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新冠病毒的飞沫传播和气溶胶传播已为大家熟悉,但这些途径导致传播的发生机制,还有很多细节有待探究。《新英格兰医学杂志》以通讯文章最新发表了一项飞沫拍摄实验结果。来自宾夕法尼亚大学和美国国立卫生研究院的研究团队通过激光拍下了人在说话时的飞沫轨迹,发现说话可产生大量飞沫,且飞沫可在空气中停留数秒,而湿毛巾则能起到相当的遮挡。这一结果提示了戴口罩的作用。
截图来源:New England Journal of Medicine研究人员做了一个内部漆黑的纸箱(53×46×62cm),并让激光器输出厚1mm、高150mm的光片穿过纸箱。纸箱上方有高效空气过滤器,以消除灰尘的影响。实验过程中,一名志愿者在纸箱一端开口说话,说话过程中产生的飞沫在穿过光片时会有一次绿色闪烁。纸箱另一端用iPhone 11 Pro以每秒60帧的速度对准光片拍摄视频。这样就可以观察飞沫的多少和前进距离,闪烁的亮度则反映了飞沫的大小,及其在一帧(16.7毫秒)中出现的时间长度。
▲志愿者说“stay healthy”时产生大量飞沫(绿色闪烁)(素材来源:参考资料[1])研究人员观察到,当志愿者说话时,产生的飞沫在遇到光片前飞过了约5-7.5 cm。当志愿者说“stay healthy(保持健康)”时,产生了20-500μm大小不一的大量飞沫,当发出“th”这个音的时候,最多记录到347次绿色闪烁。重复3次的结果相似。值得注意的是,在说话间隔的安静时间内,仍记录到较低次数的绿色闪烁,这表明一些飞沫在纸箱内停留了数秒。
▲志愿者用湿毛巾挡住嘴,大声说同样的话,飞沫(绿色闪烁)明显减少了(素材来源:参考资料[1])而当志愿者用湿毛巾挡住嘴再说同样的话时,记录到的绿色闪烁数量平均为0.1次,甚至比未遮挡时说话间隙的闪烁还要少。这意味着,相当多飞沫被阻挡了。他们还观察到,音量越大,绿色闪烁次数越多,即飞沫越多。研究团队指出,患者说话产生的飞沫可能带有传染性病毒,大的飞沫会迅速掉落到地面,小的飞沫则会在空气中悬浮并失去水分,转变成飞沫核,从而扩大了传染性颗粒的污染范围。同期发表的另一篇通讯文章中,来自哈佛大学的Matthew Meselson博士进一步评论指出,日常呼吸和交谈还可能产生比这项实验中更小的气溶胶微粒。小飞沫通常会进入在上呼吸道,可能被鼻腔分泌物清除,或被黏膜纤毛活动排除或被吞咽;而气溶胶颗粒则可以渗透到肺部深处,可能进入肺泡。此外,NEJM稍早前发表的一项实验结果表明,新冠病毒能在气溶胶中存活3小时并仍有感染性。Matthew Meselson博士强调,基于实验结果和对潜在感染风险的上述考虑,附近可能有感染者时,仍建议戴口罩、勤通风。点击文末“阅读原文/Read more”可访问论文原文观看完整实验视频
参考资料(可上下滑动查看)
[1] Philip Anfinrud, et al., (2020). Visualizing Speech-Generated Oral Fluid Droplets with Laser Light Scattering. N Engl J Med, DOI: 10.1056/NEJMc2007800
[2] Matthew Meselson, et al., (2020). Droplets and Aerosols in the Transmission of SARS-CoV-2. N Engl J Med, DOI: 10.1056/NEJMc2009324
注:本文旨在介绍医药健康研究进展,不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导,请前往正规医院就诊。
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