В недавнем исследовании, опубликованном на сервере препринтов medRxiv *, исследователи оценили наложение аэрозоля и капель при передаче коронавирусной болезни 2019 (COVID-19).

Коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) распространяется тремя различными способами: прямой контакт с фомитом (зараженным человеком или объектом), воздушно-капельным путем и аэрозолем. Последнее из них, различие между «каплями» и «аэрозолями» и их соответствующей склонностью к распространению инфекции, было спорным, но, несомненно, важным.

Требуются обширные исследования относительного вклада капель и аэрозолей в риски заражения или последствий для стратегий смягчения последствий.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи оценили количество вируса в частицах, выдыхаемых человеком, инфицированным SARS-CoV-2, и вдыхаемых неинфицированным человеком, чтобы оценить риски воздушной передачи.

Когда инфицированный человек выдыхает, он выбрасывает в атмосферу капли, содержащие вирус. Капли среднего размера попадают в человека, касаются чего-либо или падают на землю. Крошечные капельки или аэрозоли могут дрейфовать по воздуху в течение нескольких часов, преодолевать большие расстояния и, возможно, попадать в дыхательную систему находящегося на расстоянии человека. Предполагая, что это число пропорционально первоначальному размеру капель как объему, команда оценила количество вирионов, рассеянных по дыхательным путям. Команда сравнила количество вирионов, передаваемых на разные расстояния, чтобы получить более точную оценку воздействия. В литературе термины «капли» и «аэрозоли» описывают, представляет ли объект опасность для воздушной передачи на короткие или большие расстояния.

SmartyPants, мультивитаминная добавка для детей с омега-3 кислотами, с клубничным, банановым, апельсиновым и лимонным вкусом, 120 жевательных таблеток

Следующий пример использовался для определения терминов, списка предположений и описания аналитического процесса. Неинфицированный человек, Боб, рискует заразиться инфекцией при воздушно-капельном контакте с заразным человеком, Алисой.

1. Боб и Алиса проводят много времени вместе на небольшом пространстве (час или больше). Алиса выдыхает капли слюны и легочной жидкости разного размера, но все они имеют одинаковую начальную ожидаемую концентрацию вирионов на единицу объема. Капли Алисы были разделены на две группы в зависимости от размера. 
2. Группа назвала капли диаметром от 8 до 75 м средними каплями. Гравитация тянет их вниз, и если они попадут Бобу в рот, нос или глаза, они потенциально могут заразить его. Это известно как Маршрут 1.
3. Аэрозоли или маленькие капли определяются как капли диаметром от 1 до 8 микрометров. Эти летают по воздуху. Они могут быть опасны для Боба, если он их вдохнет. Это считалось маршрутом 2.
4. Были применены две различные модели — модель быстрого распада и обратное квадратичное уменьшение расстояния — для экстраполяции того, каким будет вдыхание капель по Маршруту 1 на различных расстояниях.

На основе математической модели Chen et al . проанализирована капельная передача на короткие расстояния. По их словам, существует два основных пути передачи без фомита на короткие расстояния: большие капли, которые выбрасываются на одной высоте непосредственно в рот, нос и глаза человека, который смотрит на источник, и маленькие капли, которые попадают в воздух. текут и вдыхаются.

Чен и др . пришел к выводу, что капли среднего размера падают на землю в пределах метра. Капли меньшего размера движутся вместе с воздухом; более крупные перемещаются дальше, но приземляются на землю, потому что они опускаются по горизонтали медленнее. Кроме того, они пришли к выводу, что большая часть воздействия происходит через вдыхаемые капли, а не капли, оседающие на расстоянии более 0,3 м в случае разговора и более 0,8 м в случае кашля.

Полученные результаты

Команда обнаружила, что при взгляде на человека на расстоянии 1 м образуется 17 мкл вдыхаемых капель на каждый 1 л выдыхаемых капель. Сначала рассчитав, какая часть этого 1 л попадает в аэрозоль с использованием цифр, можно оценить долгосрочный риск. Хотя факторы окружающей среды изменяют диаметр, при котором частицы остаются в воздухе, команда предположила, что вдыхаемая частица была аэрозолизирована, когда ее диаметр был меньше 8 м.

Было использовано измерение с самой высокой измеренной вентиляцией, 3,2 скорости воздухообмена в час (ACH). Снижение аэрозольной опасности с расстоянием, вероятно, значительно менее выражено при отсутствии вентиляции; на самом деле, в небольших замкнутых пространствах стационарное состояние может быть очень однородным.

Вывод

Результаты исследования количественно оценили относительный вклад различных маршрутов с помощью обзора литературы. Средние капли вызывали наибольший риск заражения (измеряемый как воздействие на объем капель), когда находились рядом с инфицированным человеком на расстоянии около 1 м, согласно трем опубликованным исследованиям, в которых оценивались капли размером более 8 м и менее 8 м (мелкие капли или аэрозоли) и размером менее 75 м (капли среднего размера).

*Важное замечание

medRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.