一种评估室内环境中COVID-19传播风险的方法
麻省理工学院的两位教授提出了一种新方法，用于评估不同室内环境下暴露于Covid-19的风险。他们制定的指导方针根据人数、空间大小、活动类型、是否佩戴口罩以及通风和过滤速率，提出了暴露时间的限制。他们的模型为决策者、企业、学校和试图评估自身风险的个人提供了一个详细的、基于物理学的指导方针。
该指南本周发表在该杂志上PNAS，是由Martin . z。巴赞特是化学工程和应用数学教授，约翰W. M.布什是应用数学教授。他们强调，他们的模型的一个关键特征是，对一个人在特定环境下所花的时间设定一个具体的限制，而这在现有的公共卫生政策中受到的关注较少。
他们的分析是基于这样一个事实:在封闭的空间中，人们在说话、咳嗽、打喷嚏、唱歌或吃东西时释放出的微小的携带病原体的飞沫会在空气中长时间漂浮，并通过气流在整个空间中充分混合。他们说，现在有压倒性的证据表明，这种空气传播在Covid-19的传播中发挥了重要作用。布什说，这项研究的最初动机是去年年初，他们担心许多有关政策的决定主要是在“6英尺规则”的指导下做出的，这并不能充分解决室内空间的空气传播。
使用严格的定量方法基于最好的可用数据,该模型产生的估计,平均而言,需要一个人感染SARS-CoV-2病毒如果感染者进入空间,基于关键的变量集定义一个室内的情况。而不是一个简单的是或否的答案是否一个特定的环境或活动是安全的,它提供了一个指南,只是一个人多久可以安全地希望参与这个活动,无论是在商店里几分钟,一个小时在一个餐厅,一天或几个小时在办公室或教室,例如。
巴赞特说:“作为科学家，我们一直试图非常深思熟虑，只接受我们认为可靠的数据。”“我们真的努力坚持我们可以仔细证明的事情。我们认为我们的研究是迄今为止这类研究中最严谨的。”尽管每天都有新的数据出现，关于SARS-CoV-2病毒的传播仍存在许多不确定性，他说，“我们相信，我们在每个方面都做出了保守的选择。”
布什补充说:“这是一个快速变化的领域。我们提交了一篇论文，第二天就有十几篇相关论文出来了，所以我们赶紧把它们合并起来。这就像在射击一个移动的目标。”例如,尽管他们的模型最初是基于原始菌株的传播能力SARS-CoV-2从流行病学数据最好的早期传播事件,由于添加了一个传播性参数,可以调整占新兴变异的传播率就越高。这种调整是基于任何新菌株的传播率与原始菌株相比;例如，据估计英国菌株的传播能力比原菌株高60%，该参数将设置为1.6。
他们说，有一件事是明确的，即基于特定类型业务的距离或容量限制的简单规则，并不能全面反映特定环境下的风险。在某些情况下，风险可能比这些简单规则传达的要高;在其他国家可能更低。为了帮助人们，无论是政策制定者还是个人，做出更全面的评估，研究人员与应用程序开发者卡西姆·汗(Kasim Khan)合作，推出了一款开放获取的移动应用程序网站用户可以输入空间的特定细节situation-size,人数,类型的通风,类型的活动,戴着面具,和遗传性因素在该地区的毒株——接收估计需要多长时间,在这种情况下,如果一个受感染的人进入这个空间，一个新的人就会感染病毒。
计算是基于推断由各种mass-spreading事件,关于人的详细数据和他们的年龄范围内,封闭空间的大小,类型的活动(唱歌,吃饭,运动,等等),通风系统,面具戴上所花费的时间,以及由此导致的感染。例如，他们研究的事件包括华盛顿州的斯卡吉特谷合唱团(Skagit Valley Chorale)，那里86%的老年人在两个小时的合唱团练习中被感染
虽然他们的指导原则是基于给定空间内混合良好的空气，但如果一个人被直接置于一个喷嚏或一声喊叫所释放出的粒子集中喷射的环境中，风险会更高。但总的来说，室内空气混合良好的假设似乎与实际传播事件的数据是一致的，他们说。
布什说:“当你看这个限制累积暴露时间的指南时，它包含了你认为应该存在的所有参数——人数、在该空间停留的时间、空间的体积、空调率等等。”“所有这些东西都很直观，但很高兴看到它们出现在一个等式中。”
巴赞特说，虽然有关空气传播的关键重要性的数据现在已经变得清晰，但公共卫生组织最初更加重视洗手和清洁表面。他说，在流感大流行早期，人们对通风系统和口罩使用的重要性认识较少，而这可能极大地影响居住者的安全水平。
巴赞特说:“我希望利用这项工作建立专门针对Covid-19的空气传播科学，考虑所有因素、现有数据和不同活动的飞沫分布。”他希望这些信息将帮助人们为自己的生活做出明智的决定:“如果你理解科学，你可以在自己的家里、自己的企业和自己的学校里做不同的事情。”
布什举了一个例子:“我母亲已经90多岁了，住在一家养老院。我们的模型清楚地表明，戴上口罩打开窗口是有用的——这是你所能控制的。”当他得知母亲打算去该机构参加一个健身班时，他很担心，因为两个人之间的距离是6英尺(约1.6米)。他说，新研究表明，由于人数和活动水平，这实际上是一项高风险的活动。
巴赞特说，自从去年10月推出这款应用以来，他们已经拥有了大约50万名用户。他说，他们的反馈帮助研究人员进一步完善了模型。他补充说，这已经帮助影响了一些企业重新开业的决定。例如，华盛顿州一家因冠状病毒感染限制而关闭的室内网球设施的老板表示，他已获准在1月份重新开放，其他一些入住率较低的体育设施也获准开放，基于他提出的一个呼吁，很大程度上是基于这个指导方针和他参与巴赞特在线课程的信息Covid-19传播物理学。
巴赞特说，除了为特定空间推荐指导方针外，新工具还提供了一种方法来评估不同干预策略的相对优点。例如，他们发现，虽然改善通风系统使用口罩会有很大的不同，空气过滤系统对疾病传播的影响相对较小。他说，他们的研究可以为达到特定安全水平需要多少通风提供指导。
“巴赞特和布什提供了一个有价值的工具，可以用来估计(在其他方面)与他人共享太空的时间上限，”普林斯顿大学(Princeton University)机械和航空航天工程教授霍华德·斯通(Howard Stone)说。他与这项研究没有关系。虽然这样的分析只能提供一个粗略的估计，但他说，作者“将这种估计的数量级描述为帮助他人判断他们可能处于的情况以及如何将风险降至最低的一种手段。”这是非常有用的，因为不可能对每个可能的空间和参数集进行详细的计算。”
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