Pandeemia algusest peale on meile kinnitatud, et maskide kandmise reeglite järgimine kogukonnas lahendab meie probleemid ja peatab SARS-CoV-2 leviku. Ometi on reaalsed rakendusandmed järjepidevalt näidanud, et need ei ole isikukaitse leevendava meetmena piisavad, ja selle asemel, et antud juhuslikke juhiseid korrigeerida, öeldi meile, et mask raskem üha piiravamate, ehkki tegelikult mitte leevendavate aparaatidega.
Kuid miks Kas need ebaõnnestusid ja miks need jätkuvalt ebaõnnestuvad? Allpool süveneme sellesse, miks N95-maskid ei suuda SARS-CoV-2 levikut leevendada isegi hüpoteetiliselt ideaalse püüdmisvõime korral.
Alustuseks peaksime vaatlema viiruse edasikanduvust ja nakkusliku materjali eraldumist spektritena, mis põhinevad haiguse raskusastmel, konkreetse inimese immuunvastusel ja haiguse kulgumisel. On näidatud, et neil kõigil on oluline mõju SARS-CoV-2-ga nakatunud inimese viiruskoormusele. Arutame eralduvuse näitajaid võrreldes nakkavuse määraga ning minimaalse nakkusdoosi mõõtmise meetodeid.
Need on kõik olulised tegurid, mida patogeensete haiguste leevendamisel arvestada isegi eraldi, kuid koos näitavad nad meile täpselt, kas antud lähenemisviis annab nakkusohu kõrvaldamisel soovitud tulemuse. Hingamisteede kaudu eralduvate ainete väljundnäitajad näitavad, kui palju ainet inimene eraldab ja kas need on hingamisteede patogeeniga edasikanduvad, kuid väljundnäitajad varieeruvad haiguse raskemate staadiumite, taastumisperioodide ja konkreetse patogeeni suhtes PCR-negatiivse tulemuse vahel oluliselt.
Võrreldes väljundit osakeste ja naastu moodustavate ühikute (PFU) suhtega, saame teada, kui palju eraldunud osakestest on elujõulised virionid, mis on võimelised infektsiooni põhjustama. Igaüht neist nakkavatest ühikutest nimetatakse PFU-ks. PFU-de arv, mida potentsiaalne peremeesorganism peab saama, on antud minimaalse nakkava doosi (MID) väärtusena, mis on lävi, mille saavutamisel on oodata infektsiooni algust.
Osakeste ja PFU suhte arvude uurimisel ja MID-potentsiaali arvutamisel on lõppsaadus potentsiaalne inimeste arv, kes võivad teatud aja jooksul nakatuda.
Selle nakkavuse potentsiaali MID-künnise abil saame seejärel rakendada antud seadme hüpoteetilist täiuslikku püüdmisvõimet, et näha, kas parima stsenaariumi korral on seadme tõenäosus ohu leevendamiseks või MID-künnise saavutamise vältimiseks suurem.
Siin vaatleme SARS-CoV-2 väljundit, osakeste ja PFU suhet ning MID-d võrreldes N95 hüpoteetilise täiusliku püüdmisvõimega, et näidata, et isegi täiusliku püüdmiskiiruse korral (ja antud juhul aine puhul, mis on palju väiksem kui aparaat on heaks kiidetud või loodud püüdmiseks) on 5%, mida kunagi kinni ei püüta, siiski piisavalt suur potentsiaalne kokkupuude nakkusohtliku ainega, et põhjustada nakkust.
Osakeste vahemikud ja eralduva aine vastav käitumine
Pandeemia leevendamise meetmed oleksid pidanud algama minimaalse elujõulise osakeste suurusega, mis SARS-CoV-2 puhul jääb vahemikku 0.06–0.14 µm. Kuigi rahvatervise ametnikud seda sageli nõuavad, on N95 maskid hinnatud ja heaks kiidetud ainult suuremate kui 0.3 µm osakeste püüdmiseks. On näidatud, et üle 90% väljahingatavatest osakestest langeb all 0.3 µm. Selle suurusega aine püsib õhus pikka aega – tunde, isegi päevi, olenevalt õhuvahetuse kiirusest antud ruumis. On näidatud, et SARS-CoV-2 jääb aerosoolina elujõuliseks ka pärast tunde väljaspool peremeesorganismi ja pindadel päevadeks.
"SARS-CoV-2 täheldati, et viirus on elujõuline 3 tundiaerosoolides, kusjuures nakkusliku viiruse kontsentratsioon väheneb 10-lt3.5 to 102.7 TCID50 liitri õhu kohta."
Selles uuringus kasutati laboris loodud aerosoole, mis sisaldasid nakkavat SARS-CoV-2 viirust, ja jälgiti eraldunud aine elujõulisust erinevatel pindadel ja aerosoolidena aja jooksul.
Järgnevat arvesse võttes tekib ka küsimus, kas poorsed maskid ja respiraatorimembraanid mängisid rolli viirusliku materjali elujõulisuse pikendamisel:
"Ellujäämisajad õhus levivate viiruste pindade erinevad sõltuvalt olenemata sellest, kas pinnad on mittepoorsed (nt plastik, roostevaba teras, klaas) või poorsed (nt paberid ja riided). Mittepoorsed pinnad on haiguste leviku peamine soodustaja, kuna õhus levivate viiruste ellujäämisaeg neil on täheldatud olevat palju pikem kui poorsetel pindadel.
Maskid ja respiraatorid loetakse kindlasti poorseteks pindadeks. Paljud respiraatorid on samuti valmistatud sulatatud plastist. Kas viiruste elujõulisust maskimembraanidel on piisavalt põhjalikult uuritud?
Aerosoolide elujõulisuse määr on oluline, sest see näitab edasikandumise võimet suletud ruumides ilma nakkusohtliku isikuta. koos Kui antud ruumis viibiks ja kiirgaks nakkusohtlik isend, oleks väljund konstantne ning elujõuline viirusaine suurendaks patogeeni atmosfääri küllastumist iga hingetõmbe kohta.
Maskide ja respiraatorite puhul on tähelepanuta jäetud, kuid kriitiline probleem tihend – väikesed vahed muudavad need aparaadid kandja jaoks ebaefektiivseks. Harva, kui üldse, kannab keegi neid aparaate õigesti ja ettenähtud kandmistingimuste kohaselt, seega puutume kokku juba niigi mitteleevendavate aparaatidega, mida kantakse valesti.
Nende sobivuse ja lekke näitajate kohaselt võrdub 3.2% lekke protsent 100% ebaefektiivsusega.
Need kõik on tegurid, mida tuleb arvestada seadme suutmatuse põhjuse väljaselgitamisel antud ohu leevendamisel. Järgnevalt uurides heitkoguste väljundit, minimaalset nakkusdoosi, naastu moodustavaid ühikuid ja nende omavahelist seost, saame paremini aru, miks insenerimeetmed olid alati õige reageering, mitte hingamisteede kaitsevahendite massiline rakendamine.
Haigestunud patsientide hingamisteede emissioonid – PCR-positiivsed versus negatiivsed testitulemused:
Tervete ja SARS-CoV-2 PCR-positiivsete katsealuste aerosooli väljundi uuringus oli PCR-positiivsete katsealuste poolt eraldunud osakeste suurus alla 90 µm ning eraldunud aine loendamist tehti, võrreldes erineva haiguse raskusastmega isikuid PCR-negatiivsete isikutega.
"Keskmine väljahingatav SARS-CoV-2 PCR-positiivsetel patsientidel oli osakeste arv oluliselt kõrgem (1490.5/l [46.0–34,772.0 252.0/l]) võrreldes tervete kontrollisikutega (0.0/l [882.0–0.0001/l]; p < XNUMX.”
Kui kasutame hingamisteede emissiooni kiirust 4.3–29 liitrit minutis (EPA kokkupuutefaktorite käsiraamatust), siis kõrgeima väljundiga PCR-positiivse vahemiku puhul 34,772 29 osakest liitri kohta korrutatuna 1,008,388 liitriga minutis on koguni XNUMX XNUMX XNUMX osakest minutis.
Kuigi ma ei väida, et kõik need osakesed olid üksikud viirusosakesed või üldse elujõulised viirusosakesed, on PCR-positiivsete ja -negatiivsete indiviidide poolt emiteeritud aines siiski väga oluline erinevus (mediaanväärtused 1,490.5 vs 252). Osakeste PFU-deks teisendamise suhtarv tutvustatakse pärast PFU-de rolli arutamist.
Osakeste suurused ja emissioonikiirused:
Varem käsitleti uuringus SARS-CoV-2 positiivsete ja negatiivsete katsealuste emiteeritud osakeste suuruste vahemikke.
"Osakese kohta Suurusjaotuse põhjal analüüsiti saadaolevaid suuruskanaleid (kokku 14 suuruskanalit vahemikus 0.15 kuni 5.0 μm) kolmes suurusvöötmes: <0.3 μm, 0.3–0.5 μm ja >0.5–5.0 μm. Mõlemas rühmas leiti suurem osa aerosoolidest (>90% SARS-CoV-2 PCR-positiivses rühmas ja >78% -negatiivses rühmas) väikseimas vahemikus (<0.3 μm). Eriti COVID-positiivses rühmas domineeris aerosooli kogukontsentratsiooni suurenemine osakeste ≤0.3 μm suurenemisega.
64-st hospitaliseeritud patsiendist kümme inimest, kes olid kõige raskemate juhtumite hulgas, vastutasid umbes 64.8% väljahingatavast osakeste arvust, seega on antud juhul oluline uurida kõige vähem konservatiivne väljundvahemik ja nakkavuse potentsiaal väljundi ja minimaalse nakkava doosi arvutuste tegemisel. Täpsemalt märgiti artiklis:
"SARS-CoV-2 puhul PCR-positiivses rühmas oli 15.6%-l (n = 10/64) kõrge osakeste arv ja nad vastutasid 64.8% kõigist väljahingatavatest osakestest rühmas. Lisaks vastutas 15.6%, mis võrdub 3.5%-ga kõigist patsientidest (n = 10/288), 51.2% kõigist väljahingatavatest osakestest.
Kui võrdleme kõige raskema haigusega inimesi nakkavuse määraga, saame paremini aru nakkusohtlike isikute poolt eralduvate elujõuliste osakeste väljundist. Arvestades nii PCR-negatiivsete kui ka PCR-positiivsete testisikute poolt nii eraldunud aine kui ka virionide väikest väljundit, võib julgelt oletada, et see viitab asümptomaatilise ülekande väikesele tõenäosusele kui viiruse leviku peamisele tegurile.
RNA koopiate olemasolu versus elujõuliste virionide kontsentratsioon
Mitte kõik RNA koopiad või viirusosakesed ei ole võimelised moodustama PFU-sid, mis viivad viiruse replikatsioonini. Kuigi on esitatud andmeid selle kohta, kui palju nakkuslikke ühikuid tekib, on see mitte emissioonide väljundkiirus. Need on hinnangud viiruse kogutoodangu kohta infektsiooni ajal.
"Hinnangutega jagamine viiruse kliirensi kiiruse pöördväärtuse puhul saadakse hinnanguline kogutoodang 3 × 109 kuni 3 × 1012 virionid ehk 3 × 105 kuni 3 × 108 nakkusühikud iseloomuliku infektsiooni kogu kulgu jooksul.
Lihtsustatult öeldes on see kokku 3 miljardit kuni 3 triljonit viirusosakest ehk haiguse käigus tekkiv 300,000 300 kuni XNUMX miljonit nakkuslikku ühikut.
Virioni väljund
Virionide väljundi määramiseks on erinevaid meetodeid, mis kõrvuti vaadates pakuvad veidi erinevaid vahemikke. Mõned uuringud näitavad eraldunud virionide koguhulka, näiteks järgmised:
"Mõnedel patsientidel on viiruse tiitrid, mis ületavad Wölfeli jt keskmist tiitrit enam kui kahe suurusjärgu võrra, suurendades seeläbi virionide arvu eralduvates tilkades üle 100,000 XNUMX kõneminuti kohta.
Teised uuringud annavad osakeste koguarvu ja tuginevad elujõuliste virionide kogutoodangu ümberarvestusteguritele. Oluline on kindlaks teha, et viiruse osakeste kogutoodang ei võrdu elujõuliste virionide koguarvuga, st virionidega, mis on võimelised moodustama naastu moodustavaid ühikuid (PFU).
PFU-d – viirusosakeste mõistmine, mis on vajalikud üksikute naastu moodustavate ühikute (PFU) moodustamiseks:
Kuigi kõik emiteeritud viirus-RNA ja viirusosakesed ei ole võimelised viiruse paljunemiseks ja PFU-de loomiseks, on arusaadav, et iga PFU on loodud ühe elujõulise viirusosakese poolt. Järgnevad väljavõtted käsitlevad PFU-de mõju viirusnakkustele ja nende tekkele.
"Analüüs on kavandatud nii et iga naast tekib nakkuse tagajärjel ühe nakkusliku viirusosakese paljunemise teel. Sellisena peetakse PFU/ml nakkuslike ühikute arvu mõõduks milliliitri kohta (RÜ/ml), tingimusel, et naastude ja nakkuslike osakeste üks-ühele suhtes kasutatud alikvoodis ei saa olla kindel.
"Enamiku loomade viiruste puhul..., piisab ühest nakkusohtlikust osakesest nakkuse algatamiseks.
"Lineaarne olemus Annuse-vastuse kõvera väärtus näitab, et üks virion on võimeline infektsiooni algatama. Paljude viiruste kõrge osakeste ja pfu suhe näitab aga, et mitte kõik virionid ei ole edukad. Kõrge osakeste ja pfu suhte põhjustab mõnikord mittenakkuslike osakeste olemasolu, mille genoomid sisaldavad surmavaid mutatsioone või mis on kasvu või puhastamise käigus kahjustatud.
"Üldiselt eeldatakse, et et naast on ühe virioni poolt raku nakatumise tulemus. Sellisel juhul peaksid kõik naastus olevast viirusest toodetud viirused olema kloonid ehk teisisõnu, need peaksid olema geneetiliselt identsed.
Kokkuvõttes on üks elujõuline viirusosake ehk virion võimeline looma ühe PFU, milles see viirusosake paljuneb. Osa loodud ainest on ainult viiruslik RNA, mis ei ole võimeline iseseisvalt nakkust tekitama, ja osa loodud ainest on võimeline paljunema ja nakkust tekitama.
Suhe nende vahel Osakeste kogutoodangut ja PFU-de teket nimetatakse osakeste ja PFU suhteks. SARS-CoV-2 puhul on emiteeritud osakeste ja PFU-de suhe 1000:1,000,000 XNUMX XNUMX.
PFU ja minimaalse nakkava annuse uuringud
Meie hingamissagedus varieerub sõltuvalt vanusest ja aktiivsuse tasemest. Inimese keskmine hingamissagedus on 16–20 hingetõmmet minutis. Selle arutelu eesmärgil kasutatakse hingamissagedust 4.3–29 liitrit minutis (EPA kokkupuutefaktorite käsiraamatust). See viide annab vahemikuks kuni 53 liitrit minutis. Vaatleme virionide arvu minutis ja minimaalset nakkusdoosi PFU-de ja virionidena ülekande jaoks, kuna mõlemat on olemasolevates uuringutes uuritud.
Minimaalse nakkava doosi (MID) andmed kirjandusest:
Paljude MID-hinnangute koostamisel on kasutatud erinevate hingamisteede viiruste võrdlusuuringuid ja SARS-CoV-2 loomkatseid, kuid käesolev artikkel keskendub võimalikult palju ainult inimestega tehtud uuringutele.
"Kuigi MID SARS-CoV-2 levik inimestel vajab rohkem uurimistööd, eeldatavasti on see umbes 100 viirusosakest. Ainus inimestega tehtud uuring koroonaviiruse kohta on teatatud HCoV-229E kohta ja selle MID on 9 PFU. Lisaks, kui aerosoolülekanne on domineeriv viis, oleks MID madalam.
"Tegelikult, aerosoolil põhinevad infektsioonid vajavad väiksemaid annuseidnt ~100 korda vähem kui piisknakkuse teel levivate nakkuste puhul.”
"Minimaalne nakkav doos Hinnatud läbilõike- ja juhtumiuuringutes oli SARS-CoV-2, mis põhjustab COVID-19-d inimestel, madal; juhtumiuuringus, milles uuriti nakkavat doosi 273 proovis 15 SARS-CoV-2-positiivselt patsiendilt, oli COVID-1.26-RdRp/Hel testis in vitro tuvastatud minimaalne nakkav doos 19 PFU.1 Teises uuringus hinnati 248 COVID-19 inimeste oro-nasofarüngeaalset proovi ja nakkavaks doosiks teatati 364 PFU.
"Juhtumisarja uuringus milles hinnati 97 last vanuses 10 aastat ja nooremat, 78 last vanuses 11–17 aastat ja 130 täiskasvanut, oli 11–17-aastaste laste nakkav annus madalam kui kahel teisel rühmal (125 PFU). Lastel oli võrreldes täiskasvanutega madalam elusviiruse kasv, kõrgemad tsükli läved ja madalam viiruse kontsentratsioon, seega ei ole lapsed peamised nakkuskandjad. Alla 10-aastased lapsed olid tõenäolisemalt asümptomaatilised kui teised.
"Üks kõige rohkem Üks hästi arutatud uuring on Basu jt uuring, mille peamine eesmärk oli hinnata nakkust tekitavate piiskade suurust. Lisaks sellele leiule olid neil ka mõned punktid, mis olid seotud viiruskoormusega, mis võib nakkust põhjustada. Nad leidsid, et 2.5 tunni jooksul tihedalt asetseva inimese ninaneelus paiknevate virionide arv on ligikaudu (11/5) virioni minutis × 60 min × 2.5 h = 330.
Võrdlusuuringud, mis hõlmavad ka teisi koroonaviirusi, on näidanud, et hingamisteede viiruste puhul võivad PFU-d olla üsna madalad.
"Hinnanguline nakkavus SARS-CoV-1 oli võrreldav teiste koroonaviirustega, sh HCoV-229E-ga, mis põhjustab inimestel kerget külmetust. Eksperimentaalses uuringus teatati SARS-CoV-10 ID50 ja ID1 väärtusteks vastavalt 43 ja 280 PFU (400 TCID50).
"Inimese ID50 Hooajalise koroonaviiruse alatüübi 229E, mis põhjustab inimestel kerget külmetust, puhul teatati, et see on 13 TCIDXNUMX50. "
Esitatud SARS-CoV-2 uuringutes käsitletud ülekande näitajad olid 1.26, 100, 125, 330 ja 363 PFU, mis viitab taas laiale vastuvõtlikkuse spektrile.
Elujõuliste virionide väljund minimaalse nakkava doosi läviväärtuse suhtes
Kasutades neid olemasolevaid näitajaid, saame uurida väidet, et N95-maskid pakuvad olulist kaitset nakkuslike aerosoolide eest, vaadeldes väljundpanust, eralduva viirusaine nakkavuspotentsiaali ja PFU-vahemikke. Seejärel saame neid vahemikke võrrelda hüpoteetilise täiusliku N95-maskide püüdmisvõimega, mis püüab kinni 95% ainest, võrreldes ülejäänud 5% -ga, mis jäävad kinni püüdmata. Taas tuleb märkida, et N95-maskid ei ole loodud ega heaks kiidetud püüdma <0.3 µm ning me arutame patogeeni, mille minimaalne elujõuline osakeste suurus on 0.06–0.14 µm.
Hingamisteede emissioonid On näidatud, et nakkusohtlikult isendilt kiiratud virionide hulk ulatub ühe minuti jooksul üle 100,000 750,000 virioni, kuigi kõiki kiiratud virione ei saa pidada nakkavateks. Täiendavates uuringutes on väidetud, et väljundvõimsus on kuni XNUMX XNUMX virioni minutis (kuid selliseid väiteid toetavad andmed puuduvad). Samuti tuleb märkida, et me loomulikult ei hinga sisse kogu inimese väljahingatud materjali, kuid meie lähedus nakkusohtlikule isikule, tema eraldumise kiirus, ruumis viibimise kestus ja antud ruumi ventilatsioon on kõik tegurid, mis mõjutavad edasikandumise tõenäosust ja mida ei saa lineaarselt ega ennustatavalt väljendada.
Uuringus Nagu me eespool uurisime, oli kõrgeima väljundiga PCR-positiivne vahemik 34,772 64 osakest liitri kohta, kusjuures kõrgeima väljundvahemikuga osakesed moodustasid XNUMX% kogu eraldunud ainest.
Esiteks loome iga vahemiku tunniväljund ja seejärel rakendage osakeste ja PFU suhet iga vahemiku 1,000 kuni 1,000,000 XNUMX XNUMX jaoks.
Väljundvahemik A
Kui nakkusohtlik isend kiirgab suletud ruumis ühe tunni jooksul 100,000 6 virioni minutis, siis tema väljund on 100,000 miljonit virioni (60 8 × 48 minutit). 100,000-tunnine periood suletud ruumis võrdub 480 miljoni virioni kiiritamisega (1,000 1,000,000 × 6,000 minutit). Osakeste ja PFU suhtega 48,000 kuni 8 XNUMX XNUMX annab see meile tunnis XNUMX elujõulist virioni ja XNUMX tunnis XNUMX XNUMX.
Arutatud uuringutest saadud PFU arvud olid 1.26, 100, 125, 330 ja 363 PFU-d, mis on vajalik minimaalse nakkava doosi jaoks. Jagasin iga elujõuliste virionide koguse iga PFU arvuga, et saada iga potentsiaalne MID-läviväärtus.
Väljundvahemik B
PCR-positiivsete osakeste kogumise uuringus oli kõrgeim kogutud vahemik 34,772 64 osakest liitri kohta, kusjuures ~10% kõigist eraldunud ja loendatud osakestest pärines 2 allikast, keda SARS-CoV-34,772 nakkus kõige ebasoodsamalt mõjutas. Kui vaadata 29 1,008,388 osakest korrutatuna emissioonimahuga XNUMX liitrit minutis, on väljundvahemik koguni XNUMX XNUMX XNUMX osakest minutis.
EPA kokkupuute käsiraamat loetleb minutis kuni 53 liitrit minutis, seega 29 liitrit minutis ei ole suurim võimalik väljundvahemik. Kasutatakse väljundvahemikke 7 ja 29 liitrit minutis, kuna need on väljundvahemikud, mis jäävad istuva kuni mõõduka aktiivsuse taseme vahemikku.
29 liitri minutis korrutatuna 34,772 1,008,388 osakesega liitri kohta (60 60,503,280 1,008,388 osakest) 60-minutilise väljundperioodi jooksul on tulemuseks 484,026,240 8 1,008,388 (480 XNUMX XNUMX × XNUMX) osakest tunnis ja XNUMX XNUMX XNUMX osakest XNUMX-tunnise perioodi jooksul (XNUMX XNUMX XNUMX × XNUMX minutit).
COVIDi puhul on osakeste ja PFU suhe 1,000 kuni 1,000,000 60,503 484,026, mis annab meile 8 XNUMX elujõulist virioni tunnis ja XNUMX XNUMX elujõulist virioni XNUMX-tunnise perioodi jooksul.
Need arvutused annavad meile nakkusliku isiku väljundpotentsiaali mitte ainult eralduvate viirusosakeste arvu, vaid ka MID-künnise saavutamise potentsiaali, et nakatada antud arv inimesi, mille põhjal kasutatakse PFU-arvu.
Kuigi SARS-CoV-2 puhul on demonstreeritud PFU vahemik üsna lai, peaksime eeldama edasikandumise spektrit, mis põhineb individuaalsel tervislikul seisundil ja immuunvastusel. Kuigi 1.26 PFU tundub üsna madal, on SARS-CoV-1 puhul näidatud, et PFU on vaid 13 PFU, et täita nakkuse alguse MID-lävi.
Isegi kui kasutatakse madalamat heitkogust, 7 liitrit minutis, annab see kiiruseks 243,404 34,772 osakest minutis (7 14,694,240 x 234,404)), 60 116,833,920 243,404 osakest tunnis (480 8 x 1,000) ja 1,000,000 1 14,604 (116,833 8 x XNUMX) osakest XNUMX-tunnise perioodi jooksul. Rakendades osakeste ja PFU suhet XNUMX kuni XNUMX XNUMX XNUMX, on ühetunnise perioodi jooksul väljundiks XNUMX XNUMX elujõulist virioni ja XNUMX-tunnise perioodi jooksul XNUMX XNUMX elujõulist virioni.
Nende istuva kuni mõõduka intensiivsusega väljundvahemike korral ületatakse kõigi kehtestatud PFU näitajate puhul MID-lävi mitu korda.
Miks N95-d ebaõnnestusid/ebaõnnestuvad/ebaõnnestuvad
N95 reitinguga respiraatorid on konstrueeritud ja heaks kiidetud püüdma kinni 95% mitteõlipõhistest ainetest, mis on suuremad kui 0.3 µm. SARS-CoV-2 minimaalne elujõuline osakeste suurus on 0.06–0.14 µm, mis on isegi suurema ainega seondudes tunduvalt alla 0.3 µm läve, seega on tegemist hüpoteetilise täiusliku püüdmisvõimega osakeste vahemikus, mille püüdmiseks need seadmed ei ole loodud ega heaks kiidetud, ning ka nende rakendusandmed ei ole näidanud, et need toimiksid 95% või sellele lähedal.
Hüpoteetilise täiusliku püüdmisvõime harjutuse eesmärgil eeldame, et püüdmismäär on täiuslik 95%. Kui rakendame väljundvahemikes A ja B näidatud MID-väärtustest 5%, näitab see elujõuliste virionide nakkavust võrreldes 5%-ga, mida kunagi ei püütud (nt leket ei esine), kui saavutatakse hüpoteetiline 95% täiuslik püüdmismäär.
Väljundvahemik A
Väljundvahemik B
29 liitrit minutis
7 liitrit minutis
Kui eeldada hüpoteetilist täiuslikku püüdmisvõimet N95 osakeste suurusvahemike puhul, mille püüdmiseks need seadmed ei ole loodud ega heaks kiidetud, ja rakendada ülejäänud 5% protsenti, mida kunagi ei püüta, siis valdav enamus väljundvahemikest võrreldes PFU-ga, mis on vajalikud MID-läviväärtuse saavutamiseks, võimaldavad ikkagi kokkupuudet mitu korda üle MID-läviväärtuse paljude inimeste potentsiaalse nakatumise korral 1-tunnise ja 8-tunnise perioodi jooksul iga kindlaksmääratud väljundvahemiku puhul.
kokkuvõte
SARS-CoV-2 puhangu ajal hakkasime oma leevendusstandardite osas leebuma, kuna see patogeen ei ole enamiku inimeste jaoks surmav, ellujäämismäär on umbes 99.8%. See kergemeelsus ohupõhise reageerimise suhtes on uskumatult ohtlik, kui seda rakendada surmavamate patogeenide ja kokkupuuteelementide puhul.
Hüpoteetilise parima stsenaariumi uurimise abil saame paremini ennustada, kas antud meetmel on tuvastatud ohule leevendav mõju. N95 ja väljundi, osakeste ja PFU suhtarvude ning SARS-CoV-2 minimaalse inaktiveeritud kontsentratsiooni (MID) puhul näitab parim stsenaarium, kus hüpoteetiliselt püütakse ideaalselt kinni ainet, mille püüdmiseks need seadmed ei ole ei kavandatud ega heaks kiidetud, et need ikkagi ei leevenda seda ohtu, ning nende kasutamise soovitusi tuleks viivitamatult uuesti läbi vaadata.
Lisaressursid:
Arutelu proovide keskmise viiruskoormuse kohta: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2196-x.
Minimaalne nakkav doos
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7090536/ (MID-i kohta üldiselt, mitte SARS-CoV-2 spetsiifiliselt).
sõnastik
aerosool – õhus või gaasis hajutatud osakesed, mille suurus on alla 5 mikroni.
asümptomaatiline (levikuline) – teoreetiline kontseptsioon patogeeni teistele edasikandumisest ilma nimetatud patogeeni mingeid väljakujunenud sümptomeid ilmutamata.
atmosfääri küllastumine – elava aine hulk, mis jääb suletud ruumis õhus.
heitkogused – väljahingatav hingamisteede materjal.
laminaarse voolu režiim – vedelikuosakesed järgivad kihtides sujuvaid radasid.
minimaalne nakkav doos – Haiguse alguse ennetamiseks on vaja minimaalset ohtu.
N95 - õli mittepüüdev tahkete osakeste filtreeriv respiraator, mis suudab blokeerida kuni 95% üle 0.3 µm suurustest osakestest.
algus – haiguse algus, mis algab pärast minimaalse nakkusdoosi läve saavutamist.
väljund – edasikanduva isiku poolt antud keskkonda paisatavad heitkogused.
väljund konstantsena – Suletud ruumis viibiv inimene, kes eraldab atmosfääri nakkusohtlikke osakesi sisaldavaid hingamisteede aerosoole, küllastades atmosfääri iga hingetõmbega veelgi rohkem nakkusohtliku ainega.
osakeste ja PFU suhe – Patogeense väljundi arvutuste suhtarv, mis kaalub eralduvate osakeste koguarvu elujõuliste nakkusvõimeliste osakeste suhtes.
PCR-negatiivne – Antud katsealune ei saa PCR-meetodil antud patogeeni suhtes positiivset testitulemust. PCR tähistab polümeraasi ahelreaktsiooni tehnika kasutamist.
PCR-positiivne – Antud katsealune saab positiivse testi, kui teda testitakse antud patogeeni suhtes polümeraasi ahelreaktsiooni tehnikaga.
ideaalne püüdmisvõime – Ohtlike ainete püüdmine toote antud parima võimaliku hüpoteetilise efektiivsuse protsendiga.
Naastu moodustavad üksused (PFU-d) – PFU-de loomiseks on vaja, et üks virion nakataks peremeesrakku, kus algab viiruse replikatsioon. Haiguse alguseks on vaja teatud arvu PFU-de läve, mida nimetatakse minimaalseks nakatavaks annuseks.
RNA koopiad – geneetiline materjal, mis on vajalik valkude koopiate tegemiseks rakus. RNA koopiad ei ole samaväärsed elujõuliste ja paljunemisvõimeliste virionidega.
TCID50 – lühend sõnadest koekultuuri nakkav doos, mis on viiruse lahjendus, mis on vajalik 50% rakkude nakatamiseks kultuurianalüüsis.
viiruskoormus - viirusosakeste hulk antud aines, emissioonis või edasikanduva isiku kehas.
viiruse elujõulisus – virionid, mis on võimelised rakku nakatama ja moodustama naastu moodustavaid ühikuid (PFU-sid).
virion või elujõuline virion- täielikult nakkav viiruseosake.
Liituge vestlusega:
Avaldatud all Creative Commons Attribution 4.0 rahvusvaheline litsents
Kordustrükkide puhul palun muutke kanooniline link tagasi algsele. Brownstone'i instituut Artikkel ja autor.
