第一節 自然日光照射實驗之研究設計
本研究旨在建立受測人員在正常戶外活動時接受自然陽光曝曬狀況下，皮膚生理 指標(TEWL、皮膚溫度、皮膚濕度、E-index、M-index)與個人主觀熱感知(TSV)所產 生之變化，以瞭解：1) 以上生理指標是否可有效反應短期與長期日光紫外線暴露可 能生成之健康效應，以及上述之暴露(劑量)-反應關係是否受自然環境溫濕度變化之影 響；2) 當上述指標可有效反應紫外光曝曬時，指標反應值與自然紫外光強度間是否 存有可量化或半量化之關係；及3) 人體熱舒適受自然環境物理力，包含環境溫濕度 與自然日光照射之影響，以及主觀熱舒適認知與皮膚生理變化間之可能關係。自然日 光照射實驗共為期6 週，每週實測 2 次，共計測量 12 次，實驗時間為早上 10 點至 11 點。第四節中將詳述此階段之實驗內容、步驟與資料收集方法。
第二節 研究對象
自然日光照射實驗之研究對象，共6 男 6 女。所有受試人員於實驗進行前皆已填 妥並繳交「個人基本資料」，內容包括：基本資料(性別、年齡、身高與體重)、戶外 活動狀況、個人皮膚生理狀況與夏季衣著量。為使受試人員清楚瞭解本實驗設計，因 此於實驗進行前亦提供每位受試人員受試人員指引說明，並由工作人員詳細解說，內 容包含：服裝穿著規定、實驗日期、實驗地點、實驗流程與注意事項、以及所量測之 指標。受試人員於瞭解本研究之實驗設計、進程、與步驟，並確認參與意願後，簽屬 受試人員同意書，方得參與實驗。受測人員之基本資料分析結果如下：
受試人員包含6 男 6 女。全體受試人員平均年齡為 22.9 ± 1.6 歲；男性為 22.8 ± 1.7 歲，女性23.0 ± 1.7 歲。全體平均身高為 166.7 ± 8.0 公分；男性為 172.7 ± 4.1 公分，
女性160.7 ± 6.2 公分。體重部份：全體平均值為 61.6 ± 13.8 公斤；男性平均為 73.4 ± 11.9 公斤，女性 51.4 ± 3.3 公斤。BMI 方面，男性平均 BMI 為 24.3 ± 3.5 kg/m2，女性 略低於男性，BMI 為 20.1 ± 1.7 kg/m2，全體人員平均BMI 為 22.0 ± 3.3 kg/m2。
個人基本資料亦針對各受試人員過去 6 個月內是否自覺具異常皮膚生理狀況進 行初步調查，以瞭解各受試人員在正常狀況下是否可參與實驗，以及其皮膚狀況對實 驗設計是否構成干擾因子。每位受試人員在填寫問卷時依個人皮膚狀態之發生異常頻 率作自我評估，區分為：沒有(0%)、偶爾(1-25%)、普通(26-50%)、經常(51-75%)、持 續(76%-100%)。參與本研究之受測人員，不論男性或女性均自覺個人皮膚生理狀況 屬於健康，唯有一女性受試人員自覺皮膚經常處於乾澀情況。但該受測者之 TEWL 與皮膚濕度數值與其他受測者並無明顯區別，故繼續參與本實驗。研究中為有效評估 日光紫外線暴露可產生之累積性效應，受試人員於本實驗進行中亦逐日填報「戶外活 動紀錄表」。研究人員於每週週一發放紀錄表，受試人員於次週週一繳回。
第三節 研究儀器設備與工具
本研究測量 TEWL、皮膚溫度與皮膚濕度之儀器為 Cortex® DermaLab System (Cortex Technology, Hadsund, Denmark)；其中 TEWL 利用 Cortex® DermaLab TEWL probe 測量，皮膚溫濕度利用 Cortex® DermaLab flat-head moisture probe 測量。E-index 與M-index 之測量儀器為 Cortex® ＤSM II Colormeter (Cortex Technology, Hadsund, Denmark)。
實驗中同時以 CENTER 314 數位溫濕度表(CENTER 314 Temperature/Humidity Datalogger, Center Technology Corp., Taipei, Taiwan)收錄環境暴露艙內與戶外日光照 射實驗地點之乾球溫度(dry bulb temperature)、相對濕度(relative humidity)、及黑球溫 度(globe temperature)，並利用相對濕度表(psychrometric chart)(24)將以上數值換算為自 然濕球溫度(natural wet bulb temperature)，並計算其 WBGT 值。
本研究使用之熱舒適問卷為以ASHRAE Standard 55(23)標準問卷為基礎所發展之 中文問卷。問卷調查於每次暴露艙量測實驗與自然日光照射實驗進行系列生理指標測 量前、後各進行一次，以嘗試比較測量期間生理值之變化與主觀熱感受之異同。
第四節 資料收集
4.4.1 自然日光照射實驗流程
本階段實驗期間受測人員所應遵守之衣著量及皮膚防護措施使用原則為：1) 受 測時服裝為短袖T-shirt；受試者可選擇穿著短褲或長褲，但在實驗期間穿著須一致；
2) 完全避免左上臂直接遭受陽光照射；3) 左前臂外側測量處不得施用防曬、乳液、
化妝、及藥用等產品。
自然日光照實驗進行之地點為中國醫藥大學立夫教學大樓中庭草皮區附近可受 陽光照射處，共計測量 12 次，每週實測 2 次(原則上為週二與週五)；每次實驗於上 午 10 至 11 時間進行。實驗時受測者於指定地點(戶外)進行靜態活動 10 分鐘。受測 人員進行照光活動時，實驗亦同時收錄戶外環境之乾球溫度、相對濕度、及黑球溫度；
以上數值並轉換成為WBGT 值。
圖4-1 所示為自然日光照射實驗之流程與皮膚生理指標量測方法。受測人員於活 動後移動至中國醫藥大學校園陰涼處，待手臂皮膚乾燥後，進行皮膚濕度測量。皮膚 溼度於受測人員前臂外測距腕關節約10 cm 處與上臂內側距肘關節約 15 cm 處測量；
每次量測收取4 次測量值，每次 10 秒。隨後受測人員應立即返回中國醫藥大學立夫 教學大樓16 樓職安系環境暴露艙內，於預設環境溫濕度(溫度 28oC；相對濕度 70%) 下維持靜止狀態20-30 分鐘，以適應暴露艙內之環境，並確定皮膚處於乾燥狀態。俟 適應期結束後，分別於受測人員前臂外測距腕關節約10 cm 處與上臂內側距肘關節約 15 cm 處依序測量皮膚之 TEWL (及皮膚溫度)、E-index 及 M-index 值。TWEL 與皮膚 溫度共量測90 秒；E-index 及 M-index 則收取連續 10 次(每秒一次)之測量值。另外，
每次進行戶外實驗時，同時進行熱舒適問卷調查兩次。第一次為受測者於戶外照光活 之相關性，並透過線性迴歸方程式(linear regression equation)量化推導人體皮膚因短、
長期紫外線曝曬後產生之生理變化。全體、男性與女性之上臂內側與前臂外側皮膚生 理指標測量值另以表列方式呈現，並使用學生氏 t 檢定(student's t test)分析不同測量日 量測所得之男女生理指標值是否達統計顯著差異。以上散佈圖同時進行關聯性分析 (correlation analysis)：以皮爾森積差相關係數(Preason product-moment correlation coefficient, r)呈現皮膚生理指標變化與長短期日光紫外線曝曬間之相關性，並檢定相 關係數之線性強弱；2) 線性分析：透過線性迴歸探討皮膚生理指標與長短期日光紫 外線曝曬間或生理指標間之可能線性關係，以判定係數(coefficient of determination, R2) 表示。
為探討日光照射對於主觀熱感受之影響，如前述，受測者於日光照射實驗過程中 分別於戶外日照處與陰涼處各填寫一次熱舒適主觀問卷，以問卷調查熱感知投票值 (Thermal Sensation Vote, TSV)。全體人員、男性與女性兩次問卷之主觀熱舒適感(TSV 值)間之差異(∆TSV)則對應該日 UVI 值進行比較。TSV 與皮膚生理指標之相關性以受 測人員於戶外陰涼處所調查得之 TSV 對應第一次皮膚濕度量測值作散佈圖，並依性 別與皮膚部位分類，以探討主觀感知與客觀生理指標間之差異。全體、男性、女性 TSV 對應上臂內側與前臂外側皮膚濕度散佈同時進行關聯性分析以及線性迴歸探討 主觀熱感知與皮膚濕度間之相關性。
日光照射實驗收集之數據並以多項式複迴歸分析方法(multiple regression analysis) 檢驗環境溫度、環境相對濕度、日光輻射(含短期與累積性輻射)、及性別等因子對於 各 皮 膚 生 理 指 標 之 綜 合 影 響 及 其 影 響 程 度 。 分 析 結 果 以 多 項 式 複 迴 歸 方 程 式 (polynomial multiple liner regression equations) 、 偏 迴 歸 係 數 (partial-regression coefficient)、複相關係數(multiple correlation coefficient)、複判定係數(coefficient of multiple determination)、調整複判定係數(adjusted coefficient of multiple determination) 與相關統計檢定表示。研究分析另以共線性診斷(collinearity diagonostics)檢驗多項式 複迴歸方程式是否具有多元共線性(multi-collinearity)，亦即各影響皮膚生理變化之變 項是否具顯著相關性。若變數間之變異數膨脹因子(variance inflation factor, VIF)大於 10，則該組變數間為顯著相關，於複迴歸方程式中退化(degressed)為單一變項。複迴 歸方程式進一步透過標準化複迴歸方程式(standardized multiple regression equations) 之建立，評估在去除各變項單位因素(亦即因環境因子測量單位不同所形成測量值間 及其反應在方程式偏迴歸係數間之差異)後，環境物理因子對於皮膚生理指標的實際 影響程度。日光照射實驗數據除以複迴歸方程式與標準化複迴歸方程式呈現外，亦以 逐步迴歸法檢驗複迴歸方程式中各環境因子變項與生理指標之相關性，透過移除關聯 性低之變數，增加線性迴歸之預測性。