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Nature | 武汉大学蓝柯教授团队报道新冠病毒气溶胶传播途径空气动力学
合肥博美生物科技有限责任公司 / 2020-05-06

 2020年2月8日,上海举行新闻发布会介绍新冠肺炎防控工作。专家强调,目前可以确定的新冠肺炎传播途径主要为直接传播、气溶胶传播和接触传播。


图 1


 

截至4月24日,据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据显示,全球新冠肺炎确诊病例累计超过275万例,死亡人数达19万。


 

尽管已经明确新冠病毒经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径,但在人们对气溶胶传播的潜力了解甚少

 



什么是气溶胶?


简单地来讲,气溶胶的本质是在气体中稳定分散悬浮的液态或固体小颗粒,「胶」一字体现了媒介与颗粒间形影不离、黏黏糊糊之意。就如同在室内闻到烟味,但周围并无吸烟者,这个味道就来源于烟草燃烧后形成的纳米级颗粒的气溶胶。相较于普通的空气传播,气溶胶的悬浮力、漂移力更强

 

4月27日,武汉大学蓝柯教授的团队联合复旦大学等单位在Nature上发表题为《Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals》的研究论文。团队收治重症患者的三甲医院和轻症患者的方舱医院的内部及周围区域设置气溶胶捕捉装置通过环境监测,证明了可在空气中检测到新冠病毒的核酸(1)。


 

 

图 2:来源文献

 


该研究通过测量2020年2月和3月新冠疫情暴发期间武汉两家医院部分区域气溶胶中病毒RNA的含量,以此探究新冠病毒的空气动力学性质


结果表明,在通风的病区,空气流动交换效率高、隔离措施到位使得其中病毒核酸浓度非常低。而在通风效果差的患者厕所,病毒核酸浓度维持较高的水平。另外,研究人员发现医务工作者去除防护装备的区域,含有病毒的气溶胶悬浮于空气中,病毒核酸浓度尤其高。但是在执行规范的消毒程序后,医护人员活动的区域内新冠病毒核酸浓度显著降低至检测限之下


 

 

 

图 3:来源文献

 

与此同时,在医院周围的超市的居民楼区,新冠病毒核酸的浓度普遍不高。然而,在其中一所人员流动性的医院室外空地里检测到较高浓度的病毒核酸,研究者推测可能是新冠肺炎患者的聚集导致病毒气溶胶产生


值得一提的是,虽然该研究未进一步探究空气中的新冠病毒核酸是否具有传染性,但研究者在结论中明确指出:室内通风、开放空间、对防护服及公共厕所区域消毒能够有效降低空气中的新冠病毒核酸浓度。



 

关于气溶胶传播的其他报道


侵入眼睛


1月8日,国家卫健委专家组成员、北京大学第一医院呼吸和危重症医学科主任王广发抵达武汉参与新冠肺炎防治工作,后确诊感染新冠肺炎。


3月初,王广发在接受某媒体采访时指出其曾在聚集数位病人、无窗户的病房中问诊。期间,他的口鼻因佩戴口罩得到保护,唯一暴露在外面的黏膜只有眼睛。因此,王广发认为新冠病毒通过气溶胶传播侵入眼睛导致其感染(2)。


密闭的巴士


2020年3月5日,来自湖南省疾病预防控制中心等单位的研究团队,在由中华预防医学会、湖南预防医学会主办的学术期刊《实用预防医学》通过知网首发题为《一起在公共交通工具内气溶胶传播的新型冠状病毒肺炎聚集性疫情流行病学调查》论文(3)。


图 4:来源文献

 

该论文通过调查湖南省某地一起通过公共交通工具传播引起的新冠肺炎聚集性疫情,对病例及其密切接触者开展现场流行病学调查。研究结果显示,最早确诊的病例A在乘坐大巴时与病例E之间距离不足0.5 m,与病例G之间距离约为4.5 m;A转乘班车后,感染病例K和L。与此同时,其残留在大巴里的病毒感染了后来上车的乘客J。因此,研究者认为新冠病毒在密闭空调车厢内传播距离最远达4.5 m,在空气中至少漂浮30 min并导致人群感染发病。

 

 

图 5:来源文献

 

基于本起聚集性疫情导致10人发病和1例无症状感染者并引发2例第三代病例的现象,论文指出新冠病毒传播能力强,能够在密闭环境中通过气溶胶传播。建议工作人员对车厢内进行清洁消毒,保证公共交通工具内的换气和新风量,乘客在搭乘公共交通工具时应做好个人防护

 

论文发表后,引起了媒体及民众的广泛关注。然而,近日《实用预防医学》刊登了该论文的撤稿声明,并未言明撤稿原因。


 

图 6:来源知网

 

 

 

气溶胶传播的案例


2003年,香港淘大花园E座321位居民感染SARS病毒,致死42例。经流行病学调查,推测原因可能是感染SARS病毒的排泄物在污水管下落时与气流互作形成雾滴,进而通过居民的管道裂缝泄漏,蒸发成为气溶胶形式的传染源,最终造成人群大面积感染。


 

2016年,江苏省镇江市疾病预防中心对1起学校内胃肠炎暴发疫情进行调查。结果显示,该疫情由诺如病毒GII型引起,原因可能为首发病例呕吐物形成气溶胶扩散,从而通过人与人接触模式传播,导致同班学生感染 (4)。

 



重视气溶胶,但不必过于恐慌


气溶胶虽然较易形成,但普通的气溶胶颗粒大于10 μm、50 μm居多,佩戴医用口罩即可抵挡。


预防气溶胶传播的措施,希望能够帮助到大家。


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