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議題背景：

國衛院國家蚊媒傳染病防治研究中心專案助研究員劉韋良研究團隊，今（9）日在《公共科學圖書館：被忽視的熱帶疾病》（PLOS Neglected Tropical Diseases）期刊發表最新研究。研究利用無人地面車輛系統（unmanned ground vehicle, UGV），調查下水道中的斑蚊生態。研究發現，無人地面車監測的下水道中，約有21%發現斑蚊的踪跡。接著，可針對有出現斑紋跡象的溝渠，噴灑殺蟲劑或用高溫水槍沖洗，精準打擊以達到防治蚊蟲滋生的效果。

登革熱是一種由登革病毒所引起的傳染病，藉由埃及斑蚊和白線斑蚊傳播。在過去十年中已成為嚴重的公共衛生問題。隨著都會城市的發展，下水道（或稱：溝渠）已成為斑蚊的滋生地之一。而目前大多數蚊蟲監測工作都難以監測和分析這些隱蔽區域的蚊蟲密度。研究團隊將爬行機器人、線控纜車和即時監控系統組合成無人地面車系統，對下水道中的斑蚊進行生態調查。 研究發現，經UGV所巡檢的下水道中約有21%的下水道發現了斑蚊踪跡。然後對「陽性溝渠」[註1]噴灑殺蟲劑或用高溫水槍沖洗，以防止蚊蟲繁殖。 無人地面車的廣泛使用可能會消除一些斑蚊的繁殖滋生地，從而降低登革熱的流行率。

 [註1] 陽性溝渠：溝渠中出現有從幼蟲到成蟲階段的斑蚊跡象。

引用研究：

1. Chen Y-X, Pan C-Y, Chen B-Y, Jeng S-W, Chen C-H, Huang J-J, et al. (2023) Use of unmanned ground vehicle systems in urbanized zones: A study of vector Mosquito surveillance in Kaohsiung. PLoS Negl Trop Dis 17(6): e0011346. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0011346

專家怎麼說？

【溫在弘】【詹大千】【廖經倫】

2023年06月08日
台灣大學地理環境資源學系教授/流行病學與預防醫學研究所合聘教授 溫在弘

1. 這篇研究為什麼重要？

由於目前台灣尚未有安全與穩定有效的登革熱疫苗（全球僅墨西哥、菲律賓及新加坡等高度疫情流行國家核准疫苗上市），故登革熱在台灣是以針對病媒蚊的孳生源調查與清除、噴藥以及加強民眾防蚊措施等環境管理與衛生教育為主要防治手段。然而，儘管防治機構執行高密集的孳生源調查，卻常因孳生源藏匿在某些環境特性難以有效監測與清除，導致疫情局部爆發。

在台灣都市環境的雨水下水道即是這類型難以有效監測與清除的環境，原因大致為二：其一係因台灣都會區的雨水下水道大多屬於「有蓋溝渠」，防疫調查人員無法直接觀察病媒蚊滋生狀況，僅能透過打開人孔蓋進行檢視與調查，而兩個人孔蓋之間的溝渠無法到達，因此無法得知其狀況，形成防疫死角。其二：都市雨水下水道的主要功能在於排放降雨造成的水量，驅動水流的機制大多為透過排水道的設計斜坡，透過重力來排水。然而，當氣候或環境變遷造成降雨型態的改變，或久旱未雨，雨水下水道的匯集水量不足以驅動重力排水，少部分殘留雨水反而長期蓄積在下水道內，對於病媒蚊而言，形成完美的孳生棲息地點。

因此，這篇論文針對這樣的環境特徵，建立無人地面車(unmanned ground vehicle, UGV)的系統架構，在示範區內進行即時監測下水道溝渠的病媒蚊，發現陽性溝渠則即刻清除。研究結果顯示在清除陽性溝渠對於降低病媒蚊數量有顯著的成效。因此，這項先驅研究有助於對於無法有效監測登革熱病媒蚊孳生源的都市環境，提供很重要的示範。

2. 這篇研究有哪些推論的研究限制嗎？

凡是應用這類型的新興監測資訊工具，都存在一些共同的挑戰：1. 由於資訊設備的電池都有其使用時間，如何持續供應UGV電源，解決在現場需長時間調查與清除工作的電源供應。2. UGV在下水道移動的範圍受限於人員操作熟練度與設施傳輸範圍等。3. UGV的監測影像解析度，會影響偵測病媒蚊的有效性。若能提高影像解析度，或是利用人工智慧演算，輔助病媒蚊影像的偵測與判釋，都能提高病媒蚊監測的有效性。

3. 一般人該如何正確的理解這篇研究？

這篇研究的結果對於運用新興資訊科技在都市環境的登革熱病媒蚊監測與清除，提供有效的示範實例。民眾可以理解目前環境衛生人員進行病媒蚊滋生源監測與清除的困難度，而研究人員與防疫人員如何聯手針對不易進行監測的環境死角，提出有效的解決方案，避免登革熱疫情在都市環境的持續流行。

2023年06月08日
中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心研究員 詹大千

1. 這篇研究為什麼重要？

孳生源的清除對於蚊媒傳染病的防治工作至為重要，除了平常大家所熟知的積水容器、積水地下室、空屋、空地、菜果園等高風險點位外，這幾年高雄市的衛生下水道接管率已達八成，家用的廢水可以透過專用的衛生下道進行排放處理，伴隨而來的效益是家戶門前水溝的水變乾淨了，這也同時成為病媒蚊(包含埃及斑蚊與白線斑蚊)容易滋生的場所，也因為是水溝的關係，實務上不容易透過人力進行檢查，依照過去高雄市衛生局的防疫經驗，這類陽性水溝與後續疫情發生有很大的關聯，為了改善病媒蚊監測與防治上的成效，本篇研究由國家蚊媒傳染病防治研究中心的團隊與高雄市衛生局合作，針對高雄都會區中的五個行政區進行水溝的病媒蚊監測，創新地利用無人地面載具(UGV)深入水溝內進行攝影，偵測是否有停滯水流的情況與是否有孑孓的孳生，並同時在地面放置成蚊誘殺筒觀察蚊子密度的變化，若在水溝內發現孑孓，除了利用殺蟲劑進行防治外，也會使用高溫水柱進行清理，結果發現這項UGV新科技的使用，可以及早進行病媒防治，進而降低後續羽化成蚊或傳播疾病的風險。

2. 這篇研究有哪些推論的研究限制嗎？

這篇研究在距離水溝換氣口5公尺處放置誘殺筒進行長期蚊媒密度的長期觀測，並作為評估使用無人地面載具進行偵測與介入後成效的評估指標，若要直接評估水溝清理後的效果，也可以在進行防治兩週後再次進行水溝內巡查，評估此項介入措施的直接成效。影像的辨識目前仰賴人工判讀，若在光源與影片解析度許可的程度下，未來使用人工智慧演算法協助影像判讀將可大幅提升巡檢的效率。

3. 一般人該如何正確的理解這篇研究？

衛生、環保單位目前對於病媒蚊防治的工作，使用三度空間的方式進行巡查，除了陸地上的各類孳生源的清除外，隱性孳生源如屋頂的天溝、地下的水溝等，正透過各種新科技進行超前部署，登革熱的疫情在2015年的大流行後，衛生、環保單位協力提升巡查孳生源的力道，以避免蚊媒傳染病的傳播，無人地面載具用於水溝的巡察，若能普遍廣泛的使用，將可大幅改善以往使用人力巡檢的限制。

2023年06月08日
國家衛生研究院感染症與疫苗研究所所長/國家蚊媒傳染病防治研究中心主任 廖經倫

1. 這篇研究為什麼重要？

白線斑蚊和埃及斑蚊是導致台灣登革熱重要的病媒蚊，這使它們成為主要的公共衛生威脅。在缺乏廣泛有效的治療方法或疫苗的情況下，對登革熱疾病的控制只能通過消除斑蚊繁殖棲息地來抑制蚊子的種群數量。然而目前大多數蚊蟲監測工具都難以監測這些隱蔽區域的蚊蟲數量。最近雖有許多國家利用UAV對地面上的病媒蚊蟲孳生地進行監測，但還缺乏對地面下的下水道進行監測；因為，有證據顯示下水道已是登革熱傳播的主要病媒來源之一。而這篇的研究成果恰好可補足這方面的缺漏。或許UGV 的廣泛使用可能會消除媒介蚊子的繁殖源，進而降低登革熱的蔓延。

2. 這篇研究有哪些推論的研究限制嗎？

智能無人駕駛操作系統是現今的科技主流，如何運用在登革熱的防疫上是重要的議題。不管是UAV 或UGV  在防疫作為上都有其限制性是需要改善的， 如此才能增加它的可用性和方便性。例如在這項研究中的UGV，可以增加具有蚊子影像高辨識率的機具，就可以使防疫人員清楚知道下水道中的蚊種，進而做出正確的防治措施；甚且可以在UGV上安裝殺蟲設備來即時殺死成蚊或孑孓，以阻止病媒蚊的生長。此外，UGV的機動性和人工智能方面的改進也是必要的。 總體而言，人們對用於病媒蚊蟲控制的無人設備的開發與研究是充滿熱情，並且對它們的期望是漸增長的。

3. 一般人該如何正確的理解這篇研究？

UGV對下水道的巡檢除提升對病媒蚊防治的成效，也相對可以減輕第一線防疫人員在尋(巡)找孳生源的負擔與困擾，UGV可即時觀測到下水道內斑蚊的活動，並製定適當可行的控制方法，有效防止這些棲息地大量滋生病媒蚊。因此，使用無人駕駛地面車輛系統來監測下水道斑蚊是值得推廣。

目前在病媒蚊防治上，世界各國如美國、澳洲、印尼、新加坡也都積極利用昆蟲不孕技術，也就是沃爾巴克氏菌(Wolbachia)的防治策略來降低野生斑蚊的密度，該防治策略被認為對蚊媒種群控制具有良好的成本效益。它也被認為是一種對人類健康沒有影響且環保的方法，並且已被證明是高度可持續進行的防治策略。

這項研究提醒我們可利用現有的新科技技術與儀器，重新思考與創新和整合，研發出有利於對病媒蚊防治的工具。我們也需要積極去面對和了解無人駕駛操作系統在對新興的病媒蚊傳染疾病的防治上的運用。因此，未來如可以將UAV 和UGV 相結合，對病媒蚊的孳生源做出更明確的監控，並盡快發出防疫預警信號，有效減少登革熱的威脅。在臺灣實施這種防控病媒疾病的創新策略，將會對公眾健康產生重大而深遠的影響。