2020年8月5日 星期三

第二章、人類與病毒互動的歷史回顧


一、病毒是生物嗎?

將近100年來,科學界對病毒認知的共識也一再改變,從最早認為病毒是一種毒物,然後是一種生命形式,接著又改觀成一種生物化學物質;到了今日(2020),病毒則被視為介於生命和無生命之間灰色地帶的物質,目前,科學家並不把病毒歸類於生物五界(原核生物、原生生物、真菌、植物和動物)之中(見下圖) 





上圖:生物的五界分類

第一章、COVID-19(新冠肺炎)命名的緣由來龍去脈


一、2020年農曆年(1)前後,中國武漢爆發不明原因肺炎,稍後其禍首被

認為一種以前不曾見過的冠狀病毒。有關此病毒之命名,之前曾有人猜測,世界衛生組織(WHO)會不會比照同樣由冠狀病毒引起的「中東呼吸症候群冠狀病毒感染症」,而把這個新疾病命名為「武漢呼吸症候群冠狀病毒感染症」?

但是最後世界衛生組織卻宣佈此肺炎的正式名稱為「COVID-19」,COVID-19,乃是CoronaVirus Disease 2019的縮寫。中文名稱翻譯為「新冠狀病毒」。「新」乃是相對於之前發生的SARSMERS的舊型冠狀病毒而言。

二、以往傳染病命名難離地域政治文化因素

新冠疫情在中國武漢先爆發,名稱卻如此「去中國化」,這是有些典故的。其實歷史上諸多傳染病的命名,一直離不開政治文化因素,某些帶有國家、區域、動物名稱的命名,也曾引起特定國家和人民抗議,甚至導致無辜動物遭受不必要的撲殺,也容易讓人誤以為疫情僅限於某些區域。舉例如下:

1. 疾病命名曾經被抗議的傳染病很多,其中之一為「退伍軍人症」。1976年夏天,美國退伍軍人在費城辦聚會,釀成221人染上肺炎,34人死亡。後來美國疾管中心確認是會場水源受到病原菌汙染所致,故命名為退伍軍人症。美國退伍軍人相關團體曾提出抗議,但傳染病名稱一旦通用就很難再行更改。

第三章、新冠病毒分為A、B、C三型的科學研究報告


肆虐全球的新冠病毒起源為何,至今仍爭論不休,甚至引起美中兩國之間的政治口水戰,但由於疫情先在大陸武漢大規模爆發,讓外界普遍認為該地為病毒起源地。不過據劍橋大學研究團隊指出,新冠病毒在全球至今已有3種病毒株,而這場大流行起源地大陸武漢,在當地流行的新冠病毒,實際上已經是突變後的B型,而最原始的病毒基因組A型,主要出現在美澳;而在新加坡與歐洲流行的,則為由B型衍生的C型病毒。B型病毒株是中國境內(即武漢)的主要類型,且並沒有傳播出東亞地區。

 

據英國劍橋大學《新冠病毒:以遺傳網絡分析大流行起源》COVID-19: genetic network analysis provides ‘snapshot’ of pandemic origins一文中利用「遺傳網絡」追蹤自201912月至20203月全球160基因組後,初步以地圖方式呈現病毒基因演變與擴散方式。







研究分析顯示,新冠病毒跟蝙蝠與穿山甲身上的冠病毒基因最為接近、最初傳到人類身上的病毒基因組的A型,雖然有出現在武漢,但與在大陸主要流行的新冠病毒基因組並不相同。相反的,在大陸流行的反而是由A型演變而成的B型,並可最早追朔至2019年聖誕夜,而且是曾在武漢居住過的美國人身上,發現過其他A型病毒已變異。

 

研究指出,A型病毒主要出現在澳洲與美國等地,並造成當地超過40萬起確診病例,其中2/3的美國病例樣本為A型冠病毒感染;而從B型演變而來的C型,主要是在歐洲等地,尤其法國、西班牙、義大利、瑞典以及英國等地流行,而C型未能在大陸找到樣本,不過曾在新加坡、香港以及南韓出現過。

 

 

研究人員指出,在武漢主要流行的B型冠狀病毒,同樣也在亞洲地區流行,但此一B型分枝在本區域內並未進一步演變,推測可能是武漢封城減緩了加速族群遺傳突變的「奠基者效應」,或者B型已經適應亞洲環境,導致突變速度減緩。

 

該文第一作者、劍橋大學遺傳學家佛斯特Peter Forster表示,這項科技最廣為人所知的應用,是藉由DNA來追蹤史前人類的人口遷徙,並表示這應該是首次被用來追蹤新冠病毒的傳染途徑;他強調,新冠病毒有太多快速突變,導致難以完整追蹤新冠病毒的演化樹,研究人員也使用了數學演算,才將合理的病毒演化樹予以呈現。

 

以上這項研究於202038日刊登於《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

資料來源:https://www.chinatimes.com/realtimenews/20200411002013-260408?chdtv


第四章、新冠病毒感染侵犯的各種部位及症狀


一、WHO早期公佈的新冠肺炎患者十大典型症狀

世界衛生組織(WHO)2020220,根據中國武漢55924確診病例,所統計公佈COVID-19肺炎的十大典型症狀,依序為發燒(87.9%)、乾咳(67.7%)、倦怠(38.1%)、有痰(33.4%)、呼吸急促(18.6%)、肌肉或關節痛(14.8%)、喉嚨痛(13.9%)、頭痛(13.9%)、發冷(11.4%)、噁心或嘔吐(5.0%)

 


第五章、新冠快篩的假陰陽性及普篩


一、如何確診冠病毒感染

1. 電子顯微鏡直接找到病毒:若想要確診是否有冠病毒感染,最早期是需要用棉棒擦拭(疑似)患者喉嚨,採取其黏膜上的分泌物樣品,送給檢驗單位做檢測。
由於冠狀病毒個體非常小,只有紅血球的六十分之一的大小,因此用普通的顯微鏡無法看到病毒,只能依賴電子顯微鏡來直接尋找發現病毒。


2.  最早期的做法,是要在電子顯微鏡下找到檢體中的新冠病毒,才可確診此人有否被新冠病毒感染到,也就是其檢測結果為陽性。要是找不到新冠病毒,那麼檢測結果就是陰性。


紅血球、細菌及病毒大小比較

生物種類

大小(奈米,nm)

紅血球

6000nm-9000nm

細菌

2000-3000nm

冠狀病毒

100nm

註:1奈米(nm)=十億分之一公尺

 

3. 快速篩檢:世界各國紛紛開發出各種快篩試劑,雖然其準確率尚未令人滿意,也就是有假陰性過高,甚至假陽性的問題,但由於快速方便,還是被廣泛採用,大家對假陰、陽性的問題常避而不談或一語帶過。


二、何謂「假陽性」與「假陰性」

在冠狀病毒肺炎的診斷上,假陽性的狀況很少聽說,但是「假陰性」的情況則屢有報導。例如患者明明都已經因為肺炎感染而住院了,但就是無法由送來的患者檢體中,發現冠狀病毒或是快篩呈現陰性。但是經過多次反覆的採樣檢測後,最終才在檢體中找到冠狀病毒或快篩呈陽性,這種情況就叫「假陰性」。

 

假陰性的典型案例:

以中國大陸第一位因冠病毒肺炎殉職的李姓醫師為例,說明假陰性的例子。

1. 李醫師於201912月就發現了他任職的醫院中有7為肺炎患者。

2. 李醫師於202018日診治過一位老年肺炎患者。他110日開始咳嗽,111日發燒,112日住院。

3. 131之前的多次檢體,冠狀病毒檢測均為陰性,到了21日的檢體,才找到了冠狀病毒,檢測報告為陽性。

4. 李醫師於202027日淩晨,經搶救無效而宣告死亡。


三、快篩的假陽性與假陰性會引發危機

1. 生物科技較發達的國家,莫不自行開發可篩檢是否有新冠病毒感染的快篩試劑。但是都難以做到 100%的準確性,也就無法完全避免假陽性或假陰性的問題。

2. 假陰性:患者已經有很明顯的新冠病毒感染症狀,但是快篩卻檢測不出來,無法證明他有得到新冠病毒感染,如果是做入境旅客的快篩檢測時,明明有被感染的旅客,卻因為快篩為陰性,被允許入境,那麼他就會成為一位新冠病毒傳播者,成為防疫上的破口。

3. 假陽性:可能由於快篩試劑的問題,明明是沒有受到新冠病毒感染者,卻被快篩診斷為陽性(有感染),這就會造成此人含冤莫白的被隔離起來,在有些管制比較強的地區,甚至會被強制性的關在負壓病房中,隔離滿14天才被放出來重獲自由。

4. 假陰性的原因,有可能是因為試劑品質不佳,或採樣時的差錯,但是各主辦單位都避免去談到快篩準確性的問題。當作假陰性、假陽性都等於”0”

 

一、全民新冠普篩的重要性

根據2020424日中時新聞網報導,新加坡政府考慮改採更「主動積極(aggressive)的防疫策略」,包括對其全國570萬人口進行大量篩檢(mass testing)202098日媒體報導,香港也做了百萬人的普篩。台灣新冠防疫中心並未曾表示要做全面普篩。對於出境旅客也未做每人普篩,導致自台灣出境旅客被入境國篩檢出陽性者有13例人,成為由台灣輸出國外的確診案例。

 

由於未做普篩,因此台灣的新冠確診人數至202098日止,還維持在494人。成了防疫中心自稱「防疫有成」的定心丸。但台灣防疫中心由於不執行邊境篩檢,無法與他國家洽簽定旅遊泡泡。成了提升來台觀光客人數的致命傷。

 

彰化衛生局日前啟動萬人普篩作業,原本期望民眾活動能更新安,沒想到竟衍生出「政治風暴」;彰化新台大公衛學院與冠病毒血清抗體陽性率為萬分之8.3,許多業者及學者都認為,「唯有進行普篩」,民眾才能更自由的消費、聚餐、到遊樂園玩,經濟才能更正向循環。

 

如果彰化的萬分之8.3陽性率可信的話,放大到全台來看,則台灣曾被新冠感染者至少有19,090人,而非494人;計算方式:萬分之8.3 0.000830.00083乘台灣總人口數2300萬人(0.00083x23,000,000=19090),得出19090人確診的結論。


五、台灣「核酸及抗體快篩試劑的發展」

目前台灣還無法自行量產製造快篩試劑及抗體檢測劑。台灣食藥署一直到2020年8月27日才核准第一件抗原快篩劑,凸顯境內快篩技術研發的瓶頸與落後。至今申請核准專案製造的僅有19家業者,目前共17件產品通過許可,可以開始進行量產。


台灣快篩試劑廠商核准表



資料來源:食藥署 製表:陳人齊

第六章、防疫超前部署普篩可重振觀光業


普篩有其必要性

防疫學會理事長王任賢指出,國內既然已有抗體試劑通過核准,就應該擴大應用於邊境篩檢,可增加觀光客來源,從彰化萬人血清調查經驗可知,抗體試劑的準確度不俗,雖然不能很精確的抓出帶原者,但卻能有效篩出陰性者,可用於外交、旅遊、商務等泡泡,若用於出境者,也能有效減少台灣輸出病例的發生。

 

消息人士指出,台灣生技公司獲TFDA核准快篩試劑後,訂單如雪片般飛來,以東南亞國家訂單最踴躍;生技業者不禁要問,東協國家國民所得不如台灣都準備要做普篩了,為什麼台灣還不肯做,到底在怕什麼呢?

 

美國為了普篩、嚴防疫情再次來襲,川普政府將花7.5億美元,向亞培藥廠買進1.5億份新冠疫苗快篩試劑,大量生產下,生技業者估算,等於每試劑售價僅5美元,且只需15分鐘就得知結果,美國政府的做法值得台灣借鏡。

第七章、新冠病毒感染的預後與後遺症治療


得到新冠病毒感染,可依其症狀輕重程度,分為完全無症狀、輕中症、嚴重及危急四類臨床表現

 

新冠病毒感染所可能引發出現的22種症狀如下:發燒、乾咳、倦怠、有痰、肌肉或關節痛、頭痛、發冷、噁心或嘔吐、流鼻水、鼻塞、腹瀉、胸痛、尿量減少、下肢水腫、結膜充血、意識混亂躁動、精神狀態突然改變(前二症狀可歸類在譫妄症)、四肢麻木刺痛、味嗅覺喪失及皮膚血管炎等。

 

一、無症狀新冠病毒感染者約佔20%-30%
大約有20%-30%的被新冠病毒感染者,是沒有表現出任何臨床不適症狀的,但是無症狀感染者把病毒傳染給他人的危險性,並不低於有症狀者,這些無症狀者,由於未求醫看病,因此未被列入確診人數中,因此可以說新冠病毒是無所不在的,令人防不勝防。
在公共衛生學上來說,無症狀感染者是一個防治的死角盲點,也是防疫堤壩潰決的破口。

二、輕中度症狀的新冠病毒感染佔確診患者的81%

1. 中國疾病預防控制中心於20203月初發表的一項研究指出,截至同年2

11日止,中國境內被確診的44672例新冠病毒感染病例中,逾3.6萬例(佔確診人數的81%)屬於輕中症。這研究報告結論與世界衛生組織(WHO)的統計結果相類似。

2. 新冠病毒感染所引發的症狀,跟一般病毒引發的感冒或H1N1A型流感等

病毒感染的症狀,是難以區分的。事實上,有很多只有輕中症狀的患者,也不會自行就醫,只是把它當作小感冒自行處理。因此不可能被列入確診統計名單之內,但是輕中症狀的患者在14天內都有可能會把體內的新冠病毒傳染給他人,這就是為什麼對於來自疫區,或跟確診患者有接觸過的人,都要被隔離14天的由來。

3. 對於受到冠病毒感染時可能毫無症狀,或只有輕微或中度症狀的免疫力良好

者而言,新冠病毒是有「自限性」(Self limited)的,所謂自限性,就表示人體本身免疫系統的B淋巴球,能自行製造出可以剋制病毒的抗體,抗體就是為新冠病毒量身打造的特製專一武器。

4. B淋巴球製造的抗體,就是免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig),免疫球蛋白

一共有五種,分別為IgG,IgA,IgE,IgD(GAMED),人體的免疫系統會自行選擇要製造那一種武器(抗體)來對付入侵的新冠病毒呢? 目前發現用來對付新冠病毒的抗體乃是以IgM/IgG為主。

5. 微恙彌珍,乃是一句很有智慧的中文古諺語,意思就是安慰人說,得了一點

小病,不必慌張,例如被不太凶猛的病毒感染了一下,反而會誘發本身的免疫系統產生抗體,加強了免疫力。對於免疫系統健全者來說,就算得到了新冠病毒感染,就好像被打了一針免費的活生生病毒疫苗,彌足珍貴。

 

就急診科檢傷分類來說,輕中症者是可以不必住院治療的,至於要安排輕中症新冠病毒確診患者住院治療,或在家自行隔離的目的,其實是為了要把患者跟未受感染者隔離開來,隔離14天,免得他把新冠病毒傳染給未受感染者。

 

三、嚴重程度感染者,佔確診患者的14%

1. 嚴重等級的新冠病毒感染被列為嚴重者約佔中國總確診人數的14%,嚴重

等級是指有出現呼吸困難、血氧飽和度降低或同時存在肺部大面積感染,但還沒有惡化到需要執行氣管內插管及用正壓呼吸機急救的病例。

2. 新冠肺炎患者,肺部被感染後,會有滲出液流入肺泡中,肺部X光看起來

有充滿白茫茫的體液,因而失去氧氣交換的能力,因此可以由胸部X光來推論其嚴重程度。

上左圖:正常人胸部X光,上右圖:新冠肺炎患者胸部X光。

四、危急等級的新冠病毒感染,佔確診患者的5%

1. 新冠肺炎危急症的病死率很高,危急等級指包含出現呼吸衰竭、敗血休克和

/或多器官功能障礙/衰竭者,危急案例約佔確診患者(44672)5%。但是做氣管內插管及呼吸機急救的危急患者群中,中國大陸方面的統計報告為病死率高達49%,而另外歐美的統計報告則顯示插管急救後的病死率達80-90%,也就是說,一旦醫生決定非插管急救不可時,那就表示已經凶多吉少了。

2. 肺炎導致氧氣(O2)無法進入人體,二氧化碳(CO2)無法排出體外,因此血液

中的氧氣濃度降低(人正常的血氧濃度為SpO2 96-99%),肺炎患者的SpO2如果降到85%,就表示屬於已經有呼吸衰竭的危急症,這時如果給予12公升/分鐘的純氧氣吸入,血氧濃度如果仍然無法上升到92%以上,醫師就會建議做氣管內插管術,並啟動人工呼吸機治療。要是使用呼吸機之後,SpO2仍一直無法上升,甚至持續下降,就會導致腦缺氧及多重器官衰竭,甚至死亡。

上左圖:一般細菌性肺炎胸部X光    上右圖:新冠肺炎危急症胸部X

 

 

 

 

五、新冠病毒感染的預後

1. 新冠病毒感染的輕中症,如果能自行痊癒的話,通常不會留下後遺症。

 

2. 新冠病毒性肺炎,會導致肺部第一道免疫防線的巨噬細胞(macrophage),在

很長一段時間內陷入癱瘓狀態,無法重新啟動,因此很容易遭受到其他病原菌的繼發性感染。

 

3. 新冠肺炎,一旦達到了被認為有必要做氣管內插管,並使用呼吸機急救的程

度,其病死率就非常的高,根據不同系列的初步統計報告顯示,病死率約在49%-90%之間。

4. 臺北榮總胸腔內科醫師蘇一峰表示,新冠肺炎患者肺部會出現「放射狀玻璃

樣混濁變化」的瀰漫性毛玻璃狀變化,屬於急性肺發炎,並且主要為病毒性所引起。出現此變化時,代表患者的肺部功能已經很差。一旦肺功能損害嚴重,即使治療後也不大可能完全康復,甚至會造成肺纖維化,並留下一些後遺症,像是走路會喘等。

六、新冠病毒感染的後遺症

最容易受到新冠病毒嚴重感染的器官雖然是肺臟,但是其他組織系統及器官也有可能會受到波及,而這些受到波及的所有器官,並不見得都能在急性感染消失後就迅速恢復正常,因此在新冠病毒爆發大規模感染大約半年後,也就是在20206月下旬,媒體上就出現了不少探討新冠病毒感染所引發後遺症的文章或報導。

 

所謂後遺症,就是受到新冠病毒感染,但又幸運存活下來者,其急性症狀雖然已經消失,但是身體的各種功能,並沒有100完全恢復到跟被感染前完全一樣的程度,患者會感覺到身體器官的某些功能被病毒破壞掉了,無法恢復正常,或是新添加了一些個人前所未有的不舒服感覺,這些喪失的功能或新添加的不舒服感,就統稱之為後遺症,後遺症的種類很多,例如變得比較容易喘、視力變差、腎絲球過濾率(GFR)降低、食慾變差、聞不到香臭味、全身無力感、眼睛難過、常頭痛、容易疲勞、體力變差、腳腫血栓、心臟無力、心律不整、心理障礙、性格改變、記憶力變差等。

   

以上各種後遺症,到底是短暫一過性的呈現,只要經過一段時間後就會自行恢復正常,抑或永久都無法康復,目前尚無法下定論,需要在新冠病毒流行兩三年後,才能做出正式的調查統計來確認。

   

 

英國首相鮑里斯.約翰遜於2020326日確診受到COVID-19感染,他在家自行隔離了十天,但仍高燒不退,因此才去住院接受醫治,後來又被送入加護病房(ICU)治療,但並未做插管或使用呼吸器,他於2020412日出院。2020525日,鮑里斯出席了一次新聞發佈會。記者發現他蒼老了許多,大家都記得他被新冠病毒感染前精神飽滿、容光煥發的樣子,如今卻變得臉色蒼白、雙眼無神。

  

「我以前都不戴眼鏡的,現在卻突然要戴了,我覺得這是病毒的後遺症,我覺得新冠病毒會對我的視力產生損傷」,鮑里斯如此對記者訴說新冠病毒讓他視力受損。

 

根據北京方面統計,在220個案例中,其中有33人的嗅覺改變,21人味覺改變。

 

英國查爾斯王子在得到新冠病毒感染的急性期時,嗅覺及味覺就有受到損傷,他在各種急性症狀都消失後,味嗅覺卻沒有恢復正常。2020616日,查爾斯王子表示,他曾一天半沒有吃東西,但也不會覺得餓,感覺體力大不如前,時常感覺疲倦、眼睛難受、無力感及頭痛甚至有人味嗅覺喪失後,覺得吃披薩就跟吃紙箱沒兩樣,完全感受不到有香氣的存在。

 

香港醫院管理局做了一小型統計研究,在12名康復患者中,有2~3人的肺活量下降了20~30,肺活量降低的最常見主訴症狀就是比較容易喘,吸不到氣。

 

根據耶魯大學腎臟學會Alen Kliger表示,有14~30的重症患者會出現腎功能衰竭,需要接受洗腎,而中國武漢因新冠肺炎去世的26人中,有9人出現急性腎衰竭,其他7人的腎臟中也出現病毒,表示新冠病毒也有可能攻擊腎臟,如果腎絲球受到破壞,就有可能出現蛋白尿血尿,更嚴重的話,則會出現血液中的肌酸酐升高,表示腎功能已受損,導致腎絲球過濾率(GFR)降低,GFR若降低到某種程度,導致尿素氮(BUN)、肌酸酐(Cr)、鉀(K)、磷(P)等無排出體外,有些腎衰竭患者甚至需要接受洗腎。

 

血栓:美國著名演員Nick Corden受到新冠病毒感染後,腿部靜脈出現血栓,最後不得不接受右腿截肢來保命,也有人的血栓由下肢靜脈蔓延到肺部,引發肺栓塞而死亡。

 

各種病毒感染都有可能影響到心臟血管,但新冠病毒影響心血管的比例似乎比其他各種病毒都要高。

 

美國心臟學會專家說,可能有40的重症患者會出現心律不整的狀況,另外有20的患者引發心臟的其他損傷,心血管損傷後,人比較容易感覺喘,尤其是爬樓梯或跑步時會覺得喘不過氣。

 

根據英國國家保健體系(NHS)說明,大約有30的重症倖存者,會產生易喘、易疲勞、心理障礙、個性改變、腦功能受損,有人連拿手機都覺得很重,長時間走路的話,腿部感覺很酸、很悶,有些人覺得再也無法勝任以前的工作。

 

華盛頓郵報報導,在受到感染後,有80%的患者都會出現慢性疲勞綜合症候群,其原因不明,推測可能是腦神經受損的後遺症之一,還有人會產生幻覺及癲癇,根據中國方面的調查,有31.4的患者會出現神經症狀。