创造安心防疫场域解封 需要「精准检测」而非普筛(陈秀熙、叶彦伯、张金坚、任小萱、许辰阳、陈立升)

●陈秀熙/台湾大学公共卫生学院预防医学与流行病学研究所教授●叶彦伯/彰化县卫生局局长●张金坚台湾大学外科教授●任小萱/台湾大学公共卫生学院预防医学与流行病学研究所博士后研究员●许辰阳/台湾大学公共卫生学院公共卫生硕士学位学程兼任助理教授●陈立升/台北医学大学口腔医学院副院长

新冠肺炎三级警戒科学降级解封

近期新冠肺炎确诊人数已渐获控制,全国防疫三级警戒能否降级解封受到相当关注。新冠肺炎三级警戒科学降级解封可以从以下论点来支持,包含:

(1)境外检测防疫提升,阻绝VOC变种病毒再次入侵社区

(2)社区疫情控制及解封指数持续降低,从流行病学角度分析,我们已连续观察到 4 周病例有效再生数(Rt值)小于1(图一),显示许多传播链都已被阻绝,未见病例数再增加上升。

▲图一、台湾社区流行疫情后有效再生数与NPIs落实程度趋势。(图/撰稿团队提供)

除此之外,台湾在提升至三级警戒后由社会高度防疫文明的合作下,在3周的时间内即由新冠肺炎快速传播的R0接近5下降到疫情获得控制的Rt <1,再加上每天的致死率持续下降,并且康复率增加超过75%,使得解封指数已经到达小于1的范围。

回顾2020年已武汉原生株以及加州D614G变异株为主的疫情中,多数欧美国家需花3个月才可使得疫情获得初步控制。而治疗在短短一个月针对目前以Alpha株为主疫情受控制,此一实证数据不仅显示了公卫防疫措施的重要性,也证明了台湾对于社区流行疫情控制作为的务实与有效。

(3)疫苗高危险群逐步施打,目前针对1-6类注射率已超过 62%。台湾目前运用风险分层疫苗接种原则,在考虑暴露风险(如医事人员与防疫人员)与病程进展风险(如年长者)上,结合社会运作的考量下逐步扩大疫苗涵盖范围。

医护人员为例,施打比例已超过90%,能于病患集中的医疗院环境中形成防护,防止因院内感染而导致严重的医疗量能不足或减低社区感染的可能,加上持续提升脆弱或高风险族群如洗肾高龄者的疫苗施打。

(4)群聚感染透过筛检早期检测,降低社区流行风险。

(5)台湾口罩文明优势及社交距离持续。

(6)VOC 变种病毒(Delta)未有跨县市群聚感染迹象。

基于以上条件三级警戒的公卫防疫强度可逐步考虑放宽,以能疏缓部份民生经济及生活需求的压力,仍而在降级解封前,境外检测新策略是否可以有效提升防疫,以及场域解封是否需要透过精准检测、疫苗施打速度与NPIs实施达到安心防疫的目的,为本文欲提出的观点与剖析,以下分点陈述之。

境外检测提升解封

病毒量变异相对核酸检测与抗原快筛原理

有鉴于VOC变种病毒开始在国外肆虐,境外检测防疫提升是阻绝VOC变种病毒入侵社区的重要关键。由于现在边境管理大多要求需要出具三天内的阴性证明,但在旅客获得阴性证明后,除了伪阴性外旅途期间仍有染疫的可能。

根据Sethuraman et al (2020)提出的论点,染疫个案的病毒量可能在症状发生前就会随着时间而增加,再于症状发生前后,逐渐减少,如图二所示。

▲图二、因应新冠肺炎进展其病毒量随时间变化的检测措施。(图/撰稿团队提供)

因此,对入境之前就已经接触感染者但尚未发生症状的个案,早期病毒量较低,此时需要敏感度高的COVID-19病毒核酸检测(PCR),检测阴性者在接受14天居家检疫期间,若是染疫者其病毒量随时间渐序增加的情况下,辅以敏感度不若PCR,但采检方便的家用抗原快筛。

最后,在检疫期满解隔离前再进行一次高敏感度PCR检测,将可以提升境外移入管控的防御能力,减少变种病毒侵入社区的可能性。

此三次检测原理中,抗原快速检测对于隐性感染者之侦测力受到染疫者体内病毒量之影响,抗原快速检测对于染疫者之侦测力(敏感度,sensitivity)约80%,对于未染疫者正确辨识之能力(特异度,specificity)则可达99%以上,当隐性感染者病毒量高(Ct值低于25)时,其呼吸道往往带有活性病毒而具有高感染力。

此时抗原快筛之侦测力可接近90% (Corman et al., 2021; Peeling et al., 2021; Pickering et al., 2021),因此家用快筛可以增加侦测隐性个案的机率。

事实上,在境外新冠肺炎Delta病毒株逐渐增加的情况之下,台湾于7月2日中午开始对国际港埠入境人员的管制更加严格。

在目前以Alpha变异株与Delta变异株为主的世界流行中,染疫个案除具有高病毒量之特性,无症状或相对轻微症状也使群聚传染成为解封隐忧。

由于实证结果显示抗原快筛对于罹病个案之侦测能力并不会因为遇到变种病毒而下降(Jungnick et al., 2021),因此在变种病毒于世界各地不断发生进而成为主要流行病毒株的现在,仍可作为对入境旅客染疫监测之利器。

▲抗原快筛试剂研发。(示意图/伟乔生医提供)

入境检测策略减低隐性感染效益评估

我们在此比较三种不同入境检测策略的效益(如图三所示),就可以得知入境三次检测减低隐性感染效益。

(1)策略一:入境不检测加上14天居家检疫,若中间未出现症状,则可在检疫期满后辅以7天自主健康管理(2)策略二:入境不检测加上14天居家检疫,其间未有症状者则在检疫期满进行COVID-19病毒核酸检测(PCR)(3)策略三:入境及检疫期满核酸检测加上其间(第10-12天)家用快筛采检一次,其中考量到症状前或无症状的感染个案其病毒量可能随时间变化,因此采入境核酸检测(敏感度假设为95%)及检疫期满核酸检测(敏感度假设为90%),但于居家检疫期间的第10-12天施予家用快筛(敏感度假设为80%)。

这三种策略分别测试在每个月从低风险(万分之一)、中风险(千分之一)及高风险(百分之一)不同地区来的旅客量各5000人来估算。

▲图三、不同入境检测策略评估。(图/撰稿团队提供)

从图四可以看到,在策略一(入境不检测)之下,来自低风险地区的旅客可能有7名未出现症状的个案未被确诊而进入社区,若是来自中风险地区则有可能增加到70名个案,而高风险地区旅客则可能有637位个案进入社区。

如果是策略二在检疫期满进行PCR检测,那么个案进入社区的可能人数大约是48名。倘若施行三次检测加上14天居家检疫,则会有遗漏个案进入社区的可能性则变小。由此可见,针对入境旅客三次检测策略减低隐性感染效益将可提升解封机会。

▲图四、 不同入境检测策略评估结果。(图/撰稿团队提供)

依风险评估降级措施

世界卫生组织曾针对新冠肺炎集会群聚活动依传播风险及防治措施程度制订评估量表,以为集会活动办理的依循。传播风险区分为个案传播的风险以及活动办理形式与群聚风险,并依据下表(表一)进行评分。风险评估分数越高则该类群聚集会传播风险越大,例如达4分则表示该活动传播风险高,若达5分则传播风险极高。

▲表一、集会群聚传播风险评估。(图/撰稿团队提供)

另一评估面向则为群聚活动的预防措施与准备(如表二),包含活动办理区域的疫情评估、群聚疫情紧急应变准备与规划、相关管理单位合作关系、防疫管控、活动参与者与主管机关之风险认知与沟通、活动前与活动中公众防疫认知促进、防疫人力与物资储备等七个评估项目

▲表二、集会活动COVID-19群聚传播预防措施。(图/撰稿团队提供)

各评估项目有对应相关的次项目,每个次项目也有不同的权重配分,将每个评估项目得分相加再除以总权重配分后,则为本项防疫措施评估分数,0-25分为防疫准备缺乏,26-50分为防疫准备不足,51-75为防疫准备足够但可加强,76-100表示防疫措施准备良好。

评分后可将传播风险评估分数与防疫措施评估分数,对照图五的集会活动决策评估表之风险高低做出综合决策,风险越高则越不适合该类活动办理。

▲图五、集会活动决策评估。(图/撰稿团队提供)

降级措施的准备及耐压测试

目前除了疫苗外,公共卫生防疫的手段主要包含戴口罩、实联制、维持社交距离及快筛核酸检测。我们必须活用这些防疫措施。

因此,当仍有少数零星群聚个案或是存有隐性传播顾虑时,虽然可以微解封或降级但仍须强制民众戴口罩,而户外集会活动人数可考虑从三级的十人以内放宽至一百人,室内集会活动人数可考虑从三级的五人以内放宽至五十人,但必须维持社交距离或搭配相关快筛等措施。

虽然放寛人数但关键仍在于必须实联制、维持社交距离、人流管制跟戴口罩,若做不到管制标准的场所或活动,则参加人员应该进行核酸检测阴性后才能参加。部份室内场所如餐厅电影院、音乐会若要营业必须先做好通风、室内加装二氧化碳监测系统,可容纳人数的座位或桌次减半,服务与工作人员能够定期执行快筛的核酸检测。

这样的降级或微解封可先分阶段来进行耐压测试,降级或微解封期间,若能维持数周的有效再生数皆小于1,代表疫情仍处于稳定状态,则可再考虑下降至二级。

▲台北夜市微解封,人潮、车潮变多。(图/记者宋良义摄)

创造安心防疫场域 运用「精准检测」而非「普筛

目前世界各国在达到高疫苗施打率建立群体免疫之前,对于解封过程的群聚感染风险控制主要仰赖NPIs以及检测两大策略。

利用NPIs虽可以利用降低接触频率(例如人流管制、社交距离措施)、降低传播可能(如戴口罩、勤洗手),以及控制环境传播风险(如加强室内通风与换气以及环境清洁消毒),但高强度的NPIs措施却会造成如餐饮、宴会、交通运输、文化展演、宗教活动、体育竞赛乃至于各种与群众聚集相关的社会文化与经济活动的直接冲击(Hsu et al., 2021)。

运用前述抗原快速检测工具辨识具感染力隐性个案特性,可对各场域服务提供人员以及消费者与活动参与者,进行精准检测,避免其于社会经济活动中造成群聚感染(Mina and Andersen, 2021)。

对不同场所特性结合NPIs与抗原快速检测,在解封过程中达到防疫并维持一定程度的社会经济活动,可运用于逐步推展疫苗施打率的解封过程。

对于无法保持良好NPIs的情境如运动场所或餐饮业,抗原快速检测在维持其社会经济活动中更是重要的防疫工具。以当时刚开始施打疫苗时的美国为例,餐饮业于2021年3月开始于部分州别开放,允许在限制的条件下接受顾客于店内用餐。

虽然此开放措施具有群聚传播之风险,但借由结合如改善店内通风设备、店内人流管制、服务人员常规配戴口罩,加强洗手等个人卫生措施之综合性NPIs,结合对于员工的常规检测与症状监测可以有效降低群聚风险(Guy et al., 2021),甚至有更高严谨的餐厅对员工或员工与消费者使用抗原快筛安心防疫场所的做法。

▲餐厅防疫措施。(示意图/记者黄克翔摄)

美国疾病管制中心也依据此原则对餐饮业提出服务解封防疫准则,将上述NPIs与检测纳入指引供餐饮从业人员遵循,其中更纳入检测并强调对于餐饮从业人员之教育训练,加强其对于新冠肺炎传播与症状的认知以建构对员工与顾客安全的餐饮服务环境(CDC, 2021)。

台湾如同多数亚洲与大洋洲国家一般,在2020年新冠肺炎大流行时未有大规模社区疫情爆发,因此群体免疫力需依赖疫苗达成。

台湾目前正处于疫苗扩大施打的阶段,在此一阶段中,如何在不同的社会经济活动中订立可行且务实的NPIs规划,结合抗原快速检测工具以及员工教育训练建构安心防疫场域,抵御对于目前世界新冠肺炎变种病毒株的社区传播风险,并维持正常社会运作,是目前重要的阶段课题。

借镜其他流行国家解封经验,可将群聚相关活动区分为可进行良好NPIs与口罩配戴(低风险场域)以及无法维持良好NPIs或口罩配戴(中高风险场域)两大类。对于可维持良好NPIs与口罩之场域与活动如一般企业、市场、卖场、户外集会、洽公机关等属之。可能无法维持良好NPIs与口罩的场域如健身房、餐厅与小吃店等餐饮宴会场所、婚宴、幼教场所等属之。

对于场所服务人员进行,如每周一次的常规抗原快速检测,结合因应不同场所的NPIs,为提供安心防疫场所达到安全解封锁必须。

对于无法维持良好NPIs之场所以,及具有群聚流行散播较高风险如运动活动场所、公共运输、宗教活动,以及大规模运动赛事,除了前述的安心防疫措施外,则应考虑加上对于消费者或活动参与者一周内的检测阴性结果,以降低解封过程可能发生的群聚感染风险。

▲北市宁夏夜市微解封。(图/记者周宸亘摄)

在运用检测与NPIs规划安心防疫场域时(图六),应特别着重精准检测之设计。此精准检测方式在国际间又称为 entry test (出入检测) (Mina and Andersen, 2021),目的在于运用检测依据不同场域之需求辨识可能的隐性感染者降低群聚传播风险,而非对一般社区所有民众进行检测(所谓普筛)。

精准检测完全不同于「普筛」(图六),因为后者在低感染区会耗费大量人力且有伪阳性之问题,并不具有成本效益。此外,检测之施行方式亦须加入场域,以及民众取得检测之可近性以及检测结果之可靠性。

因此如何在此一措施中纳入自我检测中工具,降低对民众与营业场所的不便亦为安心防疫场域推行之重要考量,可借由卫生主管机关来进行安心防疫场所员工,及消费者认证检测才具公信力。

▲图六、精准检测而非一般社区普筛创造安心防疫场域。(图/撰稿团队提供)

精准解封安心防疫场所实例:健身房与电影院

本文以电影院以及健身房为例,说明安心防疫场域对于NPIs之规划、落实以及与抗原快速检测之结合方式(表三)。NPIs之实行如室内通风、环境清洁消毒、人流管制并且于场所内维持至少1.5公尺社交距离,以及员工与消费者口罩配戴规范须落实。

就产业端的准备上,可加入对于新冠肺炎传播预防以及症状之教育训练以提升员工对于防疫与疾病之认知。在电影院场域,因NPIs可以要求,因此仅须在产业端对员工进行每周检测,以排除隐性感染个案,而入场顾客则借由各NPIs措施之落实降低传播风险。

而在健身房场域,由于NPIs之持续维持难度较高,因此除了对于产业端之员工每周检测外,可建议再需加上对于顾客端之7日内阴性检测结果,以达到排除场域中隐性感染个案造成群聚之风险,以能达成精准解封安心防疫目的。

▲表三、安心防疫场域防疫措施示范。(图/撰稿团队提供)

疫苗注射率、精准检测与解封

至2021年7月中旬,台湾可接种新冠肺炎疫苗AZ共约296万剂,莫德纳疫苗共330万剂,提供1-8类公费对象施打,约占台湾18岁以上人口30%。

下图(图八)为依据台湾目前为Alpha变种病毒主要流行新冠病毒,在其传播动力、疫苗效益及维持现行三级警戒下,经疫情模拟有无精准检测的个案感染情境。

若无精准检测,每天施打疫苗在4万剂,或加速疫苗施打速率至每日20万剂时,平均每日感染个案数都在3-4位,然而若解封为2.5级警戒时,等同放寛NPIs实施程度至70% (约2.5级警戒),若每日施打疫苗在20万剂,则也是会产生196个感染个案。

但若进一步考量精准检测搭配NPIs实施程度, NPIs实施欲降至70% (相当于2.5级警戒),若45%的感染个案可借由精准检测侦测时,随疫苗施打速度增加时,社区产生个案的风险将由高转变为低,如图八所示社区感染危险由红色逐渐转为绿色,社区可承受解封的能力也变大,当每日施打速度达10万及20万剂时,即使在2.5级警戒下每日仅产生30及24位个案。

▲图八、 疫苗施打速率、精准检测与NPI 解封效益评估。(图/撰稿团队提供)

总结

本文先以台湾疫情,医疗能量考量下之解封指数、疫苗高风险族群施打率增加、境外移入检测提升、口罩及社交距离优势以及检测控制群聚感染疫情探讨科学解封理由。

并针对各项论点提出结合风险分层精准检测,但不是普筛之科学解封,依场域传播风险与预防措施准备,评估解封条件,不同活动场所特性结合员工定期抗原快速检测,或再搭配消费者自我抗原快筛的措施,降低群聚感染的风险,进行逐步解封,创造解封后安心防疫场所,重启行业,振兴经济。

参考文献

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Hsu, Chen-Yang, et al. "Preparedness for Containing COVID-19 Outbreak in Mass Religious Gathering with Non-Pharmaceutical Interventions (NPIs)." Journal of the Formosan Medical Association (2021): S57-S68.

Jungnick, Sabrina, et al. "Detection of the new SARS-CoV-2 variants of concern B. 1.1. 7 and B. 1.351 in five SARS-CoV-2 rapid antigen tests (RATs), Germany, March 2021." Eurosurveillance 26.16 (2021): 2100413.

Mina, Michael J., and Kristian G. Andersen. "COVID-19 testing: One size does not fit all." Science 371.6525 (2021): 126-127.

Peeling, Rosanna W., et al. "Scaling up COVID-19 rapid antigen tests: promises and challenges." The Lancet infectious diseases (2021).

Pickering, Suzy, et al. "Comparative performance of SARS-CoV-2 lateral flow antigen tests and association with detection of infectious virus in clinical specimens: a laboratory evaluation study." The Lancet Microbe (2021), Press.

Sethuraman, Nandini, et al. Interpreting Diagnostic Tests for SARS-CoV-2. JAMA. 2020 Jun 9;323(22):2249-2251.

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