第三章、 研究方法
第三節 研究工具的擬定及執行程序
依研究架構所示，研究工具包括問卷、肺功能計及室內空氣採樣 及分析，分述如下：
一、問卷工具之擬定及調查
（一）問卷工具之擬定
1. 問卷內容之擬定：本研究之問卷版本有二種，一為針對國小學 童之呼吸道症狀與健康調查問卷，另一為居民之呼吸道症狀與健康調查 問卷，兩版本內容之差異僅在於描述問題之語氣，並將部分不適合用之 問題刪除，例如嚼檳榔、飲酒習慣等等。此問卷之擬定主要參考美國胸 腔醫學會1978 年之胸腔健康問卷、衛生署國民健康局研擬之調查民眾健 康及求醫資料問卷、以及其他國內外相關文獻著作彙整改編而成，如附 件一。主要分為以下部分（以居民健康調查問卷說明）：
（1）個人基本資料－包括年齡、性別、教育程度、婚姻狀況等。
（2）個人健康行為及生活習慣－包括吸菸習慣、喝酒習慣、嚼檳 榔習慣、戶外活動之頻率及型態，以及室內、外活動時間之調查。
（3）飲食情況調查－爲調整生物偵測之干擾，調查近期食用燒烤 類食物之情形。
（4）自覺症狀及既往病歷－利用美國胸腔學會（ATS）1978 年之
胸腔健康問卷，調查受訪者之呼吸道症狀如：咳嗽、咳痰、喘鳴、呼吸 短促、感冒及胸部疾病，以及過去病史與就醫情況。呼吸道症狀嚴重度 並參考該份問卷之分級標準，第0 級代表正常，1-5 級為異常，級數越高 症狀越嚴重。
（5）居家環境調查－包括房屋及居住型態，如坪數、居住時間、
房屋型式、家中是否舖設地毯、是否使用空氣清靜設備、最常使用的通 風方式等；並調查居家室內污染源，如吸菸情形、飼養寵物、使用蚊香 習慣、炊具型式、潮濕狀況等。
2. 問卷專家效度審查：將研擬完成之呼吸道症狀與健康調查問卷 交予與相關領域專家學者－中國醫藥大學附設醫院家庭醫學科主任劉秋 松醫師、中國醫藥大學環境醫學研究所粱文敏副教授，以及中國醫藥大 學職業安全與衛生學系張大元助理教授進行效度審查。
審查意見包括：在健康行為方面，應將喝酒習慣與嚼檳榔習慣給 予明確之定義，以利受訪者作答；在居家環境調查方面，居住通風方法 應給予更多選項或改為複選作答，以確保選項包含受訪者之答案；以及 其他少部份不適用之題目刪除或修改，使此份問卷更具效力。
3. 問卷再測信度：完成專家效度審查，並依其建議修改問卷後，
予十位不同年齡之受測者測驗該份問卷二次，時間間隔為十天，測驗該 份問卷之再測信度。
（二）呼吸道症狀及健康調查
1. 學童問卷調查：選定三所中科附近之國民小學與二所位於新社 鄉，作為對照組的國民小學後，發出公文請示進行本研究之問卷調查時 間，並由經過訓練之問卷訪員，二人為一組，負責協助並帶領一個班級 之問卷填寫，問卷完成者贈予紀念品以玆感謝。
2. 居民問卷調查：所有社區進行問卷訪視前均事先與管理委員溝 通，並確實宣傳，以利訪視進行。國安社區甲、乙區係配合社區召開住 戶大會，全員動員時，進行肺部健康調查及肺功能量測；秀山村則透過 定期舉行之大型老人會聚會活動，由經訓練之訪視員進行肺部健康調查 及肺功能量測；鄉林社區由於住戶活動少，且居住人口較少，雖經宣傳 但受測人數仍不多，因其位置鄰近國安社區乙區，故將該區資料合併入 國安乙區中。
二、肺功能計及肺功能檢測
肺功能的量測是以攜帶式的Fukuda 型 HI-501 肺功能機(Microspiro HI-501;Chest Corp; Tokyo, Japan)進行。紀錄的參數包括：
（一）用力呼氣肺活量（Forced vital capacity, FVC）：指受試者盡 力吸氣到最飽後快速在一口氣吐完的總吐氣量，其正常值受年齡、身高、
性別、人種、體重及身體表面積等因素影響。此肺活量的大小由肺臟的
有下降的現象。
（二）用力一秒吐氣量（Forced Expiratory Volume in 1 Second, FEV1）：指在盡力吸氣後再以快速吐完氣所需時間中之第一秒內所吐出的 氣體量，亦即FVC 中第一秒的氣體量。健康的年輕成人可以在 0.5 秒內 吐出50% ~ 60%的 FVC，1 秒內吐出 75% ~ 85%的 FVC，2 秒內吐出 94%，
3 秒內吐出 97%。此數值在阻塞型或侷限型肺疾病也會有顯著性下降。
（三）一秒率（FEV1/FVC or FEV1%）：這是一般鑑別阻塞型或侷 限型肺疾病的最好參數。在阻塞型肺疾病因FEV1值下降但 FVC 值通常 變化較少，所以此項比值會明顯下降。但在限制型肺疾病FEV1及 FVC 兩者數值都會下降，所以此項比值仍會在正常範圍內。
（四）將用力吐氣曲線隨時間經過分成四等分（25%、50%、75%、
100%），紀錄前三等分點的吐氣流速（FEF 25%、FEF 50%、FEF 75%）；
這三段的流速，無論受試者是否用力吐氣，其流速都一樣。這一段期間 吐出的氣是來自小支氣管的氣，如阻塞性肺疾病開始出現病變時常會發 生在小支氣管，所以當FEV1及FEV1% 還在正常範圍內時，此這三個值 就會有異常現象，因此可作為小支氣管病變的早期指標。
肺功能計（HI-501）使用前以 1 升的注射器做校正。受測者量測 前由技術員做解說及親身示範。肺功能的異常是以FVC 及 FEV1/FVC
（FEV1%）來分類，若 FVC 小於預估值的 80%，FEV1%大於預估值的
70%，歸類為限制型通氣障礙。FVC 大於預估值的 80%，FEV1%小於預 估值的70%，歸類為阻塞型通氣障礙。FVC 小於預估值的 80%，FEV1%
小於預估值的70%，則歸類於混合型通氣障礙。此研究的 FVC 實測值也 與國內外其他作者的預期值做比較。
三、室內空氣採樣之工具及執行
（一）儀器與藥品 1. 儀器與器皿
QCM 衝擊器：California Measurements, Inc. California, USA
PEM：SKC ，2.5μm，10L/m，761-203A；10μm，10L/m，761-200B
静音幫浦：10 LPM
紅外線流量校正器：Gilian Instrument Corp USA
恆溫乾燥箱：LINDBERG/BLUE
微量天秤：AND HR-200
濾膜：鐵氟龍濾膜，Tefol TM，37mm ，1.0μm
感應耦合電漿直譜儀：ICP-MS，Perkin Elmer，ELAN DRCⅡ
純水製造機：MILLIPORE Milli-Q Plus
加熱板：Corning PC-620
超音波震盪器：BRANSON 3210
定量吸管：BRAND Transferpette 100 ml
燒杯：BRAND 25ml 2. 藥品試劑
正己烷：n-Hexan，GR，Merck
礦物油：Dow Corning high-uacu μm grease
丙酮：Acetone，GR，Merck
二氯甲烷：Dichloromethane， GR，Merck
硝酸：Nitric acid，GR，Merck
標準品：23 elements in 1 mol/l nitric acid，MERCK，
ICP multi-element standard solution IV
（二）採樣設備與採樣程序 1. 採樣設備
（1）直讀式空氣微粒分析儀－石英晶體微平衡衝擊器(Quartz crystal Microbalance (QCM) cascade impactor, California Measurements, Inc.
USA)，型號 PC-2，每戶皆放置於客廳，以流量 0.24 lpm，調查二十四小 時室內空氣中粒徑0.05μm ~ 25μm 之懸浮微粒的即時濃度。
QCM 衝擊器是即時測量懸浮微粒於空氣中微粒質量濃度與分 佈，且包括十階衝擊器與資料處理器的採樣器。每一階噴嘴直徑不同可 分離0.05μm ~ 25μm 不同大小的微粒。在每一階有一對敏捷的石英片為
感測器，一片為偵測石英片、一片為參考石英片，利用震盪電流反應石 英片感測頻率；空氣中懸浮微粒由蠕動幫浦以流量0.24lpm 從衝擊器底部 吸入，吸入之空氣加速經過不同階之噴嘴，粒子撞擊塗有矽油的偵測石 英片，該石英片因重量增加振動頻率減少，而參考石英片振動頻率不變，
二個石英片產生共振頻率差，由振動頻率轉換質量濃度，經過資料處理 器運算可立即得到總懸浮微粒濃度及不同粒徑分佈情形。
（2）個人式環境氣膠採樣器(Personal Environmental Monitor (PEM) ,SKC)，依其型號可將採集粒徑分為 PM2.5和PM10，每戶皆於客廳
放置PM2.5及 PM10之PEM 採樣器，廚房則放置 PM2.5採樣器，以流量 10 lpm 與鐵弗龍濾紙進行二十四小時之空氣採樣。並將採集完成之濾紙進行 秤重及金屬分析。
PEM 是利用濾紙收集微粒的單階慣性衝擊器，利用慣性衝擊力將 大於截取直徑(2.5μm 或 10μm 之氣動直徑)的微粒經由噴嘴加速產生之 慣性作用，會穿過流線，撞擊在衝擊板上；而小於截取直徑之微粒則隨 著流線可被收集在濾紙上。
圖二、個人環境採樣器（PEM）分解圖
2. 空氣採樣程序
徵求五戶位於不同樓層且家中吸菸情況不同之住戶同意後，進行 室內空氣懸浮微粒採樣，程序如下：
（1）QCM 衝擊器採樣 採樣前檢查
↓檢查空氣過濾器與流量計是否確實連接完成
↓檢查十階訊號連接器是否確實連接完成
↓檢查採樣閥於standby 位置之操作
↓檢查37-pin 訊號連接器與控制器是否確實連接
↓檢查儀器電源是否插入110v 交流電源座
↓檢查浮子流量計之流量為0.24 l/m
↓檢查蠕動泵與流量計之控制閥管路是否確實連接
↓衝擊器底部第十階與流量計之控制閥管路是否確實連接 每次採樣前的保養及校正程序
↓將污染的石英片以正己烷清洗，除去其沾附之顆粒及油脂
↓將石英片塗敷礦物油脂
↓以皂泡計校正流量
↓檢查每一階頻率差值介於2 ~ 4 KHz 之間 採樣操作程序
↓採樣閥於close 位置
↓檢查每一階由上到下順序是否為1~10 階
↓開關位置設定：counter－signal，display－freq，mode－time，stage－1，
freq input－initial， sample time－000，valve－close，pump－on
↓打開控制電源和蠕動泵
↓暖機十五分鐘，使石英片穩定
↓開始採樣，將採樣閥開啟，並按下count 鈕
↓採樣結束，將採樣閥關閉，轉到水平位置
↓關閉蠕動泵及電源
（2）PEM 採樣程序
↓將鐵氟龍濾膜放置恆溫乾燥箱經24 小時溫溼度校正
↓電子天秤秤重三次取其平均值並紀錄後置於濾紙匣於恆溫乾燥箱保存
↓將衝擊板塗敷矽油並裝置濾紙
↓採樣前以完整之採樣裝置利用紅外線流量校正器進行流量校正
↓進行空氣微粒採樣
↓採樣後以完整之採樣裝置利用紅外線流量校正器進行流量校正
↓將濾膜放置恆溫乾燥箱經24 小時溫溼度校正
↓電子天秤秤重三次取其平均值並紀錄後置於濾紙匣於恆溫乾燥箱保存 3. ICP-MS 金屬成分分析
本研究利用鐵氟龍濾紙採集室內空氣懸浮微粒，因鐵氟龍濾紙無 法完全溶於硝酸中，因此分析時將各金屬分析濃度將扣除空白濾紙分析
本研究利用鐵氟龍濾紙採集室內空氣懸浮微粒，因鐵氟龍濾紙無 法完全溶於硝酸中，因此分析時將各金屬分析濃度將扣除空白濾紙分析