近十多年来,一次次爆发的呼吸道传染病反复说明了研究人体呼出生物气溶胶的重要性,如 2003 年的非典疫情,2009 年的 H1N1 流感,2013 年的中东呼吸综合征 (MERS) 及 2019 年武汉新冠状病毒。随着城市化进程的加速,现代大城市拥挤状况的恶化,潜在生物恐怖威胁的增加,可能使得传染性疾病传播更加快速。患有传染病的病人呼出气流中包含大量携带病原体的飞沫和飞沫核等,病原体通过生物气溶胶传播给易感染人群是呼吸道传染病传播的重要方式。
众多疾病爆发案例表明呼吸道传染病大多是在室内环境中,尤其是医院环境。医院通过对感染病人进行治疗和隔离,对防止疾病传播起到重要作用,然而传染病爆发期间医院里患传染病病人数量会急剧增加,导致病房中病人之间、病人与医护人员之间交叉感染风险大大提高。呼吸道疾病爆发时期医护人员受感染的风险较高,世界卫生组织 (WHO) 数据统计显示全球超过 20% 的 SARS 感染者是医护人员。
新型冠状病毒的传播途径有什么?
2 月 5 日正式发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中,新冠病毒的传播途径为经呼吸道飞沫和接触传播是主要的传播途径。气溶胶和消化道等传播途径尚待明确。而此前,新冠病毒的传播途径公布有:呼吸道飞沫传播、气溶胶传播、接触传播。粪便已有病毒分离,是否通过粪口传播,或者通过含有病毒的飞沫形成气溶胶的方式再传播,需要流行病学调查和研究进一步证实。新版诊疗方案在传播途径上将原来的气溶胶传播变更为尚待明确。
现先来了解下飞沫传播和气溶胶传播的不同:
飞沫传播:通过大的飞沫 (直径大于 5μm) 传播,患病人员喷溅的大飞沫直接沉积在易感染人员的鼻腔或口腔黏膜上,病原体进入人体从而导致感染引发相应的疾病。
气溶胶传播:气溶胶是固态或液态微粒悬浮在气体介质中的分散体系,粒子直径在 0.001~100μm 之间(0.5-5μm 的粒子为主)。呼吸、咳嗽、说话、吐痰、呕吐、大小便(水冲洗)等,都可产生气溶胶。医学检验实验室等人员在接触患者的血液、尿液、粪便等样本时可产生气溶胶。
呼吸道传染病感染风险和气流组织、病人与易感染人群之间距离、通风量等因素相关。图 1 显示了患病人员呼出含微生物气溶胶的散布特点及其感染风险特性。
图 1 病人呼出微生物气溶胶、气溶胶内微生物存活率和感染风险示意图
病人呼出的飞沫携带大量病原体,致病微生物离开其宿主并雾化成生物气溶胶会受到各种环境因素的影响,随着时间的推移逐渐丧失活性。活性可以定义为微生物(病毒)繁殖的能力,即使病原体仍然活着,如果不能繁殖,它可能被认为是不具有危害性的,因为它已经失去了在确定的微环境中重新建立群体的能力。影响飞沫中病原体生存的因素包括飞沫中的介质、温度、相对湿度、氧敏感性以及紫外或电磁辐射。如果病原体在传播过程没有丧失活性且被易感染人员吸入一定剂量,那么就可能造成疾病感染。
对于呼吸道疾病的感染控制上,除了表面消毒降低接触传播概率外, 从通风模式上可以有:
(1) 切断短距离的飞沫传播和气溶胶传播风险:通过佩戴口罩减少飞沫和气溶胶传播风险;合理控制室内的气流组织、温度梯度及湿度,降低飞沫短距离喷射距离;也可以采用一些气流隔断手段,切断呼出射流 (图 2(b))。
(2) 利用气流方向,防止呼吸道传染病病房间之间的传播,例如:机械通风利用送风和回风风量差产生的负压、自然通风利用风压和热压控制气流方向,降低房间之间的传播风险。
(3) 提高有效通风量,降低长距离空气传播风险;增加有效的通风量,包括室外新风量和过滤处理后的风量。(4) 对气流组织优化,提高通风效率等。
图 2 切断短距离空气传播的一些方法. (a) 感染病人佩戴口罩; (b) 气流切断短距离传播
如何进行生物安全防护?
虽然气溶胶传播途径尚待明确,但医务人员仍应做好防护。对于检验科医务人员的防护仍应依据《2019 新型冠状病毒相关实验室检测的生物安全指南(试行第一版)》的要求在实施实验室病毒核酸检测和常规检验时开展行之有效的生物安全防护。
► 安全原则
未经培养的感染性材料,如果不能可靠灭活,进行病毒抗原检测、血清学检测、核酸检测(建议 56℃ 30 分钟灭活后检测)、生化分析等操作时,应在生物安全二级实验室开展,生物安全柜中进行,个人采用三级生物安全防护。
► 标本采集
(一) 一般患者,发热状态
采集者须二级生物安全防护。
(二) 疑似患者
采集者三级生物安全防护。在确诊前仅限于检测时不开盖检测项目包括血常规、CRP、新冠状病毒核酸检测。进行血常规、CRP 不开盖的检测时,实验室人员至少二级个人防护,进行核酸检测必须三级个人防护。标本按(三)进行处理。
(三) 确诊病例
与临床沟通并达成共识,只进行必要的检测项目;尽可能少开展手工项目的检测。
呼吸道飞沫、呼吸道气溶胶,对采集者有传播威胁。接触其皮肤、衣物和日常用品,有接触传播的风险。采集者须三级生物安全防护。实验室接收和处理标本应进行三级生物安全防护,手工检测的项目要在生物安全柜中进行。
► 标本检验-共同原则
如果操作过程不必打开试管塞(比如采血管的帽),则二级生物安全防护。
如果操作过程须打开试管塞,或可能产生气溶胶,或可能接触标本本身,则三级生物安全防护。
尽可能避免打开试管塞,打开则轻柔缓慢,和操作者面部保持距离。尽可能缩短打开的持续时间。尽可能避免产生气溶胶。如果可以,喷雾消毒。操作尽可能在生物安全柜内进行。如果是打开试管塞、或有可能产生气溶胶的操作,则必须在生物安全柜内进行。
打开试管塞后,盖子消毒、弃去。
国赛生物新冠检验解决方案
Aristo/Astep PLUS(+APP-1000) 全自动特定蛋白分析仪,原始采血管直接上机,自动摇匀,穿刺取样,批量进样,3 分钟内完成检测结果上报。不离心、不移液、不开盖,三「不」零接触,检验高防护。切断气溶胶传播途径,保障新冠常规 CRP 检测安全。
建生命防线,筑医护强盾,国赛心系新冠疫情,与你共同战「疫」
参考文献
钱华, 章重洋, 郑晓红. 呼吸道传染病气溶胶传染致病机理及预测方法. 科学通报, 2018, 63:931–939.
中华医学会检验分会.《2019 新型冠状病毒相关实验室检测的生物安全指南(试行第一版)》
新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版). 2020,2,4,
图片来自微博@扬精理@头条新闻
作者:小赛等
设计:辣辣
编辑:马儿
文章来源:微信公众号「 国赛生物」
* 本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(邮箱:biomart@dxy.cn),我们将立即进行删除处理;同时转载内容不代表本站立场。
为更好地保障疫情防治需要,丁香通诚邀您提供相关信息,不限于:可供应产品信息、捐赠意向、技术资料等内容,请通过邮件 biomart@dxy.cn 联系我们!
直击抗疫科研前线,丁香通与你同在!