因新冠肺炎疫情大流行,全球幾乎陷入了停滯,各地的醫(yī)院也都面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。有研究報(bào)道,在醫(yī)療環(huán)境空氣、物體表面和地面都檢測(cè)到了新冠病毒污染;同時(shí)全球各地很多醫(yī)務(wù)人員也被新冠病毒感染,其中一些不幸喪生。過去10個(gè)多月中,人們雖然對(duì)于新冠肺炎疾病獲得了大量的有用信息,但對(duì)新冠疫情氣溶膠傳播途徑仍然存在爭(zhēng)議。此外,研究指出新冠患者初期通過呼吸排放大量的新冠病毒;而對(duì)于咽拭子新冠病毒轉(zhuǎn)陰的患者,是否通過呼吸對(duì)環(huán)境造成潛在污染,再次傳播疫情,是當(dāng)前面對(duì)新冠疫情的棘手問題之一。

醫(yī)院環(huán)境新冠患者呼出氣、空氣中新冠病毒監(jiān)測(cè)
北大環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院要茂盛教授與江蘇省疾病預(yù)防與控制中心主任朱寶立、副主任周連醫(yī)師團(tuán)隊(duì)在武漢四家醫(yī)院開展了對(duì)擬出院新冠患者呼出氣與環(huán)境空氣、物表等的新冠病毒監(jiān)測(cè)。團(tuán)隊(duì)共招募了近10名新冠患者(9名咽拭子連續(xù)轉(zhuǎn)陰,即將出院),4名非新冠呼吸系統(tǒng)感染人群,并收集了這些人群的呼出氣冷凝液。利用RT-PCR(核酸擴(kuò)增)發(fā)現(xiàn)這些擬出院新冠患者(咽拭子轉(zhuǎn)陰)中有兩名患者呼出氣中檢測(cè)到了新冠病毒的核酸,估算每小時(shí)排放高達(dá)7萬(wàn)多個(gè)。團(tuán)隊(duì)同時(shí)也采集了318份新冠患者所處環(huán)境相關(guān)的物表樣品,并對(duì)其進(jìn)行了新冠病毒檢測(cè),陽(yáng)性率為3.1%,其中包括醫(yī)護(hù)人員經(jīng)常接觸/使用的面罩和輪班樓層等醫(yī)療設(shè)備【每平方厘米大概含有3-8個(gè)病毒(數(shù)字PCR結(jié)果)】。此外,團(tuán)隊(duì)對(duì)醫(yī)療環(huán)境(醫(yī)院走廊、病房等)空氣進(jìn)行了采集,包括利用集成研發(fā)的機(jī)器人采樣器,在采集到的44份空氣樣本中,有三份空氣樣本經(jīng)數(shù)字PCR檢測(cè)呈陽(yáng)性,其濃度水平為9-219個(gè)病毒每立方米。

團(tuán)隊(duì)的機(jī)器人采樣器(ACW)在武漢一家醫(yī)院監(jiān)測(cè)新冠病毒
該團(tuán)隊(duì)在武漢四家醫(yī)院的不同場(chǎng)所檢測(cè)到物體表面拭子(N=318)的陽(yáng)性率很低(3.1%)。這一發(fā)現(xiàn)意味著直接的表面接觸,即使在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,例如所研究的環(huán)境中,也不是新冠疫情傳播的主要途徑。此項(xiàng)研究中,空氣和表面的低陽(yáng)性率可能是多種因素共同作用的結(jié)果。首先,新冠患者的病毒釋放動(dòng)力學(xué)不清楚,即何時(shí)、如何、在何處以及以多大的速率釋放新冠病毒在很大程度上仍然是未知的。例如,在此項(xiàng)研究中至少觀察到一名患者的病毒排放不是連續(xù)的;病毒排放可能強(qiáng)烈依賴于患者的活動(dòng),例如咳嗽、打噴嚏、說話或肺部自我清潔。然而,這些難以記錄的排毒活動(dòng)可能發(fā)生在樣本采集之前,從而造成了采集到的樣品中新冠病毒濃度較低。其次,醫(yī)院每天使用三次消毒劑,可能會(huì)使病毒及其RNA片段失活,造成檢測(cè)困難。此外,所有新冠患者在住院期間都必須戴口罩,從而減少了病毒釋放到空氣中或醫(yī)院環(huán)境中的表面。最后,通過開窗自然通風(fēng)(每個(gè)房間至少有一扇窗戶,室外風(fēng)速高達(dá)1.6–3.3 m/s)稀釋了所研究醫(yī)療環(huán)境空氣中的新冠病毒。在本次研究中,四家醫(yī)院的工作人員均未被報(bào)告被新冠病毒感染。盡管如此,結(jié)果揭示某些醫(yī)務(wù)人員經(jīng)常接觸的表面和醫(yī)院空氣應(yīng)定期消毒,以進(jìn)一步降低相關(guān)感染風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)醫(yī)院出院標(biāo)準(zhǔn)是預(yù)防新冠疫情再次流行的迫切需要,使用呼氣樣本作為補(bǔ)充樣本,可以進(jìn)一步保障出院人群的安全,最大限度地降低大流行的再次發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
研究成果近日以“Breath-, air- and surface-borne SARS-CoV-2 in hospitals”為題在線發(fā)表(InPress)在國(guó)際兩大氣溶膠期刊之一的Journal of Aerosol Science(創(chuàng)刊于1970年)。周連、要茂盛是論文的共同第一作者,共同通訊作者有要茂盛、張遠(yuǎn)航、劉文清、朱寶立。合作作者還包括其它省、地區(qū)疾病預(yù)防與控制中心人員、北京大學(xué)研究人員包括陳灝軒、李心月、張璐等以及加州理工、圣路易斯華盛頓大學(xué)、辛辛那提大學(xué)、昆士蘭理工大學(xué)的科研人員。該工作得到北京大學(xué)張遠(yuǎn)航院士與中國(guó)科學(xué)院劉文清院士承擔(dān)的中國(guó)工程院項(xiàng)目“新型冠狀病毒傳播與環(huán)境的關(guān)系及風(fēng)險(xiǎn)防控”(2020-ZD-15)的支持。此外,該研究也得到了國(guó)家自然科學(xué)基金新冠專項(xiàng)項(xiàng)目(基金號(hào)22040101)以及國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)家杰出青年科學(xué)基金(基金號(hào)21725701)的資助。