怎樣應對新冠病毒空氣傳播？| 117三人行_風聞

返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！2020-02-09 14:28

2020-02-09

減少感染風險的合理努力無需等待科學證明。安全至上！

撰文 | 史雋

2020年2月8日下午2:00，上海市召開疫情防控新聞發佈會，上海市衞健委的衞生防疫專家在會上強調，目前可以確定新型冠狀病毒可以通過氣溶膠傳播。

一時間，大家都想知道這意味着什麼，又能做些什麼來預防感染。

圖1. 2020年2月8日下午2:00，上海舉行的新聞發佈會 (來源：人民網-上海頻道)

病毒在空氣中是怎麼傳播的？

最近正好看到一位專家的採訪，針對“病毒在空氣中可以存活多久”等大家關心的問題答疑。

圖2：央視網2020年2月4日報道的對專家的訪談(http://news.cctv.com/2020/02/04/ARTIcwGLMSotofqK0qJmSpES200204.shtml)

然而，這位專家説的並不正確。

當感染者打噴嚏、咳嗽甚至説話、呼吸時，很多包含病毒的飛沫 (droplet)，甚至氣溶膠 (aerosol) 會從口腔噴出。飛沫是較大的直徑在10–100微米之間的大液滴，而氣溶膠則是較小的，直徑 ≤10微米的顆粒**[2-4****]**（1微米=0.001毫米）。

（注：亦有標準採用5微米為界。）

圖3：咳嗽出來的直徑不等的飛沫和氣溶膠的數目統計分佈圖**[5****]**。

**詞條：**氣溶膠 (aerosol) 是指固體或液體微粒穩定地懸浮於氣體介質中形成的分散體系。其中顆粒物質則被稱作懸浮粒子，其粒徑大小多在0.01-10微米之間。常見的自然形成的氣溶膠有霧、火山灰、温泉蒸汽等；常見的人造氣溶膠有煙、霾、液體噴霧等。

較大的飛沫飛不了多遠就會沉降，不會滯留在空氣中。因此易感人羣需要和感染者有近距離的接觸，才有機會被感染。但有些小的飛沫在乾燥的空氣中會脱水、變幹、變輕，變成所謂的“飛沫核 (droplet nuclei) ”。飛沫核能較長時間地懸浮在空氣中。

較小的氣溶膠可能會在氣流中停留很長時間，從而傳播相當長的距離。因此氣溶膠傳播可能跨越很遠的距離，並且不一定要求感染者和易感人羣同時在一個地方呆過。

大家也看出來了吧，跟專家説的不一樣——飛沫和氣溶膠的傳播距離並不有限，甚至可以很長。那到底會有多長呢？

根據美國CDC的數據，如果沒有阻擋，打噴嚏散發的飛沫大約會飛到6英尺遠，也就是1.83米左右。這倒是和專家所説的“1米或2米”相吻合。

仔細的讀者肯定要説：可是還有更小的看不見的飛沫核和氣溶膠吶。

沒錯！

麻省理工學院的科學家記錄和分析了打噴嚏的視頻，他們發現小顆粒懸浮在空氣中可以傳播至2.5米甚至更遠**[5****]。這些小顆粒也可以漂浮到4~6米高，進入通風管道，從而到達更遠的地方。此外，根據英國布里斯托大學的研究，打噴嚏噴出的液滴，飛濺速度高達161公里/小時[6****]**（想想你平時的車速）。

圖4：麻省理工學院的科學家用高速攝影機檢查了三個健康受試者的100次打噴嚏。圖中顯示的是打噴嚏後7～340毫秒後的變化**[5****]**。

專家也提到了接觸傳播和飛沫傳播。這又是什麼？

一個新冠病毒感染者打噴嚏、咳嗽甚至呼吸都會釋放出病毒。而美國西雅圖的那一位感染者的糞便裏也檢測到了病毒——雖然看起來含量要比呼吸道里的病毒含量少很多。這些含有病毒的體液可能會留在環境裏，例如空氣中、電梯按鈕上、桌面上、椅背上等。在病毒還有感染力的時候，如果路人的口眼鼻以任何方式接觸到這些體液，就有可能被感染。

接觸傳播通常是指手碰到了病毒 (感染者的身體，或是被污染的表面)，在洗手以前接觸了口眼鼻。最近大家常聽到的“糞口傳播”其實就是接觸傳播的一種。“糞口傳播”指的是感染者的含有病毒顆粒的糞便被另一個人以某種方式吃下。顯然，這種傳播不太會直接發生，更可能的是，感染者在上廁所後沒有正確洗手，他/她此後接觸的任何東西都可能被污染，其他人用手摸了這些被污染的東西，也沒有洗手，就接觸了自己的口咽鼻。

2007年美國CDC更新的《醫療感染控制實踐諮詢委員會 (HICPAC) 感染控制指南》將飛沫傳播定義為一種接觸傳播形式：感染者噴出的攜帶病毒的飛沫直接接觸被感染者的鼻粘膜、眼結膜和口腔，從而造成傳染。這種傳染模式通常在短距離內進行**[7****]**。

然而，這個定義也沒有包含所有的可能性。除了直接濺到易感者的口眼鼻或掉落到地板上，飛沫的直徑只要小於100微米，就有可能被人吸入，不需要直接濺到臉上傳播。這種情況可以算為近距離的空氣傳播。

在HICPAC指南里，空氣傳播被定義為：包含病毒的飛沫核和氣溶膠，懸浮在空氣中一定時間，可能會通過氣流散佈很長的距離，從而可能被沒有與感染者面對面接觸，甚至並不處於同一房間的易感個體吸入。這種傳播可以簡單考慮為遠程的空氣傳播。

通常人們認為，大多數空氣傳播的傳染病走的是接觸傳播或者近距離空氣傳播的途徑。遠程的空氣傳播只有在特定的、病毒濃度很高的環境下才會發生，例如疫區一線的傳染病房和病毒檢測中心等。

遠程的空氣傳播在所有這些傳播途徑中佔多少百分比，受很多條件的影響，主要有：

1) 每一種病毒的特性。病毒特性直接決定了在空氣中傳播時，病毒的傳染性能保持多久。

2) 環境條件。例如温度、濕度、通風狀況、風向、風速、日照時間……

病毒本身的特性

每一種病毒在宿主體外能夠保持傳染力的時間都是不同的。例如，麻疹(measles) 病毒是一種高傳染性病毒，它生活在被感染者的鼻子、喉嚨的粘液中，可以通過咳嗽和打噴嚏傳播給他人。此外，麻疹病毒在被感染者咳嗽或打過噴嚏的空氣中可以保持兩個小時的傳染力，後來經過的路人吸入被污染的空氣，或觸摸被污染的環境表面後又摸了眼睛、鼻子或嘴巴，都可能被感染。每位麻疹患者平均能感染12-18位沒有疫苗保護的易感人羣。

然而，新冠病毒實在太新了。要弄清楚它的特性，就需要分離出這個病毒，在實驗室裏做進一步的研究。

根據公開資料顯示，第一個分離出新冠病毒的就是位於疫情中心的武漢病毒研究所的石正麗團隊。2020年1月5日，石正麗的團隊從一名49歲的女患者身上成功分離出了病毒毒株 [1**]。這位女患者在2019年12月23日出現症狀，之後病危。2020年1月20日，石正麗的團隊向《自然》(Nature) 雜誌投稿，描述了這一新病毒的特徵[8****]**。研究發現，和SARS冠狀病毒一樣，新冠病毒也是利用一個叫ACE2的受體進入人細胞，並且可以殺死體外培養的人細胞。

隨後，1月28日，澳大利亞的一個實驗室也宣佈獲得了病毒樣本，來自當地一位從中國來的感染者。這個小組也願意和其他科學家分享這些樣本。除此之外，法國、德國和香港的實驗室也在分離並準備分享從當地患者那裏獲得的病毒樣本。1月29日，世界衞生組織 (WHO) 也指出“共享病毒對研究至關重要”。

圖5. 2020年1月31日《自然》雜誌的新聞稿。文章再次強調活病毒樣品對研究的重要性。

活病毒樣品為什麼這麼重要？

有了分離出來的病毒，科學家們就可以研究病毒是僅通過近距離接觸傳播，還是可以滯留在空氣中保持活性傳染人。

因為新冠病毒的高傳染性，這類研究需要在嚴格的隔離措施下進行，即所謂的生物安全等級3 (BSL-3) 以上級別的實驗室（見《專家講解新型冠狀病毒的檢測 | 117三人行》），以防止實驗室工作人員受到感染和病毒意外泄漏。

實驗會使用特殊設備將病毒霧化，留在空氣中一段時間後，測試空氣裏留存的病毒的感染能力。

可惜的是，目前還沒有這些關於新冠病毒的基本的傳染數據發表。

在這裏，我們期待武漢病毒研究所——擁有全國唯一的P4實驗室 (BSL-4)，符合標準能夠研究新冠病毒的特性，又是全世界第一個分離出活病毒毒株——儘快拿到或公佈這些對疾病防控有重大意義的數據！

流感病毒和SARS冠狀病毒傳播途徑的研究給我們的啓示

雖然目前我們還沒有關於新冠病毒傳播途徑的具體參數，但好在還有很多已發表的關於其他病毒的研究。雖然可能和新冠病毒不完全一樣，但還是很有借鑑意義的。

首先，流感病毒傳播途徑的研究進展也許可以給我們一些啓示。

直到最近，近距離接觸傳播仍被認為是流感傳播的主要途徑，因為支持氣溶膠傳播（遠程空氣傳播）的證據不完全一致。

不過，過去幾年中進行的多項研究都指出，氣溶膠傳播是流感傳播的一個重要途徑**[9-15****]**。此處僅舉兩個有代表性的例子：

1) 一項隨機對照實驗表明，氣溶膠傳播佔流感所有傳播事件的一半**[14， 15****]**。

2) 確診了甲型流感的門診病人， 53％的病人在咳嗽時、42％的病人在呼氣時都產生了含有活性甲流病毒的氣溶膠顆粒**[16****]**。

包含病毒的氣溶膠，除了感染者釋放的，還有另一個大家估計都沒想過的來源。

2003年SARS爆發期間，受災最嚴重的區域之一是香港淘大花園 (Amoy Gardens) ，這是一個高層公寓小區，有超過300人感染。

圖7：淘大花園。原圖由Prosperity Horizons所攝。維基百科用户Prosperity Horizons (CC BY-SA 4.0許可)。

淘大花園的第一位SARS感染者是一名33歲男子。他住在深圳，但經常會去淘大花園E座公寓探望他的弟弟。2003年3月14日，該男子出現SARS症狀，並探望了弟弟；3月19日，他再次去淘大花園探親。因為有拉肚子症狀，他使用了弟弟公寓的洗手間。隨後，他的弟弟、弟媳和醫院照顧他的兩個護士都被診斷出感染了SARS病毒。最後，淘大花園共出現321例SARS病例 (死亡42人)，其中41%都在E座，且大部分患者都沒有和SARS患者直接接觸過。

SARS冠狀病毒的傳播途徑一直都有爭議，很多專家都認為SARS冠狀病毒大部分是通過近距離的飛沫和接觸傳染。

直到SARS結束近一年後，2004年，一篇發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的文章才分析了淘大花園的病毒傳播案例。研究者認為單純近距離的飛沫和接觸傳染完全不能解釋這個小區為什麼發病率這麼高。合理的解釋是：SARS冠狀病毒有很大可能是通過遠程的空氣傳播——富含病毒的氣溶膠通過管道往公寓其他樓層擴散**[17****]**。

這些富含病毒的氣溶膠是從哪兒來的？

分析發現，第一位患者的糞便和尿液中SARS冠狀病毒的濃度極高**[18****]**。他拉肚子用完廁所以後，衞生間直立式污水管中的液壓作用可能會導致排泄物中的病毒顆粒霧化，產生大量包含病毒的氣溶膠。同一個污水管也連接了洗手池、浴缸和衞生間地面上的排水口。由於大部分住户是用拖把而非沖水清洗地面，所以地面上排水口的U型聚水器乾涸，未能夠發揮隔氣作用，氣溶膠又重新進入衞生間的空氣裏，然後通過排氣扇進入公寓樓的排氣管道。

藉着排氣管道內温暖潮濕的空氣的浮力，氣溶膠往樓上飄，有可能進入共用這個通氣管道的上層公寓，並通過樓層裏的空氣流動，在每一層平面傳播。氣溶膠飄到樓頂以後，藉助於當時颳得最多的東北風，也有機會傳播到臨近的公寓樓。

飄得越遠，氣溶膠裏病毒的濃度越低，感染力也隨之降低。

淘大花園裏後來的許多患者也有腹瀉症狀，增加了這種傳播途徑的風險。

關於香港淘大花園的研究結論在學術圈引發了很多爭議**[19****]**。有加拿大的醫生表示，在加拿大也觀察到了SARS冠狀病毒遠程空氣傳播的現象；有些科學家則認為實驗用的建模方法有缺陷，不能完全證明結論；還有人提出不能排除其他患者接觸到了小區裏被污染的物質表面。

這個小組還分析了香港威爾斯親王醫院裏的SARS冠狀病毒傳播，認為也可能是遠程的空氣傳播**[20****]**。患者呼吸道分泌物中的病毒濃度遠低於尿液和糞便中的濃度。這種差異可能解釋了某些醫院內的SARS暴發需要與感染者有近距離接觸。

注意：新冠病毒和SARS冠狀病毒正好相反，糞便中的病毒濃度遠低於呼吸道分泌物[21****]。類似淘大花園的事件發生的幾率應該不會很高。

雖然我們還不能確定新冠病毒的遠程空氣傳播能力，但以前的疫情防控經驗告訴我們：安全至上！

2003年SARS暴發期間，加拿大多倫多有169名醫護人員被SARS感染，兩名護士和一名醫生因此死亡。當時，多倫多的感染控制專家堅持認為，SARS主要通過大液滴的飛沫傳播，這些大液滴在空氣中傳播距離有限，不會離開感染者很遠。因此，疫情初期，醫護人員在照看SARS患者的時候不要求佩戴N95呼吸器。隨着疫情的惡化，N95呼吸器才被推廣使用。

疫情結束以後，加拿大的安大略省政府 (多倫多是這個省的首府) 對這次疫情防控進行了調查。在接受調查問詢時，一些在SARS暴發期間反對使用N95呼吸器的醫院領導們仍然認為，需要更多的科學證據來支持使用呼吸器。

然而，調查的最終結論是：如果關於疫情的經驗總結只能用一句話概括，那這句話就應該是安全至上，減少感染風險的合理努力無需等待科學證明****[22****]。

怎樣減少病毒空氣傳播的風險？

首先，大家先別太慌，大多數病毒在空氣中無法長時間生存：陽光會促使病毒失去活性（滅活），風可以幫助稀釋空氣中的病毒濃度。

最最重要的一點，感染者應該儘早確診，然後就診隔離。如果還是處於疑似在家隔離階段，請佩戴沒有呼吸閥的口罩，減少感染家人和鄰居的機會。隔離房間的中央空調應該關閉，因為大部分中央空調是室內循環的。

如果能把感染者儘早隔離，就能大大減少公共區域裏空氣中的病毒濃度。這點至關重要。

對於尚未感染的人：

1）避免去人多的地方，避免公眾集會。出門要有基本的面部防護，戴手套，這裏不再重複了。

2）人和人之間保持一定的距離，不要太近。

3）回家進屋換成室內的衣服，馬上洗手，經常換洗衣物和洗澡。飯前便後都要認真把手洗乾淨。

4）在家一定要注意通風。

模型分析結果顯示，改善高密度公共場所的通風條件能夠有效降低流感的空氣傳播。如果學校教室內的空氣每小時能換3次，預防流感的效果和教室裏有50-60%的人接種過疫苗差不多**[4****]**。

有讀者可能會疑惑：病毒不是在空氣裏麼，開窗通氣不會把病毒帶進來? 這就又要回到第一點，如果能夠有效的把感染者確診隔離，社區內的病毒濃度就不會很高。通風可以進一步幫助稀釋室內可能存在的病毒。

在SARS暴發時期，在廣州的某些醫院裏，有些病房是有中央通風設施的密封房間，有些病房則需要開窗或者開窗加排氣扇透風。有一項研究發現：在有中央通風設施的病房中，窗户關嚴了，導致病房中的空氣流通量大大減少，空氣中的病毒濃度增加，在這種環境下工作時，醫護人員很容易感染SARS冠狀病毒。相比之下，打開窗户自然通風的病房，病房中的空氣流動和空氣交換率很高，可能會大大降低空氣中的病毒濃度，也可能降低醫護人員感染病毒的可能性**[23****]**。

5）衞生間裏排水口要保持濕潤，把地漏灌好水，做好水封，防止氣溶膠會漏進來。衝馬桶時蓋上蓋子再衝。

6）家中環境定期用70-75%的酒精消毒。

一線的醫護人員和檢測中心的檢驗技師，接觸到含有高濃度病毒的氣溶膠的可能性非常大，尤其需要做好防護措施，萬不可大意輕心。

瞭解了病毒的傳播途徑，大家會自然而然地問：病毒在體外能存活嗎？****能存活多久？****我們感染的風險到底有多大？答案，並不是想當然的那般簡單。下一篇文章，我們將用翔實的數據來分析病毒在體外到底能存活多久。

參考文獻

1. http://www.whiov.cas.cn/zhuanti/dqpyzyx/gzdtykyjz/202002/t20200204_5497137.html

2. J. Gralton, E. Tovey, M.-L. McLaws, W. D. Rawlinson, The role of particle size in aerosolised pathogen transmission: A review. Journal of Infection 62, 1-13 (2011).

3. N. I. Stilianakis, Y. Drossinos, Dynamics of infectious disease transmission by inhalable respiratory droplets. J R Soc Interface 7, 1355-1366 (2010).

4. T. Smieszek, G. Lazzari, M. Salathé, Assessing the Dynamics and Control of Droplet- and Aerosol-Transmitted Influenza Using an Indoor Positioning System. Scientific Reports 9, 2185 (2019).

5. L. Bourouiba, E. Dehandschoewercker, J. Bush, Violent expiratory events: On coughing and sneezing. Journal of Fluid Mechanics 745, (2014).

6. M. O. Fernandez et al., Assessing the airborne survival of bacteria in populations of aerosol droplets with a novel technology. J R Soc Interface 16, 20180779 (2019).

7. J. D. Siegel, E. Rhinehart, M. Jackson, L. Chiarello, 2007 Guideline for Isolation Precautions: Preventing Transmission of Infectious Agents in Health Care Settings. American Journal of Infection Control 35, S65-S164 (2007).

8. P. Zhou et al., A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature, (2020).

9. M. Atkinson, L. Wein, Quantifying the Routes of Transmission for Pandemic Influenza. Bulletin of mathematical biology 70, 820-867 (2008).

10. R. Tellier, Aerosol transmission of influenza A virus: a review of new studies. Journal of The Royal Society Interface 6, S783-S790 (2009).

11. S. Mubareka et al., Transmission of influenza virus via aerosols and fomites in the guinea pig model. The Journal of infectious diseases 199, 858-865 (2009).

12. B. Wong et al., Possible Role of Aerosol Transmission in a Hospital Outbreak of Influenza. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America 51, 1176-1183 (2010).

13. J. D. Noti et al., Detection of infectious influenza virus in cough aerosols generated in a simulated patient examination room. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America 54, 1569-1577 (2012).

14. B. J. Cowling et al., Aerosol transmission is an important mode of influenza A virus spread. Nature communications 4, 1935-1935 (2013).

15. M. S. Y. Lau, B. J. Cowling, A. R. Cook, S. Riley, Inferring influenza dynamics and control in households. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201423339 (2015).

16. W. G. Lindsley et al., Viable influenza A virus in airborne particles expelled during coughs versus exhalations. Influenza Other Respir Viruses 10, 404-413 (2016).

17. I. T. S. Yu et al., Evidence of Airborne Transmission of the Severe Acute Respiratory Syndrome Virus. New England Journal of Medicine 350, 1731-1739 (2004).

18. J. S. M. Peiris et al., Clinical progression and viral load in a community outbreak of coronavirus-associated SARS pneumonia: a prospective study. The Lancet 361, 1767-1772 (2003).

19. Evidence of Airborne Transmission of SARS. New England Journal of Medicine 351, 609-611 (2004).

20. T.-w. Wong et al., Cluster of SARS among medical students exposed to single patient, Hong Kong. Emerg Infect Dis 10, 269-276 (2004).

21. M. L. Holshue et al., First Case of 2019 Novel Coronavirus in the United States. New England Journal of Medicine, (2020).

22. A. G. Campbell, C. t. I. t. Introduction, S. o. S. A. R. Syndrome, O. M. o. Health, L.-T. Care, The SARS Commission Final Report: Spring of fear. (Ontario Ministry of Health and Long-Term Care., 2006).

23. W.-Q. Chen et al., Which preventive measures might protect health care workers from SARS? BMC Public Health 9, 81-81 (2009).

參考資料

http:www.who.int/csr/sars/survival 2003 05 04/en/#.

http://www.whiov.cas.cn/zhuanti/dqpyzyx/gzdtykyjz/202002/t20200204_5497137.html

https://www.scientificamerican.com/article/are-viruses-alive-2004/

https://www.nature.com/articles/d41586-020-00262-7#ref-CR1

https://www.nytimes.com/interactive/2020/world/asia/china-coronavirus-contain.html

https://www.npr.org/sections/health-shots/2020/02/03/801620037/no-you-wont-catch-the-new-coronavirus-via-packages-or-mail-from-china

https://www.livescience.com/35437-flu-particles-prevalent-in-air-public-places.html

http://news.cctv.com/2020/02/04/ARTIcwGLMSotofqK0qJmSpES200204.shtml

https://www.medscape.com/viewarticle/741245_1

https://www.nature.com/articles/s41598-019-38825-y#citeas