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影音》氣膠傳播可能為COVID-19無症狀患者傳染途徑 中山大學跨國合作專文獲Science刊登

發佈日期: 2020-05-31

新冠肺炎無症狀患者可能透過氣膠傳播病毒!國立中山大學氣膠科學研究中心主任王家蓁,與美國加州大學聖地牙哥分校氣膠中心主任Kimberly A. Prather攜手合作,並聯合知名傳染病學專家Robert T. Schooley於國際權威期刊Science共同發表專文,指出導致肺炎COVID-19的新型冠狀病毒SARS-CoV-2,能夠以極細微的氣膠懸浮微粒或液滴形式於空氣中傳播。特別是無症狀患者在不知染病、且未配戴任何防護口罩或防護措施下,可能使氣膠傳播成為主要感染途徑。
 
新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致之肺炎COVID-19在全球持續延燒肆虐,迄今已有逾6百萬人確診感染,超過36萬人喪失寶貴生命,顯示人類針對此病毒所導致的致命性疾病,在疾病管制及預防的策略上,尚有盲點或未盡周全之處。目前廣為大眾認知、世界衛生組織承認的病毒傳播方式為接觸與飛沫傳染,並據此訂下勤洗手及保持社交距離的防疫準則。
 
王家蓁強調,過去世人認為,僅有當患者咳嗽或打噴嚏時,所產生的飛沫有導致傳染的風險。但其實人們平時講話、唱歌、咳嗽,甚至僅是單純地呼吸,就會釋放出許多大小在1微米以下的氣膠微小液滴。當COVID-19患者的呼吸道或肺部含有SARS-CoV-2時,這些病毒即可隨著呼氣氣膠釋放到環境中。這些含有病毒的氣膠,如果在保有感染力的情況下被他人經由呼吸攝入呼吸道或肺部,即可能使病毒在新的宿主體內複製,並導致感染發病。
 
王家蓁同時指出,目前世界衛生組織WHO所建議的安全社交距離,是根據患者咳嗽或打噴嚏產生的飛沫估算而得。回溯其歷史淵源,這類飛沫的粒徑大小主要是根據在1930年代W. F. Wells等人的量測而得。然而在90年前的時空背景下,量測設備及技術不夠先進,靈敏度尚不足以測得1微米以下的氣膠微粒。隨著時代演進,量測微米與奈米尺度等微細顆粒的技術日臻進步成熟,最近20年間實驗所量測的呼氣氣膠,皆一致性地指出,其大小以1微米以下的微小氣膠占最大多數。當含有病毒的微細氣膠,一旦經由患者呼氣釋放到環境中後,不僅能夠在空氣中懸浮更長的時間,也因而更可能傳播到比WHO目前所建議的安全社交距離更遠的距離。
 
3位氣膠和傳染病學專家在此次發表於Science的專文中即指出,對於一顆粒徑100微米的飛沫,從8英尺的高度降落至地面僅需4.6秒,但對於一顆粒徑僅1微米的氣膠,從同樣高度降到地面卻需要12.4小時之久。新近的研究已經發現含有SARS-CoV-2的氣膠可以在空氣中存活至少16小時。這些粒徑更小的病毒氣膠,一旦被吸入到人體內之後,也可能進入到人體肺部更深處導致感染。
 
王家蓁表示,許多的病毒性疾病,包括過去曾經爆發流行的嚴重急性呼吸道症候群(SARS)、中東呼吸道症候群(MERS)以及H1N1等流感病毒,皆已經由文獻證實能夠以氣膠形式在空氣中傳播。自新冠肺炎於2019年底爆發以來,迄今已有足夠多的證據,包括實驗、實地量測及採樣分析、流行病學統計、氣動力學模擬等研究結果,皆一致指出導致新冠肺炎COVID-19的SARS-CoV-2病毒確實可以透過氣膠形式在空氣中傳播。此次於Science刊登的專文中也提到,病毒氣膠的傳播,在不知染病的無症狀感染者,以及週遭他人(可能宿主)皆未配戴任何防護口罩或防護措施下,將導致最高傳染風險;特別是當其處於一區域性密閉或半密閉、且通風不佳的空間中,並有高濃度的懸浮病毒氣膠時。反之,在感染者與健康未感染者皆配戴口罩防護的情況下,則可將感染風險降到最低。另外文中亦提及在空氣污染較嚴重的地區,病毒亦可能”搭便車”附著於原已懸浮於空氣中的人為污染氣膠傳播,加速其散佈。
 
專文中也以相當篇幅討論了台灣的成功防疫措施,並與人口數接近的紐約州進行比較,指出台灣政府實施的一連串措施成功地避免了大規模的境內感染,包括汲取過去SARS經驗,在疫情爆發初期迅速成立中央疫情指揮中心掌控疫情、利用先進科技掌握患者及其接觸者的接觸史,以及施行口罩管制措施,以確保口罩來源的穩定及全民普及性。王家蓁說,台灣由於疫情管控得宜,且全民配合配戴口罩,疫情得以趨緩,基本上在國內SARS-CoV-2病毒透過氣膠方式傳播的可能性相當低,但還是不能掉以輕心。另一方面,歐美許多國家的口罩來源短缺,甚至許多公民對於戴口罩有抗拒心理,無形中大大提高了此病毒以氣膠傳播感染的風險。希望藉由專文,喚起全球各國及人民正視並防範病毒可能以氣膠方式傳播導致感染的致病途徑,並重新審視部分不合時宜的疾病管制措施,使疫情能夠得到更有效的控制以避免更多生命的損失。
 
專文請見 https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/27/science.abc6197.full
 
【附錄】
 
此篇論文受到全球各界廣泛重視,美國主流新聞媒體CNN及福斯新聞皆大篇幅報導。王家蓁主任亦收到包含位於美國紐約的哥倫比亞大學、美國奧勒岡州立大學及加拿大McGill 大學等多位學者之感謝致意,表示此文對於其在當地推廣宣導防疫有極大助益。
 
國立中山大學氣膠科學研究中心為亞洲唯一以氣膠為主題的特色研究中心,該中心由王家蓁主任(美國加州大學柏克萊分校化學博士)率領的研究團隊,近年來積極致力於PM2.5預防醫學與氣膠生醫研究,探討因PM2.5所誘發之病症如呼吸道及肺部疾病、心血管疾病和兒童大腦智力發展遲緩等成因與解方,為PM2.5預防醫學奠定重要基礎。生物氣膠,如病毒及細菌等生物源性的病原體以氣膠形式於空氣中之傳輸、致病機制及預防和醫療策略,亦為目前中山大學氣膠科學研究中心之研究重點方向之一,期能創新醫療、改善人類生活品質及增進福祉,善盡大學社會責任。
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