簡易流行病學與生物統計學 一四九、國家衛生研究院環境職業組

簡易流行病學與生物統計學

一四九、國家衛生研究院環境職業組

作者：吳聰賢醫師

    國家衛生研究院環境職業組，民國91年5月3日，國家衛生研究院派人到衛生局，與保健課討論一項研究計劃案。此計畫執行單位國家衛生研究院環境職業組，計劃主持人環境職業組張惠華主任、吳焜裕博士和王淑麗博士。見到吳博士很高興，吳博士中國醫藥學院職業安全系、環境醫學研究所教授，我碩士班老師，專長風險評估、環境與職場污染。

據說前翁金珠立委、周清玉立委多次質詢衛生署長李明亮：彰化地區不法電鍍業甚多，造成土壤、水源重金屬污染（heavy metal pollution），曾發生鎘米事件，要求對當地居民健康檢查與追蹤。重金屬包括鋁（Aluminum，Al）、砷（Arsenium or Arsenicum or Arsenic，Ar）、鎘（Cadmium，Cd）、鉻（Chromium，Cr）、銅（Cuprum or Copper，Cu）、鋅（Zincum or Zinc，Zn）、鉛（Plumbum or Lead，Pb）、錳（Magnesium，Mn）、汞（Mercury or Hydrargyrum，Hg）、鎳（Nickel，Ni）等，其中砷與烏腳病、汞與水侯病、鎘與痛痛病是著名例子。

環境偵測與生物偵測 所以國家衛生研究院擬撥出三百萬研究經費，配合彰化縣社區自我健康照護健康列車系列活動，從27個鄉鎮市區，挑出和美鎮、鹿港鎮、福興鄉、芳苑鄉等鄉鎮，除環境偵測（environmental monitoring）外，利用健康列車成人健檢機會，抽血做健康評估（health assessment）與生物偵測（biological monitoring）。

此計畫尚未成熟，是否做哪些環境偵測、生物偵測？我不知道。因保健課在中央健保局全力配合下，剛推動台灣地區首創的「社區自我健康照護試辦計劃」，業務繁重，加上新、舊課長交接過渡時期，此計畫只得喊暫停。另外，局裡許局長有數點疑慮，此計畫是否腹死胎中，尚待觀察。

環境偵測指土壤偵測（soil monitoring）、水質偵測（water monitoring）、空氣偵測（air monitoring）等，食物偵測（food monitoring）應包括在裡面。假設和美鎮某灌溉溝渠流水、某地號農田土壤、某農田第一期稻作，個別採樣檢驗鎘含量，若含量超出正常值，代表此地區有污染存在，除揪出污染源外，能證明居民遭受傷害？多深的傷害？

假設自己種的稻米不吃，自己種的蔬菜不吃，也不喝地下水，多大的污染也奈何不了他。稻米轉賣台北，受傷害的是台北人，蔬菜轉賣台北，受傷害的也是台北人，溝渠水流至海岸，潮汐帶養殖的牡蠣、文蛤轉賣台北，受傷害的一樣是台北人。該健康評估的是和美鎮人，還是台北市人？

重金屬對人體的傷害，牽涉生物累積作用（biologic accumulation），會與脂肪（lipid）、蛋白質（protein）、去氧核糖核酸（DNA）結合，代謝率低，排泄出體外困難。暴露少，體內累積少，傷害就少，反之，傷害就大。居住和美鎮十年與二十年，兩者傷害即有差別；一天吃三碗鎘米與一天吃九碗鎘米，兩者傷害一樣不同。

用環境偵測來推估人體傷害是緣木求魚，統計學推算的誤差應相當大，其結果與用掰的是否五十步與百步？因為環境偵測無法正確顯示環境中有害物質進入人體的劑量，當然無法正確預估對人體的傷害。避免這種缺失，須靠生物偵測彌補。

西元1980年，美國國家職業安全衛生研究所（US. National Institute for Occupational Safty and Health，NIOSH）、美國職業安全衛生署（US. Occupational Safty and Health Administration，OSHA）對生物偵測提出如下定義：生物偵測係針對生物組織（tissues）、分泌物（單數secrete or secretion；複數 secreta or secretions，例如唾液、胃液、胰液）、排出物（單數excrete or excretion；複數excreta or excretion，例如汗水、尿液、大便）、呼出氣體（expired air，例如肺部呼出的空氣），或綜合以上任何生物樣本之使用，以測定環境中有害物質或其代謝物之值，以評估外在暴露與健康的危險性。

環境偵測測量環境中有害物質的量，生物偵測測量人體內有害物質的量；環境偵測是間接測量，生物偵測是直接測量；環境偵測有若隔靴搔癢，不能代表人體真正的傷害，生物偵測就能代表人體真正傷害？不見得。

早期傳統流行病學（epidemiology）研究，探討暴露（exposure）與疾病（disease）的相互關係，例如大竹國小食品中毒案，100名學生吃荷包蛋，90人腹痛下痢，10人沒症狀，而100名學生沒吃荷包蛋，20人腹痛下痢，80人沒症狀，求吃荷包蛋（暴露）與腹痛下痢（疾病）是否有關係。

由於實驗醫學（laboratory medicine）進步，生物化學（biochemistry）檢測技術，如腎機能（renal function test，RFT）、肝機能（liver function test，LFT）；免疫學抗原抗體反應（antigen antibody reaction）檢測技術，如酵素免疫分析法（enzyme immunity assay，EIA，或稱ELISA）；放射免疫學（radioimmunity）檢測技術，如放射免疫分析法（radioimmunity assay，RIA）；另外，毒物學（toxicology）、病理學（pathology）、細胞病理學（cytopathology）、影像學（imaging science）、電子顯微鏡（electric microscopy）、超音波（sonagraphy）等檢測工具與技術進步，不必等發病才來探討與暴露的因果關係。

例如，當肝機能GPT大於40，甚至大於100，即能判定四氯化碳（carbon tetrachloride，CCl₄）與肝毒性的關係，不必等到肝硬化（liver cirrhosis）、黃疸（jaundice）、腹水（ascites），人都快死了，才來推論其相關性。

假設兩個體的血液，檢測出相同濃度的四氯化碳，能說兩人有相同肝毒性？不見得，因為兩個體代謝速率不同、解毒機能不同、免疫機能不同等，不會有相同的肝毒性。是否等肝機能GPT顯示變化，才來評估其肝毒性？不需要。由於分子生物學（molecular biology）的發展，擴大生物偵測的領域。

生物指標 從暴露於有害物質到產生疾病，其過程是冗長的，數月或數年，甚至數十年，根據偵測到的指標物質，可分成幾個階段。利用生物偵測到的指標物質，稱做生物指標（biological marker or biomarker），此時的生物偵測已超出1980年的定義。依據致病階段，生物指標依序如下。如果您沒學過分子生物學，可以閃過，有看沒懂：

1.  內在劑量（internal dose）或稱起始劑量（initial dose）：例如血中鉛（blood lead）劑量、尿中菸鹼（nicotine）劑量。

2.  生物有效劑量（biological effective dose）：例如血中鉻去氧核糖核酸鍵結物（Cr DNA adducts）、血中鉻蛋白質鍵結物（Cr protein adducts）、血中鉻去氧核糖核酸蛋白質連接物（Cr DNA protein crosslink）。

3.  早期生物效應（early biological response or effect）：例如染色體異常（chromosomal aberrations）、姊妹染色體交換（sister chromatid exchange，SCE），微小核（micronuclei）、各類基因突變等。

4.  結構或功能改變（altered structure or function）：例如肝細胞病變、壞死等，或肝機能GTP升高等。

5.  易感性（susceptibility）：例如不同的代謝功能、解毒功能。這是個人先天的體質，影響疾病的發生，與環境中有害物質的暴露無關，非階段性變化。

內在劑量與生物有效劑量的測量，合稱暴露生物偵測或生物暴露偵測（biological monitoring of exposure or biological exposure monitoring），早期生物效應與結構或功能改變的偵測，合稱效應生物偵測（biological monitoring of effect），又稱健康檢查（health surveillance）。

重金屬污染地區居民健康調查研究 國家衛生研究院的「重金屬污染地區居民健康調查研究」，我曾與許局長短暫意見溝通，局長內心疑慮，我心有同感，親自整理出來，應該包括以下幾點，只是單純疑慮，若有誤，是個人意見，與局長無涉：

1.  民意機關介入：轄區民意代表質疑污染造成民眾傷害，有砲轟環保、衛生單位的口實。非轄區民意代表要求當地社區比照辦理，造成預算不堪負荷。

2.  民眾串聯要求賠償：不管調查結果，甚至沒有任何傷害，仍然會有假借污染之名，要求國家賠償之實。

3.  健康檢查：肝腎等機能，大多數檢查為健康者，有病者佔少數，無法評估本身病變，還是環境污染造成。

4.  環境偵測：環境污染高低無法評斷身體傷害性。

生物偵測：生物偵測有幾種等級，國家衛生研究院做何等級？三位計劃主持人是否有分子生物背景？如果此計畫是環境偵測加上肝腎機能檢查，研究結果可能束之高閣，消耗巨額預算的計劃案而已。