第一節 研究對象
台灣地區目前有在進行血中鉛測定並且使用感應耦合電漿質譜 儀(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)分析的實 驗室有以下醫藥學術單位分別為中國醫藥大學環境醫學研究所與台 灣大學職業性微量金屬研究實驗室以及經過行政院勞委會分析能力 比試合格的嘉義長庚紀念醫院臨床病理科。
本研究蒐集中國醫藥大學環境醫學研究所與台灣大學職業性微 量 金 屬 研 究 實 驗 室 近 年 來 分 析 血 中 重 金 屬 的 資 料 , 蒐 集 期 間 為 2005~2007 年,經由上述二個單位分析血中重金屬濃度的對象中,挑 選 423 位 20~29 歲健康的年輕成人為研究對象,其中有 181 位男性 (42.8 %),242 位女性(57.2 %),平均年齡 24.9 歲、標準差 2.6 歲。依 地區別以及年齡而言,中區20~24 歲的男性有 125 位而女性有 49 位,
25~29 歲的男性有 37 位而女性有 32 位;北區 20~24 歲的男性有 2 位 而女性有50 位,25~29 歲的男性有 17 位而女性有 111 位。
第二節 研究工具
ㄧ、重金屬分析:ICP-MS 的特性
在元素分析的領域裏,一般常使用的方法:原子放射光譜法 (Atomic Emission Spectroscopy , AES) 、 原 子 吸 收 光 譜 法 (Atomic Absorption Spectroscopy,AAS)、石墨爐原子吸收光譜法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy,GFAAS)、感應耦合電漿原 子 放 射 光 譜 法 (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy,ICP-AES)及感應耦合電漿質譜法(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)等。
在台灣元素分析大多使用石墨爐式原子吸收光譜法以及感應耦 合電漿質譜法,在比較石墨爐式原子吸收光譜法與感應耦合電漿質譜 法的研究指出感應耦合電漿質譜法會比石墨爐式原子吸收光譜法有 較多的優點:1.準確性較高 2.簡單且快速省時,花費時間只需石墨爐 式原子吸收光譜法的十分之一 3.偵測極限較低 4.可以同時偵測多個 元素(Zhang et al., 1997),且感應耦合電漿質譜法是一種分析能力相當 強的元素和同位素分析技術,它結合了ICP 將樣品原子化和游離化的 絕佳特性,與質譜儀的高靈敏度和分析同位素比的能力,ICP 有相當 高的游離效率,但卻不會過度激烈的游離,因此只有少數離子會產生 二次游離,這個特性使它成為無機質譜儀相當理想的離子源。
Houk 等學者於 1980 年發表首篇以 ICP 作為質譜儀離子源的文 章,自該篇文章發表後十幾年間,這個技術即迅速地成長。會有如此 成長的原因,主要是ICP-MS 有幾個引人矚目的特性:
(1) ICP-MS 所使用的質譜偵測法具有絕佳的靈敏度,因而可以得到 相當低的偵測極限,分析複雜的真實樣品時,大部分的元素都可以得 到低於0.1 ng/mL 的偵測極限,某些元素甚至可以得到 0.01 ng/mL 的 偵測極限,特別是較重的元素(如稀土元素)。
(2) ICP-MS 可以迅速地由溶液樣品中測得同位素比,此項功能促進 了穩定同位素追蹤研究和利用同位素稀釋法(Isotope Dilution)作為元 素分析的迅速發展。
(3) ICP-MS 的背景質譜非常簡單,由分析物元素所得到的質譜圖也相 當簡單(主要是元素的一價離子),而由其它物質造成的重疊干擾可以 很容易的預測。
(4) ICP-MS 具有一般分析儀器所共有的優點,如對多元素而言,可由 單一操作狀況得到最佳的分析結果;有相當大的線性範圍(4-5 個級 數)、輕微的元素間化學性干擾、分析快速及不錯的精確度和穩定性 等。
第三節 資料的蒐集和統計分析
本研究除了欲描述研究對象的血中重金屬濃度之分佈情形外,為 了探討人口學變項以及身高與血中重金屬濃度的關係,也蒐集了人口 學變項如性別、年齡等資料。由於研究對象來自不同地區,在分析的 過程中也會考慮地區別的因素。
本研究使用SAS 9.1 等統計軟體進行資料處理與分析,主要統計 方式有描述性統計以及推論性統計,包括平均值、標準差、t 檢定、
皮爾森積差相關、線性廻歸分析以及ROC Curve (Receiver Operating Characteristic Curve)來探討血中鉛與其他重金屬的分佈狀況,由於血 中重金屬的濃度皆為偏態分佈,所以血中重金屬濃度皆經過自然對數 轉換後再加以進行統計檢定的分析。
1. 平均值、標準差以及百分比:分別以性別、地區別描述其人數分 佈、百分比,並且描述年齡與血中重金屬之幾何平均值、標準差 及範圍。
2. t 檢定:針對不同重金屬分別以性別以及地區別,分析二組人口血 中重金屬及身高是否有差異。
3. 皮爾森積差相關:分析重金屬與年齡及身高的相關性。
4. 複廻歸分析:針對不同重金屬濃度為依變項與性別及年齡之線性
性別、居住地以探討血鉛與身高的關係。
5. 複邏輯斯廻歸:分別以血鉛值 1~8 μg /dL 為切點當作依變項,以 年齡、性別、居住地作為分辨血鉛高低的預測因子,並且以 ROC curve 作為此模式分辨能力指標。