流感預報可能嗎？回顧百年流感史思考如何防疫

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受到新冠肺炎的影響，今年我們對疾病議題特別有感。而流行性感冒（簡稱流感）如今普遍被認為是一種常見且輕微的疾病，但美國每年仍有超過3萬人因此喪命；根據臺灣衛福部網站資料，每年估計約有4,500人死於流感（即表示每10萬人約有20人），相當於國人十大死因之第九位，不容忽視。

流感無法避免，但我們可以做得更好。美國衛生研究院緊急醫療研究辦公室主任、資深急診醫師傑瑞米．布朗（Jeremy Brown） 在《百年抗疫：1918後被流感改變的世界》書中詳細說明流感的冷酷過往，帶領我們一覽百年來人類對抗流感病毒那充滿困擾、恐慌，和曲折的歷史，此外，他也與流行病學家、政策制定者、病毒研究專家、醫療物資管理者對話，審視與流感大流行相關的若干重要問題，探討人類戰勝流感的可能藍圖。

文／傑瑞米．布朗（Jeremy Brown）

流感預報：超前部署，可能嗎

哥倫比亞大學流行病學家傑夫．沙曼，使用電腦模型預測下一個流感熱點地區。他最初是一名地球物理學家，研究免疫學，後來從事氣候和大氣科學研究。他的博士論文專攻模擬蚊媒傳染病的傳播，及其與天氣的關係。當在調查西尼羅病毒的傳播時，他開始關注不那麼奇特但更常見的流感病毒，以及其如何受濕度影響。

2007年，來自紐約西奈山醫學院的一組團隊，研究了冷空氣和濕度在流感病毒傳播中的作用。他們把豚鼠作為實驗對象，豚鼠非常容易受到人流感病毒的感染。研究人員首先將裝有受到感染的豚鼠籠子，放在裝有未受感染的豚鼠籠子旁，然後將空氣從受感染的豚鼠，吹向未受感染的豚鼠，並同時改變溫度和濕度。他們發現，當溫度和濕度都很低時，疾病傳播的機率很高；然而隨著濕度和溫度升高，病毒變得不易傳播。事實上，一旦溫度達到華氏86度（或攝氏30度），流感病毒根本不會傳播。這一發現促使沙曼研究濕度對流感的影響，並建立了電腦模擬以預測下一次流感爆發處。美國疾病管制與預防中心的科學家，也對濕度和流感傳播間的關係感興趣。

在一項實驗中，他們使用「由電腦控制的線性馬達驅動的金屬波紋管」，製造了一臺模擬咳嗽機。他們在「咳嗽機」中裝滿各種大小的流感病毒顆粒，並將其對準一個嘴部換為顆粒計數器的人體模型。他們首先記錄傳播的病毒量，然後改變房間濕度並重複此次實驗。在低濕度環境中，病毒顆粒保持傳染性的時間長度，比在高濕度環境中多出五倍。因此，保持高濕度在理論上可以減少空氣中的流感病毒數量。但實際上使用加濕器來對抗流感並不可行。儘管一部分人能夠安裝並使用加濕器，但加濕器的總體使用率卻非常低。對於預算不多的人來說，購買加濕器完全不在他們的考慮範圍之內。室內公共場所極少安裝加濕器，然而我們大部分時間是在這些場所，接觸到咳嗽和打噴嚏的人。

如果濕度有助解釋流感的季節性特徵，而天氣預報會報導濕度，那麼我們能否根據天氣，來預測流感的爆發？這中間存在很大的挑戰性，因為流感的傳播取決於許多因素，而且每種因素都以不可預測的方式發生變化。在一篇關於該主題的學術論文中，沙曼和一位同事寫道，「傳染病的動態是非線性的，在本質上是混亂的。」然而任何學術期刊，都不會刊登作者下了如此直率結論的論文：傳染病的傳播，沒有簡單規則可循。

雖然天氣預報也是非線性的，但我們已將其納入日常生活中。天氣預報也遵循非常複雜的規則並具有變數；因此，即使要準確預測下周天氣也極度困難。流感預測的構成要素與天氣預報相似，天氣預報需要跟蹤雲的形成，而流感預測需要測量濕度。

我們無需了解熱量在大氣層中運動的方式，而是研究流感如何在人群中流動。流感預測不依賴雷達和衛星，而是依賴微生物：由急診科和醫師診間提供的咽喉細菌檢查，和流感快篩，因此流感預測人員能夠即時了解流感。電視天氣預報員能夠利用即時雷達；同樣地，流感預測人員會根據現有的實際觀察結果報告流感情況，並不斷重新校準。

風暴警報會預測兩三種可能的風暴路徑，每條路徑具有不同可能性，這被稱為「系集預測」（ensemble forecasting）。該集合基於數十個或數百個資料點，每個資料點可以預測略有不同的結果，但是當它們組合起來時，便能產生最可能和最不可能的情景，以及某些中間值。目前，流感預測人員可以對流感季可能發生的情況進行整體預測，最終預測包括一些可能的情景，及其發生的可能性。

在2012年秋季的流感季期間，沙曼和他的同事使用他們的預測模型。他們估計了美國108個城市的流感傳播情況，並製作每周即時流感預測。起初，預測似乎並沒有用。這些預測的總體準確度非常低，如果天氣預報員給出這樣的預測，你可能會轉臺。但隨著他們從現場添加更多資料，該模型得以迅速改善。到此次流感季結束時，該團隊的天氣模型的流感預測準確率約為75％。這一結果並不完美，但其表現遠勝於僅基於歷史資料的預測。

當年沙曼對流感的成功預測，引起位於亞特蘭大的美國疾病管制與預防中心關注。2014年，該中心宣布沙曼成為其主辦的「預測流感季挑戰賽」的獲勝者，沙曼因此獲得7萬5000美元獎金。基於這些成功經驗，沙曼對流感預測的未來抱有很大期望。他希望在流感季期間，可以在晚間新聞播出流感預報──就像我們習慣在晚間新聞中看到天氣預報。這種想法並不奇怪，畢竟電視的天氣預報也會包含花粉季和空氣汙染警報。

身為一名急診醫師，我不確定流感預測對我有什麼作用。如果天氣預報說下雨的可能性為80％，我出門時會帶傘。但如果根據流感預測，流感季在一周內達到高峰的確定性為80％，我又能做些什麼呢？

透過準確的流感預測，沙曼希望醫院改變其人員配置模式；如果情況非常糟糕，則可以準備額外的設備，如呼吸器。在一般的流感季，醫院完全可以應對由流感併發症導致呼吸衰竭的患者少量增加，但如果發生1918年流感大流行那樣的疫情，便會出現大量需要治療的患者。

例如，假設在亞特蘭大大都會區發生持續八周的流感大流行。在疫情爆發高峰期，估計每周有2000名患者需要住院，而亞特蘭大重症加護病房中超過四分之三的床位將被流感患者占用。將近一半的現有呼吸器將會用在情況最嚴重的患者身上──除非是因其他原因，而在重症加護病房接受治療的患者。此時，沙曼的流感預測方法可能會發揮巨大作用，因為預測了可能的病例數量，以及流感大流行達到高峰的時間，進而使醫院管理人員和公共衛生官員有時間提前計畫。

這個方法本身很好，但由於醫院的管理方式問題，我對能否發揮作用持懷疑態度。我已經在急診科工作多年，但醫院從未對其人員配置或藥物供應模式作出任何改變，以應對非常嚴重的流感疫情。醫院很少採取這些措施，因為要不是非常昂貴，就是不切實際，或兩者兼之。醫院應取消哪些手術，以便在加護病房為可能根本不會前來的流感患者預留床位？許多急診科已經在以最大工作量運行，且醫院缺少護士。沒有太多額外空間擺放更多病床，醫院病床就像飛機座位：如果病床閒置，便不會產生任何收入。因此，醫院會盡量使其病床使用率達到或接近100％。要求醫院為尚未發生的流感疫情預留床位及工作人員，就像要求航空公司為可能不會登機的乘客預留十排座位。

當沙曼與公共衛生官員討論他的流感預報時，他們持懷疑態度。他們認為沙曼應該放棄這個想法，鼓勵人們接種疫苗便足夠。但沙曼認為，他的流感預報可以針對脆弱人群，並有助提高美國的疫苗接種率（在成年人中，此數值約為40％）。接種疫苗之後，免疫系統需要幾周時間才能獲得足夠反應。時機至關重要。如果鼓勵人們進行免疫接種的公共衛生運動，是基於當年流感疫情的實際風險，其收效或許能夠得以提升。

我們也可以從對一種非常惡劣的天氣預報中吸取教訓：颶風預測。收到錯誤的颶風預測警報的人群，會改變他們將來對待此類警報的態度，他們對這些警報的信任度會降低。關於流感的公共衛生公告，如果能夠準確預測流感季的嚴重程度，其有效性將會提高。公告不能僅告訴人們「去接種疫苗」，更應該進一步地指出「現在應及時接種疫苗，因為流感高峰期預計會在十天內到來。」

由於沙曼和其他人所做的努力，我們對流感季節性特徵的了解已經超乎以往。濕度、陽光和溫度，似乎都在發揮作用，但所有該領域的工作者都知道，還有更多因素等我們去發現。我們準確預測流感疫情的高峰和低谷的能力似乎正在提高，但實現每日流感預報的夢想仍然遙不可及。

也許對抗流感的最佳方法不是追究何時爆發，而是在關鍵時刻對其進行阻擊，以便在第一時間防止蔓延，這便是藥物存在的作用。藥物非常重要，因此被保存在祕密倉庫中。藥物受到珍視和保護，並為製造商帶來巨大利潤。但在我們對抗流感的過程中，藥物是帶來革命性的變化，還是僅賦予人們一種安全感──但無法治癒疾病？

●本文摘自今周刊出版社出版之《百年抗疫：1918後被流感改變的世界》，請勿轉載。欲知更多內容請試閱電子書。udn會員獨享8折購書優惠，結帳輸入「reader100」即享折扣。

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