109 地方特考三等 衛生行政 流行病學 考古題詳解

109 年・地方特考・三等・衛生行政
試題代碼 流行病學

第 一 題20 分

請說明如何估算臺灣新冠肺炎疾病盛行率、疾病發生率、感染盛行率及感染發生率?

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核心觀念

本題要區分「疾病」與「感染」兩個層次:

  • 疾病:已發展為臨床疾病,並被診斷或通報的新冠肺炎個案。
  • 感染:曾感染 SARS-CoV-2 的人,包括無症狀、輕症未就醫及未被診斷者。

因此,疾病監測資料通常只能掌握已診斷或通報的個案;要估計全部感染情形,還須透過代表性抽樣、檢驗或追蹤調查補足漏診與無症狀感染。

以下以民國 109 年臺灣人口為母群體說明;法條並非本題核心。

解題方法

一、疾病盛行率

盛行率表示特定時間點或期間內,母群體中現存疾病個案所占比例。估算時,分子應是該時點仍屬於疾病狀態的個案,分母則為同一時間點的母群體人口。

疾病點盛行率=特定日期仍在感染期或疾病狀態的確診病例數該日期臺灣人口數×10n\text{疾病點盛行率} = \frac{\text{特定日期仍在感染期或疾病狀態的確診病例數}} {\text{該日期臺灣人口數}} \times 10^n

例如,可利用特定日期的確診病例資料,扣除已康復、死亡或已不屬於現存病例者,再除以該日人口。若估算期間盛行率,分子改為該期間曾處於疾病狀態的人數,且須避免同一個案重複計算。

**注意:**截至某日的累積確診病例數不是點盛行率,因為累積數包含已康復或死亡個案;它較接近累積發生情形。

二、疾病發生率

發生率衡量一段期間內新發生疾病的速度。常用兩種指標:

  1. 累積發生率(風險):追蹤期間新發確診病例數,除以期初尚未罹病且具發病風險的人數。
疾病累積發生率=期間內新發確診病例數期初無病且具風險人口數×10n\text{疾病累積發生率} = \frac{\text{期間內新發確診病例數}} {\text{期初無病且具風險人口數}} \times 10^n
  1. 發生密度(發生率):新發病例數除以所有無病者在追蹤期間累積的風險人時。
疾病發生密度=期間內新發確診病例數無病者累積風險人時×10n\text{疾病發生密度} = \frac{\text{期間內新發確診病例數}} {\text{無病者累積風險人時}} \times 10^n

臺灣可依病例通報資料統計期間內新增確診數;若以人口作分母估算,需明確交代分母是期初無病人口,並說明追蹤期間。若每個人的追蹤時間不同,使用人時較合適。

三、感染盛行率

感染盛行率是特定時點或期間內,曾感染 SARS-CoV-2 的人數占母群體人口的比例。

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第 二 題20 分

下表為 10 月份某社區新冠肺炎病患累積病例數,試畫出流行曲線(epidemic curve)?(8 分)並說明哪些因素會影響曲線的型態?(12 分)

日期1 日5 日10 日15 日16 日17 日18 日19 日20 日21 日
累積病例數011481632485657
🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

流行曲線(epidemic curve)是依發病或病例發生時間,呈現各時間單位內新發病例數的圖形。縱軸放新發病例數,橫軸放日期或時間;題目給的是「累積病例數」,因此須先把累積數轉換為各期間新增數。

若第 tt 日累積病例數為 CtC_t,則該期間新增病例數為:

It=Ct−Ct−1I_t=C_t-C_{t-1}

題目日期並非每日連續,故差值代表兩個觀察日期之間累積增加的病例數;無法由這張表得知每一新增病例的確切發病日。

解題方法與計算

依相鄰日期的累積病例數相減:

日期(期間終點)累積病例數期間新增病例數
1 日00
5 日11−0=11-0=1
10 日11−1=01-1=0
15 日44−1=34-1=3
16 日88−4=48-4=4
17 日1616−8=816-8=8
18 日3232−16=1632-16=16
19 日4848−32=1648-32=16
20 日5656−48=856-48=8
21 日5757−56=157-56=1

因此,各觀察日期所代表期間的新增數依序為:

0, 1, 0, 3, 4, 8, 16, 16, 8, 10,\ 1,\ 0,\ 3,\ 4,\ 8,\ 16,\ 16,\ 8,\ 1

流行曲線

以下以各區間的終點標示新增病例數,縱軸為區間新增病例數:

新增病例數
16 | █ █
14 |
12 |
10 |
 8 | █ █
 6 |
 4 | █
 2 | █ █
 0 | █ █ █
 +-------------------------------------------
 1日 5日 10日 15日 16日 17日 18日 19日 20日 21日

各區間長度不相同:例如 1日至5日相隔4天,5日至10日相隔5天,其餘多為1天。故此圖表示的是各觀察區間內新增病例數,不能直接把不同長度區間的柱高當成每日發病數相比。若要畫出精確的每日流行曲線,還需要各病例的發病日期;若只比較區間平均新增數,則可用區間病例數除以區間天數,但那是平均每日新增數,並不代表實際每日分布。

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第 三 題20 分

全臺灣隔離病房大約 1,200 床,實驗室確診的新冠肺炎病例多住進隔離病房治療,因此臺灣本土病例不多,推測新冠肺炎病毒在社區傳播活躍度極低,但情況仍不清楚,因臺灣未進行居民全面普篩。現行病毒核酸檢測法敏感度及特異性均非常高(均高於 95%),試說明臺灣不進行全面普篩的原因?

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核心觀念

本題考查「普遍篩檢是否適當」,重點不在單看檢驗方法的敏感度與特異性,而要綜合疾病盛行率、篩檢後的預測值、檢查成本、偽陽性與偽陰性的後果,以及篩檢結果能否改變防治措施。

敏感度是有病者檢測陽性的比例,特異性是無病者檢測陰性的比例。陽性預測值(positive predictive value, PPV)則是檢測陽性者真正有病的比例:

PPV=Se×PSe×P+(1−Sp)×(1−P)\mathrm{PPV} =\frac{\mathrm{Se}\times P} {\mathrm{Se}\times P+(1-\mathrm{Sp})\times(1-P)}

其中 Se\mathrm{Se} 為敏感度、Sp\mathrm{Sp} 為特異性,PP 為受檢族群的疾病盛行率。即使敏感度與特異性都很高,在盛行率極低的族群中,陽性結果仍可能有相當比例是假陽性。

解題方法

解題應從「普篩的效益是否大於代價」切入。題幹指出本土病例少,推估社區盛行率低;核酸檢測效能雖高,卻不能單憑「敏感度、特異性高於 95%」就推論全面篩檢必然有益。應分別考量檢驗結果的判讀、篩檢的實際效益,以及有限醫療資源如何配置。

全面普篩的主要限制

  1. 低盛行率使陽性預測值下降。 假設敏感度、特異性均為 95%95\%,盛行率為 0.1%0.1\%,檢查 100,000 人,約有 100 人感染,其中約 95 人真陽性;約 99,900 人未感染,其中約 4,995 人偽陽性。因此:
PPV≈9595+4,995≈1.9%\mathrm{PPV} \approx\frac{95}{95+4,995} \approx1.9\%

這表示陽性結果需要進一步確認與臨床判斷;若直接視為確診,容易造成不必要的隔離、焦慮、接觸者追蹤及醫療負擔。

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第 四 題20 分

感染新冠肺炎病毒後,只有部分人出現症狀,感染危險因子包括年紀、出國史、職業、戴口罩及洗手習慣等。某研究利用目前所有住隔離病房的新冠肺炎確定病例為病例組,未曾被感染者為對照組,進行感染新冠肺炎病毒危險因子的病例對照研究,試評論及建議之?

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核心觀念

本題考查病例對照研究的病例與對照選取、研究族群定義,以及病例對照研究中的選擇偏差與結果解釋。

病例對照研究先依疾病狀態選取病例與對照,再回溯比較兩組過去的暴露情形。病例與對照應來自同一個來源族群,且對照須能代表該族群中「若發病時會被納入病例組」的人。主要分析指標為勝算比(odds ratio, OR),一般不能直接由此設計估計疾病發生率或相對危險度。

題幹指出感染後只有部分人出現症狀,因此須先界定研究結果究竟是「感染」還是「出現症狀/重症住院」。這兩者不能混為一談。

解題方法

依序檢視題目中的三個設計要素:病例定義、對照來源,以及研究所欲推論的結果。

  1. 病例組的代表性不足 病例組限定為「目前所有住隔離病房」的確診病例,會漏掉未住院、症狀輕微或無症狀的感染者。若研究問題是感染的危險因子,病例應涵蓋研究期間與地區內符合定義的感染者,而非只納入住院者。現行設計較接近研究「住隔離病房之確診病例」的特徵,且容易混入住院或重症的危險因子。

  2. 對照組定義與抽樣方式不恰當 「未曾被感染者」若未經檢測確認,可能包含無症狀或未被診斷的感染者,造成錯誤分類。即使確認未感染,對照仍須來自病例所屬的同一來源族群,並在相同研究期間有機會成為病例。若對照取自與病例不同的地區、就醫機會或接觸網絡,兩組暴露分布便不具可比性。

  3. 暴露因素須界定時間與測量方式 年齡、出國史、職業、口罩及洗手習慣等因素,應界定在感染發生之前的暴露期間。口罩與洗手習慣若在確診後才詢問,可能受病例身分影響而產生回憶偏差;職業與出國史也須訂出一致的分類和時間窗。

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第 五 題20 分

請利用基本再生數(basic reproduction number, R0R_0)及有效再生數(effective reproduction number, RR)的觀念,解釋新冠肺炎疫苗接種後所產生的群體免疫(herd immunity)效果?

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核心觀念

本題考查疫苗接種如何透過降低易感人口比例,改變疾病傳播能力,進而形成群體免疫。

  • 基本再生數 R0R_0:在特定病原體與傳播環境下,假設全體人口皆具易感性,一名感染者平均造成的次級感染數。它反映疾病在該環境中的傳播潛力。
  • 有效再生數 RR:在實際人口免疫狀態及防疫措施下,一名感染者平均造成的次級感染數。當 R>1R>1,疫情有擴大趨勢;當 R<1R<1,疫情逐漸趨緩。
  • 群體免疫:人口中具有免疫力者達一定比例後,病原體較難接觸到易感者,使傳播鏈難以持續,間接保護尚未免疫者。

解題方法

以疫苗接種後「易感人口比例下降」推導有效再生數。若假設疫苗能完全防止感染、人口均勻混合,且沒有其他防疫措施,令 pp 為已接種且具免疫力的人口比例,則易感比例為 1−p1-p,因此:

R=R0(1−p)R=R_0(1-p)

當 R<1R<1 時,平均每位感染者造成的後續感染少於一人,疫情便會逐步衰退。令 R<1R<1,可得:

R0(1−p)<1R_0(1-p)<1

p>1−1R0p>1-\frac{1}{R_0}

因此,理想條件下的群體免疫門檻為:

pc=1−1R0p_c=1-\frac{1}{R_0}

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