創造安心防疫場域解封 需要「精準檢測」而非普篩(陳秀熙、葉彥伯、張金堅、任小萱、許辰陽、陳立昇)

我們想讓你知道…依場域傳播風險與預防措施準備,評估解封條件,不同活動場所特性結合員工定期抗原快速檢測,或再搭配消費者自我抗原快篩的措施,降低群聚感染的風險,進行逐步解封。

●陳秀熙/台灣大學公共衛生學院預防醫學與流行病學研究所教授
●葉彥伯/彰化縣衛生局局長
●張金堅/台灣大學外科教授
●任小萱/台灣大學公共衛生學院預防醫學與流行病學研究所博士後研究員
●許辰陽/台灣大學公共衛生學院公共衛生碩士學位學程兼任助理教授
●陳立昇/台北醫學大學口腔醫學院副院長

新冠肺炎三級警戒科學降級解封

近期新冠肺炎確診人數已漸獲控制,全國防疫三級警戒能否降級解封受到相當關注。新冠肺炎三級警戒科學降級解封可以從以下論點來支持,包含:

(1)境外檢測防疫提升,阻絶VOC變種病毒再次入侵社區。

(2)社區疫情控制及解封指數持續降低,從流行病學角度分析,我們已連續觀察到 4 週病例有效再生數(Rt值)小於1(圖一),顯示許多傳播鏈都已被阻絶,未見病例數再增加上升。

▲圖一、台灣社區流行疫情後有效再生數與NPIs落實程度趨勢。(圖/撰稿團隊提供)

除此之外,台灣在提升至三級警戒後由社會高度防疫文明的合作下,在3週的時間內即由新冠肺炎快速傳播的R0接近5下降到疫情獲得控制的Rt <1,再加上每天的致死率持續下降,並且康復率增加超過75%,使得解封指數已經到達小於1的範圍。

回顧2020年已武漢原生株以及加州D614G變異株為主的疫情中,多數歐美國家需花3個月才可使得疫情獲得初步控制。而治療在短短一個月針對目前以Alpha株為主疫情受控制,此一實證數據不僅顯示了公衛防疫措施的重要性,也證明了台灣對於社區流行疫情控制作為的務實與有效。

(3)疫苗高危險群逐步施打,目前針對1-6類注射率已超過 62%。台灣目前運用風險分層疫苗接種原則,在考慮暴露風險(如醫事人員與防疫人員)與病程進展風險(如年長者)上,結合社會運作的考量下逐步擴大疫苗涵蓋範圍。

醫護人員為例,施打比例已超過90%,能於病患集中的醫療院環境中形成防護,防止因院內感染而導致嚴重的醫療量能不足或減低社區感染的可能,加上持續提升脆弱或高風險族群如洗腎高齡者的疫苗施打。

(4)群聚感染透過篩檢早期檢測,降低社區流行風險。

(5)台灣口罩文明優勢及社交距離持續。

(6)VOC 變種病毒(Delta)未有跨縣市群聚感染跡象。

基於以上條件三級警戒的公衛防疫強度可逐步考慮放寬,以能疏緩部份民生經濟及生活需求的壓力,仍而在降級解封前,境外檢測新策略是否可以有效提升防疫,以及場域解封是否需要透過精準檢測、疫苗施打速度與NPIs實施達到安心防疫的目的,為本文欲提出的觀點與剖析,以下分點陳述之。

境外檢測提升解封

病毒量變異相對核酸檢測與抗原快篩原理

有鑑於VOC變種病毒開始在國外肆虐,境外檢測防疫提升是阻絕VOC變種病毒入侵社區的重要關鍵。由於現在邊境管理大多要求需要出具三天內的陰性證明,但在旅客獲得陰性證明後,除了偽陰性外旅途期間仍有染疫的可能。

根據Sethuraman et al (2020)提出的論點,染疫個案的病毒量可能在症狀發生前就會隨著時間而增加,再於症狀發生前後,逐漸減少,如圖二所示。

▲圖二、因應新冠肺炎進展其病毒量隨時間變化的檢測措施。(圖/撰稿團隊提供)

因此,對入境之前就已經接觸感染者但尚未發生症狀的個案,早期病毒量較低,此時需要敏感度高的COVID-19病毒核酸檢測(PCR),檢測陰性者在接受14天居家檢疫期間,若是染疫者其病毒量隨時間漸序增加的情況下,輔以敏感度不若PCR,但採檢方便的家用抗原快篩。

最後,在檢疫期滿解隔離前再進行一次高敏感度PCR檢測,將可以提升境外移入管控的防禦能力,減少變種病毒侵入社區的可能性。

此三次檢測原理中,抗原快速檢測對於隱性感染者之偵測力受到染疫者體內病毒量之影響,抗原快速檢測對於染疫者之偵測力(敏感度,sensitivity)約80%,對於未染疫者正確辨識之能力(特異度,specificity)則可達99%以上,當隱性感染者病毒量高(Ct值低於25)時,其呼吸道往往帶有活性病毒而具有高感染力。

此時抗原快篩之偵測力可接近90% (Corman et al., 2021; Peeling et al., 2021; Pickering et al., 2021),因此家用快篩可以增加偵測隱性個案的機率。

事實上,在境外新冠肺炎Delta病毒株逐漸增加的情況之下,臺灣於7月2日中午開始對國際港埠入境人員的管制更加嚴格。

在目前以Alpha變異株與Delta變異株為主的世界流行中,染疫個案除具有高病毒量之特性,無症狀或相對輕微症狀也使群聚傳染成為解封隱憂。

由於實證結果顯示抗原快篩對於罹病個案之偵測能力並不會因為遇到變種病毒而下降(Jungnick et al., 2021),因此在變種病毒於世界各地不斷發生進而成為主要流行病毒株的現在,仍可作為對入境旅客染疫監測之利器。

▲抗原快篩試劑研發。(示意圖/偉喬生醫提供)

入境檢測策略減低隱性感染效益評估

我們在此比較三種不同入境檢測策略的效益(如圖三所示),就可以得知入境三次檢測減低隱性感染效益。

(1)策略一:入境不檢測加上14天居家檢疫,若中間未出現症狀,則可在檢疫期滿後輔以7天自主健康管理
(2)策略二:入境不檢測加上14天居家檢疫,其間未有症狀者則在檢疫期滿進行COVID-19病毒核酸檢測(PCR)
(3)策略三:入境及檢疫期滿核酸檢測加上其間(第10-12天)家用快篩採檢一次,其中考量到症狀前或無症狀的感染個案其病毒量可能隨時間變化,因此採入境核酸檢測(敏感度假設為95%)及檢疫期滿核酸檢測(敏感度假設為90%),但於居家檢疫期間的第10-12天施予家用快篩(敏感度假設為80%)。

這三種策略分別測試在每個月從低風險(萬分之一)、中風險(千分之一)及高風險(百分之一)不同地區來的旅客量各5000人來估算。

▲圖三、不同入境檢測策略評估。(圖/撰稿團隊提供)

從圖四可以看到,在策略一(入境不檢測)之下,來自低風險地區的旅客可能有7名未出現症狀的個案未被確診而進入社區,若是來自中風險地區則有可能增加到70名個案,而高風險地區旅客則可能有637位個案進入社區。

如果是策略二在檢疫期滿進行PCR檢測,那麼個案進入社區的可能人數大約是48名。倘若施行三次檢測加上14天居家檢疫,則會有遺漏個案進入社區的可能性則變小。由此可見,針對入境旅客三次檢測策略減低隱性感染效益將可提升解封機會。

▲圖四、 不同入境檢測策略評估結果。(圖/撰稿團隊提供)

依風險評估降級措施

世界衛生組織曾針對新冠肺炎集會群聚活動依傳播風險及防治措施程度制訂評估量表,以為集會活動辦理的依循。傳播風險區分為個案傳播的風險以及活動辦理形式與群聚風險,並依據下表(表一)進行評分。風險評估分數越高則該類群聚集會傳播風險越大,例如達4分則表示該活動傳播風險高,若達5分則傳播風險極高。

▲表一、集會群聚傳播風險評估。(圖/撰稿團隊提供)

另一評估面向則為群聚活動的預防措施與準備(如表二),包含活動辦理區域的疫情評估、群聚疫情緊急應變準備與規劃、相關管理單位合作關係、防疫管控、活動參與者與主管機關之風險認知與溝通、活動前與活動中公眾防疫認知促進、防疫人力與物資儲備等七個評估項目。

▲表二、集會活動COVID-19群聚傳播預防措施。(圖/撰稿團隊提供)

各評估項目有對應相關的次項目,每個次項目也有不同的權重配分,將每個評估項目得分相加再除以總權重配分後,則為本項防疫措施評估分數,0-25分為防疫準備缺乏,26-50分為防疫準備不足,51-75為防疫準備足夠但可加強,76-100表示防疫措施準備良好。

評分後可將傳播風險評估分數與防疫措施評估分數,對照圖五的集會活動決策評估表之風險高低做出綜合決策,風險越高則越不適合該類活動辦理。

▲圖五、集會活動決策評估。(圖/撰稿團隊提供)

降級措施的準備及耐壓測試

目前除了疫苗外,公共衛生防疫的手段主要包含戴口罩、實聯制、維持社交距離及快篩核酸檢測。我們必須活用這些防疫措施。

因此,當仍有少數零星群聚個案或是存有隱性傳播顧慮時,雖然可以微解封或降級但仍須強制民眾戴口罩,而戶外集會活動人數可考慮從三級的十人以內放寬至一百人,室內集會活動人數可考慮從三級的五人以內放寬至五十人,但必須維持社交距離或搭配相關快篩等措施。

雖然放寛人數但關鍵仍在於必須實聯制、維持社交距離、人流管制跟戴口罩,若做不到管制標準的場所或活動,則參加人員應該進行核酸檢測陰性後才能參加。部份室內場所如餐廳、電影院、音樂會若要營業必須先做好通風、室內加裝二氧化碳監測系統,可容納人數的座位或桌次減半,服務與工作人員能夠定期執行快篩的核酸檢測。

這樣的降級或微解封可先分階段來進行耐壓測試,降級或微解封期間,若能維持數週的有效再生數皆小於1,代表疫情仍處於穩定狀態,則可再考慮下降至二級。

▲台北夜市微解封,人潮、車潮變多。(圖/記者宋良義攝)

創造安心防疫場域 運用「精準檢測」而非「普篩」

目前世界各國在達到高疫苗施打率建立群體免疫之前,對於解封過程的群聚感染風險控制主要仰賴NPIs以及檢測兩大策略。

利用NPIs雖可以利用降低接觸頻率(例如人流管制、社交距離措施)、降低傳播可能(如戴口罩、勤洗手),以及控制環境傳播風險(如加強室內通風與換氣以及環境清潔消毒),但高強度的NPIs措施卻會造成如餐飲、宴會、交通運輸、文化展演、宗教活動、體育競賽乃至於各種與群眾聚集相關的社會文化與經濟活動的直接衝擊(Hsu et al., 2021)。

運用前述抗原快速檢測工具辨識具感染力隱性個案特性,可對各場域服務提供人員以及消費者與活動參與者,進行精準檢測,避免其於社會經濟活動中造成群聚感染(Mina and Andersen, 2021)。

對不同場所特性結合NPIs與抗原快速檢測,在解封過程中達到防疫並維持一定程度的社會經濟活動,可運用於逐步推展疫苗施打率的解封過程。

對於無法保持良好NPIs的情境如運動場所或餐飲業,抗原快速檢測在維持其社會經濟活動中更是重要的防疫工具。以當時剛開始施打疫苗時的美國為例,餐飲業於2021年3月開始於部分州別開放,允許在限制的條件下接受顧客於店內用餐。

雖然此開放措施具有群聚傳播之風險,但藉由結合如改善店內通風設備、店內人流管制、服務人員常規配戴口罩,加強洗手等個人衛生措施之綜合性NPIs,結合對於員工的常規檢測與症狀監測可以有效降低群聚風險(Guy et al., 2021),甚至有更高嚴謹的餐廳對員工員工與消費者使用抗原快篩安心防疫場所的做法。

▲餐廳防疫措施。(示意圖/記者黃克翔攝)

美國疾病管制中心也依據此原則對餐飲業提出服務解封防疫準則,將上述NPIs與檢測納入指引供餐飲從業人員遵循,其中更納入檢測並強調對於餐飲從業人員之教育訓練,加強其對於新冠肺炎傳播與症狀的認知以建構對員工與顧客安全的餐飲服務環境(CDC, 2021)。

台灣如同多數亞洲與大洋洲國家一般,在2020年新冠肺炎大流行時未有大規模社區疫情爆發,因此群體免疫力需依賴疫苗達成。

台灣目前正處於疫苗擴大施打的階段,在此一階段中,如何在不同的社會經濟活動中訂立可行且務實的NPIs規劃,結合抗原快速檢測工具以及員工教育訓練建構安心防疫場域,抵禦對於目前世界新冠肺炎變種病毒株的社區傳播風險,並維持正常社會運作,是目前重要的階段課題。

借鏡其他流行國家解封經驗,可將群聚相關活動區分為可進行良好NPIs與口罩配戴(低風險場域)以及無法維持良好NPIs或口罩配戴(中高風險場域)兩大類。對於可維持良好NPIs與口罩之場域與活動如一般企業、市場、賣場、戶外集會、洽公機關等屬之。可能無法維持良好NPIs與口罩的場域如健身房、餐廳與小吃店等餐飲宴會場所、婚宴、幼教場所等屬之。

對於場所服務人員進行,如每周一次的常規抗原快速檢測,結合因應不同場所的NPIs,為提供安心防疫場所達到安全解封鎖必須。

對於無法維持良好NPIs之場所以,及具有群聚流行散播較高風險如運動活動場所、公共運輸、宗教活動,以及大規模運動賽事,除了前述的安心防疫措施外,則應考慮加上對於消費者或活動參與者一周內的檢測陰性結果,以降低解封過程可能發生的群聚感染風險。

▲北市寧夏夜市微解封。(圖/記者周宸亘攝)

在運用檢測與NPIs規劃安心防疫場域時(圖六),應特別著重精準檢測之設計。此精準檢測方式在國際間又稱為 entry test (出入檢測) (Mina and Andersen, 2021),目的在於運用檢測依據不同場域之需求辨識可能的隱性感染者降低群聚傳播風險,而非對一般社區所有民眾進行檢測(所謂普篩)。

精準檢測完全不同於「普篩」(圖六),因為後者在低感染區會耗費大量人力且有偽陽性之問題,並不具有成本效益。此外,檢測之施行方式亦須加入場域,以及民眾取得檢測之可近性以及檢測結果之可靠性。

因此如何在此一措施中納入自我檢測中工具,降低對民眾與營業場所的不便亦為安心防疫場域推行之重要考量,可藉由衛生主管機關來進行安心防疫場所員工,及消費者認證檢測才具公信力。


 ▲圖六、精準檢測而非一般社區普篩創造安心防疫場域。(圖/撰稿團隊提供)

精準解封安心防疫場所實例:健身房與電影院

本文以電影院以及健身房為例,說明安心防疫場域對於NPIs之規劃、落實以及與抗原快速檢測之結合方式(表三)。NPIs之實行如室內通風、環境清潔消毒、人流管制並且於場所內維持至少1.5公尺社交距離,以及員工與消費者口罩配戴規範須落實。

就產業端的準備上,可加入對於新冠肺炎傳播預防以及症狀之教育訓練以提升員工對於防疫與疾病之認知。在電影院場域,因NPIs可以要求,因此僅須在產業端對員工進行每周檢測,以排除隱性感染個案,而入場顧客則藉由各NPIs措施之落實降低傳播風險。

而在健身房場域,由於NPIs之持續維持難度較高,因此除了對於產業端之員工每週檢測外,可建議再需加上對於顧客端之7日內陰性檢測結果,以達到排除場域中隱性感染個案造成群聚之風險,以能達成精準解封安心防疫目的。

▲表三、安心防疫場域防疫措施示範。(圖/撰稿團隊提供)

疫苗注射率、精準檢測與解封

至2021年7月中旬,台灣可接種新冠肺炎疫苗AZ共約296萬劑,莫德納疫苗共330萬劑,提供1-8類公費對象施打,約佔台灣18歲以上人口30%。

下圖(圖八)為依據台灣目前為Alpha變種病毒主要流行新冠病毒,在其傳播動力、疫苗效益及維持現行三級警戒下,經疫情模擬有無精準檢測的個案感染情境。

若無精準檢測,每天施打疫苗在4萬劑,或加速疫苗施打速率至每日20萬劑時,平均每日感染個案數都在3-4位,然而若解封為2.5級警戒時,等同放寛NPIs實施程度至70% (約2.5級警戒),若每日施打疫苗在20萬劑,則也是會產生196個感染個案。

但若進一步考量精準檢測搭配NPIs實施程度, NPIs實施欲降至70% (相當於2.5級警戒),若45%的感染個案可藉由精準檢測偵測時,隨疫苗施打速度增加時,社區產生個案的風險將由高轉變為低,如圖八所示社區感染危險由紅色逐漸轉為綠色,社區可承受解封的能力也變大,當每日施打速度達10萬及20萬劑時,即使在2.5級警戒下每日僅產生30及24位個案。

▲圖八、 疫苗施打速率、精準檢測與NPI 解封效益評估。(圖/撰稿團隊提供)

總結

本文先以台灣疫情,醫療能量考量下之解封指數、疫苗高風險族群施打率增加、境外移入檢測提升、口罩及社交距離優勢以及檢測控制群聚感染疫情探討科學解封理由。

並針對各項論點提出結合風險分層精準檢測,但不是普篩之科學解封,依場域傳播風險與預防措施準備,評估解封條件,不同活動場所特性結合員工定期抗原快速檢測,或再搭配消費者自我抗原快篩的措施,降低群聚感染的風險,進行逐步解封,創造解封後安心防疫場所,重啟行業,振興經濟。

參考文獻

CDC. Considerations for restaurant and bar operators. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/community/organizations/business-employers/bars-restaurants.html Accessed at Jun 3, 2021.

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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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