Science Brief: SARS-CoV-2 och potentiell luftburen överföring

det huvudsakliga läget genom vilket människor smittas med SARS-CoV-2 (viruset som orsakar COVID-19) är genom exponering för andningsdroppar som bär infektiöst virus.

andningsdroppar produceras under utandning (t. ex. andning, tal, sång, hosta, nysning) och spänner över ett brett spektrum av storlekar som kan delas in i två grundläggande kategorier baserat på hur länge de kan förbli suspenderade i luften:

• större droppar av vilka några är synliga och som faller ut ur luften snabbt inom sekunder till minuter medan de är nära källan.
• mindre droppar och partiklar (bildas när små droppar torkar mycket snabbt i luftströmmen) som kan förbli suspenderade i många minuter till timmar och färdas långt från källan på luftströmmar.

när andningsdroppar andas ut och när de rör sig utåt från källan minskar deras koncentration genom nedfall från luften (största droppar först, mindre senare) i kombination med utspädning av de återstående mindre dropparna och partiklarna i den växande luftvolymen de möter.

respiratoriska virus överförs på flera sätt

infektioner med respiratoriska virus överförs huvudsakligen genom tre lägen: kontakt, droppe och luftburna.

• Kontaktöverföring är infektion som sprids genom direktkontakt med en smittsam person (t.ex. beröring under ett handslag) eller med en artikel eller yta som har blivit förorenad. Den senare kallas ibland ” fomite transmission.”
• Droppöverföring är infektion som sprids genom exponering för virusinnehållande andningsdroppar (dvs större och mindre droppar och partiklar) som utandas av en smittsam person. Överföring är mest sannolikt att inträffa när någon är nära den smittsamma personen, i allmänhet inom ca 6 fot.
• luftburen överföring är infektion som sprids genom exponering för de virusinnehållande andningsdroppar som består av mindre droppar och partiklar som kan förbli suspenderade i luften över långa avstånd (vanligtvis större än 6 fot) och tid (vanligtvis timmar).

Droppöverföring består av exponering för större droppar, mindre droppar och partiklar när en person är nära en infekterad person. Luftburen överföring består av exponering för mindre droppar och partiklar på större avstånd eller över längre tider.

dessa överföringssätt utesluter inte varandra. Till exempel,” nära kontakt ” avser överföring som kan ske genom antingen kontakt eller droppöverföring medan en person är inom cirka 6 fot av en infekterad person.

termen ”aerosol” har använts på olika sätt för att beskriva små partiklar som kan röra sig genom luften

Aerosol har använts både för att definiera andningsdroppar av en viss storlek (t.ex. mindre droppar och partiklar), samt för att beskriva insamlingen eller molnet av dessa andningsdroppar i luften. I vårdinställningen används aerosol med avseende på” aerosolgenererande procedurer ” (t.ex. intubation, bronkoskopi) som producerar små droppar och partiklar och kräver distinkta tekniska kontroller för att förhindra yrkesöverföring av infektiösa patogener som SARS-CoV-2. I samhällsmiljöer var aerosol termen som användes för att beskriva det avloppssystemgenererade molnet av små droppar och partiklar som tros ha spridit SARS (orsakat av viruset SARS-CoV-1) under 2003 Amoy Gardens utbrott i Hong Kong.

termen ”luftburen överföring” har en specialiserad betydelse i folkhälsopraxis

luftburen kan användas för att beskriva vilken partikel som helst (t.ex. droppe, damm, pollen) som kan resa genom luften. För andningsdroppar kan det inkludera droppar som ligger nära källan och de som har flyttat längre bort. De flesta infektionssjukdoms-och folkhälsoexperter reserverar emellertid termen luftburet specifikt för användning i samband med luftburet överföring för att beskriva infektioner som kan överföras genom exponering för infektiösa, patogeninnehållande, små droppar och partiklar suspenderade i luften över långa avstånd och som kvarstår i luften under långa tider.

luftburen överföring är inte lika effektiv för alla luftvägsmikrober

för vissa virus och bakterier är luftburen överföring ett mycket effektivt läge för att sprida infektion. Exempel inkluderar Mycobacterium tuberculosis (bakterien som orsakar tuberkulos), rubeola (viruset som orsakar mässling) och varicella-zoster (viruset som orsakar vattkoppor). Även om dessa infektioner kan överföras på nära håll, överförs de också effektivt och ofta över längre avstånd (dvs. mer än sex fot) eller över längre tider (dvs. till personer som passerar genom ett luftrum där den smittsamma personen var närvarande minuter till timmar tidigare). Det är särskilt viktigt att kontrollera patogener som lätt smittar genom luftburen överföring i hälso-och sjukvård och andra yrkesmiljöer där särskilda tekniska kontroller krävs för att förhindra spridning (t.ex. luftburna infektionsisoleringsrum med negativt tryck, andningsskydd med hög effektivitet).

epidemiologin för SARS-CoV-2 indikerar att de flesta infektioner sprids genom nära kontakt, inte luftburet överföring

sjukdomar som sprids effektivt genom luftburet överföring tenderar att ha höga attackhastigheter eftersom de snabbt kan nå och infektera många människor på kort tid. Vi vet att en betydande del av SARS-CoV-2-infektioner (uppskattade 40-45%) förekommer utan symtom och att infektion kan spridas av personer som inte visar några symtom. Således var SARS-CoV-2 sprids främst genom luftburen överföring som mässling, skulle experter förvänta sig att ha observerat betydligt snabbare global smittspridning i början av 2020 och högre procentandelar av tidigare infektion mätt med serosurveys. Tillgängliga data indikerar att SARS-CoV-2 har spridit sig mer som de flesta andra vanliga andningsvirus, främst genom överföring av andningsdroppar inom ett kort intervall (t.ex. mindre än sex fot). Det finns inga tecken på effektiv spridning (dvs., rutin, snabb spridning) till människor långt borta eller som går in i ett utrymme timmar efter att en smittsam person var där.

luftburen överföring av SARS-CoV-2 kan ske under speciella omständigheter

patogener som huvudsakligen överförs genom nära kontakt (dvs. kontaktöverföring och droppöverföring) kan ibland också spridas via luftburen överföring under speciella omständigheter. Det finns flera väldokumenterade exempel där SARS-CoV-2 verkar ha överförts över långa avstånd eller tider. Dessa överföringshändelser verkar ovanliga och har vanligtvis involverat närvaron av en smittsam person som producerar andningsdroppar under en längre tid (>30 minuter till flera timmar) i ett slutet utrymme. Tillräckligt med virus var närvarande i utrymmet för att orsaka infektioner hos personer som var mer än 6 meter bort eller som passerade genom det utrymmet strax efter att den smittsamma personen hade lämnat. Omständigheter under vilka luftburen överföring av SARS-CoV – 2 verkar ha inträffat inkluderar:

• slutna utrymmen där en smittsam person antingen exponerade mottagliga personer samtidigt eller för vilka mottagliga personer exponerades strax efter att den smittsamma personen hade lämnat utrymmet.
• långvarig exponering för andningspartiklar, ofta genererade med expiratorisk ansträngning (t.ex. rop, sång, träning) som ökade koncentrationen av suspenderade andningsdroppar i luftrummet.
• otillräcklig ventilation eller lufthantering som möjliggjorde uppbyggnad av suspenderade små andningsdroppar och partiklar.

förebyggande av COVID-19 genom luftburen överföring

befintliga insatser för att förhindra spridning av SARS-CoV-2 verkar tillräckliga för att hantera överföring både genom nära kontakt och under de speciella omständigheter som är gynnsamma för potentiell luftburen överföring. Bland dessa ingrepp, som inkluderar social distansering, användning av masker i samhället, handhygien och ytrengöring och desinfektion, ventilation och undvikande av trånga inomhusutrymmen är särskilt relevanta för slutna utrymmen, där omständigheterna kan öka koncentrationen av suspenderade små droppar och partiklar som bär infektiöst virus. Vid denna tidpunkt finns det ingen indikation på ett allmänt samhällsbehov att använda speciella tekniska kontroller, såsom de som krävs för att skydda mot luftburen överföring av infektioner, som mässling eller tuberkulos, i vårdinställningen.

SARS-CoV-2 är ett nytt virus, och vi lär oss fortfarande om hur det beter sig.

det finns flera kritiska frågor som måste besvaras för att förfina vägledning för förebyggande av COVID-19, inklusive

• hur effektiva är begränsningsinsatser för att förhindra SARS-CoV-2 spridning, särskilt ventilation och maskering?
• vilken andel av SARS-CoV-2-infektioner förvärvas genom luftburet överföring?
• vilka är de villkor som underlättar luftburen överföring?
• vad är den infektiösa dosen för SARS-CoV – 2 (Hur många virioner krävs för att infektion ska inträffa)?
• påverkar inokulumstorleken och inokuleringsvägen risken för infektion och sjukdomens svårighetsgrad?

Alsved M, Matamis A, Bohlin R, Richter M, Bengtsson P-E, Fraenkel C-J, P. Medstrand P, L Bisexuell J. (2020) utandade andningspartiklar under sång och prat, Aerosolvetenskap och teknik, 2020. doi: 10.1080 / 02786826.2020.1812502 extern ikon.

Bae S, Kim H, Jung TY, Lim JA, jo DH, Kang GS, Jeong SH, Choi DK, Kim HJ, Cheon YH, Chun MK, Kim M, Choi S, Chun C, Shin SH, Kim HK, parkera YJ, parkera O, Kwon HJ. Epidemiologiska egenskaper för COVID-19-utbrott på gym i Cheonan, Korea. J Koreanska Med Sci. 2020 Augusti 10; 35 (31):e288. doi: 10.3346/jkms.2020.35.e288. PMID: 32776726; PMCID: PMC7416003.

Brlek a, Vidovi Bisexuell, Vuzem s, Turk K, Simonovi Bisexuell Z. möjlig indirekt överföring av covid-19 vid en squashbana, Slovenien, Mars 2020: fallrapport. Epidemiol Infektera. 2020 Juni 19; 148: e120. doi: 10.1017 / S0950268820001326. PMID: 32600479; PMCID: PMC7327185.

Cai J, Sun W, Huang J, Gamber M, Wu J, He G. indirekt virusöverföring i kluster av COVID-19-Fall, Wenzhou, Kina, 2020. Emerg Infektera Dis. 2020 Juni; 26 (6):1343-1345. doi: 10.3201 / eid2606. 200412. Epub 2020 Juni 17. PMID: 32163030; PMCID: PMC7258486.

Hamner L, Dubbel P, Capron I, Ross A, Jordan a, Lee J, Lynn J, boll a, Narwal S, Russell S, Patrick D, Leibrand H. hög SARS-CoV-2 attackhastighet efter exponering vid en körövning – Skagit County, Washington, Mars 2020. MMWR Morb dödlig Wkly rep. 2020 maj 15;69(19):606-610. doi: 10.15585 / mmwr. mm6919e6. PMID: 32407303.

infektionsförebyggande och kontroll av epidemi – och Pandemibenägna akuta luftvägsinfektioner i vården. Geneve: Världshälsoorganisationen; 2014. PMID: 24983124.

Jang S, Han SH, Rhee JY. Kluster av Koronavirussjukdom i samband med Fitnessdansklasser, Sydkorea. Emerg Infektera Dis. 2020 Aug; 26 (8):1917-1920. doi: 10.3201 / eid2608. 200633. Epub 2020 Maj 15. PMID: 32412896; PMCID: PMC7392463.

Li Y, Leung GM, Tang JW, Yang X, Chao CY, Lin JZ, Lu JW, Nielsen PV, Niu J, Qian H, släde AC, su HJ, Sundell J, Wong TW, Yuen PL. Roll ventilation i luftburen överföring av smittämnen i den byggda miljön – en tvärvetenskaplig systematisk genomgång. Inomhusluft. 2007 februari;17 (1): 2-18. doi: 10.1111 / j. 1600-0668. 2006.00445.x. PMID: 17257148.

Li Y, Qian H, Hang J, Chen X, Hong L, Liang P, Li J, Shenglan X, Vi J, Liu L, Kang M. bevis för sannolik aerosolöverföring av SARS-CoV-2 i en dåligt ventilerad restaurang. medRxiv. doi.org/10.1101/2020.04.16.20067728. 2020.

LU J, Gu J, Li K, Xu C, Su W, Lai Z, Zhou D, Yu C, Xu B, Yang Z. COVID-19 utbrott i samband med luftkonditionering i restaurang, Guangzhou, Kina, 2020. Emerg Infektera Dis. 2020 Juli; 26 (7):1628-1631. doi: 10.3201 / eid2607. 200764. Epub 2020 April 2. PMID: 32240078; PMCID: PMC7323555.

Lu J, Yang Z. COVID-19-utbrott i samband med luftkonditionering i restaurang, Guangzhou, Kina, 2020. Emerg Infektera Dis. 2020 September 11; 26 (11). doi: 10.3201 / eid2611. 203774. Epub före utskrift. PMID: 32917292.

Morawska L, Milton DK. Det är dags att ta itu med luftburen överföring av COVID-19. Clin Infektera Dis. 2020 Juli 6: ciaa939. doi: 10.1093 / cid / ciaa939. Epub före utskrift. PMID: 32628269; PMCID: PMC7454469.

Oran DP, Topol EJ. Förekomst av asymptomatisk SARS-CoV-2-infektion : en berättande recension. Ann Intern Med. 2020 Sep 1; 173 (5):362-367. doi: 10.7326 / M20-3012. Epub 2020 Juni 3. PMID: 32491919; PMCID: PMC7281624.

Shen y, Li C, Dong H, Wang Z, Martinez L, Sun Z, Handel A, Chen Z, Chen E, Ebell MH, Wang F, Yi B, Wang H, Wang X, Wang a, Chen B, Qi Y, Liang l, Li Y, Ling F, Chen J, Xu G. Gemenskapens utbrott undersökning av SARS-CoV-2 överföring bland bussförare i östra Kina. JAMA praktikant med. 2020 Sep 1. doi: 10.1001/jamainternmed.2020.5225. Epub före utskrift. PMID: 32870239.

Tang s, Mao Y, Jones RM, Tan Q, Ji JS, Li n, Shen J, Lv Y, Pan L, Ding P, Wang X, Wang Y, MacIntyre CR, Shi X. Aerosolöverföring av SARS-CoV-2? Bevis, förebyggande och kontroll. Miljö Int. 2020 Augusti 7;144: 106039. doi: 10.1016/j.envint.2020.106039. Epub före utskrift. PMID: 32822927; PMCID: PMC7413047.

Världshälsoorganisationen. (‎2020)‎. Överföring av SARS-CoV-2: konsekvenser för förebyggande av infektioner: vetenskaplig brief, 9 juli 2020, Världshälsoorganisationen. https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/transmission-of-sars-cov-2-implications-for-infection-prevention-precautionsexternal ikon

Yu IT, Li Y, Wong TW, Tam W, Chan AT, Lee JH, Leung DY, Ho T. bevis på luftburet överföring av det svåra akuta respiratoriska syndromviruset. N Engl J Med. 2004 April 22;350 (17): 1731-9. doi: 10.1056/NEJMoa032867. PMID: 15102999.