115 專技高考高等考試 呼吸治療師 呼吸治療儀器設備學 考古題詳解

核心觀念

本題考查氣道內氣流型態與呼吸道阻力的關係。氣流主要分為：

• 層流（laminar flow）：氣體分層平行前進，阻力主要受黏滯度影響，符合 Poiseuille 定律：

$R=\frac{8\eta L}{\pi r^4}$

• 紊流（turbulent flow）：氣流方向不規則，阻力會明顯受到氣體密度與流速影響。

判斷氣流是否容易形成紊流，可使用雷諾數：

$Re=\frac{\rho vd}{\eta}$

其中 $\rho$ 為氣體密度、$v$ 為流速、$d$ 為氣道直徑、$\eta$ 為氣體黏滯度。$Re$ 越低，越有利於維持層流；$Re$ 越高，越容易形成紊流。

解題方法

本題要求「促進層流而減少阻力」，應選擇能降低雷諾數、減少紊流的作法。

降低氣體密度 $\rho$ 可使 $Re$ 降低，使氣流較不易由紊流轉為紊流，並減少紊流所造成的壓力損失。因此，臨床上可使用低密度的氦氧混合氣體（helium-oxygen mixture, heliox），特別適用於氣道狹窄或阻塞時，以降低氣流阻力。

選項分析

(A) 使用低密度氣體：正確

低密度氣體可降低雷諾數：

$Re=\frac{\rho vd}{\eta}$

核心觀念

本題考查呼吸道內氣流的型態，以及氣流型態與相關物理定律、無因次數的關係。

呼吸道氣流主要可分為：

1. 層流（laminar flow）：氣流分層平行前進，彼此混合少。
2. 擾流（turbulent flow）：氣流方向與速度紊亂，產生大量渦流。
3. 過渡流（transitional flow）：介於層流與擾流之間的狀態。

判斷氣流型態的重要指標是 Reynolds number（雷諾數）：

$$Re=\frac{\rho vD}{\mu}$$

其中：

• $\rho$：氣體密度
• $v$：平均氣流速度
• $D$：管徑
• $\mu$：氣體黏滯係數

一般而言：

• $Re$ 較低時，以層流為主
• $Re$ 較高時，容易形成擾流
• 中間範圍則屬於過渡流

在呼吸生理中，大呼吸道因管徑較大、氣流速度較高，且具有分叉、彎曲及聲門等不規則結構，較容易出現擾流或過渡流；小呼吸道則多以層流為主。

解題方法

本題採用「逐項核對基本定義與代表性公式」的方法：

• 層流是否與 Poiseuille's law 有關？
• 擾流是否與 Reynolds number 有關？
• 大呼吸道主要是層流還是擾流？

其中，最關鍵的判斷是呼吸道不同部位的氣流特性。大呼吸道氣流速度較快、結構較複雜，通常以擾流或過渡流為主；小呼吸道則較接近層流。因此，敘述「大呼吸道大都以層流為主」與呼吸道流體力學不符。

選項分析

(A) 包括層流、擾流和過渡流（transitional flow）

正確。

呼吸道氣流可依流動狀態分為層流、擾流及過渡流。實際呼吸過程中，氣流型態會受到氣流速度、管徑、氣體黏滯性、呼吸道分叉與幾何形狀等因素影響，因此並非所有部位都只有單一氣流型態。

(B) 層流和 Poiseuille's law 有關

正確。

核心觀念

本題考查道爾頓分壓定律（Dalton’s law of partial pressures）在潛水減壓病與高壓氧治療中的應用。

道爾頓定律指出，混合氣體的總壓力等於各氣體分壓之和：

$$P_{\text{total}}=P_{O_2}+P_{N_2}+P_{\text{其他氣體}}$$

潛水員在高壓環境下，較多氮氣溶解於血液與組織中。快速上升時，環境壓力下降，溶解氮氣可能形成氣泡，造成減壓病。高壓氧治療的主要目的包括：

1. 提高環境壓力，使氮氣氣泡縮小，此部分主要與波以耳定律有關。
2. 讓患者吸入高濃度氧氣，降低吸入氣體中的氮氣分壓，增加組織氮氣向肺部擴散並排出的濃度梯度，此部分即涉及道爾頓定律。

解題方法

高壓氧艙內通常提高環境壓力，並供給高濃度氧氣。當吸入氣體中的氧氣比例提高時，混合氣體總壓力中由氮氣所占的分壓比例下降。

在吸入近似 100% 氧氣時：

$$F_{N_2}\approx 0$$

因此：

$$P_{N_2}=F_{N_2}\times P_{\text{total}}\approx 0$$

肺泡內氮氣分壓降低後，血液與組織中原本累積的氮氣，便會沿著分壓梯度擴散至肺泡，再經呼氣排出，達到加速氮氣排除的效果。

核心觀念

本題考查 Heliox（氦氧混合氣體）在嚴重氣道阻塞時的生理作用。

Heliox 以低密度的氦氣取代部分氮氣，常見組成如氦氣與氧氣 $70:30$ 或 $80:20$。氦氣的黏度與空氣接近，但密度明顯較低，因此可降低狹窄氣道內的氣流阻力，改善吸入藥物進入氣道的效果。

氣道壓力損失可表示為：

$$\Delta P = R \times \dot V$$

其中 $\Delta P$ 為壓力差、$R$ 為氣道阻力、$\dot V$ 為氣流量。Heliox 主要是降低氣流通過狹窄氣道時的阻力，使相同氣流量所需的驅動壓力下降。

解題方法

判斷本題應掌握兩個關鍵：

1. 嚴重哮喘會造成支氣管平滑肌收縮、氣道狹窄及氣流受限。
2. Heliox 的主要特色是「低密度」，可減少狹窄氣道中的湍流與壓力損失。

氣流是否容易形成湍流，可用雷諾數表示：

$$Re=\frac{\rho vD}{\mu}$$

其中 $\rho$ 為氣體密度、$v$ 為氣流速度、$D$ 為氣道直徑、$\mu$ 為氣體黏度。

Heliox 的氦氣密度低，使 $Re$ 降低，氣流較不易形成湍流，因而減少氣道內的壓力損失與流動阻力。病人可用較低的呼吸功維持通氣，吸入的支氣管擴張劑也較容易通過狹窄部位，到達遠端氣道。

因此，本題的直接機制是降低氣道阻力。

選項分析

核心觀念

本題考查口咽氣道（oropharyngeal airway, OPA）的：

1. 功能與限制
2. 放置前的適應症、禁忌症評估
3. Guedel 與 Berman 口咽氣道的構造辨識

口咽氣道主要作用是將舌根向前支撐，維持上呼吸道通暢；它不是防止胃內容物或口咽分泌物吸入下呼吸道的裝置。

解題方法

先判斷口咽氣道的基本功能，再利用兩種常見氣道的構造特徵辨識選項：

• OPA 是「維持上呼吸道通暢」的輔助器材。
• 放置前必須確認病人狀態及相關禁忌症。
• Guedel 為中央通道設計。
• Berman 為兩側溝槽設計。

因此，符合正確敘述者為 B。

選項分析

(A) 可預防口咽分泌物被吸入呼吸道

錯誤。

口咽氣道的主要功能是防止舌根後墜造成上呼吸道阻塞，不能封閉聲門，也不能防止口咽分泌物、胃內容物進入下呼吸道。

對於有分泌物的病人，仍須配合抽吸、側臥、氣管插管等適當處置。OPA 甚至可能刺激病人嘔吐，增加吸入的風險。

(B) 放置口咽氣道前，應評估其適應症與禁忌症

正確。

OPA 通常適用於無意識、無法維持自身上呼吸道通暢，且咽反射消失或明顯減弱的病人，例如舌根後墜造成呼吸道阻塞者。

放置前應評估：

核心觀念

本題考查三種抽痰管末端設計與適用情境：

• Whistle 型抽痰管：末端具有特殊彎曲或導向設計，便於選擇性進入主支氣管。
• Coudé 型抽痰管：末端呈彎曲、彎頭狀設計，常搭配側孔，以利導向並降低抽吸時對氣道黏膜的局部傷害。
• 硬式扁桃體抽吸管：屬於口腔或咽部使用的硬式抽吸管，不適合伸入氣管內管內抽痰。

解題方法

逐一核對各敘述是否符合抽痰管的構造與用途：

1. 判斷 Whistle 型是否具有特殊彎曲設計，並能協助進入主支氣管。
2. 判斷 Coudé 型的末端形狀；其重點是「彎曲」，不是「直式」。
3. 判斷硬式扁桃體抽吸管的使用部位；其設計並非供氣管內管抽痰使用。

其中第②項與 Coudé 型的基本構造明顯相反，第③項則錯置了硬式扁桃體抽吸管的適用範圍。

選項分析

① Whistle 型抽痰管有特殊的彎曲設計，方便進入主支氣管。

核心觀念

本題考查兒童氣切管內徑（internal diameter, ID）的估算。兒童氣切管尺寸通常依年齡及是否使用氣囊（cuff）選擇：

• 無氣囊氣切管： $\text{ID} \approx \frac{\text{年齡}}{4}+4$
• 有氣囊氣切管： $\text{ID} \approx \frac{\text{年齡}}{4}+3.5$

長期依賴呼吸器的神經肌肉疾病患童，臨床上常需考慮有氣囊氣切管，以利密閉氣道、降低漏氣並維持有效通氣；但本題選項是整數尺寸，應依兒科氣切管內徑的標準估算值判斷。

解題方法

患童為 8 歲，使用有氣囊氣切管的估算公式：

$$\text{ID}=\frac{8}{4}+3.5$$ $$\text{ID}=2+3.5=5.5\ \text{mm}$$

實際氣切管尺寸須配合市售規格及患童氣道大小選擇，通常取最接近且能提供適當通氣的規格。選項中最接近的標準內徑為 $6.0\ \text{mm}$。

即使採用無氣囊公式：

$$\text{ID}=\frac{8}{4}+4=6.0\ \text{mm}$$

結果也直接得到 $6.0\ \text{mm}$，因此本題答案明確為 6.0 mm。

選項分析

核心觀念

密閉式抽痰系統（in-line catheter system）將抽痰導管整合於呼吸器管路與氣管內管之間，病人抽痰時不必先將呼吸器管路與氣管內管分離。其主要效益包括：

• 降低呼吸器管路與環境接觸，減少交叉感染機會。
• 減少反覆更換抽痰管的需求，具成本效益。
• 維持呼吸器迴路密閉，降低斷開管路造成的肺容積、氧合及呼氣末正壓（PEEP）流失。
• 缺點是整組設備較複雜且具有重量，可能增加氣管內管接合處的牽扯與張力。

本題要求找出「錯誤」敘述，應逐一判斷各選項是否符合密閉式抽痰系統的效益與風險。

解題方法

判斷重點可分為兩類：

1. 密閉式系統是否能降低感染與耗材成本。
2. 密閉式系統本身的結構是否會增加管路重量與氣管內管牽扯。

其中，密閉式抽痰系統雖可減少管路斷開與環境污染，但目前一般教科書與臨床證據並不支持其能明確降低呼吸器相關肺炎（VAP）的發生率。因此，「不會影響 VAP 發生風險」通常是指與開放式抽痰系統相比，VAP 發生率沒有顯著差異，屬於正確敘述。

真正錯誤之處在於將密閉式抽痰設備描述為「重量輕」，其實密閉式系統通常較為笨重，會增加氣管內管接合處的機械性牽扯。

選項分析

(A) 導致交叉感染的可能性較低

正確。

密閉式抽痰系統在抽痰過程中不需分離呼吸器管路與氣管內管，抽痰導管也包覆於保護套內，可減少病人呼吸道分泌物飛散，以及管路接頭暴露於環境的機會。因此，相較於開放式抽痰系統，具有降低交叉感染可能性的優點。

但須注意，密閉式系統並非完全無感染風險，仍須依規定進行管路、接頭與抽痰系統的照護及更換。

核心觀念

本題考查新生兒氣管內管抽吸時，抽吸導管外徑（outer diameter, OD）與氣管內管內徑（inner diameter, ID）的安全比例。

抽吸導管過粗會造成：

• 氣管內管內氣流阻塞
• 呼氣阻力增加
• 肺容積下降
• 缺氧與心搏過慢
• 抽吸時有效通氣量減少

因此，新生兒抽吸導管的外徑應小於氣管內管內徑的 $50\%$，以降低抽吸造成的呼吸生理變化。

解題方法

比例計算公式為：

$$\text{抽吸導管與氣管內管比例} = \frac{\text{抽吸導管外徑}}{\text{氣管內管內徑}} \times 100\%$$

新生兒安全原則為：

$$\frac{\text{抽吸導管外徑}}{\text{氣管內管內徑}} \times 100\% < 50\%$$

因此，題目所問「應小於多少％為最佳」，答案為 $50\%$。

例如，氣管內管內徑為 $3.0\ \text{mm}$，抽吸導管外徑應小於：

$$3.0 \times 50\% = 1.5\ \text{mm}$$

核心觀念

本題比較兩種促進氣切患者發聲的裝置，關鍵在於「呼氣氣流是否需要經由聲門」。

• 說話型氣切管（talking tracheostomy tube）：通常具有開窗（fenestration）設計。氣囊充氣後，可將呼氣氣流導向氣切管的開窗，再經由上呼吸道通過聲帶，使患者發聲。
• 外接式單向說話閥（one-way speaking valve）：吸氣時閥門開啟，呼氣時閥門關閉，使呼氣氣流改由氣切管周圍向上通過聲帶。因此，氣囊必須放氣，才能讓呼氣氣流通過氣切管與氣管壁之間的空間。

本題採用公職考試常見的典型裝置定義判斷。

解題方法

判斷重點是觀察「呼氣時氣流的通路」：

1. 說話型氣切管依靠氣切管本身的開窗，將呼氣導向聲帶，因此使用時需使氣流依設計通過開窗，考試標準答案設定為氣囊充氣。
2. 外接式單向說話閥在呼氣時關閉，迫使氣流繞過氣切管、向上通過聲帶，因此氣囊若充氣，會阻塞呼氣通路，必須完全放氣。

因此選擇：

$$\text{說話型氣切管：氣囊充氣；外接式單向說話閥：氣囊放氣}$$

選項分析

• (A) 都必須在氣囊完全放氣的狀態下使用

核心觀念

本題考查三種物理性滅菌法的操作條件與限制：

1. 乾熱滅菌（dry heat）：利用高溫氧化破壞微生物，所需溫度較高、時間較長，適合玻璃器具、金屬器械及粉末、油類等，不適合橡膠與多數塑膠。
2. 煮沸法（boiling water）：水的沸點會受大氣壓影響；海拔越高，大氣壓越低，沸點越低，殺菌效果越差，因此須延長暴露時間。
3. 高壓蒸汽滅菌（autoclaving）：利用高溫、高壓下的飽和蒸汽，使蛋白質凝固變性。常見標準條件為 $121^\circ\mathrm{C}$、$15\ \mathrm{psig}$、至少 15 分鐘。
4. 生物指示物：高壓蒸汽滅菌常使用耐熱性高的 Geobacillus stearothermophilus 孢子，定期監測滅菌鍋效能。

解題方法

判斷各選項是否符合標準操作條件，重點掌握兩個原則：

• 海拔升高 $\rightarrow$ 大氣壓降低 $\rightarrow$ 水的沸點下降 $\rightarrow$ 必須延長煮沸時間。
• 高壓蒸汽滅菌的標準條件是 $121^\circ\mathrm{C}$、$15\ \mathrm{psig}$、15 分鐘。

其中，選項 B 將高海拔地區的處理方式寫成「縮短暴露時間」，與實際原理相反，因此為錯誤選項。

選項分析

(A) 正確

乾熱滅菌通常使用約 $160^\circ\mathrm{C}$ 至 $180^\circ\mathrm{C}$，持續約 1 至 2 小時。乾熱的穿透力與熱傳導效率較差，因此需要較高溫度及較長時間。

乾熱可用於玻璃器具、金屬器械、粉末與油類等不適合接觸蒸汽的物品；但橡膠與多數塑膠可能因高溫而變形、脆化或熔解，因此不適合使用乾熱滅菌。故本項正確。

(B) 錯誤

高海拔地區的大氣壓較低，水的沸點會低於海平面時的 $100^\circ\mathrm{C}$。水溫降低後，煮沸法對微生物及其孢子的殺滅能力變弱。

核心觀念

本題考查呼吸治療設備使用液體的感染控制原則，重點包括：

1. 與病人呼吸道直接接觸的液體，應使用無菌液體。
2. 液體容器開封後，須避免污染，並標示開封日期。
3. 開封後未使用完的無菌液體，不得長期保存，通常須於規定期限內丟棄。
4. 自來水不可直接作為設備最後沖洗用水，因其可能含有微生物及內毒素。

以下依命題當年（民國115年）呼吸治療感染控制規範與教材原則解題。

解題方法

判斷各選項是否符合「無菌液體使用、容器保存及設備清潔」三項原則：

• 涉及霧化器、氣泡式加濕器的液體，優先判斷是否要求無菌。
• 涉及開封保存，判斷是否有重新密封、標示日期及期限限制。
• 涉及自來水清洗，判斷最後是否可能將自來水中的微生物殘留於設備內。

其中，酒精不是自來水清洗前的必要程序，也不能取代適當的清水沖洗及消毒流程；更不能在酒精處理後再以未經處理的自來水作為最後沖洗水。因此，含有「酒精清洗後，再以自來水沖洗」的敘述不符合感染控制原則。

選項分析

(A) 須使用無菌液體填充大容積噴霧瓶和氣泡式加濕器——正確

大容積噴霧器及氣泡式加濕器產生的氣霧或水蒸氣會進入病人的呼吸管路及呼吸道。若使用受污染的液體，微生物可隨氣霧進入病人呼吸道，增加醫療照護相關感染風險。

因此，填充此類設備時應使用無菌液體，不應使用一般自來水或其他未經滅菌的液體。

(B) 若需使用自來水清洗設備，則必須先以酒精清洗後，再以自來水沖洗——錯誤

本選項錯在清潔及沖洗順序與感染控制原則不符，理由如下：

核心觀念

本題考查「理想消毒劑」的基本特性。理想消毒劑通常應具備：

• 廣效性，能作用於多種病原微生物。
• 殺菌速度快，能在合理接觸時間內達到消毒效果。
• 在血液、痰液、糞便等有機物存在時，仍能維持消毒活性。
• 對儀器、金屬及其他材質不具腐蝕性。
• 具持續性的抗微生物作用，在處理表面形成殘留的抗微生物薄膜，以降低再次污染的機會。

因此，題目要求找出「不是」理想消毒劑條件的敘述。

解題方法

逐項對照理想消毒劑的標準：

1. 判斷抗微生物範圍是否廣泛。
2. 判斷殺菌速度是快速還是緩慢。
3. 判斷有機物存在時是否仍有效。
4. 判斷是否會腐蝕儀器與金屬。
5. 判斷是否具有殘留的抗微生物薄膜，以提供持續保護。

其中第②項的「緩慢殺死」明顯不符合消毒劑應快速發揮作用的要求；第⑤項說「應減少抗微生物薄膜的殘留」，與理想消毒劑應保留持續性抗微生物作用的概念相反。

選項分析

① 應具有廣效性抗微生物的範圍：正確

理想消毒劑應能對多種細菌、病毒、真菌及其他病原微生物發揮作用，避免只對少數微生物有效，因此廣效性是重要條件。

② 需能緩慢殺死微生物：錯誤

消毒劑應在短時間內迅速降低微生物數量，才能符合臨床器械處理及感染控制的需求。「緩慢殺死」會增加器械暴露時間與交叉感染風險，因此不是理想條件。

③ 在有機物存在下仍能保持活性：正確

核心觀念

本題考查醫用氣體鋼瓶的國際色彩識別標準。醫用氧氣鋼瓶通常以白色作為主要識別色，尤其是瓶肩、瓶身或整體外觀常採白色，以便與其他醫用氣體區分。

常見醫用氣體色彩概念如下：

• 氧氣：白色
• 笑氣（氧化亞氮）：藍色
• 二氧化碳：灰色
• 氮氣：黑色

因此，醫用氧氣的代表色為白色。

解題方法

先辨認題幹中的關鍵字「醫用氧氣」與「國際標準」，再將選項與醫用氣體鋼瓶的色彩識別對照。

氧氣在國際醫用氣體色彩編碼中以白色表示，因此選擇白色即可。考題所稱「瓶身顏色」採一般考試慣例，答案為白色；實務上不同國家可能對瓶身與瓶肩的塗裝方式訂有細部差異，但不影響本題判斷。

核心觀念

本題考查壓縮氣體鋼瓶的安全存放原則，重點包括：

1. 滿瓶與空瓶分開管理，避免誤用或延誤補充。
2. 不同種類、不同危害性的氣體應分組存放，避免混放造成化學反應或事故擴大。
3. 大型鋼瓶應直立並妥善固定，防止傾倒、撞擊及閥件受損。
4. 儲存場所應具備良好通風，不可設計成密閉空間，以避免氣體洩漏後累積。

本題依民國 115 年命題時所採用的 NFPA 與 CGA 壓縮氣體鋼瓶存放安全原則判斷。

解題方法

先判斷各選項是否符合鋼瓶儲存的四項基本要求：

• 分開管理滿瓶與空瓶；
• 依氣體種類及危害性分組；
• 大型鋼瓶直立固定；
• 儲存區保持通風，避免密閉。

其中，氣體鋼瓶即使未燃燒，也可能因閥件損壞或瓶身受損而洩漏。若儲存室為密閉空間，洩漏氣體會在室內累積，可能造成缺氧、中毒、火災或爆炸危害。因此「必須是密閉空間」與安全原則相反。

選項分析

(A) 儲存區中全滿和用完的鋼瓶必須分開放置

核心觀念

本題考查氧氣鋼瓶與氧氣罩使用時的基本安全原則：

1. 氧氣雖本身不燃燒，卻具有助燃性，會使油脂、火焰及其他可燃物的燃燒更加迅速。
2. 氧氣設備使用處應有明顯的禁火、禁油警示。
3. 氧氣鋼瓶及管路若疑似漏氣，應使用肥皂水等方式檢查，不可使用火焰測試。
4. 氧氣罩內不得放入玩具或其他異物，以免阻塞氣流、妨礙呼吸及造成污染或異物吸入。

解題方法

判斷各選項是否符合「氧氣使用安全」原則即可。凡是能降低火災、漏氣或呼吸道阻塞風險的敘述，屬於正確；凡是將異物放入氧氣罩內，增加病人呼吸危險的敘述，屬於錯誤。

選項分析

(A) 病人床頭附近應有「氧氣使用中，不得使用油類」標示——正確

氧氣環境須避免油脂、凡士林、油性潤滑劑及其他油類物質。油脂接觸高濃度氧氣時，可能增加燃燒或爆燃風險，因此床頭附近應設置明顯的禁油警示。

(B) 可用肥皂水測試氧氣鋼瓶是否漏氣——正確

檢查鋼瓶閥、調壓器、接頭及管路時，可將肥皂水塗於疑似漏氣處。若持續產生氣泡，表示該處可能漏氣。

核心觀念

本題考查半透膜式氧氣濃縮機的「溶解—擴散模型」（solution–diffusion model）。

氣體通過膜的通量可表示為：

$$J_i=\frac{P_i}{l}\Delta p_i$$

其中：

• $J_i$：第 $i$ 種氣體的擴散通量
• $P_i$：該氣體對膜的滲透係數
• $l$：膜厚度
• $\Delta p_i$：氣體通過膜兩側的分壓差

而滲透係數為：

$$P_i=D_iS_i$$

其中：

• $D_i$：氣體在膜中的擴散係數
• $S_i$：氣體在膜中的溶解度

因此，氣體擴散速率主要受下列因素影響：

1. 氣體在膜中的溶解度 $S$
2. 氣體在膜中的擴散係數 $D$
3. 膜兩側的分壓差 $\Delta p$
4. 膜的厚度 $l$

氧氣濃縮機利用膜對氧氣與氮氣在溶解度及擴散速率上的差異，使氧氣優先通過膜。

解題方法

將各選項與基本公式比較：

$$J\propto D \times S \times \Delta p$$

氣體在膜中的溶解度、擴散係數，以及膜兩側的壓力差，都直接出現在氣體通量的基本關係式中，會直接影響擴散速率。

「濕度」雖可能透過膜吸水、膨潤、塑化、改變膜的選擇性或影響氣體溶解行為而間接影響性能，但並非理想溶解—擴散模型中的主要直接變數。因此四者相比，濕度最不重要。

選項分析

(A) 氣體在膜的溶解度

核心觀念

本題考「液態氧（liquid oxygen, LOX）系統」與「壓縮氣體鋼瓶」的儲氧特性比較。

液態氧是在極低溫下將氧氣液化後儲存，其主要優勢是氧氣的體積密度高。同樣數量的氧氣，液態形式所占體積遠小於常溫常壓下的氣態氧，因此可在較小體積內儲存大量氧氣。

液態氧汽化後，約 $1$ 公升液態氧可產生約 $800$～$860$ 公升氣態氧，實際數值會依溫度與壓力標準而異。此特性使液態氧系統具有良好的儲氧效率。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於找出「液態氧相較於壓縮氣體鋼瓶最顯著的優點」。

逐項檢視可知：

• 氧氣濃度不是液態氧系統的主要比較重點。
• 氧氣具有助燃性，液態氧仍須注意火源與燃燒安全。
• 液態氧的核心優勢是高儲存密度、節省空間。
• 攜帶式液態氧的使用時間取決於容器容量與供氧流量，不能概括為數週。

因此正確選項是「相同氧氣量占用空間較小」。

選項分析

(A) 可在任何流量下提供高達 93％的氧氣濃度：錯誤

液態氧汽化後可提供接近 $100\%$ 的氧氣，並非以 $93\%$ 作為其代表濃度。

約 $90\%$～$95\%$ 的氧氣濃度，通常是氧氣濃縮機利用分子篩分離氮氣後所能提供的範圍。氧氣濃縮機的氧氣濃度也會受到設定流量影響，不能說在任何流量下都能維持固定的 $93\%$。

因此，$93\%$ 並非液態氧系統的主要特徵。

(B) 不需要任何關於火源或燃燒的安全預防措施：錯誤

氧氣本身雖然不燃燒，但具有強烈助燃性，會使可燃物更容易燃燒，且燃燒速度更快。

液態氧系統仍須遵守氧氣安全規範，例如：

核心觀念

本題考查醫院醫療氣體管道系統的「區域阻斷閥」（area shutoff valve／zone valve）設置原則。

區域阻斷閥的主要功能，是在管線發生火災、破損、洩漏或維修時，隔離特定區域，避免火災及氣體供應問題沿管道系統擴大，同時維持其他區域的醫療氣體供應。

以命題當年（民國115年）法規及醫療氣體管線設計原則為準，區域阻斷閥應設置於：

1. 管道系統進入醫院的位置。
2. 各個豎管（riser）的位置。
3. 供應各區域的支管線上。

區域阻斷閥是以「區域」為隔離單位，不是以每一間手術室個別設置為基本要求。

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解題方法

判斷本題的關鍵，在於區分「區域阻斷」與「房間內個別控制」。

醫療氣體管道通常具有下列階層：

$$\text{醫院入口} \rightarrow \text{豎管} \rightarrow \text{區域支管線} \rightarrow \text{各房間終端設備}$$

阻斷閥應配合管線階層設置，使管理人員能依序隔離：

• 全院或主要管線：由醫院入口處阻斷。
• 垂直供應系統：由各豎管處阻斷。
• 個別樓層、病區或功能區域：由供應該區域的支管線阻斷。

每間手術室通常由區域管線供應，區域阻斷閥設於該區域入口或適當可接近位置即可，不代表每一間手術室都必須各設一只區域阻斷閥。

因此正確項目為①②③。

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選項分析

核心觀念

本題考查氣體供應系統中「可調式減壓閥」與「索普管流量計」的搭配原理。

氣瓶內氣體壓力通常遠高於呼吸治療設備所需的工作壓力，因此必須先經過減壓閥降低壓力，再供給流量計及病人使用。可調式減壓閥的輸出壓力可依需求調整，供氣壓力可能在一定範圍內變動，因此通常搭配具有壓力補償功能的代償式索普管，以維持流量讀值的準確性。

索普管的浮球位置由氣體流量決定；理想情況下，流量與浮球高度具有一定關係，但入口壓力、出口壓力及下游阻力變化，均可能影響讀值。代償式設計可降低這些壓力變化對流量讀值的影響。

解題方法

判斷關鍵在於：

1. 可調式減壓閥會將高壓氣體降至可使用的工作壓力。
2. 其輸出壓力可調，供氣壓力不一定固定。
3. 壓力變動時，流量計必須具備壓力補償能力，才能使浮球讀值較接近實際流量。
4. 因此，應選擇代償式索普管。

其流量計的基本概念可表示為：

$$Q=f(\text{浮球位置、氣體密度、壓力差、下游阻力})$$

代償式索普管透過結構設計，使壓力差或下游壓力變化對流量讀值的影響減小，適合與可調式減壓閥搭配使用。

選項分析

(A) 流量限制式（flow restrictor）錯誤

流量限制式主要是利用固定孔徑、狹窄通道或其他限制結構，限制氣體流量上限。它的功能偏向「限制流量」，不是依浮球高度提供連續且可讀取的流量測量，因此不屬於本題所問的典型流量計搭配。

核心觀念

本題考查「氦氧混合氣體通過以氧氣校準之流量表時的流量修正」。

80％：20％氦氧混合氣體表示：

• 氦氣：80％
• 氧氣：20％

氦氣密度遠低於氧氣，因此使用一般以氧氣校準的浮子式流量表測量氦氧混合氣體時，流量表讀值會低於實際流量，必須使用修正係數。

對於 80％氦氣：20％氧氣的混合氣體，常用氧氣流量表修正係數為 $1.8$：

$$\text{實際流量} = \text{流量表讀值} \times 1.8$$

解題方法

題目要求實際傳送至病人端的總氣體流量為 $18\ \text{L/min}$。

設氧氣流量表讀值為 $x$：

$$18=x\times 1.8$$

因此：

$$x=\frac{18}{1.8}=10\ \text{L/min}$$

所以氧氣流量表應設定為：

$$\boxed{10\ \text{L/min}}$$

選項分析

• (A) 6：錯誤。若設定 $6\ \text{L/min}$，實際流量為 $6\times1.8=10.8\ \text{L/min}$

核心觀念

本題比較醫用氣體調節器的結構與性能：

• 單段式調節器：高壓氣體一次降至設定的低壓。構造較簡單、體積較小、價格較低，但輸入壓力下降或輸出流量變化時，輸出壓力較容易波動。
• 多段式調節器：高壓氣體經過兩段以上逐步降壓。每一段只負責部分壓力降幅，因此輸出壓力較穩定，流量控制也較精確，但構造較複雜、體積較大且成本較高。

調節器的基本功能，是將氣瓶或管路中的高壓氣體降低至設備可安全使用的壓力，並維持穩定的輸出壓力與流量。

解題方法

判斷本題可從三個面向比較：

1. 壓力是否逐步降低。
2. 輸出壓力與氣流是否穩定。
3. 構造、體積與價格的差異。

多段式調節器雖然體積通常較大，但因內部具有多個減壓階段，結構較複雜，製造與校準成本也較高。因此「多段式比單段式便宜」與基本原理不符，該敘述即為錯誤選項。

選項分析

(A) 正確。

核心觀念

本題考查血液氣體分析儀中 $P_{\mathrm{CO_2}}$ 電極的雙點校正。

$P_{\mathrm{CO_2}}$ 電極通常採用 Severinghaus 電極，其原理是二氧化碳透過膜後，改變內部溶液的酸鹼度，再由 pH 電極測量訊號。電極訊號與二氧化碳分壓具有近似對數關係：

$$E=a+b\log P_{\mathrm{CO_2}}$$

因此，儀器必須使用已知二氧化碳濃度的氣體進行：

• 低點校正：$0\%$ $\mathrm{CO_2}$
• 高點校正：$10\%$ $\mathrm{CO_2}$

兩點校正可建立電極的零點與靈敏度，使血液樣本的 $P_{\mathrm{CO_2}}$ 測定結果準確。

解題方法

題目直接詢問 $P_{\mathrm{CO_2}}$ 電極所使用的低、高點校正氣體濃度。

標準校正組合為：

$$\text{低點：}0\% \ \mathrm{CO_2}$$ $$\text{高點：}10\% \ \mathrm{CO_2}$$

所以答案為 $0\%、10\%$。

在標準大氣壓 $760\ \mathrm{mmHg}$ 下，$10\%$ $\mathrm{CO_2}$ 約相當於：

$$P_{\mathrm{CO_2}}=0.10\times 760=76\ \mathrm{mmHg}$$

核心觀念

動脈血液氣體分析（arterial blood gas analysis, ABG）主要用於評估：

1. 氧合功能：$PaO_2$、$SaO_2$
2. 通氣功能：$PaCO_2$
3. 酸鹼平衡：$pH$、$HCO_3^-$、base excess
4. 急性循環或代謝異常：如休克、嚴重低血壓、意識改變、心肺功能急遽惡化等

因此，ABG的適應症通常與「呼吸、循環、意識或酸鹼狀態突然異常」有關，而不是單純的皮膚表現。

本題以命題當年（民國115年）相關醫療處置原則為準。

解題方法

判斷每個選項是否為ABG適應症，可採用以下切入點：

• 是否可能代表急性缺氧或換氣障礙？
• 是否可能伴隨休克、組織灌流不足或代謝性酸中毒？
• 是否需要立即了解患者的氧合、通氣及酸鹼狀態？
• 該症狀是否只是局部或非呼吸循環系統表現？

前三項均可能反映急性生理功能失常，需要ABG協助評估；「皮膚紅疹」本身則不屬於ABG的直接適應症。

選項分析

(A) 突發之意識不清

正確，屬於ABG的適應症。

突發意識不清可能由下列原因造成：

• 低血氧症
• 高碳酸血症
• 嚴重酸中毒
• 休克或組織灌流不足
• 嚴重代謝異常

ABG可提供$PaO_2$、$PaCO_2$及$pH$等重要資訊，協助判斷意識改變是否與呼吸衰竭或酸鹼失衡有關。

(B) 急性低血壓

正確，屬於ABG的適應症。

核心觀念

血液氣體分析儀（blood gas analyzer）主要直接測量下列三項基本參數：

• pH：由玻璃電極測量氫離子活性。
• $P_{\mathrm{CO_2}}$：由 Severinghaus 電極測量二氧化碳分壓。
• $P_{\mathrm{O_2}}$：由 Clark 電極測量氧分壓。

而報告中的 $\mathrm{HCO_3^-}$ 通常不是由電極直接測得，而是利用已測得的 pH 與 $P_{\mathrm{CO_2}}$，依 Henderson–Hasselbalch 方程式計算而得。

$$\mathrm{pH}=6.1+\log\left(\frac{[\mathrm{HCO_3^-}]}{0.03\times P_{\mathrm{CO_2}}}\right)$$

整理後：

$$[\mathrm{HCO_3^-}] =0.03\times P_{\mathrm{CO_2}}\times 10^{\mathrm{pH}-6.1}$$

因此，$\mathrm{HCO_3^-}$ 屬於計算值，不是血液氣體分析儀直接測得的參數。

解題方法

本題採用「直接測量項目與計算項目分類」判斷：

1. 先辨認血液氣體分析儀的三種主要電極：

• 玻璃電極：測量 pH。
• Severinghaus 電極：測量 $P_{\mathrm{CO_2}}$。
• Clark 電極：測量 $P_{\mathrm{O_2}}$。

2. 再判斷 $\mathrm{HCO_3^-}$ 是否具有專用直接測量電極。

核心觀念

氧氣驅動甦醒器以高壓氧氣作為氣體來源，藉由驅動氣流將氣體送入患者肺部。若送氣壓力過高，可能造成肺泡過度擴張、氣胸、縱膈氣腫等氣壓傷。

因此，操作時最重要的安全機制是使用壓力限制閥（pressure-limiting valve），在吸氣壓力達到設定上限時釋放多餘氣體，避免氣道壓力持續上升。常用的安全上限為不超過 $60\ \text{cm H}_2\text{O}$。

解題方法

本題問的是「避免氣壓傷」的最適當預防措施，判斷重點在於找出能直接限制肺部所承受之吸氣壓力的措施。

氧氣驅動甦醒器的危險來源是送氣壓力過高，因此應控制：

$$P_{\text{airway}} \leq 60\ \text{cm H}_2\text{O}$$

實務上是透過壓力限制閥達成，而不是單純限制氧氣流量、設定吐氣末正壓或延長吸氣時間。

選項分析

(A) 吐氣末正壓不超過 $10\ \text{cm H}_2\text{O}$

錯誤。吐氣末正壓（PEEP）是呼氣結束時仍維持於氣道內的壓力，主要用於防止肺泡塌陷、改善氧合。雖然過高的 PEEP 也可能增加肺部壓力與氣壓傷風險，但本題所問的氧氣驅動甦醒器安全預防措施，核心是限制吸氣峰壓，而非設定 PEEP 不超過 $10\ \text{cm H}_2\text{O}$。

(B) 流量不超過 $80\ \text{L/min}$

核心觀念

BTPS 是呼吸治療與肺功能檢查常用的氣體狀態標準，完整意義為：

• B：Body temperature，體溫，定義為 $37^\circ\text{C}$
• T：Temperature，氣體溫度為 $37^\circ\text{C}$
• P：Pressure，通常指環境大氣壓
• S：Saturated，氣體已被水蒸氣完全飽和，相對濕度為 $100\%$

因此，BTPS 的基本條件為：

$$\text{溫度}=37^\circ\text{C}$$ $$\text{相對濕度}=100\%$$

在 $37^\circ\text{C}$ 時，水蒸氣的飽和含量約為 $44\ \text{mg/L}$，故 BTPS 的絕對濕度為約 $44\ \text{mg/L}$。

---

解題方法

判斷順序可分為三步：

1. 判斷溫度

BTPS 中的 Body temperature 指人體體溫，標準值為：

$$37^\circ\text{C}$$

所以溫度必為 $37^\circ\text{C}$。

2. 判斷相對濕度

BTPS 中的 Saturated 表示氣體已達水蒸氣飽和狀態，因此：

$$\text{相對濕度}=100\%$$

3. 判斷絕對濕度

在 $37^\circ\text{C}$、完全飽和條件下，水蒸氣含量約為：

$$44\ \text{mg/L}$$

亦可利用理想氣體關係式驗算。$37^\circ\text{C}$ 時水蒸氣飽和蒸氣壓約為 $47\ \text{mmHg}$，代入水蒸氣密度公式：

$$\rho=\frac{PM}{RT}$$

其中：

• $P\approx 6266\ \text{Pa}$
• $M=0.018\ \text{kg/mol}$
• $R=8.314\ \text{J/(mol·K)}$
• $T=310\ \text{K}$

因此：

核心觀念

本題考「吸入氣體的絕對濕度」與氣道上皮保護的關係。

• 相對濕度（RH）：在某一溫度下，實際水蒸氣含量占該溫度最大飽和水蒸氣含量的百分比。
• 絕對濕度（AH）：單位體積氣體中實際含有的水分，常用 $\mathrm{mg/L}$ 表示。

計算關係為：

$$AH=RH\times AH_{\mathrm{sat}}$$

其中 $AH_{\mathrm{sat}}$ 為該溫度下的飽和絕對濕度。

在正常呼吸道中，吸入氣體經鼻腔、咽喉等部位加溫加濕，抵達氣管附近時通常接近：

$$37^\circ\mathrm{C},\quad 100\%\ RH,\quad AH\approx44\ \mathrm{mg/L}$$

機械通氣時，若吸入氣體的絕對濕度不足，會造成氣道黏膜乾燥，進而導致：

• 黏液變稠
• 纖毛清除功能下降
• 分泌物滯留與痰栓形成
• 氣道上皮受損
• 增加呼吸道阻塞與感染風險

因此，本題應比較各選項的絕對濕度，而非只看相對濕度。

解題方法

各溫度下的飽和絕對濕度約為：

• $37^\circ\mathrm{C}$：$44\ \mathrm{mg/L}$
• $34^\circ\mathrm{C}$：約 $37\ \mathrm{mg/L}$

逐項計算：

選項 A

$$AH=1.00\times44=44\ \mathrm{mg/L}$$

選項 B

$$AH=1.00\times37\approx37\ \mathrm{mg/L}$$

選項 C

$$AH=0.50\times44=22\ \mathrm{mg/L}$$

選項 D

$$AH=0.80\times37\approx29.6\ \mathrm{mg/L}$$

比較可得：

$$22<29.6<37<44$$

絕對濕度最低的是選項 C，因此最容易造成氣道乾燥與上皮受損。

選項分析

(A) 吸入氣體溫度 $37^\circ\mathrm{C}$、100％相對濕度

此時氣體已達人體氣道所需的充分加溫加濕程度：

$$AH\approx44\ \mathrm{mg/L}$$

核心觀念

本題考查氣霧粒子在呼吸道內的主要沉積機制與粒徑關係。粒子進入肺部後，常見沉積機制包括：

• 慣性撞擊：粒子因慣性無法隨氣流轉彎，撞擊於氣道壁。
• 沉降：粒子受重力作用，在氣流速度較低時逐漸沉降於氣道壁。
• 布朗擴散：極小粒子受到氣體分子不規則碰撞，產生隨機運動而沉積。
• 攔截、電性沉積：在特定粒徑與粒子特性下也可能發生，但非本題主要選項。

一般粒徑判斷如下：

粒徑範圍	主要沉積機制	常見沉積部位
較大粒子，約大於 $5\ \mu\text{m}$	慣性撞擊	鼻腔、咽喉及大氣道
中等粒子，約 $0.5$～$5\ \mu\text{m}$	沉降	小氣道、細支氣管及肺泡
極小粒子，尤其小於 $0.1\ \mu\text{m}$	布朗擴散	肺泡區域及末梢氣道

解題方法

題幹已給出兩個關鍵條件：

1. 粒子直徑小於 $0.1\ \mu\text{m}$；
2. 沉積位置為肺泡區域。

極小粒子的質量與慣性均非常小，能隨氣流深入末梢肺部。當氣流進入肺泡後速度降低，極小粒子受到周圍氣體分子持續且不規則的碰撞，形成布朗運動。粒子的隨機位移使其接觸並沉積於肺泡壁。

布朗擴散的均方位移可概念性表示為：

$$\langle x^2\rangle = 2Dt$$

其中 $D$ 為擴散係數，$t$ 為作用時間。粒徑越小，擴散係數越大，隨機擴散越明顯，因此小於 $0.1\ \mu\text{m}$ 的粒子主要透過布朗擴散沉積。

因此本題選擇 (C) 布朗擴散。

選項分析

(A) 慣性撞擊（inertial impaction）

核心觀念

本題考查噴射型噴霧器的氣流速度與氣霧粒子大小之關係。

Jet nebulizer 利用壓縮氣體高速通過噴嘴，使液體受到剪切力與負壓作用而破碎成液滴。氣源壓力或流量增加時，噴嘴處的氣體速度提高，液體受到的霧化作用增強，液滴會被分裂得更細，因此產生的氣霧粒子平均尺寸會變小。

臨床上通常以氣動力學質量中位數直徑（mass median aerodynamic diameter, MMAD）描述氣霧粒子大小。氣源流量增加時，通常會造成：

• 氣霧粒子平均直徑下降。
• 可吸入肺部的細小粒子比例增加。
• 噴霧輸出速率增加。
• 噴霧時間縮短。

解題方法

判斷本題可掌握「氣源速度增加，霧化剪切力增強」這條因果關係：

$$\text{氣源壓力或流量增加} \Rightarrow \text{氣體速度增加} \Rightarrow \text{剪切力增加} \Rightarrow \text{液滴破碎程度增加} \Rightarrow \text{氣霧粒子尺寸變小}$$

高速氣流通過噴嘴時，會將液體拉裂成更小的液滴。雖然實際粒徑仍會受到噴嘴設計、液體黏度、表面張力與液體流速等因素影響，但在其他條件相同下，增加氣源壓力或流量的基本結果是降低氣霧粒子的平均尺寸。

核心觀念

本題考查氣霧藥物治療中的「可吸入質量分數」（respirable mass fraction），又常稱為細粒子分數（fine particle fraction, FPF）。

其核心定義是：氣霧總質量中，具有足夠小空氣動力學粒徑、能通過上呼吸道並進入下呼吸道的粒子所占比例。臨床與儀器評估通常以粒徑小於約 $5\ \mu\text{m}$ 作為可吸入粒子的判定標準。

可表示為：

$$\text{Respirable mass fraction} = \frac{\text{粒徑小於 }5\ \mu\text{m}\text{ 的藥物質量}} {\text{總吸入藥物質量}} \times 100\%$$

粒徑越小，越容易隨吸氣氣流進入支氣管與肺部；粒徑較大的粒子則容易沉積於口腔、咽喉與上呼吸道。

解題方法

判斷本題可抓住兩個關鍵：

1. 「respirable」描述的是粒子是否具有進入下呼吸道的粒徑。
2. 「mass fraction」描述的是符合條件的粒子質量占總質量的比例。

因此，題目尋找的是「小於約 $5\ \mu\text{m}$ 的粒子，占總吸入氣霧質量的百分比」，而不是藥物是否已被人體吸收，也不是氣霧中有效成分的化學比例。

選項分析

(A) 粒子能夠被呼出的質量百分比

錯誤。

核心觀念

本題考查定量吸入器（pressurized metered-dose inhaler, pMDI）搭配吸入間隔器（spacer）或帶閥儲霧腔（valved holding chamber, VHC）時，如何減少「冷氟利昂效應（cold Freon effect）」。

pMDI 由推進劑將藥液霧化後高速噴出。推進劑快速膨脹與蒸發會造成低溫氣霧；若氣霧高速直接撞擊口腔、咽喉，容易產生冰冷刺激、咳嗽及咽喉不適，這就是冷氟利昂效應。

spacer 或 VHC 提供一段額外空間，使氣霧在吸入前有時間發生下列變化：

1. 推進劑進一步蒸發。
2. 氣霧速度降低。
3. 較大的液滴因重力沉降於腔體內。
4. 較小的藥物粒子較容易隨吸氣進入下呼吸道。
5. 減少高速低溫氣霧直接撞擊口咽部。

因此，降低冷氟利昂效應的主要機制是「增加推進劑蒸發並使氣霧減速」。

解題方法

判斷本題可掌握冷氟利昂效應的兩個關鍵字：

• 低溫刺激：來自推進劑快速膨脹、蒸發。
• 高速撞擊：來自 pMDI 氣霧直接噴入口咽部。

spacer 或 VHC 並不主動加熱氣霧，也不改變推進劑的化學成分；其作用是增加藥物噴出後到患者吸入前的停留距離與時間。因此，推進劑可進一步蒸發，氣霧速度也會下降，減少冰冷氣霧對咽喉的直接刺激。

選項分析

(A) 加熱氣霧粒子

錯誤。spacer 或 VHC 本身不是加熱裝置，無法主動提高氣霧粒子的溫度。

其降低冷氟利昂效應的原因，是讓推進劑在進入口腔前有更多時間蒸發，並降低噴出速度，而非直接加熱氣霧。

核心觀念

乾粉吸入器（dry powder inhaler, DPI）是一種利用病人自身吸氣力量吸入藥物的裝置。藥物以乾粉形式儲存在膠囊、藥匣或藥囊中，病人吸氣時產生氣流，使乾粉被帶入吸入器內部，並藉由氣流造成的紊流與剪切作用，使藥粉分散、去聚集，形成適合吸入的微粒。

因此，DPI 的藥物傳遞主要依靠：

$$\text{病人的吸氣流量} \rightarrow \text{乾粉分散與氣膠化} \rightarrow \text{沉積於呼吸道}$$

DPI 通常不需要壓縮空氣，也不以超音波振動產生氣膠。病人必須具備足夠的吸氣流量，才能有效將藥物由裝置中吸出並完成分散。

本題不涉及法條，無須適用法規判斷；醫療器材原理以命題當年（民國 115 年）的呼吸治療儀器設備學基本原理為準。

解題方法

判斷吸入器類型的核心，在於辨認「產生藥物氣膠的能量來源」。

DPI 的能量來源是病人的吸氣。病人快速且深吸氣時，氣流通過吸入器內部的阻力結構，形成紊流，使原本聚集的乾粉顆粒分散成可吸入的微粒。藥物是否能有效送入肺部，與吸氣流量、吸氣速度、裝置內部阻力及藥粉粒徑有關。

相較之下：

• 定量噴霧吸入器（MDI）主要依靠推進劑壓力噴出藥物。
• 噴射霧化器主要依靠壓縮氣體造成高速氣流，使液體藥物霧化。
• 超音波霧化器依靠壓電晶體的高頻振動，使液體形成霧滴。
• DPI 則依靠病人的吸氣流量帶動並分散乾粉。

所以本題應選擇描述 DPI 主要驅動力量的選項。

選項分析

(A) 超音波振動：錯誤

超音波振動是超音波霧化器的主要工作原理。壓電晶體高速振動液面，使液體藥物形成氣膠微滴，適用於液體藥物霧化。

核心觀念

本題考查帶閥儲霧罐（valved holding chamber, VHC）材質的靜電效應與藥物傳遞效率。

pMDI 噴出的是含有藥物微粒的氣膠。若 VHC 內壁容易產生靜電，藥物微粒會因靜電吸附而沉積在腔室內壁，導致真正進入病人呼吸道的藥量下降。因此，能降低靜電吸附的材質，較能提高藥物傳遞效率。

主要判斷原則為：

$$\text{靜電吸附減少} \Rightarrow \text{藥物沉積於腔壁減少} \Rightarrow \text{肺部藥物傳遞量增加}$$

金屬材質及非靜電塑料通常具有較低的靜電效應，能減少氣膠藥物附著於腔壁。

解題方法

判斷 VHC 材質時，重點不是外觀顏色或柔軟程度，而是其是否容易產生靜電。

一般塑膠材質容易帶有靜電，pMDI 噴出的藥物微粒會被吸附於腔室內壁。若採用金屬或經抗靜電處理的塑料，可降低藥物的腔壁沉積，使較多藥物隨吸氣進入下呼吸道。

因此，本題應選擇具有低靜電特性的材料。

選項分析

(A) 透明或彩色塑膠

錯誤。

核心觀念

脈衝血氧飽和度偵測儀（pulse oximeter）利用氧合血紅素（$HbO_2$）與去氧血紅素（$Hb$）對不同光波長的吸收差異，估算動脈血氧飽和度（$SpO_2$）。

臨床脈衝血氧儀主要使用兩種光：

• 紅光：約 $660\ \text{nm}$
• 紅外光：約 $940\ \text{nm}$

在 $660\ \text{nm}$ 紅光處，去氧血紅素吸收較強；在 $940\ \text{nm}$ 紅外光處，氧合血紅素吸收較強。儀器藉由比較兩種光經過組織後的吸光變化，推算血氧飽和度。

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解題方法

判斷脈衝血氧儀的標準波長即可：

$$\text{紅光 }660\ \text{nm}+\text{紅外光 }940\ \text{nm}$$

其基本原理可用 Beer–Lambert 定律表示：

$$A=\varepsilon c l$$

其中：

• $A$：吸光度
• $\varepsilon$：物質對特定波長的吸光係數
• $c$：吸收物質濃度
• $l$：光徑長度

脈衝血氧儀進一步利用動脈血液隨心跳產生的脈動成分，排除皮膚、骨骼、靜脈血等非脈動組織的影響，計算紅光與紅外光吸收變化的比值，再將比值轉換為血氧飽和度。

因此，本題正確波長組合為 $660\ \text{nm}$ 與 $940\ \text{nm}$。

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選項分析

(A) 660、940——正確

核心觀念

脈衝血氧飽和度偵測儀（pulse oximeter）主要利用血紅素對不同波長光線的吸收差異，通常以紅光約 $660\ \text{nm}$ 與紅外光約 $940\ \text{nm}$，估算動脈血氧飽和度（$SpO_2$）。

正常氧合血紅素（HbO₂）與去氧血紅素（Hb）在兩種波長的吸光特性不同，因此儀器可藉由脈動性動脈血流的光吸收變化，計算血氧飽和度。凡是會改變光吸收特性、降低脈動訊號品質或造成血紅素濃度過低的因素，都可能影響測量準確度。

本題要找出「不會影響」脈衝血氧偵測準確度的因素。

解題方法

逐一判斷各選項是否會干擾脈衝血氧儀的光學測量：

• 異常血紅素若在紅光、紅外光波段具有特殊吸收，會造成儀器誤判。
• 血液中血紅素濃度過低，會使光學訊號變弱，降低測量可靠性。
• 若物質主要吸收其他波長，且對脈衝血氧儀使用的紅光與紅外光影響極小，通常不會明顯干擾測量。

因此，應選擇對脈衝血氧儀主要測量波段影響最小者。

選項分析

(A) 一氧化碳血紅素（HbCO）的存在：錯誤

一氧化碳與血紅素結合形成一氧化碳血紅素。HbCO 在紅光與紅外光波段的吸光特性與氧合血紅素相近，傳統雙波長脈衝血氧儀通常無法有效區分 HbCO 與 HbO₂。

因此，患者即使實際存在一氧化碳中毒，脈衝血氧儀仍可能顯示正常或偏高的 $SpO_2$，造成「假性正常」。此情況會影響偵測準確度。

(B) 變性血紅素（metHb）的存在：錯誤

變性血紅素是血紅素中的二價鐵被氧化為三價鐵後形成的異常血紅素。metHb 在紅光與紅外光的吸收特性較為特殊，會干擾儀器原本建立在 HbO₂ 與 Hb 光吸收差異上的計算模式。

核心觀念

本題考查呼氣末二氧化碳監測（capnography）與 $P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 突然歸零的判讀。

$P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 是呼氣末端所測得的二氧化碳分壓，主要反映：

1. 肺泡是否有有效通氣，使含二氧化碳的氣體到達監測器。
2. 肺部是否有血流，將組織產生的二氧化碳送至肺泡。
3. 呼吸管路、人工氣道及二氧化碳取樣系統是否完整。

正常情況下，呼氣末應可測得二氧化碳。若波形與數值突然降至零，優先考慮：

• 人工氣道或呼吸管路脫離，二氧化碳未送達感測器。
• 病人發生呼吸停止或心臟驟停，肺部沒有有效肺血流及二氧化碳輸送。
• 感測器或取樣管路故障。

本題選項中符合典型生理原因者為人工氣道脫離與心臟驟停。

解題方法

採用「$P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 是否還有二氧化碳來源」的判斷方式。

肺泡二氧化碳與肺泡通氣量的關係可用下式表示：

$$P_{\mathrm{aCO_2}} \propto \frac{\dot V_{\mathrm{CO_2}}}{\dot V_{\mathrm{A}}}$$

其中：

• $\dot V_{\mathrm{CO_2}}$：二氧化碳產生量
• $\dot V_{\mathrm{A}}$：肺泡通氣量

有效呼氣氣體必須經由人工氣道與呼吸管路到達二氧化碳感測器，才會產生 $P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 波形。因此，數值突然變成零，應優先尋找「氣體未到達感測器」或「肺部無有效血流」的原因。

選項分析

① 每分鐘通氣量變少

錯誤。

每分鐘通氣量下降通常會使肺泡通氣量下降，二氧化碳排出減少，導致動脈二氧化碳分壓及 $P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 上升：

$$\dot V_{\mathrm{A}} \downarrow \quad\Rightarrow\quad P_{\mathrm{aCO_2}} \uparrow$$

因此，單純每分鐘通氣量變少不會使 $P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 突然降為零。

② 人工氣道脫離

核心觀念

吐氣末二氧化碳分壓 $P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 是指「一次呼氣結束時，呼出氣體中二氧化碳分壓的最高代表值」。此時呼出氣體主要來自肺泡，因此可近似反映肺泡二氧化碳分壓 $P_{\mathrm{ACO_2}}$。

在正常 capnogram 中，呼氣波形依序分為：

• Phase Ⅰ：死腔氣期：呼出氣體主要來自解剖死腔，二氧化碳濃度接近零。
• Phase Ⅱ：混合氣上升期：死腔氣與肺泡氣混合，二氧化碳分壓快速上升。
• Phase Ⅲ：肺泡平台期：主要為肺泡氣，二氧化碳分壓維持在較高且相對穩定的水平。
• Phase Ⅳ：吸氣下降期：開始吸氣，吸入氣體幾乎不含二氧化碳，波形快速下降。

因此，$P_{\mathrm{ETCO_2}}$ 的讀值位於呼氣末端，也就是 capnogram phase Ⅲ 的末期。

解題方法

判斷關鍵在於「吐氣末」三個字：

1. 先確認呼氣過程中，二氧化碳分壓會逐漸上升。
2. 進入 Phase Ⅲ 時，呼出氣體主要是肺泡氣。
3. 呼氣即將結束的瞬間，二氧化碳分壓達到本次呼氣的最高值。
4. 此最高值即為 $P_{\mathrm{ETCO_2}}$，位置在 Phase Ⅲ 末期。

可用下式表示其概念：

$$P_{\mathrm{ETCO_2}} \approx P_{\mathrm{ACO_2}}$$

其中：

核心觀念

Clark 電極（Clark electrode）是以電化學方式測量氧分壓（$P_{O_2}$）的氧電極，主要構造包括：

• 鉑（白金）電極：陰極（cathode）
• 銀／氯化銀電極：陽極（anode）
• 電解液與透氧膜

氧氣經由透氧膜擴散至鉑電極表面，在鉑電極接受電子而被還原。基本半反應可表示為：

$$O_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O$$

在鹼性條件下亦可表示為：

$$O_2 + 2H_2O + 4e^- \rightarrow 4OH^-$$

兩種寫法的共同重點都是：氧氣接受電子，因此發生還原反應。

解題方法

判斷電極反應可掌握兩個原則：

1. 陰極發生還原反應。
2. 還原的定義是「得到電子」。

Clark 電極中的鉑電極為陰極，氧氣在此接受外部電路提供的電子，轉變為水或氫氧根離子。因此，氧氣在鉑電極發生的是還原反應。

選項分析

核心觀念

本題考查經皮血氣監測儀（transcutaneous blood gas monitoring）的原理與限制，主要監測：

• 經皮二氧化碳分壓：$P_{tcCO_2}$
• 經皮氧分壓：$P_{tcO_2}$

探頭會貼附於皮膚表面，並以加熱方式使局部皮膚血流增加，使皮下微循環的氣體分壓較接近動脈血液氣體。由於測量結果仍受到皮膚灌流、局部代謝、探頭溫度及放置時間影響，因此不能在所有情況下取代動脈血液氣體分析。

解題方法

判斷本題可掌握三個原則：

1. 經皮監測必須依賴皮膚微循環。
2. 探頭通常需要加熱，以增加局部血流並使血液氣體較易擴散至皮膚表面。
3. 皮膚長時間受熱，會增加局部代謝與皮膚損傷風險，因此探頭位置必須定期更換。

符合上述原理的選項為「需加熱皮膚且會增加局部代謝」，故選 $\text{(C)}$。

選項分析

(A) 在所有情況下皆可準確代表動脈血液氣體

錯誤。

經皮監測值並非在所有情況下都能準確代表動脈血液氣體。其準確性會受到下列因素影響：

• 低血壓或休克造成皮膚灌流不足
• 周邊血管收縮
• 低體溫
• 水腫、皮膚增厚或疤痕
• 探頭位置不當
• 探頭校正不良
• 皮膚局部受熱造成的代謝變化

因此，經皮監測適合用於連續趨勢監測；當數值與臨床表現不一致時，仍須以動脈血液氣體分析確認。

(B) 不受皮膚灌流影響

錯誤。

核心觀念

經皮血氧分壓（$P_{\mathrm{tcO_2}}$）是利用加熱式電化學感應器，使局部皮膚血流增加，氧氣由微循環經皮膚擴散至感應器，再以類 Clark 電極進行測量。其電流大小與氧分壓大致成正比：

$$I \propto P_{\mathrm{O_2}}$$

測量結果主要受皮膚厚度、局部灌流、感應器溫度、感應器與皮膚接觸狀況、電解液及校正狀態影響。

解題方法

逐一判斷各選項是否會直接影響氧氣由皮膚擴散至感應器，或影響電化學反應。

皮膚厚度、局部加熱及感應器接觸狀況，均會改變氧氣傳遞或測量反應，因此屬於主要影響因素。皮膚色澤主要影響光學式測量，例如脈搏血氧飽和度及經皮膽紅素測量，並非經皮氧分壓電化學測量的主要干擾因素。

選項分析

(A) 皮膚的色澤

正確答案。$P_{\mathrm{tcO_2}}$主要是以電化學方式偵測氧氣擴散後所產生的電流，並非依靠光線吸收或反射判讀，因此皮膚黑色素與膚色通常不會造成主要影響。皮膚色澤較常影響脈搏血氧儀等光學式儀器。

核心觀念

本題考查「容積（volume）」與「流速（flow）」的量測原理。

• 直接量測容積：儀器的感測元件直接因吸入或呼出氣體的總量產生位移，直接讀出容積。例如滾動密封式肺量計、Stead-Wells 水封式肺量計。
• 量測流速後換算容積：先量測氣流速度或流量，再對時間積分：

$V=\int \dot V\,dt$

其中 $V$ 為容積，$\dot V$ 為流量。熱線式流量計、壓差式氣流計及 Wright respirometer 均屬此類。

• 量測壓力：僅測量壓力，不是容積量測裝置。

解題方法

逐一判斷各器材的主要量測物理量：

1. 若儀器直接因氣體容積造成機械位移，屬於直接量測容積。
2. 若儀器利用葉輪、熱線或壓差感測氣流，屬於流量量測，須經時間積分才能得到容積。
3. 若儀器測量壓力，則不屬於容積量測裝置。

因此，直接量測容積者為 dry-rolling seal spirometer 與 Stead-Wells spirometer。

各器材分析

① Wright respirometer

Wright respirometer 為葉輪式、渦輪式流量感測器，氣流通過時帶動葉輪旋轉，再依旋轉量估算通過的氣體量。其本質是利用氣流驅動機械元件，屬於流量量測裝置，非肺量計式的直接容積量測。

故①錯誤。

② hot wire anemometer

Hot wire anemometer 利用氣流帶走加熱細線的熱量，使細線溫度或電阻改變，再據以推算氣流速度或流量。它直接測量的是氣流，不是容積；容積須由流量對時間積分而得。

故②錯誤。

③ dry-rolling seal spirometer

Dry-rolling seal spirometer 使用滾動密封結構，氣體進出時使滾筒產生位移，位移量與氣體容積成正比，直接讀取肺容積變化。

故③正確。

核心觀念

本題考查插管且使用呼吸器病人進行「間接式熱量測定」（indirect calorimetry）時，哪些因素會破壞測量所需的穩定條件，造成氧氣消耗量 $V\!O_2$、二氧化碳產生量 $V\!CO_2$ 或呼吸商（RQ）測量偏差。

間接式熱量測定是依據呼吸氣體交換量估算能量消耗：

$$RQ=\frac{V\!CO_2}{V\!O_2}$$

常用 Weir 公式估算每日能量消耗：

$$REE=3.941(V\!O_2)+1.106(V\!CO_2)$$

其中 $V\!O_2$ 與 $V\!CO_2$ 的準確性，必須建立在下列條件：

• 病人處於代謝與呼吸穩定狀態。
• 呼吸器管路及人工氣道沒有漏氣。
• 氣體流量、溫度、壓力及水氣狀態能被儀器正確校正。
• FiO$_2$、PEEP 等呼吸器設定未超出儀器測量能力。

解題方法

逐項判斷各因素是否會造成：

1. 氣體分析器測量困難；
2. 呼吸器或人工氣道漏氣；
3. 病人短時間內代謝率或通氣狀態改變；
4. 儀器對溫度、水氣及壓力的修正失準。

本題中，FiO$_2$ 偏高、測量前抽痰、使用加熱潮濕器，均會影響測量穩定性或氣體分析；PEEP 8 cmH$_2$O 尚未達通常被視為高度干擾的程度；人工氣道 cuff「過度充氣」本身不是典型的氣體漏失因素。

各臨床因素分析

① FiO$_2$ 設定為 60％：正確

高濃度氧氣會增加間接式熱量測定的誤差，尤其在 FiO$_2$ 接近或超過 60％時，氣體分析器及流量計對吸入、呼出氣體差異的計算較容易受到影響。

此外，間接式熱量測定通常需要依據吸入與呼出氣體中的氧氣、二氧化碳濃度差計算 $V\!O_2$ 與 $V\!CO_2$。當吸入氣體氧濃度很高時，微小的分析誤差會被放大，造成能量消耗估計偏差。因此 FiO$_2$ 60％屬於需注意的測量限制，列為會導致錯誤的因素。

② 測量前先抽痰，維持氣道通暢：正確

抽痰雖可改善人工氣道通暢，但抽痰操作會造成短時間的生理變化，包括：

• 咳嗽、躁動及呼吸肌活動增加；
• 心跳與呼吸速率改變；
• 氧氣消耗量及二氧化碳產生量暫時上升；
• 呼吸器波形與通氣量不穩定。

間接式熱量測定必須在病人達到代謝穩態後進行。若抽痰後立即測量，所得數值可能反映抽痰刺激造成的暫時性代謝增加，而非病人的真正靜息能量消耗。因此抽痰應與正式測量間隔適當時間，不能在操作後立即測量。

③ 人工氣道 cuff 充氣太飽：錯誤

核心觀念

本題考查肺功能檢查中「直接由儀器測得」與「利用其他測量值間接推算」的區別。

• FVC（forced vital capacity）：用力肺活量，為最大吸氣後，以最大力量快速呼出的總氣量。
• FEV1（forced expiratory volume in one second）：第一秒用力呼氣量，為用力呼氣開始後 1 秒內呼出的氣量。
• FEF25%：用力呼氣過程中，達到特定肺容量位置時的瞬時呼氣流速，可由流量－肺容量曲線取得。
• Chest wall compliance：胸壁順應性，涉及胸壁壓力與肺容量變化的關係，通常不是由單一肺量計直接測得，而是利用呼吸系統順應性與肺順應性間接計算。

順應性的基本定義為：

$$C=\frac{\Delta V}{\Delta P}$$

呼吸系統總順應性、肺順應性與胸壁順應性之間的關係為：

$$\frac{1}{C_{rs}} = \frac{1}{C_L} + \frac{1}{C_{cw}}$$

其中：

• $C_{rs}$：呼吸系統總順應性
• $C_L$：肺順應性
• $C_{cw}$：胸壁順應性

因此胸壁順應性可由下式推算：

$$\frac{1}{C_{cw}} = \frac{1}{C_{rs}} - \frac{1}{C_L}$$

也就是先取得其他順應性資料，再間接計算 $C_{cw}$。

解題方法

判斷關鍵在於觀察各選項屬於：

1. 直接由肺量計記錄的容量或流速；
2. 需要透過不同壓力與容量測量值計算出的力學參數。

FVC、FEV1 與 FEF25% 都是在受試者進行用力呼氣時，由肺量計或流量感測器直接記錄呼氣流量、呼氣容量及其時間變化所得。

胸壁順應性則需涉及胸壁壓力變化，通常須配合食道壓力等資料，並利用呼吸系統與肺部順應性的關係加以推算。因此屬於間接計算所得。

選項分析

(A) chest wall compliance——正確

核心觀念

阻抗體積描記器（impedance plethysmography）是利用胸廓組織對電流的阻抗變化，推估呼吸所造成的胸腔容積變化。

其基本原理如下：

• 空氣的導電性差，阻抗較高。
• 血液及組織的導電性較好，阻抗較低。
• 吸氣時肺內空氣增加，胸腔整體導電性下降，因此阻抗上升。
• 吐氣時肺內空氣減少，導電性回升，因此阻抗下降。
• 儀器實際上主要反映「容積變化」或「相對肺容積變化」，並非單靠兩電極阻抗值直接取得絕對肺容積。

解題方法

判斷各選項是否符合阻抗測量的三個核心特徵：

1. 測量胸廓阻抗的變化。
2. 吸氣時因空氣增加而使阻抗升高。
3. 使用高頻率、低振幅電流，以降低對人體的影響。
4. 呼吸造成的阻抗變化通常大於血流改變造成的變化。

其中最容易忽略的是：阻抗體積描記器只能直接測得阻抗變化，經校正後可估算呼吸容積變化；不能直接由兩電極間阻抗值計算出絕對肺容積。因此錯誤選項為（A）。

選項分析

（A）錯誤

核心觀念

本題考查各種肺功能測量器材的測量原理，以及何者最適合直接、精準地測量用力肺活量（forced vital capacity, FVC）。

FVC 是受試者在最大吸氣後，以最大力量、最快速度呼氣至不能再呼氣為止，所呼出的氣體總量。其本質是「呼出氣體體積」的測量，單位通常為 L。

測量 FVC 的理想器材必須具備：

• 能直接測量呼出氣體體積。
• 對快速、用力呼氣所產生的高流速反應良好。
• 測量過程中的流量變化不會造成顯著誤差。
• 不需過度依賴流量積分、體腔壓力推算或胸廓運動換算。

在傳統肺量測定中，**volume displacement spirometer（容積置換式肺量計）**可直接收集並測量氣體體積，因此通常被視為測量肺容量與肺活量的高精準方法。

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解題方法

判斷本題的關鍵，是先確認 FVC 所要測量的物理量：

$$\mathrm{FVC}=\text{最大吸氣後，最大用力呼出的氣體總體積}$$

再依各器材的測量方式分類：

1. 直接測量氣體體積：最符合 FVC 的定義。
2. 先測量流量，再對時間積分求體積：會受到流量校正、積分誤差及零點漂移影響。
3. 測量胸腔內氣體體積或壓力變化：主要用於肺容量、氣道阻力等項目，並非直接測量 FVC。
4. 依胸廓阻抗變化推算通氣量：屬於間接估算，精確度受個體身形與電極位置影響。

因此，能直接測量呼出氣體體積的器材最符合題意，答案為 volume displacement spirometer。

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選項分析

(A) pneumotachometer：錯誤

Pneumotachometer（肺量流速計）主要測量氣流速度或流量。其原理通常是利用氣流通過阻力元件時所產生的壓力差，依壓力差推算流量：

$$\dot V \propto \Delta P$$

若要得到 FVC，必須將流量對時間積分：

$$V=\int \dot V(t)\,dt$$

因此，FVC 並非直接測得，而是由流量資料換算而來。測量結果容易受到以下因素影響：

• 高流速時的非線性。
• 流量感測器校正誤差。
• 壓力差測量誤差。
• 零點漂移。
• 積分累積誤差。
• 呼氣管路阻力及漏氣。

Pneumotachometer 適合測量最大呼氣流速、瞬間流量及流量—容積曲線，但在「所測得的 FVC 最精準」這個比較題中，不是最佳答案。

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(B) body box：錯誤

Body box（全身體積描記器、body plethysmograph）主要利用密閉艙內壓力變化，估算胸腔氣體體積，常用於測量：

• 功能性肺餘量（FRC）。
• 胸腔氣體容積（thoracic gas volume）。
• 氣道阻力（airway resistance）。

核心觀念

Bourdon 壓力計的感測元件是「彎曲的中空彈性金屬管」，又稱 Bourdon tube。當待測流體壓力進入管內時，管內壓力使管子的截面趨向圓形，並使原本彎曲的管體產生伸直、展開的彈性變形。

此微小位移經由連桿、齒輪機構放大後，帶動指針在刻度盤上移動，因此可將壓力變化轉換為指針位移。

其基本關係可概念化表示為：

$$\text{壓力變化} \longrightarrow \text{Bourdon 管彈性變形} \longrightarrow \text{管端位移} \longrightarrow \text{指針讀值}$$

解題方法

判斷 Bourdon 壓力計的關鍵，在於先辨認其感測元件：

• Bourdon 壓力計使用的是彎曲的中空金屬管。
• 壓力增加時，管子會有趨向伸直的變形。
• 管端的位移再被機械機構放大，形成壓力讀值。

因此，題目所描述的運作原理必須同時符合「彎曲的空心管」與「受壓後伸直」兩項特徵，答案為選項 (D)。

選項分析

(A) 彈性隔膜（flexible diaphragm）的彎曲程度

錯誤。彈性隔膜壓力計是利用薄膜兩側的壓力差，使隔膜產生彎曲或撓曲，再將變形量轉換為壓力讀值。

核心觀念

本題考查無液壓力計（aneroid manometer）的構造與壓力測量原理。

無液壓力計不使用水銀、水或其他液體，而是利用密閉低壓金屬容器受到外界壓力後產生微小變形，再透過機械連桿、齒輪與指針放大位移，顯示壓力讀值。

其基本物理關係為：

$$P=\frac{F}{A}$$

其中 $P$ 為壓力、$F$ 為作用力、$A$ 為受力面積。外界壓力作用於密閉低壓容器，使容器產生彈性變形；變形量經機械機構轉換後，即可對應至壓力刻度。

解題方法

判斷關鍵在於掌握「aneroid」的意義：它指的是「無液體」的壓力計。

無液壓力計通常包含：

1. 密閉的低壓金屬容器，常見形式為波紋盒或膜盒；
2. 彈簧或彈性結構，用以提供恢復力；
3. 機械連桿與齒輪，將微小變形放大；
4. 指針與刻度盤，用以顯示壓力。

當待測壓力增加時，密閉容器內外的壓力差改變，容器產生位移；位移經連接機構傳遞至指針，便能讀取壓力值。因此正確選項為（B）。

選項分析

（A）利用超音波通過氣體時產生的都卜勒效應

錯誤。

都卜勒效應是利用波源與觀測者之間的相對運動，造成接收頻率改變的現象，常用於測量流速，例如都卜勒流量計。它不是無液壓力計的基本原理。

核心觀念

本題考查機械通氣時吸氣壓力的組成，以及尖峰吸氣壓力（peak inspiratory pressure, PIP）與高原壓力（plateau pressure, Pplat）的差異。

在吸氣流量存在時，呼吸器所測得的 PIP 包含：

$$PIP = PEEP + P_{\text{elastic}} + P_{\text{resistive}}$$

其中：

• $PEEP$：呼氣末正壓。
• $P_{\text{elastic}}$：克服肺與胸壁彈性回縮所需的壓力，與肺泡擴張相關。
• $P_{\text{resistive}}$：克服氣道、人工氣道及呼吸器管路阻力所需的壓力。

吸氣末暫停時，氣流降為零，氣道阻力所造成的壓力差消失，此時測得的 Pplat 主要反映呼吸系統的彈性壓力：

$$Pplat = PEEP + P_{\text{elastic}}$$

因此：

$$PIP - Pplat = P_{\text{resistive}}$$

也就是克服氣道阻力所需的壓力。

解題方法

判斷本題的關鍵，是區分兩種壓力：

1. PIP：吸氣期間仍有氣流，包含「彈性壓力＋阻力壓力」。
2. Pplat：吸氣末暫停、氣流停止後測得，主要代表肺泡與胸壁的彈性壓力。

因此，凡是描述「維持肺泡擴張所需的彈性力」者，主要是在描述 Pplat，而非 PIP。

此外，PIP 與 Pplat 的差值可排除彈性壓力與 PEEP 的影響：

$$PIP - Pplat = (PEEP + P_{\text{elastic}} + P_{\text{resistive}}) - (PEEP + P_{\text{elastic}})$$ $$PIP - Pplat = P_{\text{resistive}}$$

故可直接判定錯誤選項。

選項分析

(A) 尖峰吸氣壓力（PIP）主要是克服呼吸系統所有阻力的總和

正確。

PIP 是吸氣氣流存在時的最高氣道壓力，必須同時克服：

核心觀念

姿勢引流（postural drainage）是利用重力，配合特定體位，使肺部各支氣管段的分泌物向較大的氣道移動，再藉由咳嗽、抽痰或胸部物理治療排出。

其主要適應症是「痰液量多、分泌物滯留，且病人無法有效自行清除」的情況，常見於：

• 每日痰量明顯增加，通常以約 $25\sim30\ \text{mL/day}$ 作為臨床判斷參考。
• 人工氣道造成咳嗽與纖毛清除功能下降，導致分泌物積留。
• 支氣管擴張症、囊性纖維化等伴隨大量及反覆性痰液的疾病。

解題方法

本題逐項判斷三個敘述是否符合姿勢引流的典型適應症：

1. 痰量達到臨床上大量分泌物的判斷標準。
2. 已有人工氣道且出現分泌物滯留。
3. 疾病本身具有大量、反覆性痰液的特徵。

三者均符合姿勢引流的治療目的，因此應選出包含①②③的選項。

選項分析

① 每天的痰量大於 30 mL 時：正確。 每日痰量超過約 $25\sim30\ \text{mL}$，代表呼吸道分泌物較多，若病人無法自行有效排痰，姿勢引流可協助分泌物移動與排出。題目使用「大於 30 mL」已符合常用的臨床判斷界線。

核心觀念

本題考查助咳機（mechanical insufflation-exsufflation, MI-E）藉由正壓吸氣與負壓吐氣，快速造成胸腔內外壓力梯度，以模擬咳嗽並增加呼氣流量的能力。

典型設定為：

• 吸氣壓：約 $+30$～$+50\ \text{cmH}_2\text{O}$
• 吐氣壓：約 $-10$～$-50\ \text{cmH}_2\text{O}$
• 吸氣時間：約 $1$～$3$ 秒
• 吐氣時間：約 $2$～$3$ 秒

助咳機的重點效應不是單純提高壓力，而是在壓力快速反轉時產生很大的呼氣流量。其瞬間平均流量約可達 $450\ \text{L/min}$。

解題方法

本題屬於助咳機基本性能的記憶與判讀題。題目已提供典型壓力及時間範圍，並詢問其「瞬間可產生的平均流量」，並非要求依壓力、時間直接計算。

因為氣流量還會受到管路阻力、面罩密合度、病人肺順應性及氣道狀況影響，單靠壓力與時間無法使用一般流體公式精確推導流量。因此應掌握 MI-E 的標準生理與設備特性：快速由正壓轉為負壓，可產生約 $7.5\ \text{L/s}$ 的高峰呼氣流量。

單位換算如下：

$$7.5\ \text{L/s}\times 60\ \text{s/min} =450\ \text{L/min}$$

因此瞬間可產生的平均流量約為：

$$\boxed{450\ \text{L/min}}$$

選項分析

核心觀念

IPPB（intermittent positive-pressure breathing，間歇性正壓呼吸）是利用間歇性正壓協助病人吸氣，以增加肺泡通氣量、改善肺泡擴張，並可協助分泌物排出。

使用正壓時，胸腔內壓與肺泡壓會上升。若病人存在未處理的張力性氣胸，正壓可能使胸膜腔內空氣量增加，進一步壓迫患側肺、縱膈與大血管，導致靜脈回流下降、心輸出量降低，甚至造成嚴重循環衰竭。因此，未治療的張力性氣胸是使用 IPPB 的絕對禁忌症。

解題方法

判斷 IPPB 禁忌症時，先掌握正壓治療的主要危險：

1. 正壓會增加肺泡與胸腔內壓力。
2. 若胸膜腔已存在高壓空氣，正壓可能使氣胸惡化。
3. 張力性氣胸本身已會造成肺部壓迫與血流動力學障礙。
4. 在未完成胸腔減壓及胸管引流前，不能施加可能加重胸腔壓力的正壓治療。

因此，選項中只有「未治療的張力性氣胸」符合「正壓治療可能立即造成致命惡化」的絕對禁忌症條件。

選項分析

(A) 頑固性高碳酸血症：錯誤

高碳酸血症代表肺泡通氣不足，IPPB 可藉由提供正壓協助吸氣、增加潮氣量與肺泡通氣，改善二氧化碳排除。因此，頑固性高碳酸血症通常是需要評估與改善通氣的臨床問題，不是 IPPB 的絕對禁忌症。

但若病人同時有無法保護呼吸道、嚴重血流動力學不穩定等情況，仍須重新評估治療方式。

(B) 有肋膜積液：錯誤

核心觀念

IPPB（intermittent positive-pressure breathing，間歇性正壓呼吸）是利用間歇性正壓氣流，協助病人吸入較大的潮氣量，以增加肺泡通氣、促進肺泡再膨脹，並改善分泌物清除。

其典型適應症包括：

• 胸部或上腹部手術後的肺擴張不全
• 自主深呼吸能力不足
• 肺泡通氣不足
• 因疼痛、虛弱或限制性胸廓疾病而無法有效吸氣者

IPPB 的使用通常需要病人具備基本的合作能力，能配合咬住口含器或接受面罩、依指示吸氣。因此，IPPB 不是無意識病人的主要通氣方式，也不是急性肺水腫的標準治療選擇。

解題方法

本題應先抓住 IPPB 的主要治療目的：

$$\text{間歇性正壓吸氣} \longrightarrow \text{增加吸氣量} \longrightarrow \text{促進肺泡擴張} \longrightarrow \text{改善肺擴張不全}$$

接著判斷各選項是否符合兩項條件：

1. 病人是否確實需要增加吸氣量、改善肺泡擴張？
2. 病人是否具有接受 IPPB 治療所需的合作能力？

最符合這兩項條件者，即為胸部手術後合併肺擴張不全，因此選擇（D）。

選項分析

（A）自主潮氣容積＞15 mL/kg

錯誤。

成人正常潮氣容積約為 $7\sim10$ mL/kg。自主潮氣容積已大於 $15$ mL/kg，代表吸氣量並不不足，沒有因低潮氣容積而使用 IPPB 促進肺擴張的必要。

IPPB 的使用方向是協助吸氣量不足或肺泡擴張不良的病人，而非對已有過大潮氣容積者再增加吸氣量。過度增加肺容量也可能提高肺過度膨脹與氣壓傷害的風險。

核心觀念

本題考查口咽氣道（oropharyngeal airway, OPA）的：

1. 使用適應症與禁忌症。
2. 尺寸選擇原則。
3. 置入方法與輔助技巧。
4. 清醒程度、咽反射與嘔吐反射之關係。

口咽氣道的主要作用是將舌根向前托起，避免舌根後墜阻塞上呼吸道，適用於無意識或咽反射明顯減弱的病人。

其使用前提包括：

• 病人通常應無意識或接近無意識。
• 咽反射、嘔吐反射應明顯減弱或消失。
• 必須選擇適當尺寸，避免氣道阻塞或軟組織損傷。
• 置入困難時，可配合張開下顎（jaw thrust）及拇指推入（thumbs push）等方法協助。

解題方法

本題可依「適應症、尺寸、置入技巧」三個方向判斷：

• 選項提到「不需選擇適當尺寸」者，違反基本操作原則。
• 選項提到「清醒病人」或「降低嘔吐反射風險」者，與 OPA 的使用禁忌相反。
• 選項提到正確的置入輔助方法者，符合口咽氣道的操作原則。

因此，應選擇描述正確置入技巧的選項。

選項分析

(A) 錯誤

口咽氣道是常用的急救與呼吸道處置器材之一，常用於無意識病人的上呼吸道維持。

使用時必須選擇適當尺寸。常見的尺寸估計方法，是由病人口角測量至下顎角，或由口角測量至耳垂附近。尺寸過短，無法有效抬起舌根；尺寸過長，可能將舌根推向後方，反而造成氣道阻塞，也可能刺激喉部引起嘔吐或氣道痙攣。

因此，「不需選擇適當尺寸型號」為錯誤敘述。

(B) 正確

核心觀念

本題考查酒精作為消毒劑時的：

1. 消毒層級與殺菌範圍。
2. 有效濃度。
3. 酒精濃度與接觸時間的關係。
4. 對呼吸治療設備材質的影響。

酒精的主要作用是使蛋白質變性並破壞細胞膜，但必須有適量水分，才能有效進入細胞並完成蛋白質變性。因此，酒精並非濃度越高越有效，通常以約 $70\%$ 酒精的消毒效果較佳。

解題方法

判斷本題可掌握三個原則：

• 酒精屬於中層次消毒劑，但無法可靠殺死細菌孢子。
• 酒精濃度低於約 $50\%$ 時，殺菌效果會明顯下降；常用有效濃度約為 $60\%～90\%$。
• $99.9\%$ 的高濃度酒精並非 CDC 所建議的一般消毒濃度，且不能以「濃度越高、效果越好」推論。

因此，選項中將 $99.9\%$ 酒精及暴露 $15$ 分鐘描述為 CDC 建議者，為錯誤敘述。

選項分析

(A) 屬於中層次消毒，無法殺死細菌孢子

正確。

酒精通常歸類為中層次消毒劑，對多數營養型細菌、部分真菌及具包膜病毒具有良好作用，但對細菌孢子缺乏可靠的殺滅能力，因此不能視為滅菌劑。

「消毒」與「滅菌」必須區分：

• 消毒：降低或殺死多數病原微生物，但未必能消滅所有微生物。
• 滅菌：必須消滅包括細菌孢子在內的所有微生物。

(B) 使用濃度低於 $50\%$ 時消毒效果會顯著下降

正確。

酒精濃度過低時，酒精分子不足以有效破壞微生物細胞膜及使蛋白質變性，消毒效果會明顯降低。一般而言，酒精消毒常用濃度約為 $60\%～90\%$，其中 $70\%$ 左右最常見。

核心觀念

本題考查氧氣治療搭配加濕器時的感染管制原則，重點包括：

1. 低流量氧氣治療通常不必常規加濕。
2. 需要加濕時，優先使用預先填充的無菌拋棄式加濕器。
3. 可重複使用的加濕器，儲液槽應使用無菌蒸餾水。
4. 不可在儲液槽尚有殘餘液體時直接「補充」新水，以免將污染物、微生物及生物膜持續留在系統中。

本題屬於感染控制與呼吸治療設備操作原則，無須套用計算公式；解題依民國 115 年命題當年的臨床感染管制原則判斷。

解題方法

判斷每個選項是否符合「避免水源性污染及交叉感染」的原則：

• 低流量氧氣對氣道造成的乾燥刺激通常有限，不需常規使用加濕器。
• 必須加濕時，使用無菌、拋棄式、預先填充的產品，可降低開放式加水與重複使用造成的污染。
• 可重複使用設備必須使用無菌水，並依規定清潔、消毒及更換。
• 儲液槽內的液體不可反覆補充。正確做法是倒空剩餘液體，完成清潔與消毒後，再重新加入新鮮無菌水。

因此，直接將無菌蒸餾水加入尚有剩餘液體的儲液槽，仍會保留原有污染，屬於不適當作法。

選項分析

(A) 使用氧氣流量小於 4 L/min 時，不需要使用加濕器

正確。低流量氧氣治療，尤其經由鼻導管給氧時，通常不需常規加濕。流量低於約 $4\ \text{L/min}$ 時，乾燥感與氣道黏膜刺激通常可由病人耐受，使用加濕器反而增加水槽、管路及水源污染的機會。

核心觀念

本題考查攜帶式氧氣濃縮機（portable oxygen concentrator, POC）的功能、供電方式、病人活動時的氧合評估，以及持續流量與脈衝流量的耗電差異。

攜帶式氧氣濃縮機利用分子篩從環境空氣中分離氮氣，濃縮氧氣供病人吸入，主要優點是免除攜帶高壓氧氣鋼瓶的重量，增加長期氧療病人的活動與外出便利性。

其常見供氧模式包括：

• 持續流量（continuous flow）：不論吸氣或呼氣，設備均持續輸出氧氣。
• 脈衝流量（pulse dose／demand flow）：偵測病人吸氣後，在吸氣初期輸出一段氧氣，並非整個呼吸週期持續供氧。

由於持續流量需要設備連續運轉並持續產生氧氣，通常比脈衝模式消耗更多電力。

解題方法

逐項判斷四個敘述是否符合攜帶式氧氣濃縮機的臨床使用原則：

1. 判斷是否符合 POC 的主要用途。
2. 判斷外接或備用電池是否能增加使用時間。
3. 判斷病人活動時是否需要以客觀氧合數據進行評估。
4. 比較持續流量與脈衝流量的氧氣產生量及耗電需求。

四項均符合正確使用觀念，因此選擇包含①②③④的選項。

選項分析

① 可為長期氧療病人提供更大的移動性。—正確

攜帶式氧氣濃縮機體積與重量通常較氧氣鋼瓶系統低，且可使用內建電池或外接電源運作，因此適合需要長期氧療、但仍須外出或活動的病人。

其主要臨床價值之一，就是在維持氧療的同時增加病人的活動範圍與生活自主性。因此①正確。

② 內建電池充滿電並搭配電池帶組，可延長供電的時間。—正確

攜帶式氧氣濃縮機通常具有內建電池，部分機型可搭配額外電池組、電池帶組或備用電池使用。

電池的總可用容量增加後，設備在無法連接交流電源時的運作時間也會增加。可用概念式表示為：

$$\text{可用時間} \approx \frac{\text{電池總容量}}{\text{設備平均耗電功率}}$$

核心觀念

本題考查美國國家消防協會（NFPA）對大量液態氧儲存系統（bulk liquid oxygen systems）的基本安全要求，重點包括：

1. 氧氣具有強助燃性，儲存區須明確禁止吸菸與明火。
2. 液態氧系統的零組件必須經過氧氣清潔（oxygen-cleaning），去除油脂、潤滑油及其他可氧化污染物。
3. 液態氧洩漏後會迅速氣化，使周圍形成高濃度氧氣環境，因此須避免鄰近可燃物、易燃氣體及可燃液體管線。
4. 防止洩漏引燃的非燃燒材料表面，其延伸距離有明確規定，不能任意放大或改寫單位。

本題以命題當年（民國 115 年）適用之 NFPA 安全規範內容為準。

解題方法

本題不需計算，採「逐項比對 NFPA 安全原則」即可。

(A) 至 (C) 均符合大量液態氧系統的基本安全要求；(D) 雖然方向上提到洩漏時須設置非燃燒材料表面，但其距離寫成「30 公尺」，與 NFPA 所規定的範圍不符，屬於距離數值錯誤。

NFPA 對相關區域通常以英尺規定，常見要求為洩漏點周圍至少 $3$ 英尺，約為 $0.9$ 公尺；並非延伸至 $30$ 公尺。

選項分析

(A) 正確

大量液態氧儲存區周圍必須張貼：

OXYGEN—NO SMOKING—NO OPEN FLAMES

中文即為「氧氣－禁止吸菸－禁止明火」。

核心觀念

本題考查液態氧（liquid oxygen, LOX）汽化後的氣體體積，以及依照氧氣流量計算可使用時間。

常用換算值：

• 液態氧密度約為 $1.14\ \text{kg/L}$
• $1\ \text{L}$ 液態氧汽化後約可產生 $860\ \text{L}$ 氣態氧
• 使用時間公式：

$$\text{使用時間（分鐘）} = \frac{\text{可供氧氣總量（L）}}{\text{氧氣流量（L/min）}}$$

解題方法

先將液態氧重量由磅換算為公斤：

$$10\ \text{lb}\times 0.454\ \text{kg/lb} =4.54\ \text{kg}$$

依液態氧密度換算液態氧體積：

$$\text{液態氧體積} = \frac{4.54\ \text{kg}}{1.14\ \text{kg/L}} \approx 3.98\ \text{L}$$

液態氧汽化後的氣態氧總量為：

$$3.98\ \text{L}\times 860\ \text{L/L} \approx 3423\ \text{L}$$

鼻管流量為 $4\ \text{L/min}$，因此可使用時間：

$$\text{使用時間} = \frac{3423\ \text{L}}{4\ \text{L/min}} \approx 856\ \text{min}$$

四捨五入後約為：