det här känns som en skev kamp. I ett hörn har vi forskare, epidemiologer, infektionssjukdomsläkare, kliniker, ingenjörer-många olika experter inom det medicinska samfundet, det vill säga att spridningen av COVID—19 med aerosoler (det vill säga små droppar som kan förbli luftburna tillräckligt länge för att resa betydligt längre än den sexfotiga separationen vi har fått höra att observera) är både verklig och farlig. I den andra är det Centers for Disease Control (CDC) och Världshälsoorganisationen (WHO), som fram till nyligen har tillåtit att aerosolspridning är möjlig, inte nödvändigtvis sannolikt.
och medan du tittar på experter som går mot myndigheter inte alltid nitar saker, är den här striden väldigt viktig. Det har betydande konsekvenser för hur vi som land hanterar denna epidemi, och vilka beslut vi fattar framöver—och dessa beslut måste fattas förr, inte senare.
på någon nivå är detta en diskussion om droppar kontra aerosoler. Du har nog hört mycket i år om droppar: de är större i storlek och kan andas ut av någon som pratar, skriker, sjunger, hostar eller nysar. Dessa droppar reser inte långt och faller snabbt till marken, en anledning till att ett ”socialt avstånd” på ungefär sex fot ses som en säker.
aerosoler är å andra sidan små i jämförelse, nästan 10 000 gånger mindre än ett människohår. De sprids på mycket större avstånd-20 till 30 fot—och kan dröja kvar i luften i minuter till timmar och infektera andra. Vad som utgör ett säkert avstånd från aerosoler är mycket svårare att definiera, särskilt i trånga inomhusutrymmen med dålig ventilation. Att välja en säker mask blir också svår: en N95-andningsskydd, till exempel, skulle vara att föredra framför en illa passande tygmask när det gäller att filtrera bort dessa små virala aerosoler. Av dessa och andra skäl misstänker vissa i det medicinska samfundet att våra hälsobyråer har varit ovilliga att acceptera uppgifterna om den luftburna överföringen av COVID-19—för om de gör det erkänner de ett problem som är mycket mer utmanande än vad vi hittills har hanterats.
denna motvilja har föranlett ett episkt svar. I ett nästan aldrig tidigare skådat drag skrev 239 forskare från 32 länder ett öppet brev till WHO i juli och uppmanade byrån att erkänna att luftburet överföring av coronavirus med mindre aerosolpartiklar är möjligt. Organisationens svar var att därefter uppdatera sin position och uppgav att aerosolöverföring ”inte kan uteslutas.”En glödande godkännande detta var inte-även om, påpekar en talesman för organisationen, ”vi har betydande vägledning om ämnet och talar upprepade gånger på presskonferenser och andra arenor om vikten av att hålla inomhusutrymmen väl ventilerade, just på grund av potentialen för aerosolöverföring i dessa inställningar. Vem har råd i form av Q&som för allmänheten och för personer som hanterar offentliga utrymmen och byggnader och hälsofaciliteter.”
CDC publicerade under tiden på sin webbplats under helgen att aerosolisering kan vara” det viktigaste sättet viruset sprider sig”, sedan backtracked och tog bort innehållet från sin webbplats och hävdade att språket hade varit ett utkast till några föreslagna ändringar som ” publicerades felaktigt.”
Detta är en viktig punkt, inte en mindre. Aerosol bär av viruset innebär att alla inomhusområde där människor samlas i antal—tänk restauranger, barer, kyrkor, skolor, möten—är potentiellt en spridare av sjukdomen, och beroende på siffrorna, en superspreader. Det här är sannolikt platser med dålig ventilation, där människor inte bara är nära varandra utan kan prata högt, skrika, sjunga, heja eller bua, etc.
tanken på aerosolspridning är varken ny eller kontroversiell. Flera sjukdomar, inklusive mässling, vattkoppor och tuberkulos, har visat sig överföras av aerosoler. Patienter som är sjuka med influensa har viruset i utandat andetag, och det viruset har visat sig vara närvarande i luften. Detta gäller för vissa andra virus, inklusive de som finns hos spädbarn. Forskare i Wuhan, Kina, har identifierat coronavirus RNA-partiklar i luften på sjukhusområden, även om de ännu inte har bevisat att partiklarna är smittsamma. Laboratoriearbetare vid University of Nebraska har publicerat sitt konstaterande att de också har identifierat coronavirus RNA i luften.
”vi har ganska starka omständigheter, i ett antal av dessa superspreading inomhusincidenter, att det måste ha varit en betydande del av aerosol eller luftburna överföringar”, säger William Bahnfleth, ordförande för American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) Epidemic Task Force. Bahnfleth noterade flera exempel, inklusive en restaurang i Guangzhou, Kina, där flera personer utan direktkontakt med varandra smittades av en enda individ, och en körövning i Washington state där förmodad droppe och aerosol sprids från att sjunga sickened 53 personer, varav två dog.
I en e-postintervju delade forskaren Björn Birnir sitt arbete, publicerat i ett preprint (ett icke–peer reviewed paper), som visade hur en smittad person fortsätter att andas ut ett moln av droppar och aerosoler. Dessa ”byggs upp över tiden till farliga koncentrationer för alla i rummet”, säger Birnir. Även om vi inte vet exakt hur mycket virus som behövs för att infektera människor eller i vilka koncentrationer, visar dessa exempel att tröskeln vid någon tidpunkt uppfylls och inandade aerosoler är de troliga synderna.
” Aerosolöverföring spelar en viktig roll i inomhusmiljöer och kan inte försummas”, säger miljövetenskapsexpert Maosheng Yao, professor i teknik vid Peking University.
mycket av lösningen på utmaningen med aerosol (och droppöverföring) i inomhusområden är ventilation. ”Om människor använder recirkulerad luft under en pandemi kommer det att vara farligt, för du kommer bara att cirkulera viruset runt,” säger Yao. Målet med ventilation är istället att avlufta från insidan av en byggnad-tillsammans med alla föroreningar den innehåller-och ersätta den med ren luft från utsidan.
ett bra sätt att göra detta, enligt Yao och CDC, är att öka utomhusventilationen genom att öppna fönster och dörrar. Experter säger att detta kan göra en enorm skillnad i luftflödeshastigheter i byggnader. ”Öppna alla fönster möjligt. Utomhusluften har en mycket större utspädningskapacitet eftersom det finns ett stort utrymme”, säger Yao. I vissa fall, Bahnfleth säger, en fläkt kan placeras nära ett fönster medan andra fönster lämnas öppna för att skapa tvångsventilation.
ingenting är naturligtvis perfekt. Ventilation kan vara dyrt, beroende på vad som behövs, och några av rekommendationerna kan använda betydande mängder energi. Fläktar i HVAC—system (värme, ventilation och luftkonditionering) är begränsade i mängden uteluftutbyte de kan göra-men mer är bättre, och ASHRAE-riktlinjerna rekommenderar att enheterna hålls igång under längre timmar, 24/7 om möjligt.
högeffektiv luftfiltrering och desinfektion är viktiga. Filter bör uppgraderas i möjligaste mån I HVAC-system utan att luftflödet minskar. ASHRAE-papperet rekommenderar Merv-13-filter eller den högsta tillåtna nivån, som filtrerar mycket små smittsamma partiklar. Och om HVAC-enheter inte kan använda filter av högre kvalitet, överväg att använda bärbara luftrenare med HEPA-filter (high-efficiency particulate air) för att desinficera luften ytterligare.
ett ord om ultraviolett ljus. ”Ett coronavirus är ett coronavirus”, säger Bahnfleth, och tidigare studier visade att ultraviolett ljus inaktiverade andra koronavirus, som SARS-CoV-1 och MERS (Mellanöstern respiratoriskt syndrom). UV-armaturer kan monteras på tak eller väggar eller placeras inuti ventilationskanaler för att neutralisera virus och bakterier. Den största begränsningen är att bestrålningen kan vara en hälsorisk, för både hud och öga, varför armaturerna placeras högt, bort från människor.
på den här fronten finns det löfte. En nyare ultraviolett teknik som använder en lägre våglängd av ljus, kallad långt-UVC-ljus, verkar fungera utan potentiella hälsoproblem. I tidigare studier dödade far-UVC luftburet influensavirus, och i en studie i Nature visade det sig inaktivera andra luftburna koronavirus. Baserat på resultaten skulle långt-UVC-exponering i ockuperade offentliga områden inaktivera cirka 90 procent av viruset på åtta minuter och 99, 9 procent med 25 minuter. Forskare förväntar sig att det skulle fungera på samma sätt mot COVID-19. Låt oss hålla ett öga på detta.
andra begränsningsåtgärder som rekommenderas av experter, inklusive WHO och CDC, bär masker inomhus, upprätthåller Socialt avstånd, har färre människor inomhus och eventuellt installerar droppbarriärer. Barriärerna kan emellertid potentiellt interagera med luftflödesmönster på ett sätt som faktiskt sprider viruset. Bahnfleth rekommenderar att du får hjälp av en expert för att se till att det som installeras faktiskt är till hjälp.
och det är det. Öppna fönstren och dörrarna, nötkött upp HVAC cirkulation/utomhus luftväxling, och överväga att låta enheten köra 24/7. Installera filter på hög nivå om du kan. Överväg att köpa ytterligare bärbara luftrenare, ta med färre människor inuti byggnaden och använda ultraviolett teknik.
styrande myndigheters motvilja åt sidan, vilket förhindrar inomhus aerosolspridning av COVID-19 kan vara en spelväxlare. Bra ventilation ensam bör hjälpa till att undvika några av de superspreading händelserna vi har sett, och hjälpa oss alla att komma tillbaka till normaliteten vi längtar efter. Med luftburen COVID-19-överföring finns det mycket mer vi kan göra förutom mask, Socialt avstånd och tvätta händerna. Det är dags att öka vårt spel och tänka mer som ingenjörerna som försöker hjälpa oss att lösa detta problem.