啥是气溶胶(防气溶胶是啥意思)
近日,中国国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》新增了关于病毒传播途径的描述。除了众所周知的“经呼吸道飞沫和接触传播是主要的传播途径”外,还特别提到“气溶胶和消化道等传播途径尚待明确”。
在2月9日的联防联控机制新闻发布会上,中国疾病预防控制中心研究员冯录召针对公众关心的气溶胶是否传播新冠病毒的问题进行了详细解答。他强调,目前最主要的传播途径仍是近距离的呼吸道飞沫传播和间接接触传播。虽然气溶胶传播和粪-口传播途径尚未明确,但流行病学调查结果显示,大多数病例都与确诊病例有密切接触史,这符合当前已知的飞沫传播和接触传播特征。
那么,究竟什么是气溶胶传播呢?简单来说,气溶胶传播是指飞沫在空气中失去水分后,剩下的蛋白质和病原体组成的飞沫核可以飘得更远,造成远距离传播。这种情况通常在特定的环境如临床气插管中可能发生。目前,没有证据显示新冠病毒通过气溶胶传播。
为了更好地理解“气溶胶”这一概念,我们不得不提及英国莱斯特大学医学院感染、免疫和炎症科教授Julian W. Tang。他在权威学术期刊《BMC传染病》上发表了一篇关于气溶胶的综述性文章,对气溶胶传播进行了全面而详尽的阐述。该文章讨论了哪些疾病可能通过气溶胶传播,以及气溶胶传播与空气传播感染控制之间的关系。文章指出,对于大多数呼吸道传染源而言,短距离飞沫传播是可能的,但确定同一传染源是否也通过空气传播对感染控制干预措施的选择和实施至关重要。这也涉及到个人防护装备的选择和使用等问题。当涉及到空气(气溶胶)传播的病原体时,如肺结核、麻疹和水痘等,术语的使用变得尤为重要,以避免混淆。
当我们新冠病毒的传播途径时,气溶胶传播虽然尚未明确,但其他已知的传播途径如飞沫传播和接触传播仍需要我们高度重视。我们也期待着科学家们能进一步研究和明确气溶胶传播的相关知识,以便我们更好地理解和应对这一疫情。多年来的研究通过各种颗粒直径对其进行分类。空气动力学直径与颗粒的传播特性息息相关。普遍上认为:
那些空气动力学直径小于5-10μm的小颗粒具有潜在的短距离和长距离传播能力。其中,小于5μm的颗粒能够轻易穿透气道,进入肺泡腔;而小于10μm的颗粒则容易通过声门下方。这些颗粒的传播距离与许多因素有关,如风向、风速等环境气流条件。
直径为大于20μm的大液滴,受到重力影响较大,更容易沉降。这类颗粒由于太大,无法沿吸入气流流线运动。对于这样的颗粒大小,佩戴普通外科口罩即可起到有效防护作用。它们也不太可能通过口罩的缝隙被吸入呼吸道。
还有一种“中间颗粒”,其直径在10-20μm之间,兼有小颗粒和大液滴的一些特性。它们的沉降速度比小于10μm的颗粒快,携带的病原体剂量则比大于20μm的大液滴小。这些颗粒的传播特性使得它们在空气传播中占据一定的地位。
“气溶胶”中还包含了“液滴核”,这些是小颗粒,空气动力学直径在10μm或更小,通常在呼出的呼吸液滴快速干燥过程中产生。在某些特定条件下,如环境气流强,较大的液滴也会像气溶胶一样在空气中传播,并可能通过这一途径引发感染。
从这些研究中我们可以推断,颗粒直径大于10μm的颗粒在下呼吸道(LRT)和声门以下的穿透力迅速减弱,引发感染的可能性也降低。而直径大于20μm的颗粒由于可能粘附到呼吸道上皮粘膜表面或在进入下呼吸道前被纤毛缠住,其引发感染的可能性更小。美国传染病学会(IDSA)对颗粒大小与感染可能性之间的关系也给出了相应的定义。
除了上述分类,还有一些作者提出了“精细气溶胶”,由直径5μm或更小的颗粒组成,但这一定义受到测量仪器的限制。在论文中,许多作者将通过大液滴或气溶胶大小的颗粒传播称为“空气传播”,或使用“气溶胶传播”来描述可通过吸入任何大小的颗粒引起疾病的病原体。但值得注意的是,“气溶胶”是一个相对的概念,如果环境气流能使悬浮液滴维持更长时间,较大液滴也可能在空气中停留更久,从而在较远的距离处造成感染。例如,在强交叉气流或自然通风的环境中,环境气流能有效地传播悬浮的病原体。
空气传播是一个复杂的现象,涉及多种因素如颗粒大小、环境气流等。对于任何特定病原体在空中传播的可能性,需要综合考虑流行病学和环境数据,并结合具体情况进行分析。在环境充满动态气流的情况下,液滴的暂停时间会发生显著变化。当环境中存在大量的交叉气流时,液滴的实际暂停时间将大大延长。这种现象在医疗环境中尤为常见,如门的开关、床和设备的移动以及人们的来回移动都会引发气流的变化。
相反,如果液滴核较小并且遇到明显的下降气流,它们的悬浮时间可能会大大减少。例如,当液滴通过天花板供气口下方时,这种情况就会发生。
值得注意的是,不同大小的颗粒在气道中的穿透程度也取决于气流的速度。在一些特殊的工作环境中,如牙科和整形外科,使用高功率电动工具会产生高速喷溅的血液飞沫。即使对于那些通过血液传播的病毒,如人类免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎和病毒等,也存在通过空气传播的可能性。这些病毒是否真正通过空气传播尚待进一步研究确认。
随着研究的深入,我们逐渐认识到,即使某些病原体在特定条件下可以进行空气传播,但并不意味着它们一定能够通过这种途径引发感染。关于空气传播的研究,最终会有足够的研究结果来证明其真实性。对于某些病原体,如流感病毒,关于其传播途径的研究结果存在持续矛盾,这意味着不同的传播途径可能在不同的环境中起主导作用。这使得特定病原体的空气传播途径更多是机会性的,而不是常规途径。
接下来,我们将深入几个具体的病原体及其可能的空气传播途径。以水痘为例,它是由带水痘状疱疹病毒(VZV)引起的。研究表明,VZV能够空气传播,且病毒可以传播很远的距离,甚至可以在隔离室和走廊之间传播。对于医务人员来说,他们最容易因直接吸入而被感染。
除了水痘,麻疹和肺结核也有空气传播的可能性。对于麻疹病毒,其传播途径的研究涉及到更机械的空气流动力学解释。而对于肺结核,大量的实验报告已经证实了其通过空气传播的事实。针对肺结核采取的干预措施已经证明可以有效减少其传播。
我们谈谈天花。尽管天花已经被消灭,但关于其传播途径的研究仍然具有参考价值。最近的文献回顾和分析表明,空中传播途径对天花的感染具有重要作用。在一次医院爆发天花的情况中,通过假设的气溶胶传播解释了病毒如何在不同楼层间传播。回顾性烟雾示踪实验也证实了这一点。
随着研究的深入进行,我们对病原体的空气传播途径有了更深入的了解。虽然还存在许多未知和待解决的问题,但相信随着科学技术的进步和研究的深入,我们终将揭开这些谜团。关于冠状病毒严重急性呼吸综合征(SARS)与中东呼吸综合征(MERS)以及流感的
冠状病毒是一种脂质包裹的单链正向RNA病毒,其家族中包括若干相对温和的季节性感冒病毒,如229E、OC43、NL63、HKU-1等。其中两种新兴病毒严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)却具有更高的毒性。
对于SARS-CoV,多项详尽的流行病学研究与空气传播途径的假设相符。空气采样研究证实了空气中存在SARS-CoV核酸(RNA),尽管在实验室环境中这些RNA在病毒培养中不具活性。尽管对于MERS的研究相对较少,但已有证据表明,部分传播同样是通过空气发生的。尤其是在超级传播事件或特定医疗操作中,如支气管肺泡灌洗等,空气传播的可能性更大。
关于这两种病毒的感染途径,值得注意的是,即使在上呼吸道(URT)样本中未检测到病毒,下呼吸道(LRT)样本仍常提供最佳的诊断结果。受感染的有症状患者倾向于产生严重的下呼吸道感染,这表明这些空气传播的病原体必须直接渗透到LRT中,在引起疾病前就在下呼吸道进行复制。特别是对于MERS-CoV,最近的研究表明,这种病毒在人类URT细胞中无法复制,表明成功的感染只能通过直接吸入适当大小的“液滴核状”颗粒进入LRT来实现。
再来看流感,这是一种季节性的高热呼吸道疾病,由几种流感病毒引起。流感病毒的传播方式在空气中存在争议。尽管有研究表明,通过雾化传播的流感病毒的传染性较低,但这并不意味着空气传播不重要。实际上,环境控制条件的改变可能会影响空气传播的程度。例如,在负压隔离室中隔离患者、控制环境相对湿度和使用个人防护装备等措施都可以减少空气传播。使用呼吸辅助设备时释放的气流也可能成为空气传播病原体的潜在来源。
大量研究表明,自然感染流感的受试者呼出的气体中会释放流感RNA,并在环境空气中可检测到。尽管一些研究指出空气中活病毒数量可能有所减少,但这并不意味着我们可以低估这些气溶胶中的活病毒数量。不同株的流感病毒的气溶胶传播能力可能存在差异。对于流感的传播方式仍需深入研究。
SARS、MERS和流感都是通过空气传播的病原体,其传播方式受到多种因素的影响。对于这三种疾病,了解并控制其传播方式至关重要。随着研究的深入,我们有望找到更有效的预防和治疗手段,以应对这些全球性的健康威胁。大多数证据所支持的观点,主要基于临床和流行病学的研究,同时结合动物和人类志愿者的。这些证据并不局限于物理和机制层面的研究,而是更侧重于现实生活中的传播情况。
值得注意的是,像麻疹、水痘和肺结核这些已知通过空气传播的疾病,其病理临床表现明确无误。对于流感病毒感染,其临床表现与其他呼吸道病毒存在很大的重叠,导致混合爆发的情况时有发生。这引发了一种普遍的误解,即将所有呼吸道病毒作为一个整体进行研究。
事实上,这些病毒属于不同的属和家族,具有独特的化学和物理特性以及病毒特性。关于一种病毒的结论并不能简单地应用于另一种病毒。以Cochrane的59篇关于减少呼吸道病毒传播的研究为例,其中只有两篇专门针对流感病毒。这表明,针对流感病毒的特定结论并不具有普遍性。
虽然许多空气传播感染具有高度传染性,但传染性并不是其定义的核心。尽管如此,流感相较于麻疹的传染性较低,这成为反对其空气传播的一种观点。流感病毒感染的潜伏期短,这使得在爆发期间大量易感人群被暴露于不同代的感染者中成为可能。多次暴露和代际套叠可能会低估流感的传播能力。例如,在阿拉斯加航空的一次爆发中,单个感染者传染了38人。
另一方面,埃博拉病毒是一种包膜的单链负义RNA病毒,属于丝状病毒科中的五个物种之一。其传播方式已被深入研究,包含多种传播途径的可能性。关于气溶胶传播的实验性感染在恒河猴中已被证明是有效的,这引发了人们对气溶胶传播的担忧。尽管尚未在人类尸体解剖中报告呼吸道病理病变,但考虑到埃博拉病毒在血液或其他体液中的高滴度量以及雾化造成的空气传播危险,预防原则要求对感染患者采取气溶胶预防措施。
虽然关于哪些有机体可以通过空气传播以及通过气溶胶传播的机制存在各种争论,但最终的共识似乎更多地依赖于使用不同的方法(临床、流行病学、实验、机械)进行的广泛研究。随着时间的流逝和经验的积累,科学界会逐渐形成对特定主体主要传播途径的认识。以流感为例,尽管存在争议,但某些具有多种传播方式的细菌和病毒感染的异向性(如炭疽、鼠疫、兔热病和天花)支持了这样的观点:即使某种传播方式占少数,但只要它导致最严重的病例出现,就需要高度重视并控制该传播途径。在这里,我们必须强调预防和控制感染的重要性,同时提醒大家注意保护自己和他人免受感染的风险。对于读者来说,理解这些疾病的传播方式和预防措施是至关重要的。本文旨在提供有关空气传播疾病的知识和信息,以帮助大家更好地应对和预防这些健康威胁。希望本文能对大家有所帮助。