公卫防疫措施新思维：打破封城旧习（陈立升、任小萱、许辰阳、严明芳、陈秀熙）
●陈立升／台北医学大学口腔医学院副院长●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●严明芳／台北医学大学口腔医学院口腔卫生学系教授●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
由于新冠肺炎（COVID-19）是新兴传染病（Emerging Infectious Disease，EID），因此流行初期缺乏疫苗或抗病毒药物等有效的药物性介入方式，非药物公共卫生介入（non-pharmaceutical interventions，NPIs）就成为世界各国用于防治社区大规模流行的主要策略。
NPIs介入措施相当多元，从族群到个人层次，而且会因各地区文化价值观及健康行为不同而有差异，例如个人层次中，口罩相关的政策可说是受到许多讨论的主题，从初期的供应问题到西方国家对于戴口罩相关政策的多样意见都使得此一NPI广受注意。
另一个极端的族群层次NPI政策，封城（Lockdown），也是大家最为关切的主题，由于其对于社会生活与经济活动的广泛冲击，也在此次疫情中引起许多争论。
如同上述NPIs 内容牵涉广泛，包含传统以隔离与检疫为主的边境管制、限制群聚相关的社交活动、个人层级的防护如戴口罩与洗手及环境卫生以及封城，其目的主要在于降低接触以阻绝疾病在人群中的传播。
在此波历时超过一年三个月的世界大流行中，施行于各国的不同的NPIs也呈现了对于控制疫情大规模爆发的功效，甚至在疫苗上市的2021年，各国仍维持不同程度的NPIs，以确保传染传播可得到控制。
随人类文明演化，社会经济变迁及数位科技进展，实施精准的NPIs降低传染病防治策略但对于如何减低社会经济的冲击也逐渐受到重视。本文就NPIs之演进说明各种策略之目的，并以台湾万华社区为例说明控制疫情的效益。
▲台湾因疫情升温，全国进入三级警戒。（示意图／记者林敬旻摄）
诸多非药物防疫介入中，封城无疑是引起许多争议的措施。借由对社区民众活动的强力介入，广泛且大幅度的降低民众活动，可快速达到降低疾病传播减低社区流行的目的。
1918年流感世界大流行发生的年代，由于对病毒致病原的不了解以及生物医学技术未如现今之进步，面对流感传播于世界各国以及当时的国际情境，封城成为阻断疾病传播的主要方法。
虽然此封城的剧烈手段在短时间内有效达到对于流行的控制，但封城措施强度稍有减缓则社区疾病传播即再次发生并且引起反复的流行波 （Chen et al., 2021）。
▲疫情严峻，民众「自主封城」。（图／记者周宸亘摄）
此外，封城之极端措施对于社会、文化、教育，以及经济活动及人类心理情绪皆造成极大之冲击，过往1918年流感大流行之情境采取封城之极端措施对于罹病、可能感染者，以及健康民众皆限制其活动，与后续发生的经济供应结构改变以及1929年到1932年间的经济大萧条有相当的影响（Barro et al., 2020; Bel Angel et al., 2021; Chen et al., 2021）。
封城对于局部区域疫情虽可快速控制，由于此名称容易让民众心理产生恐慌，通常在封城前会有许多隐性感染（特别是英国变种病毒株）移动到其他地区造成波及效应，产生更大区域流行而造成疫情蔓延至其他区域。
如图一所示，武汉于2019年底发生局部群聚感染后未能及时采取有效公卫介入措施，虽在2020年1月爆发社区传播扩散至湖北其他区域时采取封城措施，但最后还是未能将疫情控制，进而扩散至中国其他区域并扩及后续国际间初期的疫情（Ku et al., 2021），显示封城并未达到原先控制疫情之目的，因此对于此种封城旧习之思维应进化为现代NPIs措施。
▲图一、武汉封城与中国疫情散布时序。（图／撰稿团队提供）
隔离与检疫历史演进
以检疫（Quarantine）与隔离（Isolation）为主之边境管控措施为发展最早的NPIs。采用边境管控作为传染病防治策略的目的在于避免境外移入个案（Imported case）之发生，因此对入境者局限其活动并观察一段时间，借由此期间症状之发生以查知是否染病，称之为检疫，对于染病者则采取隔离，使疾病不至于传播。
检疫（Quarantine）一字起源于意大利文「Quaranta Giorni」，意思是 40 天的意思。其历史可追溯到 14 世纪在欧洲流行的瘟疫，当时位于克罗埃西亚的杜布罗夫尼克市为了避免疫情蔓延，即令所有外来船只和人员在进入城市之前必须在船上40天，以确保染疫者不会进入该市。此一措施也用于米兰防治鼠疫之散布。
▲中世纪时黑死病肆虐。（图／翻摄自维基百科）
于米兰的鼠疫爆发期间，除了对于已染疫者隔离以防治疾病传播，医疗照护人员也发现将染疫者的健康家人限制其活动于居所中，并观察一段时间评估是否发生鼠疫相关症状，以确保可能的染疫者不至于将疾病传播到社区可以有效控制疫情。
由与采取此措施，米兰在当时鼠疫死亡率是意大利最低的。因此，检疫与隔离自此被视为阻止传染病传播的重要非药物公共卫生介入措施。根源于此一防疫历史发展，各国在船舶港口、航空机场，以及陆路运输边境对于货物与人员皆设有检疫与隔离之措施。
随生物医学的进步以及对于感染症病原与病程的了解，今日已不再采40天为隔离所需之天数，而改以病毒的潜伏期做为隔离所需期间之依据。以新冠肺炎而言，疾病潜伏期平均约为7天，可传染期平均亦约为7天，因此采14天作为限制活动与接触的检疫期间。若检疫期间发生症状则须配合进一步检测，并对确诊者进行隔离以避免传播。
▲医护人员全副武装。（图／Facebook「我是小猫瞿欣怡」提供）
NPIs减少病例再生数
除了隔离与检疫，现代NPIs介入主要是以传染病科学思维如何杜绝传播来设计，传染病是否能形成传染与接触（Contact）、传播（Transmission ）以及传染期（Infectious Period）三个因素相关，可以基础病例再生数（R0）量化传染传播的程度。
病例再生数表示一位染病个案可造成的后续染病个案数。高病例再生数代表疾病传播能力强，社区流行风险高。图二中的病例再生数也因此与这三项因素有着密切关系，接触越频繁、传播接率越高、病毒可传染时间越长，其病例再生数也越高。
▲图二、传染病传播关键因素与相关介入措施。（图／撰稿团队提供）
一般而言，若基础再生数（R0）值经过NPIs介入后，则会以有效再生数（RE）表示，若RE>1表示疫情没有控制，而RE<1表示疫情开始控制。对于此三个传染传播因素进行介入以降低病例再生数即可达到控制疫情的目的。NPIs如何可以降低R0值，在族群层次的停课、停班、减少宴会与群众活动等群聚可以有效降低接触。
在个人层次的配带口罩、洗手则可以降低传播率。个人层次上保持社交距离也减低群聚程度，有效降低接触。环境清洁、消毒，与保持通风则可以有效降低环境病毒浓度，预防由接触造成的传播。
在去年以武汉株以及其演化病毒株（D614G）为主的世界疫情病例再生数大约在3左右。今年开始以英国变异病毒株为主的流行波，因为隐性传播加上没有NPIs（没有戴口罩）而使得病例再生数高达5，显示变异株的高传播力以及社区流行传播的风险。
因此如何在图二的传染病传播知识由族群、环境，以及至个人层次的NPIs配合数位科技在NPIs之下适应及调整生活及工作方式，精准规划多种NPIs策略，在接触以及传播上依传染病传播分级施予有效的介入达到防治社区传播以及避免使用激烈封城之手段，是NPIs结合疫苗及抗病毒药物防疫新思维。
▲表一、 非药物公共卫生介入措施。（图／撰稿团队提供）
当传染病可以借由飞沫接触、身体接触或空气传播时，这些非药物介入措施就可以有效透过减少感染者和其他未感染者的接触机会，以及降低传染病传播机率的两大方向上来阻止传染病传播。
社交距离的措施在此此次新冠肺炎大流行疫情中也是有效防止传染病流行的方法。此方法并非是近代才使用的措施，早在西元前五世纪，在圣经上就有要求麻疯病人应独居在外以防瘟疫的说法。
社交距离（Social Distancing）降低新冠肺炎社交群聚传播
过去以封城作为阻绝传播之方法，可能不适用于高度社交的现今社会，因此应思考如何在不影响正常生活的情况下去保持社交距离以降低群聚传播。
新冠病毒之传播途径类似流行性感冒，以飞沫与接触为主要传播途径，然新冠肺炎的传播力远胜于季节性流感。由于此传播特性，新冠肺炎疫情之扩散多由初期涉及零星个案发展为透过如家户群聚、群众活动等群聚事件爆发感染之增幅效应，继而造成后续区域性大规模流行。
世界各国的群聚流行中，养护机构与医疗机构之群聚感染也时有所闻。若依据各群聚事件之特性，可区分为以下三大类群聚活动分级（图三）。
▲图三、新冠病毒群聚感染分级。（图／撰稿团队提供）
第一级以宗教、娱乐等类型之群聚为主，包含宗教相关活动（如韩国新天地教会聚集传播）、会议活动（如新加坡国际会议）、夜店（如泰国夜店聚集个案）、小型演唱会（如日本大阪演唱会群聚传播）、网咖（如韩国首尔网咖群聚）、表演性活动（如泰国泰拳比赛、美国NBA）、宴会活动（如澳洲户外宴会、新加坡室内晚宴，以及香港小型聚餐）、邮轮（如钻石公主号邮轮群聚）。
第二级以机构如学校、公司、长照等群聚为主，此类群聚事件包含长照机构（如美国华盛顿州长照机构爆发住民与工作人员群聚感染、台湾近期长照机构群聚确诊）、公司与企业机构（如韩国首尔客服中心群聚事件）、运动中心（如日本名古屋健身房群聚事件）、教育机构（如高中、大学各级学校之群聚事件）。
第三级则以民生必需相关场所为主，此类别之群聚活动以人民日常生活必需场所为主，包含饮食、便利商店、大众运输等场所。
▲台湾娱乐场所因防疫需要暂停营业。（图／台东县政府提供）
以分级防疫介入措施取代封城
新冠肺炎群聚事件所产生的社区快速流行感染及其对健康的冲击之外，假若没有及时运用非药物公共卫生介入措施，阻断小规模群聚事件之发展以防止疾病进入社区传播，则疫情可能发展成为社区爆发大规模流行之可能。
因此，若在疫情升温的情况下，各国政府就会依据前述不同情境下发生群聚事件之可能以及影响规模，与不同活动对于社会之必需程度施予非药物公共卫生防疫措施，加强防疫管制，以控制疫情。且管制的程度也随着疫情的紧张逐渐加强而有不同分级的防疫策略。
对应于前述的三个等级警急灾害防治措施，国际间的防疫措施的做法可大致归纳相对应做法：第一级为关闭酒吧、博物馆、电影院、购物中心等育乐场所。第二级为关闭学校、在家上班、长照机构限制访客。第三级则仅开放民生需求场所，如超市、药局、医疗院所、餐厅外送、暂停大众运输等。
▲超市。（示意图／记者林育绫摄）
运用NPIs介入控制疫情
为评估NPIs对疫情流行之效益，台湾在去年年初受到第一波新冠肺炎自中国大陆流行时的冲击下，我们的防疫措施仅能倚赖NPIs包含检疫及隔离，经评估后台湾整体在NPIs在隔离方面至少逹到70%且检疫能达成90%的执行力，阻止了社区可能的大流行（Lin et al., 2021）。
另根据2020年1到5月41国第一波疫情与各国NPIs介入措施的效益研究显示，若限制人数在10人以下聚会以及学校停课最能有效控制疫情，分别降低42%及38%有效再生数，虽然停班也能降低有效再生数，但效益并没有前述两者来得高（Brauner et al., Science, 2021）。
台湾目前NPIs措施亦限制室内五人聚会及关闭教育机构，因此5人以下聚会带来的效益应比10人以下聚会来得更高，若严格执行可望将疫情控制。
▲第三警戒标准级因应事项（图／陈昱璇制）
在无NPI措施下，平均病例再生数（R0）为3.3时，当NPIs实施项目越多或是越严格时（人数限制越少），越可能使有效再生数小于1，使疫情趋缓，如：当限制人数在10人以下、学校停课搭配部分停班能使有效再生数小于1。
借由非药物公共卫生防疫措施降低有效再生数，使的传播人数逐渐减少而控制疫情。有效再生数的下降也代表染病人数的减少，因此对于医疗照护体系的冲击也可降低，使的罹病者能受到较合宜的医疗照顾而降低新冠肺炎在重症与死亡的冲击。
我们发现去年台湾家户中的新冠病毒传播机率相当高，病例再生数可达到4.8，然而由于民众的戴口罩、洗手等NPIs做的相当不错，虽然有些许家户感染，但都没有造成社区的感染，社区的病例再生数一直维持小于1的情况 （Hsu et al., 2021）。
▲勤洗手是防疫不二法门。（示意图／123RF）
疫苗搭配NPIs介入强化疫情防治
2021年新冠肺炎疫苗以发展并上市，各国皆推行族群疫苗施打计划，期望借由疫苗的保护达到族群免疫与控制新冠肺炎流行与亦情的目的。疫苗虽可有效控制疾病以及传播，但由于族群施打速度以及病毒变异之影响，仍需要搭配前述NPIs，以避免社区流行再次发生。
以美国北卡罗来纳的研究为例，该研究模拟在不同疫苗效益、疫苗覆盖率及NPI措施实施与否对于COVID-19感染、住院及死亡之影响，可看出在疫苗接种期间过早解封并停止非药物公卫介入措施将导致流行再次发生。
在疫苗效益或涵盖率不够高的情况下，未有NPIs的状况下会比有NPIs 但未施打疫苗产生更多感染及死亡人数（Patel et al, medRxiv, 2021）。此结果足见虽有疫苗的保护，仍需以NPIs避免社区流行以及重症与死亡的冲击。
▲美国封城。（图／路透）
另一研究评估法国施打疫苗后，后续是否可全面解除非药物公未介入措施，借由模型推估，该研究评估在不同疫苗施打策略下，对于后续累积死亡率和住院人数的影响进以决定在疫苗可得的情境下是否可解除NPIs。
该研究在考虑不同的策略配合疫苗施打情境后显示，若对法国所有成年进行全面接种，则可解除NPIs，但这将需要大量疫苗，在短时间内恐无法达成。
若仅为高风险族群进行接种，则所达到之族群保护仍不足以解除NPIs。若只给55岁以上有共病症及65岁以上族群接种疫苗，将可解除NPIs且只需较低疫苗需求量。
▲年长者接种疫苗。（图／达志影像／美联社）
若完成族群疫苗接种之时间推迟、接种率下降，或疫苗效益不足，则在这些策略下的疫苗可达到的保护将显著减少，更需要辅以NPIs以防止流行再次爆发（Hoertel et al. medRxiv preprint, 2021）。
新冠肺炎除具有高传播力外，其快速变异也造成世界对于流行再次爆发的担忧。研究显示英国变种病毒（B.1.1.7）自20201年1月起就成为世界各地的主要流行的病毒株。
该变种病毒不仅会降低检测工具的敏感度，增加棘（Spike）蛋白的侦错率外，也增加临床上的风险包含死亡、住院、加护病房人数等。
虽然目前的疫苗对于英国变种病毒仍具有保护力，若要降低变种病毒对社区爆发感染的机会，我们需要加速疫苗施打的速度并搭配严格的NPIs，才能阻断变种病毒所带来的威胁。
▲接种疫苗。（示意图／记者汤兴汉摄）
万华社区群聚感染英国变种病毒流行及三级警戒NPIs介入之成效
台湾近日也因英国变种病毒感染之境外移入个案，爆发社区大型群聚感染，自4月底出现机师及防疫旅馆群聚，引起家户感染，之后陆续出现不同密闭场所造成社区群聚感染，并遍及全国。
此次社区流行之基础再生指数高达5.78 （因为大部感染个案皆无公卫防疫措施，例如配戴口罩），即代表一个感染确诊个案，平均可以成功产生5.78名确诊个案，传播力之高几乎和去年钻石公主号在半封闭空间没有任何公卫防疫措施的传播力相同。
我们利用上述基础再生数重建万华社区在NPIs介入90%下之隐性感染流行曲线（如图四之（一）），并以科学方法应用于万华社区感染之情境，若没有执行NPIs或自5月15日起仅部分执行（30%或60%）NPIs措施，隐性感染流行将持续传播，万华社区单日确诊超过100例之状况将持续至六月底。
为有效阻断此次英国株变种病毒株高传播力所导致的社区流行，必须实施严格的NPIs介入及疫苗接种。
▲图四之（一）、非药物公卫防疫措施应用于万华社区隐性感染推估及实际流行确诊曲线。（图／撰稿团队提供）
台湾在发生万华群聚后于5月15日发布双北三级警戒，于5月19日发布全台三级警戒，并公告对应之NPIs相关三级警戒措施。
在此一NPIs （停课／八大场所关闭／90%实施口罩及个人洗手及公共场所酒精消毒习惯）达到降低传播90%之效益下，虽然流行波仍有三天单日超过100例个案，借由NPIs可快速并有效控制疫情传播扑灭社区流行（图四之（一））。
图四之（一）为利用万华初始基础再生数，在NPIs实施90%之下隐性感染流行曲线重建，并用来与图四之（二）经过快筛检测后实际确诊曲线进行比较。
▲图四之（二）、万华地区每日确诊个案数。（图／撰稿团队提供）
若以实际上观察到至5月28日万华地区的个案数统计资料研判，其5月14日至5月28日总个案数为1157案与假设万华地区有达90%的NPIs情境下所产生的总个案数1152案非常接近，显示这一波的万华地区NPIs措施已有达到九成实施，疫情才能受到有效控制。
此可以推论万华社区因为三级警戒（NPIs）有效控制疫情。
▲台北市万华区。（图／记者屠惠刚摄）
总结
新兴传染病新冠肺炎世界大流行带给人类对于封城旧习及传统隔离与检疫之省思，并激发了以科学为导向之非药物公卫防疫措施（NPIs）新思维，作为和疫苗及抗病毒药物抗新冠肺炎病毒三合一之处方。
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