美国麻省理工学院的研究人员在JAMA在线发表论文“Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions Potential Implications for Reducing Transmission of COVID-19”。文章指出，减少感染者与易感者之间的接触，并降低传播速度的社会疏远策略在当前的大流行时期至关重要，但是，似乎令人惊讶的是，对于呼吸道传染病的传播途径的当前理解是基于1930年代开发的疾病传播模型。按照现代标准，这些模型似乎过于简化。依据这些较旧的模型实施公共卫生建议可能会限制所提议干预措施的有效性。
文章介绍了人们对于呼吸道传染病传播的了解，包括1897年提出的“小滴传播”到1930年代在结核病传播中定义的“大液滴与小液滴二分法”（或飞沫与气溶胶，以下简称二分法）。文章指出，二分法仍然是世界卫组织和疾病预防控制中心等其他机构采用的呼吸道疾病传播途径分类系统的核心。这些分类系统采用从5到10 μm的各种任意液滴直径截断值，将疾病传播归类为飞沫或气溶胶途径。文章表示，即使强制实施了最高遏制政策，COVID-19在国际上的迅速传播也表明，使用任意的液滴截断值可能无法准确反映呼吸道排放物实际发生的情况，可能导致某些限制呼吸道疾病传播的措施无效。
文章称最近的研究表明，呼气、打喷嚏和咳嗽不仅包括沿近程半弹道发射轨迹的粘液唾液滴，更重要的是，其主要是由多相湍流气体（一个气团）云团组成，该云团夹带着周围的空气，捕获并携带具有连续液滴尺寸的液滴。由于云层的向前动量，携带病原体的液滴被推进的距离远大于它们在没有湍流云层捕获并推进的情况下被孤立发射的距离。考虑到患者的生理和环境条件（如湿度和温度）的各种组合，气体云及其所载病原体的各种大小的液滴的有效载荷可以移动23到27英尺（7-8米）。文章指出，2020年一份中国的报告中证明[1]，在COVID-19患者病房的通风系统中可以发现SARS-CoV-2病毒颗粒，在这些系统中发现病毒颗粒更符合湍流气云假说，比二分法模型更能说明疾病的传播，因为它解释了活病毒颗粒如何从患者长距离传播。这些数据是否对COVID-19具有临床意义尚不清楚。
文章指出尽管尚无研究直接评估SARS-CoV-2病毒感染患者的飞沫和气云形成的生物物理特性，但呼出气云和呼吸道传播的几种特性可能适用于该病原体。如果这样，这种可能性可能会影响目前旨在尽量减少疾病传播风险的建议。在世界卫生组织针对COVID-19的最新建议中，建议医护人员和其他工作人员与出现咳嗽和打喷嚏等疾病症状的人保持3英尺（1.6米）的距离。美国疾病控制和预防中心建议6英尺（2米）的间隔，但是，这些距离没有考虑到可能存在一个高动量云，携带着飞沫远距离飞行。这可能会低估气云及其致病的有效载荷传播的距离、时间尺度和持续性，从而为医疗工作者产生了一个未被充分认识的潜在暴露范围。出于这些和其他原因，对于护理可能受到感染的患者的医护人员来说，佩戴适当的个人防护设备至关重要，即使他们离患者的距离超过6英尺。此外，湍流气云的动力学应对外科口罩和其他口罩的设计和推荐使用产生影响。文章支持，防护和防毒面具以及其他防护设备应该具有反复承受打喷嚏或咳嗽时可能喷出的高动量多相湍流气体云以及暴露其中的能力。当前使用的外科口罩和N95口罩没有测试这些潜在的呼吸排放特征。
文章建议有必要了解宿主之间呼吸道疾病传播的生物物理学，从而说明疾病的宿主内生理学、发病机理和流行病学传播。 COVID-19的快速传播突出了通过更好地描述传播途径、患者生理学在形成传播途径中的作用以及源头控制的最佳方法来更好地了解呼吸系统疾病传播动力学的必要性，以潜在地提高对一线工作人员的保护并防止疾病传播到人们中最脆弱的群体。
相关参考文献：
[1] Ong SWX, Tan YK, Chia PY, et al. Air, surface environmental, and personal protective equipment contamination by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from a symptomatic patient. JAMA. Published online March 4, 2020. doi:10.1001/jama.2020.3227
