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新冠病毒可透過氣膠於空氣中傳播

新冠病毒可透過氣膠於空氣中傳播

 

新冠肺炎可透過氣膠傳播病毒!本實驗室主持人王家蓁教授,與美國加州大學聖地牙哥分校氣膠中心主任Kimberly A. Prather攜手合作,並聯合知名傳染病學專家Robert T. Schooley於國際權威期刊Science共同發表專文,指出導致肺炎COVID-19的新型冠狀病毒SARS-CoV-2,能夠以極細微的氣膠懸浮微粒或液滴形式於空氣中傳播。特別是無症狀患者在不知染病、且未配戴任何防護口罩或防護措施下,可能使氣膠傳播成為主要感染途徑。

新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致之肺炎COVID-19在全球持續延燒肆虐,迄今已有逾6百萬人確診感染,超過36萬人喪失寶貴生命,顯示人類針對此病毒所導致的致命性疾病,在疾病管制及預防的策略上,尚有盲點或未盡周全之處。目前廣為大眾認知、世界衛生組織承認的病毒傳播方式為接觸與飛沫傳染,並據此訂下勤洗手及保持社交距離的防疫準則。

過去世人認為,僅有當患者咳嗽或打噴嚏時,所產生的飛沫有導致傳染的風險。但其實人們平時講話、唱歌、咳嗽,甚至僅是單純地呼吸,就會釋放出許多大小在1微米以下的氣膠微小液滴。當COVID-19患者的呼吸道或肺部含有SARS-CoV-2時,這些病毒即可隨著呼氣氣膠釋放到環境中。這些含有病毒的氣膠,如果在保有感染力的情況下被他人經由呼吸攝入呼吸道或肺部,即可能使病毒在新的宿主體內複製,並導致感染發病。

目前世界衛生組織WHO所建議的安全社交距離,是根據患者咳嗽或打噴嚏產生的飛沫估算而得。回溯其歷史淵源,這類飛沫的粒徑大小主要是根據在1930年代W. F. Wells等人的量測而得。然而在90年前的時空背景下,量測設備及技術不夠先進,靈敏度尚不足以測得1微米以下的氣膠微粒。隨著時代演進,量測微米與奈米尺度等微細顆粒的技術日臻進步成熟,最近20年間實驗所量測的呼氣氣膠,皆一致性地指出,其大小以1微米以下的微小氣膠占最大多數。當含有病毒的微細氣膠,一旦經由患者呼氣釋放到環境中後,不僅能夠在空氣中懸浮更長的時間,也因而更可能傳播到比WHO目前所建議的安全社交距離更遠的距離。

此次發表於Science的專文中即指出,對於一顆粒徑100微米的飛沫,從8英尺的高度降落至地面僅需4.6秒,但對於一顆粒徑僅1微米的氣膠,從同樣高度降到地面卻需要12.4小時之久。新近的研究已經發現含有SARS-CoV-2的氣膠可以在空氣中存活至少16小時。這些粒徑更小的病毒氣膠,一旦被吸入到人體內之後,也可能進入到人體肺部更深處導致感染。

許多的病毒性疾病,包括過去曾經爆發流行的嚴重急性呼吸道症候群(SARS)、中東呼吸道症候群(MERS)以及H1N1等流感病毒,皆已經由文獻證實能夠以氣膠形式在空氣中傳播。自新冠肺炎於2019年底爆發以來,迄今已有足夠多的證據,包括實驗、實地量測及採樣分析、流行病學統計、氣動力學模擬等研究結果,皆一致指出導致新冠肺炎COVID-19的SARS-CoV-2病毒確實可以透過氣膠形式在空氣中傳播。此次於Science刊登的專文中也提到,病毒氣膠的傳播,在不知染病的無症狀感染者,以及週遭他人(可能宿主)皆未配戴任何防護口罩或防護措施下,將導致最高傳染風險;特別是當其處於一區域性密閉或半密閉、且通風不佳的空間中,並有高濃度的懸浮病毒氣膠時。反之,在感染者與健康未感染者皆配戴口罩防護的情況下,則可將感染風險降到最低。

Kimberly A. Prather, Chia C. Wang, Robert T. Schooley, Reducing transmission of SARS-CoV-2, Science 368, 1422-1424 (2020). https://science.sciencemag.org/content/368/6498/1422/tab-pdf