第三章 研究方法
第四節 資料收集
3.4.1 暴露艙實驗流程
本階段實驗之實驗場所為中國醫藥大學職業安全與衛生學系人工氣
候環境暴露艙。暴露艙實驗中所採取的環境溫濕度與風速組合已於3.3.3 敘述。本階段實驗目的在於建立受測者於在無自然紫外光曝曬及配戴袖 套之情況下，各生理指標(包含 SCBF、TEWL、E-index、M-index、皮膚 溼度、皮膚溫度)隨環境溫度、相對濕度、及風速產生之變化，以評估：
1)以上生理指標於皮膚表面以日光遮蔽物(袖套)覆蓋時對其他熱環境物 理因子改變產生之反應；2)上述生理反應與熱環境因子變異量間之劑量–
反應關係；及 3)上述指標因應熱環境改變所產生變化時之反應–時程關 係。實驗過程中除量測受試者皮膚生理指標及調查主觀熱感知外，同時 收錄室內環境內之乾球溫度、黑球溫度、相對濕度、及風速，並利用以 上述值計算絕對溼度、濕球溫度、以及 WBGT 值。此外，本階段實驗受 測者於受測期間須遵守之衣著量及皮膚防護裝置規定包括：1)受測時服 裝為短袖上衣及長褲；2)實驗組受試者加穿過肘棉質手套；3)實驗受試者 於實驗進行期平時不可施用乳液、化妝、及藥用等保養產品。
圖3-3 所示為暴露艙實驗之流程與皮膚生理指標測量方法。圖 3-4 為 受測者參與暴露艙實驗之狀況。受測者於測量前先進入暴露艙維持靜止 狀態30 分鐘，以適應暴露艙內之熱環境，並確定皮膚處於乾燥狀態。本 實驗進行皮膚生理指標測量(包含 SCBF、TEWL、皮膚溫度、皮膚溼度)。
俟適應期結束後，分別於受測者前臂外側距腕關節約 10 cm 處與上臂內 側距肘關節約15 cm 處(如圖 3-5 所示)依序測量 SCBF、TEWL(及皮膚溫
受試人員(14 女)
¾ 進入暴露艙預設溫溼度組合 溫度：22、25、28、31、34oC；
相對溼度：45、60、75%
維持靜止狀態 30 分鐘 後填寫熱舒適問卷
依序量測SCBF、TEWL、skin temperature、skin moisture
圖3-3 暴露艙實驗之實驗流程與皮膚微血流變化量(skin capillary blood flow, SCBF)、經皮水分散失量(transepidermal water loss, TEWL)、
皮膚溫度(skin temperature)、皮膚溼度(skin moisture)、人體熱感 知之測量調查程序
(a) (a)
(b) (b)
(c) (c)
圖3-4 暴露艙實驗進行流程：(a)受試者適應暴露艙環境熱環境；(b)受試 者量測SCBF 與 TEWL；(c)受試者量測 skin moisture
B A B A
圖3-5 本研究實驗中受測者所測量之皮膚部位。A 點位於前臂外側，為 日光皮膚曝曬點；B 點位於上臂內側衣袖遮蓋處，為無日光曝曬 之皮膚對照點
度)、皮膚溼度。TEWL 與皮膚溫度之量測方式為將 probe 置於皮膚表面 120 秒並收取數據(量化分析時取後 30 秒之平均值作為代表)。SBFC 之量 測將probe 置於皮膚表面 120 秒並收取數據(量化分析時取後 90 秒之平均 值作為代表)，skin moisture 收取 4 次測量值，每次 10 秒，取其 4 次平均 值作為代表。此外，實驗中以問卷方式收取受試者於人工氣候暴露艙內 對各溫濕度及風速之主觀感受。問卷調查將於每次暴露艙實驗中當受試 者適應期結束、進行系列皮膚生理指標測量前執行，以嘗試比較測量期 間生理值之變化與受試者主觀熱感受之異同。
3.4.2 戶外日光曝曬實驗流程
本階段研究旨在模擬戶外活動情形(受測者穿著短袖衣物、配戴防曬 袖套並維持靜態活動)下，各生理指標(SCBF、TEWL、E-index、M-index、
皮膚溼度、皮膚溫度、及耳溫)隨環境溫度、相對濕度及環境風速產生之 變化，以了解：1)以上生理指標於皮膚表面以日光遮蔽物(袖套)覆蓋時反 應短期與累積性日光紫外線暴露生成健康效應之有效性；2)建立上述指標 與自然紫外光曝曬強度之量化或半量化劑量–反應關係；及 3)建立上述指 標因應自然紫外光曝曬產生變化間之時程–反應關係。
本階段受測者須遵守衣著量及皮膚防護裝置之規定包括：1)受測時服 裝為短袖衣物及長褲；2)實驗組受試者加穿過肘棉質手套；4)受試者於實
驗進行期不可施用乳液、化妝、及藥用等保養產品；5)受試者於戶外自然 日光曝曬期間不得使用其他防曬設備(如：陽傘、帽子、外套)。本階段受 測者所使用防曬袖套與暴露艙階段所使用之防曬袖套一致。為有效評估 日光紫外線暴露可產生之累積性效應，受試者於實驗期間須逐日填報每 日戶外活動紀錄表。實驗進行同時收錄該室外環境內之乾球溫度、黑球 溫度、相對濕度、及風速；並利用以上述值計算絕對溼度、濕球溫度、
以及WBGT 值。
圖3-6 所示為戶外日光曝曬實驗之流程與皮膚生理指標測量方法。本 階段實驗共進行戶外量測16 次，自 99 年 7 月開始至 99 年 10 月共為期 4 個月，觀察受試者於長期時間後皮膚生理指標變化。實驗場所為中國醫 藥大學立夫教學大樓戶外中庭無日光曝曬陰涼處(戶外陰涼處)及相同中 庭區域內可受陽光照射處(自然日光紫外線曝曬處(見圖 3-7)。在本階段實 驗正式開始前，全體參與人員於16 樓職業安全與衛生學系皮膚暴露實驗 室進行生理指標量測以建立個單次戶外測量值之比較基值。於各單次實 驗中，受試者首先於立夫教學大樓戶外中庭無日光曝曬陰涼處(戶外陰涼 處)靜坐 20 分鐘，而後進行皮膚生理指標測量。生理指標測量時須確定皮 膚處於乾燥狀態。熱舒適問卷調查於生理指標量測前填寫。生理指標測 量時須確定皮膚處於乾燥狀態。待戶外陰涼處測量完畢後，受測者前往 相同中庭區域內可受陽光照射處(自然日光紫外線曝曬處)進行靜態活動
受試人員(14 女)
圖3-6 戶外日光曝曬實驗之實驗流程與皮膚微血流變化量(skin capillary blood flow, SCBF)、經皮水分散失量(transepidermal water loss, TEWL)、皮膚溫度(skin temperature)、皮膚溼度(skin moisture)、
人體熱感知之測量調查程序
受試人員於無日光曝曬陰涼處(立夫教 學大樓戶外中庭)靜態活動 20 分鐘
受試人員移至自然日光紫外線曝曬處(相同中 庭區域內可受陽光照射處)靜態活動 10 分鐘
填寫熱舒適問卷並依序量測 SCBF、TEWL、skin temperature、
skin moisture、M-index、E-index
受試人員再移回無日光曝曬陰涼處(立 夫教學大樓戶外中庭)靜態活動 20 分鐘
填寫熱舒適問卷並依序量測 SCBF、TEWL、skin temperature、
skin moisture、M-index、E-index
填寫熱舒適問卷並依序量測SCBF、TEWL、skin temperature、
skin moisture、M-index、E-index
(a) (a)
(b)
自然日光曝曬處
(b)
自然日光曝曬處
(c) (c)
圖3-7 戶外日光曝曬實驗進行狀況：(a)戶外無日光曝曬陰涼處；(b)自然 日光紫外線曝曬處；(c)受試者適應戶外環境實況(左為實驗組受 試者，右為控制組受試者)
10 分鐘，之後進行皮膚生理指標測量。參與人員進行皮膚生理指標測量 前亦須填寫熱舒適問卷。俟日光曝曬處實驗結束後，受測者再度回到無 日光曝曬之戶外陰涼處並靜坐20 分鐘，而後進行皮膚生理指標測量與熱 舒適問卷調查。皮膚生理指標測量方面：SCBF、TEWL(及皮膚溫度)、
皮膚溼度、E-index 及 M-index 值於受測人員前臂外側距腕關節約 10 cm 處與上臂內側距肘關節約15 cm 處依序測量。SCBF 測量時將 probe 置於 皮膚表面120 秒並收取數據(量化分析時取後 30 秒之平均值作為代表)。
TEWL 與皮膚溫度之測量時將 probe 置於皮膚表面 120 秒並收取數據(量 化分析時取後90 秒之平均值作為代表)；skin moisture 收取 4 次測量值，
每次10 秒，取其 4 次平均值作為代表；E-index 及 M-index 則收取連續 10 次(每秒一次)之測量值，取其 10 次平均值作為代表。在日光直接照射 處進行測量時，實驗步驟與戶外陰涼處之步驟相同。每次進行戶外日光 曝曬實驗時，亦以問卷方式收取受試者對於自然物理環境之主觀感受。
問卷調查分三次進行，第一次為受測人員於戶外陰涼處靜坐20 分鐘後進 行填寫，第二次為於自然日光照射處接受日光曝曬10 分鐘後填寫，第三 次則為受試者結束日光曝曬後回至戶外陰涼處靜坐20 分鐘後進行填寫。
此外，執行戶外日光曝曬實驗時，亦以CENTER 314 數位溫濕度表 收錄戶外環境內之乾球溫度、黑球溫度、及相對濕度，並利用Model 8386 VELOCICALC® Plus Air Velocity Meter 收錄環境風速，爾後利用以上數值
與相對濕度表(psychrometric chart)(62)推估自然濕球溫度，並計算 WBGT。
為與戶外活動紀錄表對照日光紫外線之強度，本研究透過與中央氣象局 大氣物理科合作，收集台灣中部地區99 年夏季(7 至 10 月)每日即時紫外 線輻射量資料(UVI) (64)。中央氣象局之資料來源為其台中氣象站(位於台 中公園內，東經 24.08 度；北緯 120.40 度)所監測之每小時整點 UVB 輻 射值(100J/m2/hr)。99 年 7 月至 10 月之逐日、逐時 UVI 即時測報值收錄 於附錄E。
3.4.3 日光紫外線指數與累積輻射計量之計算
為有效評估長期接受紫外線曝曬可能對生理指標產生之累積性效 應，本研究透過以下公式計算紫外光累積輻射劑量(irradiance)：
∑ ⋅
=
Current MeasureMeasure 1st
Hourly
UV
(UVI Weight of Exposure)
Irradiance
( Eq. 3-1)Eq. 3-1中UVIHourly為自戶外日光實驗開始至累積曝曬計算時間點間，中央 氣象局台中地區每日上午7時至下午6時間紫外光即時監測之每小時平均 值(每日共有11平均值，分別為上午7-8時、上午8-9時、上午9-10時、上午 10-11時、上午11至正午12時、正午12時至下午1時、下午1-2時、下午2-3 時、下午3-4時、下午4-5時、下午5-6時之即時監測值之平均數值)。平均 值之定義為監測時段起始時間與結束時間點紫外光監測值之平均，如上
午7-8時間之平均值為7時正與8時正之即時監測值之平均數值。Weight of Exposure為每日每小時間受測人員實際曝曬時間(依受測人員所提供之
「戶外活動紀錄表」決定)加權指數，為0, 1, 2, 3, 4, 5，分別代表曝曬時間 為低於10分鐘、10-20分鐘、20-30分鐘、30-40分鐘、40-50分鐘、50-60 分鐘。所以IrradianceUV (100 J/m2/hr)為每次進行戶外實驗時，各受試者自 第一次測量日上午7時起，迄該測量日之間的紫外光累積輻射劑量。
第五節 資料統計與分析
3.5.1 暴露艙實驗結果統計分析
本階段所收集之前臂外側皮膚生理指標數據依據實驗組別(實驗組、
控制組)分類進行統計分析。此外利用皮膚生理指標之平均值與標準差對 應環境溫度、環境相對濕度變化之線性分佈作圖，探討不同環境物理因 子變化對皮膚生理指標之影響程度與幅度。由於暴露艙實驗所量測之皮 膚生理指標等數據呈現常態分布，因此暴露艙實驗所得之數據以有母數
控制組)分類進行統計分析。此外利用皮膚生理指標之平均值與標準差對 應環境溫度、環境相對濕度變化之線性分佈作圖，探討不同環境物理因 子變化對皮膚生理指標之影響程度與幅度。由於暴露艙實驗所量測之皮 膚生理指標等數據呈現常態分布，因此暴露艙實驗所得之數據以有母數