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2012년 A시 전체 고등학교 결핵 접촉자조사에 따른 잠복결핵감염 코호트 분석 결과
  • 작성일2017-12-28
  • 최종수정일2017-12-28
  • 담당부서의과학지식관리과
  • 연락처043-719-7263
2012년 A시 전체 고등학교 결핵 접촉자조사에 따른 잠복결핵감염 코호트 분석 결과

질병관리본부 질병예방센터 결핵·에이즈관리과
조경숙*
*교신저자: gabrielle@korea.kr, 043-719-7310
Abstract

Cohort analysis for tuberculosis notification by latent tuberculosis infection at twenty three high schools in A city, 2012

Cho Kyung Sook
Division of TB&HIV Control, Center for Disease Prevention, KCDC

Objectives: The purpose of this study was to investigate TB (tuberculosis) incidence by LTBI (latent tuberculosis infection) through a cohort that was established after TB outbreaks in A city in 2012, Korea.
Methods: Data were retrieved from notified new TB cases through the Integrated Disease and Health Control System (IDHCS) from the year 2001-2017 and contact investigation forms from 34,041 students at twenty three high schools in A city during the year 2012. Chi-square test and multiple regression analysis were conducted.
Results: The rate of notified new TB cases aged 16-19 years A city was higher than that of entire nation. The rate of positive LTBI was 4.6% showing significant differences by grade and area. Using multiple logistic regression analysis, LTBIs were found to be significantly related to TB incidence from 2012-2017.
Conclusions: The findings imply that LTBI treatment of TB contacts can be important to prevent TB incidence in the future, and contact investigations may serve as an effective tool for preventing TB incidence.

Keywords: Tuberculosis, TB incidence, Latent tuberculosis infection (LTBI), Contact investigation, High school



들어가는 말


2016년 우리나라의 결핵 발생률은 인구 10만 명당 77명으로 경제협력개발기구(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD) 가입 35개 국가 중에서 가장 높은 수준이나[1], 매년 꾸준히 신고 결핵 신환자율 신고 결핵 신환자율(new TB notification rate)은 당해 연도에 신고된 결핵 신환자수를 기준인구로 나누어 그 결과를 인구 10만 명당으로 나타낸 것으로 결핵 발생률(TB incidence)과는 구별된다.
이 감소하고 있고 결핵 발생률도 지속적으로 감소하고 있는 추세이다[1, 2]. 특히, 전 연령의 신고 결핵 신환자율은 지난 2005년 인구 10만 명당 73.0명에서 2016년 60.4명으로 17% 감소한 반면, 만 15∼19세 연령층의 경우 2005년 65.2명에서 2016년 23.5명으로 삼분의 일 수준으로 감소하여 성인 연령층에 비해 매우 큰 폭으로 감소하였다[2]. 이처럼 청소년층의 결핵 신환자 신고율이 큰 폭으로 감소한 이유는 결핵 발생률이 감소하는 시기에 태어난 세대라는 점과 지난 2009년부터 시작하여 2013년에 본격화된 학교에서의 접촉자조사(역학조사)의 영향으로 유추해 볼 수 있겠다.
세계보건기구는 결핵 환자 접촉자와 고위험군에 대한 체계적인 잠복결핵감염 잠복결핵감염(LTBI, Latent Tuberculosis Infection)은 접촉자의 약 30%에서 발생하고, 이중 약 10%가 평생에 걸쳐 결핵으로 이환되는 것으로 알려져 있다(WHO, 2016).
검진을 실시하도록 하고 있는데, 우리나라에서는 결핵예방법 제10조(결핵 집단발생시의 조치) 및 제19조(전염성결핵환자 접촉자의 관리)에 따른 결핵 접촉자조사(역학조사)를 통해 결핵환자 조기 발견과 예방치료인 잠복결핵감염 진단 및 치료를 실시하고 있다[3, 4, 5]. 집단시설 결핵 접촉자조사의 경우 매년 조사 건수가 증가하고 있는데 반해, 학교 특히, 고등학교에서의 접촉자조사 건수는 33%나 감소하였다. 또한 학교에서의 지표 환자수도 감소하여 지난 2013년부터 2016년까지 4년간 30% 감소하였는데, 특히 고등학교에서는 48%나 감소하였다[5].
이처럼 청소년층의 결핵 발생률이 감소하고 있고, 학교에서의 결핵 발생이 감소하고 있다하더라도 종종 학교에서 결핵 대유행이 생기기도 한다. 일례로 지난 2011년에는 A시 고등학교에서 44명의 결핵환자가 대규모로 발생하였고, 이에 따라 2012년에는 A시 고등학교 23개교 전체 3만 4천여 명의 고등학생에 대한 대대적인 결핵 접촉자조사(역학조사)를 실시한 바 있다. 이 연구에서는 2012년 당시 A시의 전체 23개 고등학교에 대한 결핵 접촉자조사 대상자 34,041명에 대해 2012년부터 2017년까지 결핵발생 여부를 추적 조사한 코호트로 구성하여 이를 분석하였다. 아울러 2008년부터 2016년까지 A시의 고등학교 연령대의 신고결핵 현황을 전국 평균과 비교해 보았다. 이러한 결핵 접촉자조사 및 잠복결핵감염 검진에 따른 코호트 구성 및 결핵발생 여부에 따른 추적조사 결과에 대한 분석은 향후 관련 정책을 수행하는데 있어서 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.


몸 말


A시와 전국의 고등학교 학령기의 결핵 발생률 비교

1) A시 및 전국의 연령별 결핵 신환자 신고율 비교
2008년부터 2016년까지의 신고 결핵환자를 분석하여 동 기간 동안 0∼15세, 16∼18세, 19∼21세, 22∼24세 연령대에서 A시의 신고 결핵 신환자율과 전국 신고 결핵 신환자율이 어떠한 차이를 보이는지를 분석하였다. 그 결과, 2011년 A시 고등학교에서 44명이라는 결핵 집단발생에 따라 2011년 고등학교 학령기인 만 16∼18세의 결핵 신환자 신고율이 142.9명으로 전국 평균 60.5명에 비해 2배 이상 높은 수준을 보였다. 특히 2012년 3월 대대적인 접촉자조사(잠복결핵감염 검진)에서는 3명의 결핵환자가 발견되었으나, 당해 연도 동안 결핵환자가 추가 발생하여 결핵 신환자 신고율이 전국 평균 48.7명보다 높은 65.5명이었다. 이러한 추세는 2013년 이후 감소되는 경향을 보였다. 0∼15세 또는 19∼21세, 22∼24세 등의 연령대에서도 2011년이나 2012년도에 결핵 신환자 신고율이 다소 증가하는 경향을 보였으나 두드러지는 양상을 보이지는 않았다(Figure 1).
또한 A시 고등학교의 2011년 대규모 결핵 발생에 따라 2012년에 A시 전체 고등학교를 대상으로 잠복결핵감염 검진을 실시하였는데, 2012년을 기준으로 결핵신고현황 자료를 통해 코호트를 구성해 보았다. 즉, 2012년 당시 고등학교 1학년 연령대인 16세 코호트, 고등학교 2학년 연령대인 17세 코호트, 고등학교 3학년 연령대인 18세 코호트로 구성하여 각각의 연령대에 대해 후향적(2011~2012, 2년) 및 전향적(2013~2016년, 4년)으로 결핵 발생 현황을 살펴보고, 이를 전국 결핵 현황과 비교하여 보았다(Figure 3). 그 결과, 2016년 당시 16세였던 코호트의 경우, 2010년 및 2011년부터 A시의 신고 결핵 신환자율이 전국 평균보다 높았고, 17세 코호트의 경우 역시 2011년 A시의 신고 결핵 신환자율이 전국 평균보다 월등히 높았으며, 18세 코호트의 경우는 2011년에 A시 신고 결핵 신환자율이 전국 평균보다 4배 이상 높았고, 2012년에는 2배 이상 높았다. 이러한 양상은 19세 코호트, 20세 코호트에서도 비슷하여, A시 고등학교에서는 2011년부터 결핵 대유행이 시작되어 2012년까지 지속되었음을 유추해 볼 수 있었다. 다만, A시의 경우 1세 연령대별로 결핵환자수가 매우 적어(최소값 3명, 최대값 24명) 발생률 통계산출시 통계의 왜곡 가능성이 있으므로 해석에 있어서 주의를 요한다(Figure 2).

2012년 A시 고등학교 결핵 접촉자조사 및 잠복결핵감염 코호트 분석 결과

1) A시 고등학교 코호트의 구성
2011년 2월 14일 A시에서 지표환자가 발생한 이후 당해 연도에 44명의 결핵환자가 발생하였고, 지표환자와 밀접 접촉했던 A시 내의 타 학교 학생 3명에게서 결핵이 발병하였다. 이에 보건당국은 접촉자조사를 보다 확대하여 A시 전체 23개 고등학교에 재학 중인 학생 중 부재자, 거부자, 기감염자 등을 제외한 34,058명에 대해 대대적인 접촉자조사를 시행하였다. 조사기간은 2012년 3월 5일부터 3월 31일까지로, 조사내용으로는 BCG 반흔 확인, 설문지 및 동의서 징구, 결핵검진(흉부X-선 검사, 객담도말 및 배양검사), 잠복결핵감염 검진(TST 투베르쿨린 피부반응 검사(tuberculin skin test, TST)
검사 또는 IGRA 인터페론-감마분비검사(interferon-gamma releasing assay, IGRA)
검사)을 실시하였다. 특히, 잠복결핵감염 검진의 경우 우선적으로 TST를 실시하고, TST결과 15 cm 이상인 자는 잠복결핵감염 양성자로 정의하고, 15 cm 미만인 자 등에 대해 IGRA 검사를 실시하여 양성자에 대해 잠복결핵감염 양성자로 분류하였다. 본 연구에서는 전체 대상자 34,058명 중, 성인 등을 제외한 34,041명을 대상으로 코호트를 구성하여 2012년부터 2017년까지 6년간 결핵발생 현황을 추적 조사하였다(Figure 3). 분석은 교차분석(X2-test)과 다중 로지스틱 회귀분석(multiple logistic regression model)을 실시하였다. 모든 분석은 PASW Statistics 18 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 통해 이루어졌다.

2) 코호트의 일반적인 특성
본 코호트의 일반적 특성을 살펴보면, 여학생이 16,644명(48.9%), 남학생이 17,397명(51.1%)이었다. 연령별로 보면, 만 13~15세가 4.2%를 차지하였고, 만 16세가 33.0%, 만 17세가 34.0%, 만 18세가 28.4%, 만 19~23세가 0.5%를 차지하였다. 학년별로는 1학년 33.3%, 2학년 33.7%, 3학년 32.9%로 고른 분포를 보였으며, 지역별로는 D구 51.2%, S구 48.8%를 차지하였다. 또한 지난 2001년부터 2011년까지 결핵환자로 신고된 경우는 50명으로 0.1%를 차지하였다. 잠복결핵감염 검사 결과 양성자는 4.5%, 음성자는 94.2%, 검사를 받지 않은 경우는 1.3%였으며, 잠복결핵 양성률은 4.6%를 나타내었다. 코호트에서 2012년부터 2017년까지 6년 동안 결핵환자로 신고된 경우는 61건으로 0.2%를 차지하였다(Table 1).

3) 코호트에서의 연도별 결핵 발생 현황
2012년 A시 23개 전체 고등학교 34,041명의 잠복결핵감염 검진 코호트에서의 결핵발생 현황을 보면 다음과 같다(Figure 4). 먼저 2012년 검진 실시 전인 2001~2011년까지는 51명의 결핵환자가 발생하였는데, A시 고등학교에서 44명 본 코호트는 2012년에 재학 중인 A시 고등학교 전체 학생을 대상으로 구성된 것이므로, 2011년 당시 A시 고등학교에 재학 중인 학생과 달라(2011년 당시 고등학교 3학년이었던 학생은 2012년 코호트 구성당시 졸업), 2011년 당시 발생한 44명의 결핵환자수와 본 코호트의 2011년 결핵환자수 26명과 다르게 나타남.
이라는 대대적인 결핵환자가 발생한 2011년에는 본 코호트에서 이미 26명이 결핵환자로 발병하였고, 연령대별로는 15세 7명, 16세 3명, 17세 15명, 18세 1명이었다. 2012년에는 17명의 결핵환자가 발생하였는데, 16세 4명, 17세 4명, 18세 9명이었다. 2013년에는 13명, 2014년에는 9명, 2015년에는 12명, 2016년에는 6명, 2017년에는 7명이 발생하여 점차 결핵 발생 환자수가 감소하는 경향을 보였다(Figure 4).

4) 잠복결핵감염 현황
본 코호트의 평균 잠복결핵 양성률은 4.6%이었으며(Figure 3), 성별에 따른 잠복결핵감염 양성률을 살펴보면, 여학생 4.4%, 남학생 4.7%로 남학생이 다소 높았으나 이는 통계적으로 유의하지는 않았다. 학년에 따라서는 1학년 3.4%, 2학년 4.8%, 3학년 5.5%로 학년이 높을수록 양성률이 높았으며 이는 통계적으로 유의하였고, 지역에 따라서는 D구(4.8%)가 S구(4.3%)보다 양성률이 높아 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 또한 2011년 결핵이 발생한 학교에서는 6.2%로 결핵이 발생하지 않았던 학교의 4.5%보다는 높았으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다(Figure 5).
23개 학교별 잠복결핵감염 양성률을 보면, 3번 학교, 22번 학교, 23번 학교가 9% 이상으로 매우 높았는데, 특히 3번 학교의 경우는 잠복결핵감염 검진 전년도에 결핵환자가 12명 발생하여 결핵 유행이 있었을 가능성이 있었으나 22번 학교와 23번 학교에서는 관련성을 찾기가 어려웠다(Figure 6).

5) 잠복결핵감염에 따른 결핵 발생 현황
2012년에 구성한 코호트에서 잠복결핵감염에 따른 결핵발생건수를 보면, 2012년의 경우 잠복결핵감염 음성자 중에서는 5명(0.02%)이 발생하였고, 양성자에게서는 6명(0.39%), 검사받지 않은 경우에는 6명(1.33%)이 발생하여, 잠복결핵감염 검사를 받지 않은 경우 2012년에 결핵으로 발생한 비율이 가장 높았고, 이는 통계적으로 유의하였다(Figure7). 또한 2013년에는 잠복결핵감염 음성자 중에서는 10명(0.03%)의 결핵환자가, 양성자 중에서는 3명(0.20%)의 결핵환자가 발생하였고, 2014년에는 잠복결핵감염 음성자중 6명(0.02%), 양성자중 3명(0.20%)이 발생하여 각각 양성자중 결핵발생 비율이 높았으며, 이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 2015년에는 잠복결핵감염 음성자 중 11명(0.03%), 검사를 받지 않은 집단에서 1명(0.22%)이 발생하였고, 2016년에는 잠복결핵감염 음성자중 6명(0.02%)이 발생하였다. 2017년에는 잠복결핵감염 음성자중 4명(0.01%)의 결핵환자가 발생하였고, 양성자 중에서는 3명(0.20%)이 발생하여 이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Figure 7).
이를 보다 종합적으로 살펴보기 위하여 지난 2012년부터 2017년까지 6년간 결핵 발생 총 환자수를 보면, 잠복결핵감염 음성자중 40명(0.13%)이 발생하여 가장 발생 비율이 낮았고, 양성자 중에서는 14명(0.92%)이 발생하였으며, 검사를 받지 않은 집단에서는 7명(1.55%)이 발생하여 가장 높은 발생 비율을 보였다. 이는 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 한편, 2012년을 제외한 2013-2017년간 5년간의 결핵 발생 환자수를 살펴보더라도, 잠복결핵감염 음성자중 35명(0.11%)이 발생하여 가장 낮은 결핵 발생 비율을 나타내었고, 검사를 받지 않은 집단에서는 1명(0.22%), 잠복결핵감염 양성자에게서는 9명(0.59%)이 발생하여 가장 높은 발생 비율을 보였다(Table 2).

6) 결핵발생에 영향을 미치는 요인에 관한 로지스틱 회귀분석 결과
성, 학년, 지역, 과거 결핵감염 여부, 잠복결핵감염 결과 등에 따른 결핵발생 여부에 관한 로지스틱 회귀분석을 살펴본 결과는 다음과 같다(Table 3). 2012~2017년 기간 동안의 결핵발생 여부에 관한 로지스틱 회귀분석(모형 1) 결과, 잠복결핵감염 결과만이 통계적으로 유의한 변수였으며, 잠복결핵감염 음성인 경우에 비해 양성인 경우 동 기간 동안 결핵발생 가능성이 6.95배 증가하였고, 검사를 받지 않은 경우는 결핵 발생이 13.16배나 증가하였으며 이는 통계적으로 유의하였다. 2013~2017년 결핵발생 여부에 관한 로지스틱 회귀분석(모형 2) 결과에서도 잠복결핵감염 결과만이 통계적으로 유의한 변수였는데, 잠복결핵감염 음성자인 경우에 비해 양성자인 경우 동 기간 동안 결핵 발생 가능성이 5.42배 증가하였고 이는 통계적으로 유의하였고, 검사를 받지 않은 경우 잠복결핵감염 음성자에 비해 결핵 발생이 2.14배 증가하였으나 이는 통계적으로 유의하지는 않았다(Table 3).


맺는 말


이 연구는 두 가지 데이터를 활용하여 분석하였다. 먼저, 2008년부터 2016년까지의 결핵신고현황 자료를 분석하여 연령별로 A시 결핵 신환자 신고율을 전국 결핵 신환자 신고율과 비교하였다. 2011년 A시 고등학교 결핵 집단 발생에 따라 A시의 2011년 고등학교 학령기인 만 16∼18세의 결핵 신환자 신고율(142.9명)이 전국 평균(60.5명)보다 2배 이상 높았고, 이는 2012년까지 전국 평균보다 높은 수준을 유지하다가 2013년 이후 감소되는 경향을 보였다(Figure 1). 이러한 2011년 A시 고등학교에서의 결핵 발생 대유행은 2012년에 A시 고등학교 전체에서 대대적인 접촉자조사를 실시하도록 하였다.
이 연구에서 사용된 두 번째 데이터는 지난 2012년 A시 전체 23개 고등학교의 결핵 접촉자조사 결과에 따른 코호트를 2012년 기준으로 구성하여 2012년부터 2017년까지의 결핵발생 여부를 살펴본 자료이다. 34,041명을 분석한 결과, 잠복결핵감염률은 4.6%로 나타났는데, 이는 고등학교에서의 역학조사를 실시한 결과인 일상접촉자의 4.6%와는 비슷하고 밀접접촉자 30.4%보다는 매우 낮은 수준이었으나[5, 6], 접촉자조사가 아닌 전국 고등학교 1학년 대상 잠복결핵감염 검진의 잠복결핵감염 양성률 2%에 비해서는 두 배 이상 높은 수준이었다[7]. 다만 이 코호트의 잠복결핵감염검사는 투베르쿨린 피부반응 검사결과(TST)와 IGRA를 병합하여 사용하였으므로 IGRA만 사용하여 검사한 다른 결과보다는 위양성이 높게 나올 가능성이 있어 직접 비교 하기는 어려우므로 해석에 있어서 주의를 요한다[8].
세계보건기구는 결핵접촉자를 우선순위에 두고 체계적인 잠복결핵감염 검진과 치료를 실시하도록 강하게 권고하고 있는데[3, 4], 이는 밀접접촉자의 약 30%가 잠복결핵감염 상태가 되기 때문이다[3, 9, 10]. 특히 밀접접촉자가 일상접촉자보다 잠복결핵감염 가능성이 더 높은데, Grzybowski 등(1975)의 연구에서는 세균학적으로 양성(smear positive)인 결핵환자와 밀접 접촉한 경우(약 35%)가 일반접촉자(약 10%)에 비해 3배 이상 잠복결핵감염 가능성이 높았고, 세균학적으로 음성(smear negative)인 결핵환자와 접촉한 경우 역시 일반접촉자(3%)에 비해 밀접접촉자(12%)가 잠복결핵에 감염될 가능성이 4배 가량 높았다[11].
이 연구의 코호트에서 연도별 발생 결핵 환자수를 보면, 2012년 26명, 2013년 13명, 2014년 9명, 2015년 12명, 2016년 6명, 2017년 7명으로 점차 결핵발생이 감소하는 경향을 보였는데(Figure 4), 이는 최근 감염자의 경우 1년 이내에 결핵으로 이환되었을 가능성이 큰 것으로 판단된다[3, 10]. 특히, 본 연구의 코호트를 2017년까지 추적한 결과로는 잠복결핵감염 음성자에서 가장 낮은 결핵 발생 비율을 보였고(Table 2), 양성자의 경우 결핵 발생률이 잠복결핵감염 검사를 받지 않은 집단에 비해서는 낮았으나 음성자에 비해 높았는데, 이는 양성자에 대한 치료 결과를 알 수 없는 데이터의 한계 등으로 미루어 볼 때, 양성자에 대한 치료가 제대로 이루어지지 않은 것으로 판단해 볼 수 있겠다. 또한 본 연구에서 결핵발생에 대한 다중로지스틱 회귀분석을 실시한 결과, 잠복결핵감염 여부가 통계적으로 유의한 독립변수였는데, 잠복결핵감염 음성인 경우에 비해 양성인 경우 동 기간 동안 결핵발생 가능성이 증가하였고, 특히, 검사를 받지 않은 경우는 잠복결핵감염 음성인 경우에 비해 결핵 발생 가능성이 더욱 증가하였다. 이를 통해 볼 때 결핵 접촉자조사 실시 후 잠복결핵감염 양성자에 대한 치료 전략과 결핵 접촉자조사에서 검사에 누락되는 대상자가 생기지 않도록 하는 조치가 필요하다[12, 13]. 특히 밀접접촉자에 대한 접촉자조사 강화 및 잠복결핵감염 치료율 향상이 요구된다[10-13].
이 연구의 한계는 다음과 같다. 먼저 A시와 전국의 고등학생 연령대의 결핵 신환자 신고율을 비교하는데 있어서, 낮은 연령대의 경우 결핵 발생 건수가 작아 인구 10만 명당으로 표시되는 결핵 신환자 신고율을 왜곡시킬 가능성이 있으므로 해석에 있어서 주의가 필요하다. 또한 2012년 A시 고등학교 접촉자조사 코호트에서도 2012년부터 2017년까지 결핵 발생 환자수가 61명으로 코호트 전체 인구 34,041명의 0.18%에 불과하여 통계분석 및 해석에 있어서 주의가 필요하다. 또한 잠복결핵감염 치료 결과에 대한 자료의 부재로 양성자 중 어떤 대상자가 치료를 받았는지 알 수가 없어 분석 및 연구결과의 해석에 있어서 상당한 한계점을 지닌다. 향후에는 접촉자조사 또는 잠복결핵감염 검진사업 이후에 관련 코호트를 구성하여, 치료 결과의 추적과 최소한 10년 이상 결핵 발생 여부를 추적하여 결핵 접촉자조사 또는 잠복결핵감염 검진사업의 성과를 분석하는 연구가 필요하다[14].


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