 또한 연간근무일수가 226일(기준일수)이기 위해서는 75.6명이 필요하고, 따라서 14.6명을 추가 배치해야 한다. 즉, 간호사 1인당 1.22시간의 시간외근무(Table 1)를 해소하기 위해서 1일 근무자는 6.1명, 전체 간호사는 9.4명을 추가 배치해야 한다. 나아가 연간근무일수를 현재보다 17일 줄이기 위해서는 14.6명을 추가 배치해야 한다는 의미이다.
Figure 2
Patient Need-Driven Staffing solution.
간호 · 간병통합서비스가 확대됨에 따라 비통합병동을 통합병동으로 전환할 때 필요한 배치수준을 결정하는 것이 중요하다. Figure 2-B는 PNDS를 사용하여 본 연구대상에 포함된 비통합병동 환자 463명이 통합병동에 재원했다고 가정했을 때의 환자군 분포와 필요 배치수준을 보여주고 있다. 이를 위해 1단계에서 간호 · 간병통합서비스 병동 여부를 ‘아니요’에서 ‘예’로 변경하고, 그 외 1~2단계 입력자료는 그대로 유지하였다. 통합병동 환자분류체계를 적용하여 비통합병동 환자를 분류했을 때, 1군 48.8%, 2군 16.2%, 3군 11.7%, 4군 6.3%, A군 17.1%였다(Figure 2-B). 중증도가 높은 2~4군의 비중이 34.1%로, 통합병동 2~4군 18.0%(Figure 1-A)보다 높았다. 예정된 배치수준은 Table 1과 동일하게 간호시간(NHPPD) 2.57시간, 간호사-환자 비는 1:9.3이었다. 필요 배치수준은 간호시간 5.73시간, 간호사-환자 비 1:4.2로, 통합병동의 배치수준(간호시간 5.37시간, 간호사-환자 비 1:4.5)보다 높았다. 비통합병동을 통합병동으로 전환하기 위해서 1일 근무 간호사는 90.6명이어야 하고, 현재 1일 근무간호사는 40.7명이므로, 추가적으로 49.9명이 필요하다. 병동에 배치해야 할 전체 간호사는 추정 연간근무일수 243일을 적용하면 136.1명, 기준일수 226일을 적용하면 146.4명이었고, 따라서 추가적으로 필요한 간호사는 각각 75.1명, 85.4명이었다.
이 연구에서는 간호필요도를 입력하면 환자분류체계를 적용하여 필요 배치수준을 추정하는 웹기반 솔루션 PNDS를 개발하였다. PNDS는 상급종합병원 1곳의 자료에 근거하여 개발된 것이므로 다른 기관에서 그대로 적용하여 필요 배치수준을 산정하기에는 매우 제한적이다. 이러한 제한점에도 불구하고 PNDS 솔루션은 간호필요도에 근거한 배치수준을 산출하는 프로세스를 제시하고 자동화함으로써 배치수준 결정의 방법론과 자동화의 가능성을 제시했다는 데 의의가 있다. 따라서 환자 유형과 중증도, 환자변동, 응급실을 통한 입원 환자 비율 등에 따라 간호단위를 유형화하고 적정 배치기준을 적용하고 있는 서호주와 같이[13], 추후 다양한 기관으로부터 데이터를 축적하여 의료기관과 병동 특성별 적정 배치수준을 수립해 나갈 수 있을 것으로 기대한다. 또한 본 연구에서는 간호강도가 높은 입원 · 전입 환자[4]의 특성을 반영하기 위해 재원시간당 간호시간을 분석하여 필요 배치수준을 계산하였다. 또한 선행연구과는 달리 통합병동과 비통합병동 모두를 연구대상에 포함시켜 통합병동과 비통합병동 각각의 환자분류체계를 제시하였다. 이를 통해 동일한 간호필요도를 갖는 환자를 통합병동과 비통합병동에서 간호할 때 필요한 각각의 배치수준을 산정할 수 있도록 하였다. 개발된 환자분류체계를 적용했을 때 간호필요도가 가장 낮은 1군이 통합병동에서 57.5%, 비통합병동에서 62.9%로 다수를 차지하였다. 이는 KPCS-1을 사용한 선행연구에서 1군이 49.9%, 간호 · 간병통합서비스 간호필요도를 사용한 환자분류체계에서 1군이 70.4%, 국내 환자에 SNCT를 적용했을 때 간호필요도가 가장 낮은 Level 0 환자가 65.6%를 차지한 결과와 유사하였다[7, 10].
본 연구결과에서 재원시간당 간호시간은 환자 특성 및 간호필요도와 유의한 관련성을 가졌다. 첫째, 재원시간을 고려하지 않을 때 ‘계속 재원’ 환자가 24시간 재원으로 인해 입원 · 전입 환자보다 1일 간호시간(NHPPD)이 길었으나, 재원시간당 간호시간(NHPPH)은 입원 · 전입 환자가 더 길었다. 선행연구에서도 상급종합병원 통합병동의 ‘계속 재원’ 환자의 간호시간은 4.77시간, 입원 · 전입 환자는 3.92시간으로, 짧은 재원시간을 고려했을 때 입원 · 전입 환자의 간호시간이 많았다[4]. 환자분류체계에서도 입원 · 전입 환자(A군)가 통합병동에서는 1~3군보다 재원시간당 간호시간이 길었고, 비통합병동에서는 4군보다도 길었다. KPCS-1를 적용한 선행연구에서도 ‘계속 재원’ 환자는 52.0%가 1군에 해당했지만 입원당일 환자는 75.0%가 2~4군에 해당하였다[10]. 이러한 결과는 필요 배치수준 산정에서 입원과 전입 등의 환자변동을 반드시 고려해야 함을 시사한다. 둘째, 예상과 달리 ‘수술 당일’은 통합병동 단순회귀분석에서 간호시간과 음의 관련성을 보였고 다중회귀분석에서는 유의하지 않았다. 수술 당일 환자의 재원시간은 24시간으로 간주된 반면, 수술 후 회복실이나 중환자실을 경유하여 병동 도착 후 자정까지의 실제 체류시간이 짧아지기 때문에 병동에서 제공받는 간호시간이 증가하지 않은 것으로 해석된다. 반면 ‘동의서가 필요한 시술 당일’은 비통합병동에서 양의 관련성을 보였다. 이는 수술에 비해 짧은 시간에 수행되는 시술 당일에 병동에서 제공하는 간호시간이 증가할 수 있음을 시사한다. ‘시술 당일’ 항목은 현재 간호 · 간병통합서비스 간호필요도에 포함되어 있지 않으므로 항목 추가를 고려할 수 있다. 셋째, 통합병동과 비통합병동에서 간호시간과 유의한 관련성을 갖는 간호필요도 항목이 달랐다. 양쪽 모두에서 양의 관련성을 보인 항목은 지속적 심전도 모니터링, 위험행동 관리, 수혈이었다. 통합병동에서는 정맥 내 투약, 비통합병동에서는 비침습적 산소 투여, 승압제 주사제, 항혈전제 정맥주사제가 양의 관련성을 보였다. 반면 마약제 주사제와 항암치료제 주사제는 통합병동에서 음의 관련성을 보였다. 이는 전문치료 약물이라 하더라도 투여 목적(예를 들어 급성통증관리 vs. 수술 · 시술 전 준비)과 환자 상태에 따라 간호시간에 미치는 영향이 다를 수 있음을 시사한다. 따라서 향후 지속적인 데이터 축적과 분석을 통해 간호시간에 유의한 영향을 미치는 지표로 간호필요도 평가도구를 구성해야 한다.
PNDS의 특징 중 하나는 간호 · 간병통합서비스 점수체계를 사용하지 않고, 선행연구[4]와 유사하게 간호필요도 항목의 다중회귀분석 결과를 사용하여 항목별 가중치를 적용하였다는 점이다. 본 연구에서 산출한 항목별 가중값은 현재 간호필요도 점수체계와 차이를 보였다. 예를 들어 현재 점수체계에서는 수혈과 위험행동 관리에 각각 1점, 항암치료제 주사제는 2점을 부여하고 있으나, 본 연구 통합병동에서는 수혈과 위험행동 관리 항목의 가중값이 가장 컸고 항암치료제 주사제는 간호시간과 음의 관련성을 가졌다. 비통합병동에서도 수혈과 위험행동 관리의 가중값이 높았고, 현재 점수체계에서 2점을 부과하는 항혈전제와 승압제의 가중값이 가장 높게 나타나 부분적으로 현재 점수체계를 지지하였다. 추후 다양한 의료기관에서의 자료수집과 축적을 통해 실제 데이터에 근거한 항목별 가중값으로 점수체계를 개발하는 것이 필요하다.
또한 주목할 연구결과는 비통합병동 환자의 간호필요도가 통합병동 환자보다 높았다는 점이다. 이는 대부분 의료기관이 여러 병동 중 일부만을 통합병동으로 운영함에 따라 비통합병동의 간호필요도가 통합병동보다 높다는 임상현장의 의견을 반영하는 것으로 보인다. 본 연구에서도 비통합병동의 간호필요도가 높았고, 이로 인해 비통합병동을 통합병동으로 전환하기 위해서는 현재의 통합병동 배치수준보다 높은 배치수준이 필요한 것으로 나타났다(Figure 2-B). 즉, 비통합병동을 통합병동으로 전환할 때 필요한 배치수준은 1:4.2로, 통합병동 실제 배치수준인 1:4.5보다 높게 나타났다. 현재 연구대상 통합병동의 간호사 배치기준이 1:5인 점을 고려할 때 배치수준을 1:4.2까지 높여야 환자의 간호필요도를 충족시킬 수 있다는 결과이다. 또한 비통합병동 간호사는 간호필요도가 높은 환자를 간호하면서 1.22시간의 시간외근무를 하고 있었고, 이로 인해 실제 배치수준은 예정된 배치수준(1:9.3)보다 높은 1:8.1이었다. 즉, 낮은 배치수준으로 인해 모자라는 간호시간을 시간외근무로 채우고 있었다. 비통합병동의 추정 연간근무일수는 통합병동에 비해 10일 더 많았고, 양쪽 병동 모두 간호 · 간병통합서비스의 기준 연간근무일수인 226일보다 더 많이 근무하는 것으로 추정되었다. 따라서 시간외근무를 해소하고 법정 휴무일수와 연차휴가 등을 보장하기 위해서는 간호사를 추가 배치해야 한다.
이 연구는 몇 가지 제한점을 안고 있다. 첫째, 본 연구는 연구대상 기관이 환자 간호필요도를 충족하는 표준간호를 제공했다고 가정하고, 연구결과에서 도출한 실제 배치수준을 필요 배치수준으로 삼았다. 따라서 연구대상 기관이 표준에 못 미치는 간호를 제공했거나 환자에게 필요한 간호를 빠뜨렸다면 연구결과를 토대로 도출한 필요 배치수준이 과소 추정되었을 수 있다. 둘째, 상급종합병원 1곳에서 도출된 연구결과이므로 간호필요도와 배치수준이 다른 기관에 일반화하는 데 매우 제한적이다. 셋째, 통합병동에서 ‘기관 내 흡인간호’, ‘인공호흡기 사용’, ‘항혈전제 정맥 내 투여’에 해당하는 환자가 없어서 해당 변수의 회귀계수를 산출할 수 없었고 환자분류체계에도 반영할 수 없었다. 따라서 이들 항목에 해당하는 환자의 간호시간을 추정하는 데 제한점이 있었다.
이 연구를 통해 간호필요도에 근거한 필요 배치기준을 결정하는 웹기반 솔루션을 개발하였다. 상급종합병원 1곳에서 자료수집이 이루어져 연구결과를 일반화하는 데에는 매우 제한적이나, 필요 배치수준을 결정하는 방법론을 구체적으로 제시하고 이를 자동화했다는 점에 연구의 의의를 둔다. 향후 다양한 기관에서의 자료축적을 통해 솔루션을 발전시킴으로써, 환자는 입원한 기관과 병동에 상관없이 필요한 간호를 제공받고, 의료기관은 간호필요도에 근거하여 적정 배치수준을 결정하고, 국민건강보험은 의료기관이 결정한 배치수준의 적정성을 지속적으로 평가하기를 기대한다.
이 논문은 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2017R1A2B4009241).
This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (MSIT). (No. 2017R1A2B4009241)
