貝氏傳染病數學半封閉郵輪傳播模型
計劃主持人 : 陳秀熙教授/國立臺灣大學公衛學院流行病學及預防醫學研究所
單位 :國立臺灣大學防疫科學研究中心
高傳染力的新興傳染病在輪船上的疫情為COVID-19爆發以來之重要議題,因此本計畫利用網路公開資料,並使用與貝氏方法結合傳染病疾病動態模型,旨於利用鑽石公主號的傳染疫情,估計此傳染病之流行病學特徵,並以此研究結果作為實證。
本計畫利用鑽石公主號公開資料,估計COVID-19傳染模式。高傳染力的急性呼吸道傳染病在船隻上的爆發鮮少被重視,且傳統上所使用估計傳染疾病再生參數(R0)的方法皆為適用於大族群下之估計模式。
因此本計畫使用與貝氏方法結合之SEIR (Susceptible-Exposed-Infected-Recovery)模式,來描述傳染病動態過程模型,並估計在小母群體之下的傳染病再生參數(R0)。我們利用了公開取得的鑽石公主號疫情資料,來源包含公主郵輪官方網站、日本厚生勞動省、日本國家傳染病中心為主,並以新聞資料作為佐證上述船上防疫措施以及確診個案數之外部資料。
根據貝氏傳染病模型,利用鑽石公主號的傳染疫情,估計所得COVID-19的再生病例數(R0)為5.70 (95%信賴區間:4.23-7.79)。疫情在指標個案出現後的一個月達到高峰,部分的防疫措施有效的降低乘客間的傳染約37% (95%信賴區間:34%-40%)。另外,因考慮到無症狀以及症狀前期的個案比例較高,更提出了擴展的分層分析模型,這樣的模型能更具體的描述鑽石公主號上的傳染模式。考量不同甲板層下R0估計值的異質性,在第5-14層甲板的旅客主要來自於甲板內的傳播,估計病例再生數R0為5.18;而在第2-4層則是來自不同甲板間的互相傳播,估計病例再生數R0為2.46。依據研究結果以及文獻結果推測,甲板內的傳播途徑來自於氣溶膠傳播的可能性較高,而不同甲板間傳播係數的異質性會降低空氣傳播或與空調有關的傳播的作用。
甲板間的病毒傳播可能則是透過表面汙染物的接觸所造成。此外,甲板間互相傳播病毒在船員比例比乘客要來得高,這可能反映了透過飲料或食物等服務的潛在傳播風險。此研究結果提供日後在郵輪或船艦等傳染病疾病爆發之下,考量不同甲板層的活動及人員配置,其即時疏散與早期防疫策略介入之參考依據。(Reference: Lai, C. C., Hsu, C. Y., Jen, H. H., Yen, A. M. F., Chan, C. C., & Chen, H. H. (2021). The Bayesian Susceptible-Exposed-Infected-Recovered model for the outbreak of COVID-19 on the Diamond Princess Cruise Ship. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 1-15.)
此研究結果提供日後在郵輪或船艦等傳染病疾病爆發之下,考量不同甲板層的活動及人員配置,其即時疏散與早期防疫策略介入之參考依據。