Studien har tittat på över 240 000 akuta vårdbesök samt drygt 93 000 sjukhusinläggningar som rört vuxna med covidsymptom de senaste fem månaderna.
Under den tid som omikronvarianten har varit dominerande sjönk vaccinens skydd mot akuta vårdbesök från 87 procent det första två månaderna efter påfyllnadsdosen, till 66 procent den fjärde månaden.
Skyddet mot att bli inlagd på sjukhus sjönk från 91 procent till 78 procent under samma tidsspann.
För att upprätthålla eller förbättra skyddet mot covid-19 måste därför en fjärde dos övervägas, skriver rapportförfattarna. Tidigare i veckan sade Vita husets medicinska rådgivare Anthony Fauci att äldre och människor med försvagat immunförsvar sannolikt kommer att behöva en fjärde dos.
Det är sedan tidigare väldokumenterat att vaccinskyddet minskar några månader efter den andra dosen, men hur länge skyddet varar efter tredje dosen har av förklarliga skäl hittills inte studerats i lika stor utsträckning.