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COVID-19液滴与空气传播–空气传播的液滴,气溶胶

时间:2020-10-22 15:49 点击次数:
 

空气中的飞沫是否正在驱动新病例COVID-19?为什么尚未正式承认或至少不认为空中飞沫是一种传播方式?

2020年8月11日:佛罗里达大学的一个研究小组成功地从与Covid-19住院的患者相距7到16英尺远的地方收集的气溶胶中分离出活病毒-远比社会距离指南建议的6英尺远。–纽约时报

具体来说,来自32个国家/地区的科学家担心:“除了某些医疗机构以外,世界卫生组织(WHO)尚未认识到空气传播的风险。” 此外,科学家对室内空气质量的作用提出了质疑。

新冠病毒依靠悬浮粒子传播


是否应该假设COVID-19仅以大液滴扩散-或-证据是否支持COVID-19的雾化扩散?

世卫组织引用了基于实验室的实验的发现,这些发现不能“反映临床状况”。但是,世卫组织提供的反事实证据有限。合理地,世卫组织还指出,许多新近研究尚未得到同行的审查。

在下面,您将发现有关事实,研究和WHO陈述的主体,探讨了问题的两个方面。

悬浮液滴–核气溶胶的解释–机理和特性
在讨论本文讨论的数据,科学和评论之前,请考虑粒子或液滴的大小如何影响传染性生物气溶胶的特性。

携带病毒的颗粒在复杂性和特征上有所不同。该组合物可以包括各种组分,包括盐,蛋白质和其他有机和无机物,包括病毒颗粒。

悬浮颗粒
传染性颗粒的大小具有多种含义,既可以通过空气传播,也可以穿透天然或人工抗菌防御。环境中的悬浮粒子可以尘埃粒子计数器检测,如果悬浮粒子粒径不超过病毒的直径,也可以确认环境的安全性。

气溶胶物理学解释了粒径和组成如何影响弹力,沉积,漂移面积,悬浮时间和病毒有效载荷。

粒子特征
沉积模式可能受以下几个因素影响:(1)颗粒特性,例如粒径,形状,密度,电荷和吸湿性;(2)气道几何形状随性别,年龄和疾病状况而变化;(3)呼吸方式,包括频率,潮气量和屏气时间。

呼吸道中药物气溶胶沉积的机理

通常通过证明未发现的喷嚏与掩盖的咳嗽之间的差异来比较释放到空气中的传染性颗粒。但是,还有其他气溶胶产生机理,包括水槽和马桶的自来水,医疗程序,医疗设备,呼吸和说话。个别因素也会影响液滴排放的数量和大小,例如宿主的身体结构和气道几何形状。

粒径和吸入
颗粒进入头部气道的能力(也称为其可吸入性)是其空气动力学直径的函数。吸入性是进入人体呼吸道的空气中颗粒物的一部分。关于可吸入性的大多数实验数据已在气溶胶风洞中获得。根据这些风洞研究,发现小于5μm的颗粒的可吸入性接近100%(24)。吸入性随粒度的增加而降低,对于大于约50μm的颗粒,可吸入性保持在50%(24,25)。

呼吸道中药物气溶胶沉积的机理

大于10 um的颗粒最容易被上呼吸道拦截。较大的颗粒倾向于掉落在地板或表面上,而较小的颗粒会浮起并在空气中停留较长时间。

根据定义,液滴被视为大于5微米的液体颗粒。

小于5 um的微粒被广泛归类为气溶胶,它们可以在空气中漂浮得更久,并且可以更深入地渗透到肺部。

液滴与气溶胶(液滴核)之间的区别是什么
液滴尺寸定义
呼吸道感染可以通过不同大小的液滴传播:当液滴直径> 5-10μm时,它们被称为呼吸液滴;当直径小于5μm时,它们被称为液滴核。1根据目前的证据,COVID-19病毒主要通过呼吸道飞沫和接触途径在人与人之间传播。2-7“

世界卫生组织

下面我们汇总了一些研究,这些研究为每种观点提供了依据。

空中传播与液滴传播
空气传播的传播不同于液滴传播,因为它是指液滴核内存在微生物,这些微生物通常被认为是直径<5μm的颗粒,可以在空气中保留很长一段时间,并以大于1米

世界卫生组织–导致COVID-19的病毒传播方式

重新思考COVID-19的悬浮传播
从意识形态上,确定是否由空气传播病原体会影响感染控制干预措施的类型(和成本)。

超过200名科学家同意,世卫组织发布的流行指南未充分说明与较小的病毒载量颗粒(气溶胶或病毒核)相关的危险因素。

2020年7月6日,科学家们给世界卫生组织(WHO)写了一封公开信,题为“现在是解决COVID-19悬浮传播问题的时候了”。这封信发表在《临床传染病》杂志上。

科学家:COVID-19的悬浮传播潜力
“我们呼吁医学界以及相关的国家和国际机构认识到COVID-19在空气中传播的潜力。在近至中距离(高达几米或房间规模)的微观呼吸小滴(微滴)中,吸入呼吸道病毒的潜力很大,我们提倡采取预防措施来减轻这种空气传播途径。 ”

现在该解决COVID-19的悬浮传播问题了

论文继续指出,“小于(<0.5微米)的液滴仍会残留在空气中,并有在超过1至2 m的距离处暴露的危险”。

社会距离与气溶胶
“不幸的是,这些措施[社交疏远]不能通过吸入被感染者呼出的小液滴来预防感染,这些小液滴可以在空中传播数米或数十米并携带其病毒成分。”

现在该解决COVID-19的悬浮传播问题了

作者认为,空中传播是可能的,HVAC系统“如日本,德国和钻石公主邮轮公司的描述所建议,如果使用不当,可能会导致病毒传播”。

世界卫生组织(WHO)关于悬浮COVID-19传播报告的立场
自从宣布SARS-COVID -2为全球大流行以来,在世界卫生组织(WHO)的持续指导下,大多数人对科学辩论并不陌生。

截至2020年6月7日:WHO网站声明:“关于导致COVID-19的病毒传播方式的科学简介:目前正在更新IPC预防措施建议的含义。” 页面信息已于6月9日更新。

反事实数据并不能很好地支持WHO关于飞沫与空气传播的立场。世卫组织坚持认为,仅在COVID-19患者的侵入性医学治疗过程中报告了气溶胶COVID-19传播。

有待研究的问题:SARS-CoV-2传播中的液滴和气溶胶

世卫组织此前曾报道过:“在对中国75,465例COVID-19病例进行的分析中,未报告空中传播。“

世卫组织承认基于实验室的实验的先前发现,并参考《新英格兰医学杂志》上发表的有关雾化病毒传播的研究,结论数据并不“反映临床状况”。

世卫组织:实验研究不能反映人的咳嗽状况
“在这项实验研究中,使用三喷嘴Collison雾化器产生了气溶胶,并在受控实验室条件下将其送入Goldberg鼓中。这是一台不能反映正常人咳嗽状况的高性能机器。此外,在长达3小时的气溶胶颗粒中发现COVID-19病毒并不能反映出进行气溶胶产生程序的临床环境,也就是说,这是实验性诱导的气溶胶产生程序。

研究:飞沫和气雾传播COVID-19病毒:对未解决的二分法的批判性评论

世卫组织的科学家指出,在受控环境与现实世界的临床环境中进行的研究存在陷阱。在现场场景中,室内空气中充满了大量异物,这些异物都是从人身上散发出来的,也有在环境中产生的。

研究:最终的液滴尺寸取决于相对湿度
“人工生产的气雾剂通常用于受控环境中,在这种环境中,雾化颗粒不会与其他气雾剂结合。因此,它们仅受雾化器产生的原始液滴的大小和液滴中溶质浓度的影响。当液滴蒸发时(图2),其最终大小(液滴核)取决于室内的相对湿度(RH)。在某种程度上,天然气溶胶也可以观察到这种现象。”

研究:美国微生物学会–悬浮病毒采样方法

空气中的粒子往往会聚在一起,同时还会受到自然和人工气流的影响。这些条件和变量很难在人工环境中重新创建。

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