背景：
許多研究指出空氣污染與健康危害有相關，包括呼吸道，心血管疾病等。但是對於空氣污染與肺炎併敗血症以及到院前心跳停止(out-of-hospital cardiac arrests，OHCAs)之間的關連目前研究並不多，以及有哪些潛在疾患的病人對於空氣污染的健康危害特別敏感目前並沒有定論。
研究目的:
1. 研究細懸浮微粒(fine particulate matter，PM2.5)以及其他空氣污染對於肺炎併敗血症急診就診的風險。
2. 研究空氣污染對於到院前心跳停止(Out-of-hospital cardiac arrest，OHCA)的影響，以及空氣污染對於不同潛在疾病病人的效應。
方法
第一階段研究收集台灣高雄地區11個空氣品質測站於2007年至2013年的空氣污染監測數據，並收集同時間來自高雄地區某醫學中心急診就診，診斷為肺炎併敗血症的成年(>17歲)病人的醫療紀錄，利用Poisson模型以及條件式邏輯式回歸來計算空氣污染對於肺炎併敗血症急診就診之影響。
第二階段，我們收集自2015至2016年高雄地區的空氣污染資料，並收集同時間內因OHCA經由緊急救護系統(emergency medical service，EMS)救護的病患的醫療資料，利用Poisson模型以及條件式邏輯式回歸來計算空氣污染對於OHCA之影響。
結果
第一階段研究發現在溫暖的季節，每增加一個四分位間距的PM2.5，PM10， 以及二氧化氮(NO2)在lag0分別會增加25.5%，21.61%，以及21.97%肺炎併敗血症的急診就診風險。雙污染模型中顯示，PM2.5在分別校正完PM10與NO2後仍對於肺炎併敗血症的急診就診有強大的影響. PM2.5對於相對健康的族群，即沒有潛在疾患高血壓，糖尿病，腦中風，肝硬化，呼吸道疾病以及惡性腫瘤的病人似乎有較大的危害。
第二階段的研究共收集了3566個OHCA病患，並根據性別，年紀，以及不同的潛在疾患做不同的分層分析。結果發現，在lag1每增加一個四分位間距的PM2.5，PM10，O3，以及在lag3每增加一個IQR的NO2分別會增加10.8%， 11.3%，6.2%，以及1.7% OHCA的發生風險。次族群分析發現有糖尿病(interaction p = 0.009)，心臟疾病 (interaction p = 0.001)，以及老人 (≥70 歲; interaction p = 0.003)在lag3對於NO2較敏感。更進一步的，病人在寒冷的季節對於O3較為敏感 (interaction p = 0.001)。
結論
雖然之前的研究已經發現PM2.5的暴露與肺功能不全有關，但在第一階段研究中研究進一步發現在溫暖的季節，PM2.5對於肺炎併敗血症的急診就診扮演相當重要的角色，即使在調整PM10與NO2之後PM2.5仍具影響力。此外，相對健康的人似乎較易受PM2.5的影響而有較高肺炎併敗血症的風險。第二階段的研究結果中顯示PM2.5，PM10，NO2，與O3對於OHCA事件有重要的影響，且有糖尿病， 心臟疾病，以及老人對NO2較為敏感，而在寒冷的季節對於O3的影響較為敏感。

Background:
Many epidemiologic studies revealed the association between air pollutions and the hazardous impact for health, such as respiratory diseases, cardiovascular diseases. Limited evidence focused on the effects of different pollutants on pneumonia with sepsis and out-of-hospital cardiac arrests (OHCAs), and association between air pollution and seasonal effect, and the effects of underlying diseases are not well understood.
Objectives:
1. The aim of first step study was to estimate the impact of particulate matter (PM) on emergency department (ED) visits for pneumonia patients with sepsis after adjusting for gaseous pollutants and weather conditions.
2. The aim of second step study was to examine the effect of air pollutants on out-of-hospital cardiac arrest (OHCA), and the impact of different underlying diseases.
Method
In first stage study, data of PM2.5, PM10 and other air pollutants, measured at each of the 11 air- quality monitoring stations in Kaohsiung City, Taiwan, were collected between 2007 and 2013. We extracted the medical records of non-trauma patients aged >17 years and who had visited the ED with a principal diagnosis of pneumonia with septicemia. Poisson models were used to examine the relationship between air pollutants and daily ED visits for pneumonia with sepsis. In second stage study, we collected the data of PM2.5 and other air pollutants in Kaohsiung City between January 2015 and December 2016, and the information of patients who experienced OHCA from emergency medical service database.
Result
In first stage study, the result of single pollutant model suggested that per interquartile range (IQR) increments in the levels of PM2.5, PM10, and NO2 on the ED visited day increased the odds of pneumonia with sepsis by 25.5%, 21.61%, and 21.97%, respectively, during the warm season. After adjusting for PM10 and NO2 in the two-pollutant model, the hazardous effect of PM2.5 still achieved statistically significant.
In second stage study, 3566 patients were included and subgroup analyses were performed by sex, age, and underlying diseases. Interquartile increments in PM10, PM2.5, and O3 levels on lag1 and NO2 level on lag3 were associated with increments of 11.3%, 10.8%, 6.2%, and 1.7% in OHCA incidence, respectively. In subgroup analysis, we found that patients with heart disease (1.612; interaction p = 0.001), diabetes (1.363; interaction p = 0.009), and advanced age (≥70 years, 1.297; interaction p = 0.003) were more susceptible to NO2 on lag3. Furthermore, patients were more susceptible to O3 during the cold season (1.194; interaction p = 0.001).
Conclusions:
Although the existing evidence already supports the relationship between PM2.5 and pulmonary dysfunction, in first stage study, we propose that PM2.5 may also play an important role in emergency visits for pneumonia with sepsis during the warm season in Kaohsiung, Taiwan, after adjusting for PM10 and NO2. In second stage study, we found that PM2.5, PM10 NO2, and O3 may play an important role in OHCA events, and the effects vary by underlying condition, age and season.

中文摘要.......................................................1
英文摘要 …....................................................3
誌謝...........................................................7
內容 ..........................................................8
表目錄.....................................................12 圖目錄......................................................14 縮寫.........................................................15
第一章 1 介紹 ..............................................17
1.1空氣污染來源與分類………………………………………………17
1.2 懸浮微粒之形成與分類…………………………………………19
1.3 國內空氣污染概況及各指標性污染物之標準……………………20
1.4 懸浮微粒之化學特性………………………………………………25
第二章 背景與研究目的......................................27
2.1 空氣污染與疾病盛行率之研究…………………………………27
2.2 空氣污染相關之毒理學研究……………………………………29
2.3 肺炎與敗血症……………………………………………………33
2.4 到院前心跳停止……………………………………………………33
2.5 空氣污染與健康危害之季節與氣候影響…………………………34
2.6 研究目的……………………………………………………………35
第三章 研究方法…………………………………………………………37
3.1 高雄市…………………………………………………………………37
3.2 研究族群—肺炎併敗血症……………………………………………37
3.3 研究族群—到院前心跳停止…………………………………………37
3.4 空氣污染與氣候數據的取得…………………………………………41
3.5 統計……………………………………………………………………42
第四章 結果………………………………………………………………45
4.1 懸浮微粒與其他空氣污染與肺炎併敗血症至急診求診的相關性分析…………………………………………………………………………45
4.1.1 病患基本資料………………………………………………………45
4.1.2 研究期間空氣污染與氣候數據與相對關係………………………46
4.1.3 各空氣污染物對於肺炎併敗血症的急診就診的風險影響………47
4.1.4 PM2.5對於肺炎併敗血症的分層分析………………………………49
4.2 懸浮微粒與其他空氣污染與到院前心跳停止的相關性分析………51
4.2.1 到院前心跳停止病人的收案流程與基本資料……………………51
4.2.2 研究期間空氣污染與氣候數據與相對關係………………………54
4.2.3 各空氣污染物對於到院前心跳停止的風險影響…………………55
4.2.4 各空氣污染物對於肺炎併敗血症的分層分析…………………56
第五章 討論………………………………………………………………59
5.1 懸浮微粒與其他空氣污染與肺炎併敗血症至急診求診的相關性…59
5.1.1 懸浮微粒與其他空氣污染對於肺炎併敗血症至急診求診之風險……………………………………………………………………………59
5.1.2 懸浮微粒與其他空氣污染與肺炎併敗血症至急診求診之研究限制…………………………………………………………………………64
5.2 有害空氣污染與到院前心跳停止之關聯……………………………64
5.2.1空氣污染對於到院前心跳停止之風險……………………………64
5.2.2 有害空氣污染與到院前心跳停止的研究限制……………………71
第六章 結論………………………………………………………………72
第七章 參考文獻.............................................73
第八章 原著論文列表.........................................83
附錄 1………………………………………………………………………84
附錄 2………………………………………………………………………85

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