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空氣傳播:對感染控制和公共衛生具有重大影響的新思維


摘要

認知 SARS-CoV-2 和其他呼吸道病毒會經由空氣傳播是感染預防和控制 (IPC) 領域的思維轉變,這歸功於紐西蘭在管理隔離檢疫設施 (MIQF) 方面的經驗。 世界衛生組織 (WHO) 和其他國際機構在接受這一思維轉變方面行動遲緩,這凸顯了應用預防原則和對既定理論進行與挑戰現行理論應同等受到詳細關注的重要性。改善室內空氣品質以降低感染風險並提供其他健康益處是一個新發展領域,需要在基層民眾和政策層面開展大量額外努力的工作。現在,口罩、空氣淨化器和開窗等現有技術可以改善許多環境的空氣品質。為了實現空氣品質的持續改善、提供有用的保護,不單只是依賴於個人管制行為, 我們還需要採取額外的行動。

2020 年 1 月初,有關新型冠狀病毒引起的疾病爆發的消息傳遍了全世界, 該疾病以中國武漢的一個活動物市場為中心。紐西蘭衛生部於 2020 年 1 月 24 日發布的一份媒體新聞稿指出,該病毒引起了肺炎。它建議公眾“採取措施降以低感染風險”,包括“定期洗手,在出現症狀時摀住口鼻”。打噴嚏”,生病時待在家裡,“避免與任何有感冒或流感樣症狀的人密切接觸”。 這些降低風險的措施假設病毒通過密切接觸、受污染的表面以及咳嗽和打噴嚏時噴出的大飛沫傳播。這些假設與國際感染預防和控制 (IPC) 社區的長期教導一致,即呼吸道病毒通常通過大的呼吸道飛沫傳播,這些飛沫迅速落到距離源頭 1-2 米範圍內的地面(“飛沫傳播”)。

到 2020 年 3 月,氣膠科學家公開爭論 SARS-CoV-2 和其他呼吸道病毒也會通過微小的飛沫傳播,這些飛沫在空氣中懸浮的時間更長(“空氣傳播”)。值得注意的是,他們注意到如此微小的飛沫飛沫(“氣膠”)會在正常呼吸和說話時噴出,即使沒有咳嗽、打噴嚏或“氣溶膠生成程序”。這種理解隨後幫助解釋了關於大流行的幾項觀察結果,包括室內超級傳播事件; 遠距離傳輸實例; 以及病毒在感染症狀前階段傳播的趨勢。

不幸的是,世界衛生組織 (WHO) 最初不願承認非臨床氣膠科學家的專業知識,並明確承認 SARS-CoV-2 是一種空氣傳播的病原體,從而推遲了醫療保健和社區環境中重要的 IPC 緩解措施。


空氣傳播疾病傳播科學

任何呼吸活動(包括淺呼吸)都會散發出由液滴大小和空氣動力學定義的各種大小的顆粒。在光譜的兩端,是漂浮的小液滴(氣溶膠)和在重力作用下迅速落到地面的大液滴。


整合臨床和氣膠科學家的專業知識

2020 年 3 月 28 日,世衛組織表示,除了“氣膠生成程序”外,SARS-CoV-2 不會通過空氣傳播。 2020 年 7 月,239 名氣膠科學家發表了一封公開信,呼籲醫學界認識到 SARS-CoV-2 的空氣傳播。 作者指出,認識到空氣傳播對包括改善室內通風在內的預防性公共衛生措施具有重大意義;採取措施如空氣淨化(通過過濾或消毒); 避免室內擁擠; 和口罩。

2021 年 3 月,一項由世衛組織資助的系統性審查空氣傳播的證據指出,“由於缺乏可靠的 SARS-CoV-2 病毒培養樣本,無法得出關於空氣傳播的確切結論”。但此次審查的結果顯示, 現有“飛沫傳播”傳播途徑的證據並沒有得到同等程度的嚴格審查,甚至沒有得到審查。一個月後,一群科學家發表了“支持 SARS-CoV-2 空氣傳播的十大科學理由”。作者敦促臨床醫生和政策制定者採取行動,而不是等待難以獲得的實驗室確切證據。隨著更多支持空氣傳播的案例研究、數學模型和實驗研究結果的積累,WHO 開始隱晦地宣傳支持此一訊息。然而直到 2021 年 12 月,WHO網站才明確表示 SARS-CoV-2 的短程和遠程空氣傳播都很重要。


空氣傳播疾病的環境控制

針對空氣傳播的保護措施可能包括源頭控制(減少指示病例的病毒傳播)或傳播控制(減少未感染者吸入病毒的可能性)(見表 1)。

現在如何保護社會免受 SARS-CoV-2 的傳播

到 2022 年末,SARS-CoV-2 主要通過空氣傳播已為大多數人所認知。口罩的使用,特別是對感染者(控制源),在減少病毒傳播方面非常有效。戴口罩的人越多,影響就越大。為了獲得最大的效益,每個人都應該在擁擠和/或通風不良的室內公共場所佩戴口罩,儘管戴口罩並不總是可以實現或合理的方式。我們需要採取額外措施來防止病毒的傳播。

以飲用水類比來看, 正如大多數紐西蘭人可以從水龍頭獲得乾淨的水而無需親自過濾和消毒一樣,人們也應該能夠相信他們呼吸的空氣是乾淨的。許多公共建築每小時換氣次數 (ACH) 約為 1-2 次,而目標應至少為 4-6 次換氣次數。令人鼓舞的訊息是,改善房間的通風可以顯著減少長期呼吸道病原體的遠距離和短距離傳播。表 2 列出了改善室內空氣品質的相關措施,從健康的角度來看,這些措施都是可行的。

在可以達到足夠高的流速並保持舒適的溫度和噪音水平的情況下,用新鮮空氣來稀釋是有利的。如果窗戶無法打開,通常可以調整或升級通風風管系統以達成更大的稀釋效果。 二氧化碳 (CO2) 監測儀價格相對便宜, 並且還可同時測量溫度和濕度,監測結果將有助於建築物管理者學會利用來平衡新鮮空氣和加熱或冷卻的調整,以保持舒適、健康的環境。我們的經驗是,即使使用 CO2 監測儀一周也可以在行為上養成新的健康通風習慣。

在無法獲得足夠的新鮮空氣流量的地方,空氣淨化可以有效減少病毒和顆粒物,儘管它無法像新鮮空氣那樣能降低 CO2 濃度。它可以通過安裝在管道通風系統或便攜式清淨設備中的過濾(HEPA 或類似過濾器)來實現,但這安裝在管道系統的工程費用可能會較昂貴。後者使用空氣清淨機相對便宜且安裝速度快,然而當大量購買時,資本成本可能會增加,並且維護成本(電力和過濾器清潔和/或更換)需要編列預算。與便攜式空氣過濾機相關的主要限制是確保放置在適當的地方,因此設備需要居住者打開它,因此有時可能會產生噪音的問題。有些技術(例如負離子器和過氧化氫系統)是將活性反應物質引入空氣中以分解病原體, 但因這些技術未經仔細風險評估,如果人體吸入活性物質可能會造成危害, 所以並不推薦使用。如果不能透過空氣過濾機來達到足夠的換氣率, 那另一種替代方法是使用上層空氣或管道內紫外線殺菌照射(UVC、UGVI),儘管此技術與過濾不同,它並不會去除煙灰等顆粒有害物質。


不良的室內空氣品質會導致傳染病以外的健康和福祉問題。 已有大量研究關注在揮發性有機化合物、二氧化碳的累積和許多其他空氣污染物。 在 2020 年 1 月(具有諷刺意味的)發布的一份此類報告中,英國皇家內科醫師學會建議政府成立一個跨政府委員會來協調運作,以改善公共部門建築物和住宅的室內空氣品質。最近,紐西蘭和英國也提出了類似的建議。

關於如何使用 CO2 監測儀評估紐西蘭教室的空氣品質以及改善空氣品質的方法,紐西蘭已提供了指南。而該指南是通用的,可轉移應用到許多公共和私人建築。在短期內,需要向包括飯店和娛樂在內的商業部門提供類似的指南和易於實施的建議。從長遠來看,基於公平性將針對疫苗接種率低的人群所在的環境, 例如幼兒園和小學, 進行投資和教育。對人群聚集的公共建築(如娛樂場所、自助餐廳、教育設施、和教堂)中的二氧化碳濃度進行監測應該成為常態的作業。對CO2 濃度變高時採取適當的行動以及關於使用通風(管道和自然方式)和空氣淨化機以實現舒適、安全的室內環境的教育應該成為所有建築物開始運營過程的一部分。從長遠來看,政府需要在住宅和商業部門制定建築規範,將供應清潔空氣與確保地震安全同等重視。

如要取消非藥物公共衛生干預措施(例如在公共場所佩戴口罩的要求)將使得應用工程控制來最大程度地減少對受污染空氣的暴露變得更加重要的步驟。改善室內空氣品質不僅會減少 COVID 相關疾病,也會減少因空氣品品質不良而造成的發病率。考慮到這一點,可以理解的觀念是: 有效可靠地保持較高的室內空氣品質水準將成為我們新的“衛生措施”。


(From Anna Stevenson, New Zealand Medical Journal, 2/17/2023)


Dr. J 評論


COVID 病毒會經由空氣傳播的科學證據在三年來的疫情發展中, 由於醫學及工程專業之間的鴻溝, 不但被WHO 接受得晚, 且全世界許多國家的資源錯置, 病毒經由氣膠傳播實為主要感染途徑, 才會造成 約7.6 億人的確診, 約700萬人的死亡, 從疫情的教訓, 美國發起了「建築物清淨空氣挑戰」, 白宮為COVI-19 舉辦了「室內空氣品質高峰會」, 先進國家如英國, 比利時及澳洲等皆紛紛採取因應空氣改善的行動及建築規則的再研擬, 台灣對此刻不容緩的議題, 應該集結各專業人士一起討論如何有系統有步走地清淨室內空氣, 期待大家一起支持及參與「台灣室內空氣好安淨的運動」, 為每年的流感及下次的疫情超前佈署。


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