114 年 國立臺灣大學獸醫學系碩士班甲組《獸醫流行病學》

本題主要在探討被動監測與主動監測這兩種公共衛生與獸醫流行病學中常用的監測策略的執行方式、優缺點，以及何者在特定情境下更具效益。

核心觀念：

1. 被動監測 (Passive Surveillance)：

   • 執行方式： 主要仰賴獸醫、飼主或一般民眾主動通報異常或疑似病例。監測系統僅被動等待事件發生並被報告。例如，獸醫發現有動物出現臨床症狀，或民眾發現動物異常死亡，便向主管機關通報。
   • 優點： 成本較低，執行相對容易，因為不需要額外投入大量人力物力進行系統性的篩檢。
   • 缺點： 容易產生延遲通報，可能漏掉早期或輕微的疫情，尤其是在病例數較少、症狀不明顯或與其他疾病相似的情況下。監測的準確性和代表性可能受限於通報者的警覺性和意願。

2. 主動監測 (Active Surveillance)：

   • 執行方式： 由監測單位（如政府機構）主動規劃並執行，例如定期對特定區域、特定動物族群進行系統性的採樣、檢測、問卷調查或臨床檢查。目的是主動尋找潛在的疾病，而非等待報告。例如，定期對特定區域的家禽進行採血，檢測是否帶有特定病原；或針對特定農場進行全面的臨床檢查與問卷訪談。
   • 優點： 能夠更早、更全面地發現疾病，即使是無症狀感染或輕微疫情也能被偵測到，有助於及時採取控制措施，減少疫情擴散。監測結果的代表性通常較高。
   • 缺點： 成本較高，需要投入較多的人力、物力和財力。可能產生較多的偽陽性結果，增加檢驗負擔。

何者較具效益及其原因：

本題是典型的流行病學調查問題，結合了潛伏期、發病時間推算以及疫情追溯（contact tracing）的概念。

核心觀念：

1. 潛伏期 (Incubation Period)： 指病原侵入宿主後，到出現第一個臨床症狀之間的時間。
2. 發病時間推算： 根據已知出現症狀的時間，以及該疾病的潛伏期範圍，反推病原侵入宿主的時間範圍。
3. 疫情追溯 (Contact Tracing)： 追蹤與確定病例有接觸的個體或群體，以找出可能的感染源或進一步擴散的途徑。在此題中，是追溯購買了病豬的下游豬場。

解題步驟：

第一小題：最可能引進病原的時間

• 已知資訊：

  • 第一次發現豬隻出現臨床症狀日期：3月25日。
  • A病平均潛伏期：5天。
  • A病最短潛伏期：3天。
  • A病最長潛伏期：10天。

• 推算邏輯：

  • 如果3月25日是最早出現症狀的豬隻，那麼這隻豬的感染時間最晚應該是3月25日減去最短潛伏期 (3天)。

    • 3月25日 - 3天 = 3月22日

  • 如果3月25日是最晚出現症狀的豬隻，那麼這隻豬的感染時間最晚應該是3月25日減去最長潛伏期 (10天)。

    • 3月25日 - 10天 = 3月15日

  • 因此，最可能引進病原（也就是豬隻被感染）的時間範圍，是涵蓋了所有可能感染情況的區間。

    • 最早被感染的豬隻，可能在3月15日就感染了（並在3月25日出現症狀，經歷了10天潛伏期）。
    • 最晚被感染的豬隻，可能在3月22日才感染（並在3月25日出現症狀，經歷了3天潛伏期）。

  • 綜合來看，病原最可能是在 3月15日至3月22日 這個時間段內引進豬場並開始感染豬隻。

第二小題：應該追蹤的買豬豬場的時間範圍

• 已知資訊：

  • 調查日期：3月28日。
  • 在3月28日前，該病豬場已經賣出部分豬隻。
  • 我們需要追蹤買入病豬的豬場，以進行後續管制。
  • A病的平均潛伏期是5天。

• 推算邏輯：

  • 為了有效管制，我們需要追蹤那些「可能已經被感染，但尚未發病」或「已經發病但被賣出」的豬隻所流向的豬場。
  • 飼主在3月25日才發現豬隻出現臨床症狀。
  • 調查員在3月28日進行回溯追蹤。
  • 如果豬隻在3月25日出現症狀，代表牠們在3月25日之前就已經被感染。
  • 我們需要考慮，從豬場賣出豬隻的那一天起，到3月28日（調查日）為止，這些豬隻可能經歷的潛伏期。

本題考查群體免疫的概念及其與有效再生數 (Effective Reproduction Number, $R_t$) 的關係。

核心觀念：

1. 群體免疫 (Herd Immunity)： 指當族群中足夠比例的個體對某種傳染病具有免疫力時，即使有病原引入，也難以在族群中有效傳播，從而間接保護了那些沒有免疫力的個體（如未接種疫苗者、免疫功能低下者）。這種保護作用是透過降低疾病在族群中的傳播機率來實現的。
2. 有效再生數 ($R_t$)： 指在某時間點 $t$，一個感染者在易感族群中平均能夠傳染的下游感染者數量。如果 $R_t > 1$，則疾病會持續傳播；如果 $R_t < 1$，則疾病會逐漸消失；如果 $R_t = 1$，則疾病會維持在一個穩定水平（但仍有傳播）。
3. 基本再生數 ($R_0$)： 指在完全易感族群中，一個感染者平均能傳播的下游感染者數量。它是在疾病爆發初期、沒有任何免疫措施（如疫苗）介入時的指標。

解題步驟：

第一小題：說明群體免疫

• 定義： 群體免疫（或稱群體保護、社區免疫）是一種透過提高族群對某傳染病的集體免疫力，來間接保護族群中未具免疫力個體的現象。當族群中絕大多數成員對病原體具有免疫力時，病原體在傳播鏈中遇到免疫個體的機率會大幅增加，導致傳播中斷，進而使整個族群免於大規模流行。

第二小題：計算達到群體免疫所需的免疫覆蓋率

• 已知資訊：

  • B傳染病的有效再生數 $R_t = 15$。
  • 我們需要計算達到群體免疫作用所需的最低免疫覆蓋率 (proportion of immune individuals)。

• 理論基礎：

  • 群體免疫的閾值（threshold）與疾病的傳播潛力有關，這個傳播潛力通常由基本再生數 $R_0$ 來衡量。在一個完全易感（沒有任何免疫力）的族群中，疾病能否傳播以及傳播的強度，取決於 $R_0$。
  • 當族群中引入免疫措施（如疫苗接種）後，易感個體的比例會下降，這會影響實際的傳播情況，而 $R_t$ 就是考慮了這些因素後的再生數。
  • 群體免疫的關鍵在於，當族群中具有免疫力的個體比例足夠高時，感染者平均傳播的下游感染者數量會降至 1 以下（即 $R_t < 1$）。
  • 在完全易感族群中的基本再生數 $R_0$ 與達到群體免疫所需的最低免疫覆蓋率（設為 $P_c$）之間，存在以下關係：
    $R_0 \times (1 - P_c) = 1$
    其中 $(1 - P_c)$ 是易感個體在族群中所佔的比例。
  • 從上式可推導出：
    $1 - P_c = \frac{1}{R_0}$
    $P_c = 1 - \frac{1}{R_0}$

本題旨在考察傳染病傳播途徑的基本知識，要求說明傳播方式並舉例。

核心觀念：
傳染病從傳染源傳播到易感者，需要經過一定的途徑。這些途徑大致可分為直接傳播和間接傳播兩大類。

解題步驟：

1. 直接傳播 (Direct Transmission)
指病原體在極短的距離內，不經過中間媒介物，直接由傳染源接觸到易感者。

• 接觸傳播 (Contact Transmission)：

  • 定義： 透過身體的直接接觸而傳播。
  • 接觸方式：
    • 皮膚接觸： 直接觸摸感染者皮膚上的病灶或體液。
      • 舉例： 人類疥瘡（由疥蟎引起）、貓窩咳（人畜共通，例如接觸帶有傳染性病原的貓咪）、某些皮膚黴菌感染（如貓癬、犬癬）。
    • 性接觸： 透過性行為傳播。
      • 舉例： 人類愛滋病 (HIV)、梅毒；犬的犬細小病毒 (CPV) 在某些情況下，雖然主要為糞口傳播，但性接觸也可能扮演角色。
  • 體液交換 (Fluid Exchange)： 透過飛沫、血液、精液、乳汁等體液直接交換。
    • 舉例：
      • 飛沫傳播 (Droplet Transmission)： 病原體隨感染者說話、咳嗽、打噴嚏時噴出的飛沫，在短距離內（通常小於1公尺）直接吸入易感者呼吸道。
        • 舉例： 人類流感、犬的犬舍咳（由多種病原引起，如犬腺病毒2型）、牛的傳染性鼻氣管炎 (Infectious Bovine Rhinotracheitis, IBR)。
      • 血液傳播 (Bloodborne Transmission)： 透過血液或血液製品的直接接觸。
        • 舉例： 人類愛滋病 (HIV)、B型肝炎；某些寄生蟲病（如錐蟲病）。

• 胎盤傳播 (Transplacental Transmission) / 母體垂直傳播 (Vertical Transmission)：

  • 定義： 病原體通過母體胎盤或產道，從母體傳播給胎兒或新生兒。
  • 舉例： 人類的德國麻疹 (Rubella)；豬的豬瘟 (Classical Swine Fever, CSF)；牛的布氏桿菌 (Brucellosis)；貓的貓白血病病毒 (FeLV)。

2. 間接傳播 (Indirect Transmission)
指病原體需要經過中間媒介物或媒介體，才能從傳染源傳播到易感者。

• 媒介物傳播 (Vehicle Transmission)： 病原體存在於被污染的非生命物質中，易感者接觸或攝入這些物質後受感染。
  • 受污染的物品 (Contaminated Fomites)： 病原體附著在日常用品、器械、衣物、地面等無生命物體上。
    • 舉例： 人類諾羅病毒（透過污染的餐具、門把）；動物的飼養器具、欄舍、運輸車輛等未經消毒而接觸到健康動物；外科手術器械未消毒。

本題考查流行病學中，關於疾病篩檢與診斷的定義、目的、差異，以及敏感性 (sensitivity) 和特異性 (specificity) 在這兩類試驗中的應用。

核心觀念：

1. 篩檢試驗 (Screening Test)：

   • 目的： 旨在快速、低成本地識別出一個族群中，可能罹患某種疾病的「疑似」個體。篩檢試驗的目標是找出需要進一步檢查的對象，而不是確診。
   • 對象： 通常針對「無症狀」或「健康」的族群進行。
   • 特點： 速度快、成本低、操作簡單、可大規模應用。結果通常是陽性或陰性，陽性結果需要進一步確診。
   • 關鍵指標： 高敏感性 (High Sensitivity)。

2. 診斷試驗 (Diagnostic Test)：

   • 目的： 旨在確定一個已經被懷疑有某種疾病的個體，是否真的罹患該疾病。診斷試驗的目標是提供確診的依據。
   • 對象： 通常針對「有症狀」或「篩檢結果為陽性」的個體進行。
   • 特點： 準確度要求高，通常較為複雜、成本較高、耗時較長。
   • 關鍵指標： 高特異性 (High Specificity)。

3. 敏感性 (Sensitivity)：

   • 定義： 在真正患病的所有個體中，篩檢或診斷試驗結果為陽性的比例。
   • 公式： Sensitivity = $\frac{True Positives}{(True Positives + False Negatives)}$
   • 意義： 高敏感性的試驗，能夠較好地找出所有真正的病例 (True Positives)，較少漏掉病人 (False Negatives)。

4. 特異性 (Specificity)：

   • 定義： 在所有真正未患病（健康）的個體中，篩檢或診斷試驗結果為陰性的比例。
   • 公式： Specificity = $\frac{True Negatives}{(True Negatives + False Positives)}$
   • 意義： 高特異性的試驗，能夠較好地排除健康的個體 (True Negatives)，較少誤判健康人為病人 (False Positives)。

解題步驟：

第一部分：比較篩檢與診斷試驗的目的與差異