使用名为Gesundheit-II的呼气采集设备开展的研究表明，细小的呼吸道气溶胶可能在新冠病毒SARS-CoV-2的传播中发挥重要作用。
SARS-CoV-2颗粒可通过说话和唱歌等活动形成气溶胶。
这意味着需要尽量减少接触细颗粒气溶胶，尤其是在室内，可通过增加空气通风和保持社交距离等方法实现。
研究人员计划采用同样的方法，查明新冠新变种的气溶胶病毒载量是否高于此前的毒株。
研究人员报告称，细小的呼吸道气溶胶可能在SARS-CoV-2传播中发挥重要作用。
他们的新发现表明，感染者在说话和唱歌时可能使SARS-CoV-2颗粒形成气溶胶。研究人员还发现，这两类活动产生的细气溶胶（小于5微米，即μm）所含的病毒颗粒多于粗气溶胶（大于5μm）。
该研究结果表明，需要减轻接触细颗粒气溶胶的程度，尤其是在空气传播SARS-CoV-2最可能发生的室内环境中。通过实施以下措施，可以减少接触细呼吸道气溶胶：普遍佩戴口罩、保持物理距离、增加室内通风、采用更高效的过滤措施，并适当应用空气净化技术。
“虽然此前的研究已确定类似活动所产生气溶胶的相对数量（或颗粒数量），但它们并未测量所产生的SARS-CoV-2病毒颗粒数量，”项目负责人、新加坡国立大学设计与环境学院建成环境系副教授谭国伟说。
“据我们所知，这是首项对呼吸、说话和唱歌所产生气溶胶中的SARS-CoV-2颗粒进行量化和比较的研究。因此，我们团队的工作为评估感染传播风险奠定了基础。”评估风险。”
在Gesundheit-II设备中唱歌。
该研究发表于期刊《临床传染病》（Clinical Infectious Diseases）。研究纳入了22名新冠病毒阳性患者，他们于2021年2月至4月期间入住国家传染病中心（NCID）。NCID为研究现场，负责挑选和招募患者，并进行全基因组测序，以确定其感染的病毒毒株。
参与者需在同一天完成三项独立的呼气活动。这些活动包括30分钟的呼吸、15分钟的说话（朗读儿童读物中的段落）以及15分钟的不同歌曲演唱，活动之间安排休息。
参与者使用一种专门设计的呼气采集设备（即Gesundheit-II）完成这三项活动。该设备由马里兰大学的发明者Donald Milton教授提供用于本研究。Milton教授是论文的合著者之一，也是本项目的合作者。在研究中，参与者需将头部放置于设备的锥形入口处。该锥形罩充当通风罩，持续从参与者头部周围抽取空气，从而使呼出的颗粒能够被收集到相连的采样器中。
气溶胶按两个粒径范围进行采集，分别为粗颗粒（大于5μm）和细颗粒（小于或等于5μm）。样本病毒载量采用一种称为逆转录定量聚合酶链式反应的方法进行量化。
“我们观察到，处于病程早期的新冠病毒患者，其呼吸道气溶胶中可能释放出可检出水平的SARS-CoV-2 RNA。然而，患者之间的病毒排放差异较大。令人意外的是，部分患者说话时释放的病毒多于唱歌时，”项目联合负责人、杜克-新加坡国立大学医学院的Kristen Coleman说。
“迄今为止，很难直接证明SARS-CoV-2是如何传播的，”国家传染病中心研究办公室负责人Mark Chen补充道。
“在一名驻院医生Sean Ong医生的协调努力下，并在护理团队和患者的支持下，我们得以研究说话和唱歌等关键高风险活动，同时确保相关患者和工作人员的安全。最终结果提供了直接测量数据，表明除呼吸飞沫外，呼出气体和发声活动中释放的病毒颗粒很可能是SARS-CoV-2传播的重要机制。”
细小呼吸道气溶胶与Delta变种
研究团队建议采取多层次的控制措施，以降低SARS-CoV-2空气传播的风险。
“虽然我们在细胞培养中培养具有传染性病毒的尝试未获成功，但我们的研究可为指导感染预防工作提供重要基线，”论文合著者、新加坡国立大学耶鲁林学院医学院的Paul Tambyah教授解释道。
“在涉及唱歌的场景中，歌唱者之间保持安全距离，以及阻挡并过滤从合唱团流向观众的气流（例如设置空气幕），是重要的考量因素。对于涉及说话的场景，确定气流模式，并通过座位和家具布局、保持距离以及改变空气流动（例如使用风扇，包括桌面风扇）来减少接触，是可行的降低SARS-CoV-2传播风险的做法，”谭国伟说。
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研究人员计划采用同样的方法，确定与新变种（尤其是Delta变种）相关的气溶胶病毒载量是否高于此前的毒株。
该研究还得到新加坡国立大学耶鲁林学院微生物与免疫学、耳鼻喉科和内科、Tan Tock Seng医院、新加坡国立大学卫生系统，以及新加坡科技研究局（A*STAR）分子与细胞生物学研究所的合作者支持。研究获得新加坡国家医学研究理事会和新加坡国立大学的资助。
