致病原
天花病毒在分類上屬於痘病毒科（Poxviridae）之正痘病毒屬（Orthopoxvirus），該病毒屬包含至少有variola（天花病毒）、vaccinia、mpox、cowpox 等四種病毒。痘病毒在病毒中算是體型最大的病毒（350 nm × 270 nm），具封套，呈卵圓形或呈磚形，其外層為管狀構造的脂蛋白膜，包圍著2個功能不清楚的側體（lateral bodies），以及呈啞鈴型、由雙股 DNA 所組成的核酸。

流行病學
（一）世界上最後一名自然感染之天花病例發生於1977年索馬利亞，最後一名因天花死亡的患者死於1978年，她是英國柏明翰大學的醫療攝影師，其工作地點位於檢驗天花病毒的實驗室樓上，可能透過大樓的管道系統吸入病毒而感染。 世界衛生組織於1980年正式宣佈天花自地球上根除，並建議各國停止實施常規牛痘疫苗接種。美國自1972年已全面停止民間的預防接種，而美國軍隊則自1989年始全面停止牛痘疫苗之接種，故目前含美國在內，大多數民眾對天花並無免疫力。
（二）世界衛生組織於1996年通過的WHA49.10號決議，建議在1999年6月30日前銷毀所有儲存的天花病毒，後2002年WHA55.15決議授權暫時保留，供特定的公共衛生研究使用，並於2007年通過的WHA60.1號決議，重申保留，確立了雙年視察和年度報告的監督機制。目前在世界衛生組織的授權與監管下，世界上已知且合法儲存的天花病毒僅於美國喬治亞州亞特蘭大的美國疾病控制與預防中心（U.S. Centers for Disease Control and Prevention, CDC）及俄羅斯新西伯利亞地區科索夫（Koltsovo）的國家病毒和生物技術中心（State Research Centre of Virology and Biotechnology, VECTOR）。 目前天花病毒仍被認為是生物恐怖攻擊最具威脅的病原體之一，因此世界各國持續維持疫苗與藥物儲備。

（三）臺灣病例概況:臺灣在根除天花的努力上，亦有相當卓越的成績。光復初期，天花曾一度嚴重流行，因此於1956年修訂「臺灣省種痘規則」，規定民眾自出生至20歲內應施行種痘，並自1956年起進行全國民眾之種痘。由於自1955年起，臺灣就未曾再有天花病例發生，故於1979年起停止牛痘接種，故該年以後出生之臺灣民眾均為未接種族群。臺灣流行概況詳見衛生福利部疾病管制署「傳染病統計資料查詢系統」。

傳染窩
人是唯一宿主。

傳染方式
與天花病人之間直接接觸，或經由吸入天花病毒而傳染。天花病人之唾液、血液、組織液、水泡液、脫落的皮屑、結痂、排泄物及天花病人使用過沾有天花病毒的物品等，都具傳染力。

臨床症狀
天花病毒依引起之疾病嚴重程度不同分為2類，造成較嚴重疾病之variola major及產生比較溫和疾病的variola minor。Variola minor的臨床症狀較輕微且皮疹較小，故而得名，致死率約為1％或更低；variola major致死率約為30%，依所造成之臨床症狀，可分為典型天花（Ordinary type）、緩和型天花（Modified type）、扁平型天花（Flat type）及出血性天花（Hemorrhagic type）等四型，其中扁平型和出血性天花等二型少見但嚴重，致死率則高達9成以上，四型天花之症狀及致死率詳述如下：
（一）典型天花（最常見的類型，占9成以上）：皮疹出現前有發燒、頭痛、背痛、發冷及嘔吐等症狀，全身會出現硬又深的水泡或膿疱，尤其是臉部和手腳。典型天花依發疹情形可分為三種亞型：
1. 融合型（confluent）：臉部和前臂產生融合性疹子。相較其他兩個亞型，其發燒期較長，部分病人的病毒血症   在膿疱結痂後仍無法結束，未接種疫苗的患者致死率為62%。
2. 半融合（semiconfluent）：臉部為融合性疹子，其他部位為不連續出疹。未接種疫苗患者致死率為37%。
3. 不連續病變(discrete)：最常見的亞型，約佔典型天花患者40至60%。
（二）緩和型天花：症狀似典型天花但較輕微，好發於曾接種過疫苗的人，也會有頭痛等前驅症狀，發疹期較短，一般在發病後10天內即進入結痂期，疹子表淺，數量少，通常不會發燒。
（三）扁平型天花：臨床上皮膚病灶(例如紅疹、丘疹、水泡或膿疱)之進程緩慢，經融合在一起呈扁平狀，並容易造成嚴重的病毒血症。此型很少發生，多發生在幼兒，大多與病人的免疫功能有關，致死率高達90％。
（四）出血性天花：由於大量病毒在脾臟及骨髓中繁殖，皮膚呈現紫斑，皮膚疱疹及黏膜明顯出血，並產生極嚴重的病毒血症。常在出疹第5至6天尚未確診就已死亡，好發於成人，尤其是孕婦，與免疫功能異常有關，致死率達90至100％。

預防方法
（一）教育民眾認識天花之症狀、傳染方式及預防接種、檢疫與隔離等預防方法。
（二）保持良好的個人衛生習慣。
（三）作息正常，提升自身免疫力。
（四）如有出現發燒、皮疹、水泡或膿疱等症狀，請儘速就醫。
（五）若遇疫情時，避免接觸患者之皮疹及分泌物。

預防接種措施
（一）接種政策：經衛生福利部預防接種諮詢委員會決議國內之天花疫苗接種政策如下：
1. 爆發流行前（Prerelease vaccination）
考量目前有限的疫苗儲備量、疫苗之副作用，以及暴露天花病毒後3天內仍可藉接種疫苗預防感染天花或減輕天花之症狀等因素，現階段不建議全面接種。但在尚未發生天花病毒恐怖攻擊事件或爆發流行之前，應先行建立「天花緊急疫情因應」工作小組，其成員包括：疫情調查人員、公共衛生防治人員、緊急醫護及救護工作者、檢驗工作者、實驗室工作者及有高度可能性會接觸到天花病毒之醫院工作人員等。
2.爆發疫情後（Post-release vaccination）
當國內出現天花確定病例或天花病毒被散佈後，應以當時可供應之疫苗量，依流行病學調查結果，採「環狀接種（Ring Vaccination）」原則，以快速建立免疫屏障，圍堵疫情防止擴散，接種順序如下，

(1)第一優先接種對象：高危險性族群，如下列：

• 符合密切接觸者定義者。
• 暴露於首次散布天花病毒之生物恐怖攻擊事件者（需確認天花病毒已被散佈，且接種疫苗仍有效時）。
• 參與直接醫療照護、公共衛生評估工作及負責運送確定或疑似天花病例之工作者。
• 參與疑似或確定天花病例之臨床檢體收集者及負責檢體處理之實驗室工作者。
• 有高度可能性會暴露於天花感染性物質者，如醫院之太平間工作人員、廢棄物處理者及被天花病毒汙染處之環境清消者。
• 參與天花病例接觸者之追蹤、執行疫苗接種、檢疫或隔離之工作人員，或須面談疑似天花病例之執法人員。
• 必要時需進出確定或疑似天花流行地區或隔離地區等場所的人員（以最少人員進出為原則）。
• 流行區其他「天花緊急疫情應變」工作小組成員。

(2)第二建議接種對象：各地因應疫情而新增之天花緊急疫情應變人員。

(3)第三建議接種對象：1979年後出生且未接種天花痘苗之族群。

(4)第四建議接種對象：全面接種。

（二）天花疫苗
我國目前儲備之天花疫苗有牛痘疫苗及提供M痘防治使用之JYNNEOS (MVA-BN)。

潛伏期
天花的潛伏期由7至17天不等，常見為12至14天，此時感染者不具傳染性且無症狀。

傳染期
天花為一種感染力極強之病毒，天花病人出現發熱（前驅期）症狀時可能具有傳染性，但出疹時傳染性最強。在出現症狀後的8至14天，那些膿泡形成結痂後痊癒形成退色的疤。雖然在咽喉、結膜、和小便中所含天花病毒的量會隨時間之增加而遞減，但是病毒在結疤痊癒過程中至結疤完全脫落前仍具有傳染力。

感受性及抵抗力
各年齡層均會感染，暴露病毒前施打疫苗可預防疾病的發生（保護力約3至5年）；暴露病毒後 3 天內施打疫苗仍可減輕嚴重度或預防疾病的發生；暴露病毒後4至7天內施打疫苗可能提供對天花之部分保護性，若仍然發病，病情可能比未接種者輕。若病人出疹後才施打疫苗則不具有保護性。

治療與疫苗
（一）治療：現階段天花的醫療處置以支持性照護為主。部分抗病毒藥物獲得美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration, FDA）及歐洲藥品管理局（European Medical Association, EMA）核准列入天花治療適應症，但這些藥物迄今僅在動物試驗及特定臨床情境中進行評估，尚未大規模人體試驗。
1. Tecovirimat：歐洲藥品管理局於2022年核准治療正痘病毒屬的天花、M痘及牛痘，同時也可用於治療因接種天花疫苗而產生的併發症，但尚未被廣泛使用。美國食品藥物管理局於2018年核准Tecovirimat膠囊用於治療天花，並於2022年5月核准Tecovirimat靜脈注射劑型。Tecovirimat作用機制為干擾正痘病毒屬表面蛋白質(VP37)，以抑制病毒正常繁殖、減慢感染傳播，有口服膠囊與靜脈注射兩種劑型；目前我國僅專案進口口服劑型。
2. Brincidofovir：於2021年獲美國食品藥品管理局核准，為Cidofovir的前驅藥（prodrug），藉由將具抗病毒活性代謝物cidofovir diphosphate有效進入細胞內以抑制病毒複製。常見不良反應包括腹瀉、噁心、嘔吐與腹痛。可適用於所有年齡群(成人及兒科患者，包括新生兒)。
3. Cidofovir：Cidofovir與Brincidofovir均為干擾病毒核酸合成之抗病毒藥物，國外核准之適應症為CMV病毒感染。雖無臨床資料，但體外試驗與動物實驗資料顯示對正痘病毒屬有療效。
4. Vaccinia Immune Globulin Intravenous（VIGIV）: VIGIV是針對天花病毒的靜脈注射免疫球蛋白，美國食品藥品管理局核准其用於治療接種天花疫苗後之併發症。

（二）目前國際上天花疫苗發展情形如下：
1. MVA-BN（Jynneos/Imvamune/Imvanex）：含有減弱痘苗病毒株（attenuated vaccinia virus Ankara strain）製成之疫苗，為非複製型第三代天花疫苗，美國食品藥品管理局、歐洲藥品管理局及加拿大衛生部（Health Canada）核准用來預防天花及M痘感染。
2. LC16m8：含有活病毒之減毒疫苗，為有限複製型第三代天花疫苗，於1975年起為日本唯一獲核准使用的天花疫苗，並曾於幼兒廣泛使用 。
3. ACAM2000：含有活病毒的天花疫苗，為活性複製型第二代天花疫苗，美國食品藥品管理局核准用於預防天花及M痘，且被美國預防接種諮詢委員會(Advisory Committee on Immunization Practices, ACIP）建議用於有接觸正痘病毒感染風險者。但由於其副作用較多，2022年開始並非優先考慮使用之疫苗。