第三章 研究方法
3.6 分析與統計方法
每位受測者的耗氧量及分通氣量由 ADInstruments Chart 5.0 軟體根 據吐氣時的氧氣濃度與二氧化碳濃度及吐氣流量直接算出，每秒計算一 次再將數值輸出至 Microsoft Excel 軟體中，計算出每分鐘的平均耗氧量、
分通氣量及其標準差。為除去因體重而影響耗氧量的可能性，因此再將 平均後的耗氧量除以每位受測者的體重，得其去除體重因素後的耗氧量 值。
受測者之心跳與面罩內溫度部分，使用 ADInstruments Chart 5.0 軟 體中的計算功能求得，再由 Microsoft Excel 軟體平均每分鐘之數據。另 外，在心跳的部分，為了計算出是因作業負荷而增加的心跳，將平均求 得的心跳減去受測者休息時的心跳，即為其因作業負荷而增加的心跳。
受測者之吸氣、吐氣壓力和呼吸頻率部分，根據文獻擷取受測者吸 氣及吐氣的峰值並平均所有峰值壓力，即為受測者在配戴呼吸防護具時 的吸氣及吐氣壓力。而呼吸頻率方面，本研究選擇使用受測者之呼吸壓 力波形來計算受測者每分鐘的呼吸頻率，並計算出其標準差。
主觀不適問卷部分，將其不舒適評分結果輸入至 Microsoft Excel 軟 體中，並計算前五大項不舒適程度之總和，以分析評估配戴呼吸防護具 之整體不舒適感受。
呼吸防護具保護係數部分，實驗中以防護係數即時監測系統進行監
測，系統中環境濃度抽樣為每五分鐘抽樣一筆，而面罩內濃度抽樣為每 一秒抽樣一筆數，其保護係數在以環境濃度與面罩內濃度比值計算而 得，因此，擷取每一秒之保護係數值再輸入至 Microsoft Excel 軟體平均 數據，並計算出其標準差。
分析使用之統計軟體為 SPSS13.0，針對實驗之客觀生理指標使用配 對樣本 T 檢定(Paired-Samples T test)進行兩兩之間比較，而主觀不適問卷 則針對各別面罩型式呈現其人數分布百分比，並且針對各個問項，呈現 不分面罩型式的人次分布百分比，方便進行比較，以瞭解其差異，保護 係數值也使用配對樣本 T 檢定(Paired-Samples T test)進行兩兩之間比較。
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表 3-1 受測者基本資料
Experiment 1 (n=18) Experiment 2 (n=9)
mean±SD Range mean±SD Range
Age(years) 21.89±1.18 20~25 22.11±0.64 21~23
Height(m) 1.75±0.06 1.64~1.87 1.75±0.05 1.68~1.81
Weight(Kg) 66.38±11.30 52.10~89.10 67.20±13.58 52.10~89.10
BMI(kg/m2) 21.58±2.95 17.41~27.20 21.75±3.42 17.41~27.20
HRmax 176.16±11.60 157.85~200.07 180.56±11.94 163.57~200.07
VO2max 3.36±0.74 2.26~4.75 3.62±0.81 2.62~4.75
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表 3-2 APR 吸氣與吐氣阻力迴歸方程式與流量 85 L/min 時之阻力
Regression Equation R2
Pressure at 85L/min (mmH2O)
Resistance at 85L/min
38 Expenditure, 8
h (Kcal/d)
Heart Rate (bpm) Moderate work 5.0-7.5 2400-3600 100-125 1.0-1.5 Heavy work 7.5-10.0 3600-4800 125-150 1.5-2.0 Very heavy work 10.0-12.5 4800-6000 150-180 2.0-2.5
資料來源:AIHA, 1971(34)
表 3-5 功率與耗氧量的關係
Work load (W) Oxygen Consumption (L/ min)
50 0.9
資料來源:Astrand, 2003(35)
表 3-6 本實驗模擬之環境溫濕度對應之 WBGT 值(mean±S.D)
設定溫度 設定濕度 暴露艙環境溫度 暴露艙環境濕度 WBGT
25℃ 50% 24.8±0.4℃ 52.5±1.8% 22.5±0.4
32.5℃ 70% 32.3±0.3℃ 68.5±4.1% 30.5±0.4
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表 3-7 主觀不適問卷之應變數及其說明
實驗應變數 說明
Difficulty on inspiration 吸氣困難程度
在運動過程中，因為配戴呼吸防護具而感到吸氣困難的程度。
Difficulty on expiration 吐氣困難程度
在運動過程中，因為配戴呼吸防護具而感到吐氣困難的程度。
Discomfort caused by temperature inside mask 面罩內之溫度造成不適程度
在運動過程中，因呼吸防護具內溫度而感到不舒服的程度。
Difficulty on fatigue 疲勞程度
在運動過程中，因為配戴呼吸防護具而感到疲勞的程度。
Discomfort caused by sweat inside mask 面罩內因流汗造成不適程度
配戴呼吸防護具因為罩內臉部流汗而感覺不舒服的程度。
Overall discomfort 整體不適程度
配戴呼吸防護具整體覺得不舒適的程度。
Total RPE
總和主觀不適程度
吸氣困難、吐氣困難、面罩溫度、疲勞、流汗不適程度的總和
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圖 3-2 6800 全罩式面罩，搭配綜合型濾毒罐（APR）
圖 3-3 吸濕襯墊之初始設計圖
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圖 3-4 第一種吸濕襯墊設計圖 圖 3-5 第二種吸濕襯墊設計圖
圖 3-6 第一種吸濕襯墊之成品 圖 3-7 第二種吸濕襯墊之成品
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圖 3-8 假人頭模擬呼吸道之正反面圖(左為正面，右為反面)
呼吸防護具 流量頭 流量控制閥 雙向抽氣馬達 圖 3-9 模擬呼吸防護具呼吸阻力量測裝置示意圖
圖 3-10 流量對吸/吐氣壓力關係圖
圖 3-11 生理訊號接收放大器 圖 3-12 氣體分析儀及流量計
圖 3-13 胸導電極貼片位置圖
黏貼位置參考心電圖學(31)
圖 3-14 ECG 接收放大器
圖 3-15 壓力轉換器 圖 3-16 壓力偵測位置圖
圖 3-17 溫度偵測器 圖 3-18 溫度偵測位置圖
圖 3-19 呼吸防護具防護係數量測儀 圖 3-20 微粒產生器
圖 3-21 腳踏車測功儀(Ergometer)
圖 3-22 暴露艙內部與暴露艙控制室之電腦螢幕控制圖
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圖 3-23 實驗流程圖
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