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流感疫苗如何製造?細胞培養較雞蛋培養的保護力來得高!

careonline_96
・2022/09/08 ・1572字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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為何需要每年施打流感疫苗?

流感是由流感病毒感染所造成的傳染病,流感病毒每年都會有一些變異,流感疫苗的作法是根據世界衛生組織,預測的流感病毒株來做的疫苗,每一年因為流感有變異的關係,所以疫苗也是每年都要施打,這是第一個原因;第二個原因,因為流感預防針在施打完之後,它產生保護力,之後大概每一週的抗體都會逐漸下降,所以需要每年施打。

流感疫苗是如何製造?

第一個是我們要製造出流感病毒株,這個培養的部分,現在是有兩種培養的方式:一種是用雞胚胎蛋的培養,一種是用細胞的培養;培養出來的病毒之後,我們再經由不活化的程序,做成流感疫苗。

  • 雞蛋培養流感疫苗

雞蛋培養流感疫苗,就是我們在選定病毒株之後,會找一些雞胚胎蛋,通常這個要有非常多的雞蛋,我們把病毒放到雞胚胎蛋裡面培養,等到病毒長到一定量的時候,我們就把病毒拿出來;拿出來後,再利用去活化的步驟,像雞胚胎蛋的去活化,就是用甲醛。

其實這個雞胚胎蛋培養的技術已經非常久了,大概是已經 70 年左右的時間,所以它是一個蠻傳統的方式。

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  • 細胞培養流感疫苗

細胞培養流感疫苗的方式,主要跟雞胚胎蛋不一樣的地方,就是它是用哺乳類的細胞;這個技術是比較新的技術,大概是從 2016 年開始,在美國還有其他國家開始這樣的技術。

先在一個大型的細胞反應爐裡面做細胞的培養,也是一樣長到一定病毒量的時候將病毒拿出來,用不活化的方式,把病毒去活化之後做成疫苗。

雞蛋培養流感疫苗可能遭遇哪些問題?

流感病毒是感染到人類細胞的病毒,在雞胚胎蛋裡面培養也是可以生長的,但因為它有一些不同物種之間的特性,所以在雞胚胎蛋生長的時候,抗原會有一些突變。

意思是說如果我們預測接下來流行的病毒株是某一個病毒,但是在雞胚胎培養的過程裡面,它可能因為抗原突變之後,抗原性就改變了,這樣就有可能會沒辦法達到原來預期所產生的疫苗保護效果;再來就是雞胚胎培養是需要比較久的時間,可能需要 20 週才可以把病毒長到一定的量。

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而在去活化的過程中,可能會有雞蛋的成分,所以對於雞蛋過敏的人會有一些影響。

細胞培養流感疫苗有哪些好處?

如果是用哺乳類的細胞培養,病毒在生長的過程裡面,它就比較不會產生抗原的突變,這樣我們就可以比較能夠確定,它可以產生我們想要得到的保護效果;另外,細胞培養也是可以生產比較大量的病毒,它也不需要雞蛋,在反應的時間也比較短一點,所以這都是它的好處。

細胞培養與雞蛋培養流感疫苗的保護效果,有何差異?

在雞胚蛋培養的部分,有時候會產生抗原的突變,所以會使它產生的保護力會有一些影響;至於細胞培養的部分,它的抗原會跟我們原來設定的一樣,可以比較精準提供我們想要的保護力。

根據實證醫學的部分,過去在 2016、2017 年一些研究證實,如果用細胞培養的病毒株來做的流感疫苗,它的保護效果是比原來用雞胚胎做,會好大概 10% 至 36%。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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破解迷思!孕婦安心接種流感、百日咳疫苗,保護媽媽與寶寶
careonline_96
・2023/01/05 ・2207字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「醫師,孕婦能不能打流感疫苗?」

「打疫苗會不會影響胎兒發育?」

接種疫苗能夠有效預防傳染性疾病,但是孕婦對於施打疫苗常有一些迷思,高雄醫學大學附設中和紀念醫院婦產部詹德富教授說,孕婦可能會擔心疫苗影響胎兒的健康,或影響胎兒的發育。不過,目前會建議孕婦施打的疫苗,都經過安全性檢驗,且有助於預防疾病,對胎兒有好處。

在懷孕期間,媽媽的免疫力會下降,較容易遭到病毒、細菌的感染。詹德富醫師說,另外,在懷孕的過程中,媽媽的心臟負擔增加,而且在胸腔受到壓迫的狀況下,呼吸會比較淺,如果出現上呼吸道感染,病情較容易惡化,可能需要住院治療。

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孕婦施打疫苗後,可以讓身體產生抗體,預先準備。詹德富醫師解釋,當有病毒或細菌入侵的時候,身體才能夠及早做出反應,像是流感的傳染力很強,其實沒有辦法完全不受感染,但是在感染以後,能使疾病的過程比較輕微,恢復得比較快。

「有健康的媽媽,才會有健康的寶寶!」詹德富醫師說,肚子裡的胎兒完全仰賴母體供應,施打疫苗可保護媽媽,讓症狀比較輕微,對寶寶也有好處。此外,媽媽產生的抗體會經過胎盤,傳遞給胎兒,所以寶寶在出生之後,也能受到這些抗體的保護。

孕婦接種流感疫苗,呵護媽咪與寶寶!

流行性感冒是由流感病毒造成的傳染病,常見症狀有咳嗽、流鼻水、頭痛、發高燒、肌肉痠痛等,會比一般感冒嚴重許多。詹德富醫師說,慢性病患者、抵抗力較差的患者,可能出現嚴重併發症,例如肺炎、腦炎、心肌炎等,可能危及性命,也會對胎兒造成威脅。

新生兒的免疫力較弱,若感染流感病毒,較容易併發重症。詹德富醫師說,目前沒有可供 6 個月以下嬰兒接種的流感疫苗,而且嬰兒也不適合使用抗病毒藥物,僅能給予支持性療法。想要保護 6 個月以下的嬰兒,最好的方式是讓媽媽在懷孕期間接種流感疫苗,媽媽產生的抗體會經由胎盤傳給胎兒,讓出生後的寶寶獲得保護力。

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懷孕婦女施打流感疫苗,自身罹患呼吸道疾病的情形至少降低 36%,寶寶出生後六個月內感染流感病毒的狀況也減少 63% 。

已有很多研究證實流感疫苗對於孕婦與胎兒的安全性,詹德富醫師說,任何週數都可以施打,只要進入流行季節,就應該盡快接種流感疫苗。

孕婦接種百日咳疫苗,呵護媽咪與寶寶!

百日咳是透過飛沫傳染,由百日咳桿菌引起的疾病,屬於第三類法定傳染病。詹德富醫師說,百日咳的症狀類似感冒,但是咳嗽會很厲害,且持續 1 至 2 個月以上。

百日咳沒有季節性,任何時候都有可能感染。嬰幼兒會被傳染百日咳,通常是因為父母或兄弟姊妹將病菌帶回家,詹德富醫師說,嬰幼兒得到百日咳時,病情會比成年人嚴重許多,較容易併發肺炎、中耳炎、抽搐、呼吸暫停等,嚴重可能導致死亡;發病的年紀越小,預後越差。

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目前疾管署建議,在懷孕 28 週至 36 週之間接種百日咳疫苗。詹德富醫師說,孕婦施打疫苗,除了可以提升母體對於百日咳的保護力之外,我們也希望孕婦產生的抗體能夠經過胎盤,傳給小朋友。若在懷孕 32 週前接種百日咳疫苗,母體能有較充裕的時間產生抗體傳給胎兒,讓寶寶在出生後也能獲得保護力。

由於家庭成員都有可能將百日咳桿菌帶回家,再傳染給小朋友,所以可以使用「包覆策略」來保護嬰幼兒。詹德富醫師說,所謂的「包覆策略」就是替所有會接觸新生兒的家庭成員接種百日咳疫苗,給嬰幼兒更安全的環境。

雖然多數人小時候都接種過百日咳疫苗,但是經過 10 年後,百日咳疫苗的保護力會漸漸消失,所以替家庭成員接種百日咳疫苗,有助提升保護力。

「如果懷第一胎時已經接種過百日咳疫苗,當懷第二胎時需要再次接種百日咳疫苗嗎?」詹德富醫師解答,「懷第二胎時,建議再次接種百日咳疫苗,這樣母親才能產生較高濃度的抗體,保護嬰幼兒。」

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貼心小提醒

流感、百日咳都會經由飛沫傳染,並對孕婦、嬰幼兒造成威脅。詹德富醫師提醒,請盡量戴口罩、勤洗手、避開人群,減少遭到感染的機會,並且藉由疫苗的協助,提高保護力。

孕婦接種疫苗能夠保護自己、保護胎兒,還能保護家人,詹德富醫師說,懷孕 28 週至 36 週間,可接種百日咳疫苗,至於流感疫苗,無論懷孕週數,都可以接種。家庭成員也可以接種疫苗,利用包覆策略來保護嬰幼兒!

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盤點重要疫苗接種,預防流感重症、降低 HPV 病毒感染
careonline_96
・2022/12/29 ・2186字 ・閱讀時間約 4 分鐘

COVID-19 疫情受到極大的關注,但是當新冠肺炎疫苗成為焦點之後,許多重要疫苗,例如流感疫苗、肺炎鏈球菌疫苗、HPV 疫苗、輪狀病毒疫苗、水痘疫苗等便可能受到忽略。隨著新冠肺炎疫情趨緩,許多民眾開始重新檢視這些病毒帶來的健康威脅。

為了因應新冠肺炎,大家都會採取各種防疫措施,例如戴口罩、勤洗手、保持社交距離、避免群聚等,這些防疫措施除了有助預防新冠肺炎病毒之外,也能預防各種呼吸道病毒、腸胃道病毒,使遭到感染的人數大幅下降。

當自然感染的人數較少時,如果大家又沒有接種疫苗,便無法形成群體免疫。因此在新冠肺炎 COVID-19 防疫規定逐步放寬之後,各種呼吸道病毒、腸胃道病毒的疫情便可能逐漸升溫。

預防重症的疫苗

「進入秋、冬季節,大家要記得打流感疫苗!」台灣疫苗推動協會理事長黃玉成醫師指出,因為流感病毒很容易發生變異,每年流行的病毒株皆不太相同,所以需要每年施打流感疫苗才能產生保護力,預防流感重症的發生。

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肺炎鏈球菌存在人類鼻腔內,可以透過飛沫傳染,容易遭到感染的族群包括 5 歲以下幼童、65 歲以上老年人、慢性病患(如慢性腎病變、慢性心臟疾病、糖尿病、慢性肺病、慢性肝病等)、先天或後天免疫功能不全患者。

肺炎鏈球菌可能導致肺炎、腦膜炎、心包膜炎、菌血症、敗血症等嚴重併發症,恐導致死亡。黃玉成醫師提醒,肺炎鏈球菌是導致流行性感冒併發細菌性肺炎的主要病原菌之一,年長者要考慮接種肺炎鏈球菌疫苗,降低重症的風險。

輪狀病毒可透過食物、飲水傳染,是造成幼兒腸胃炎的重要原因,常見症狀包括嘔吐、腹瀉、腹痛、發燒、食慾不振等,嚴重上吐下瀉會造成脫水,而經常需要住院治療。目前已有輪狀病毒口服疫苗,出生滿2個月便可以接種,有助降低輪狀病毒感染的機會。

預防癌症的疫苗

人類乳突病毒 HPV 主要經由性接觸傳染,遭到感染後通常沒有明顯症狀,所以不容易察覺。目前沒有治療人類乳突病毒的藥物,多數患者會漸漸痊癒,但是有部分患者會演變成持續性感染,增加罹患癌症的機會。

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人類乳突病毒 HPV 有很多型,其中幾型可能增加罹患癌症的風險,黃玉成醫師表示,在女性可能導致子宮頸癌、陰道癌,在男性還可能導致頭頸癌、咽喉癌、肛門癌等。

HPV 疫苗便是針對幾個較容易導致癌症的病毒型別(如第 16、18、52、58、31、33 型等),希望可以降低遭到感染的機會,進而預防相關癌症的發生。於尚未有性接觸、沒有感染過人類乳突病毒時接種 HPV 疫苗,能發揮較佳的保護效果,不過有性接觸後仍然可以接種。HPV 疫苗為非活性疫苗,9 至 45 歲的男性與女性皆可以接種,以提升保護力。

目前全世界有超過 100 個國家將 HPV 疫苗納入國家疫苗接種計畫,其中一半國家鼓勵男女共同施打,而台灣國民健康署目前也推動國中女生公費接種 HPV 疫苗的服務,期待未來可以達到兩性疫苗平權的目標,讓男生也能公費接種 HPV 疫苗。

除了接種 HPV 疫苗之外,安全性行為(包括全程使用保險套、避免多重性伴侶)也有助於降低感染人類乳突病毒的風險。

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在接種 HPV 疫苗後,仍要定期做子宮頸抹片檢查,國民健康署補助 30 歲以上婦女每年一次子宮頸抹片檢查,未滿 30 歲已有性行為 3 年以上的女性,也可考慮自行就醫接受子宮頸抹片檢查,才能及早發現子宮頸病變,及早接受治療。

可以同時接種兩種疫苗嗎?

面對多種可能需要接種的疫苗,民眾經常會問,「可以同時接種兩種疫苗嗎?」

能否同時接種疫苗,會考慮疫苗的屬性。黃玉成醫師解釋,如果兩者都是非活性疫苗,可以同時施打;如果分別是活性疫苗與非活性疫苗,也可以同時施打,或在接近的時間內分別施打;如果是活性疫苗與活性疫苗,例如麻疹、腮腺炎、水痘,可以同時施打,但是如果不同時施打,就需要間隔 1 個月以上。

「不能同時施打的疫苗其實不多,如果有相關疑問都可以詢問您的醫師。」黃玉成醫師說,「同時接種兩種疫苗時,可以接種在不同的手臂。如果需要施打第三種疫苗,建議相隔一段距離施打。」

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貼心小提醒

疫苗是非常重要的發明,能夠幫助人類對特定病原產生保護力,減少重症發生、降低罹癌風險。新冠肺炎疫情讓我們體會到疫苗的重要性,也可藉此機會盤點,檢視疫苗接種計畫,保護自己,也保護家人!

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