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在中国国家卫健委近日发布的《新型冠状病毒感染肺炎诊疗方案(试行第五版)》中，增加了对该病毒传播途径的描述“气溶胶和消化道为主要传播途径”、“传播途径有待明确”。

2月9日，在国务院联防联控机制举行的新闻发布会上，中国疾病预防控制中心研究员冯回答了网友关心的气溶胶是否扩散到的问题。

据赵露介绍，目前新型冠状病毒的主要传播途径是近距离呼吸道飞沫传播和间接接触传播。气溶胶传播和粪口传播途径需要进一步明确。流行病学调查显示，大部分病例可追溯到与确诊病例的密切接触史，符合当前飞沫传播和接触传播的一些特征。

陆锋说，到底什么是气溶胶传播？气溶胶传输是指雾滴悬浮在空气体中的过程。因为失去水分，剩下的蛋白质和病原体形成细胞核，形成液滴核。这种液滴核可以飘到更远的地方，造成远距离传播。这是气溶胶传播。通常，气溶胶传播可能发生在特定的环境中。例如，在一些临床气体插管中，没有证据表明新冠肺炎是通过气溶胶传播的。

要了解“气溶胶”的传播，首先要了解什么是“气溶胶”？之前，人类发现过哪些可能通过气溶胶传播的疾病？

2019年1月31日，英国莱斯特大学感染、免疫和炎症系教授Julian W. Tang在权威学术期刊BMC Infectious Diseases上发表了一篇关于气溶胶的综合文章。Julian W. Tang还积极与世界许多地方的工程专家合作，研究与空空气传播感染控制相关的气溶胶传输和气流动力学。现在他还是《PLOS一号》的学术编辑和《感染、遗传和进化》特刊的客座编辑。

这篇题为“对传染性病原体气溶胶传播的认识:评论”的文章详细阐述了气溶胶传播。以下是本报(www.thepaper.cn)记者对论文全文的翻译:

摘要

尽管大多数呼吸道传染源都有可能发生短距离飞沫传播，但确定同一传染源是否也通过空空气传播对所需感染控制干预的类型(和成本)有着巨大的潜在影响。

气溶胶的概念和定义经常被讨论，它经常与液滴传播相混淆。有些作者用“气溶胶”来表示“液滴传播”或“气溶胶传播”。大多数作者还认为空空气传播与气溶胶传播同义。

然而，在讨论可通过空气体(气溶胶)途径传播的个别病原体的具体感染控制干预措施时，这些术语经常被混淆，如结核病、麻疹和水痘。

因此，当我们需要知道一项具体的干预措施，比如要使用的个人防护装备(PPE)的类型，是否可以被视为足以预防感染(比如是否应该佩戴N95而不是外科口罩)时，澄清这样的术语是非常重要的。

在这种情况下，本综述认为“气溶胶传播”是一些传染病的常用术语，已公认由空气体传播。本文还讨论了其他病原体，如流感病毒，其空气体传播潜力更多地取决于不同的宿主、病毒和环境因素，其气溶胶传播潜力可能被低估。

背景

如果从分类上来说，一个传染源可以通过空气体传播，那么“可以通过气溶胶传播”的判断对于医护人员接触确诊患者以及使用什么样的个人防护用品具有重要意义。

用于防止空空气传播(如气溶胶传播)的传染源通常比用于防止仅通过飞沫或接触传播的传染源的个人防护装备更昂贵。究其原因，与气溶胶的特性有关:一是跟随气流方向，要求个人防护装备在气道周围密闭严密；第二，对于生物气溶胶来说，它们的体积非常小，需要人们的防护装备来增强过滤能力。

基于最近的几篇临床文章、指南和流行病学数据，强调了MERS-CoV和埃博拉病毒可能的气溶胶传播途径。对后者的一些研究回应试图将这些理论风险置于更实际的角度，这很好地说明了对这些病原体爆发或再次爆发进行分类是多么令人困惑。很难将它们分为液滴(短程)传播或空空气传播(短程和可能的长程)传播。

但是，这个解释不是非黑即白，而是相对的。因为两者都有可能通过气溶胶发生密切的人际传播(距离感染者1米以内)。

定义

严格来说，“气溶胶”是指悬浮在气体中的粒子，比如空气体中的小液滴。多年来，许多已发表的相关研究根据颗粒的直径对其进行了分类。

例如，人们普遍认为:

第一，沿气流流线运动的气动直径空小于5–10 μm的小颗粒具有潜在的短距离和长距离传播能力；& lt5微米的粒子可以容易地穿透气道并到达肺泡腔，

二、直径>:20μm的液滴，它们在重力的影响下更容易沉降。因为液滴太大，不能沿着吸入气流流线运动。对于这种粒径，戴上普通的外科口罩就能起到有效的防护作用。由于直径较大，这种大液滴不会通过口罩两侧(没有与皮肤紧密接触的地方)被吸入呼吸道。

三种是直径为10-20μm m的“中间粒子”，在一定程度上具有小粒子和大液滴的一些特征，但沉降速度比小于10μm的粒子快，可能的病原体剂量比大于20μm的大液滴小。

“气溶胶”还包括“滴核”，即空气动力学直径为10μm或更小的小颗粒空，通常在呼出的呼吸飞沫快速干燥过程中产生。

然而，在某些情况下，例如空周围的强气流，较大的液滴会表现得像气溶胶，并可能通过这种途径传播感染。

由此我们可以推断，当颗粒物直径大于10微米时，在下呼吸道(LRT)和声门以下的穿透力迅速降低，该区域感染的可能性也迅速降低。

同样，直径大于20微米的颗粒不太可能引起感染，因为这种大颗粒可能粘附在呼吸道的上皮粘膜表面，或者在进入下呼吸道之前被纤毛缠绕。

美国传染病学会(IDSA)提出了一个通用的定义方案，将直径小于或等于10μm的颗粒物定义为“可吸入颗粒物”；直径在10 μm-100 μm之间的称为“可吸入颗粒物”，几乎全部沉积在上呼吸道。

一些作者提出了“细气溶胶”，它由直径为5μm或更小的颗粒组成，但这有时受到测量仪器的限制。一些作者将通过大水滴或气溶胶大小的颗粒的传播称为“空空气传播”，或使用“气溶胶传播”来描述通过吸入任何大小的颗粒而导致疾病的病原体。

但是，我们认为区分直径小于10微米的颗粒和其他更大的颗粒是很重要的，因为它们在质量上的显著差异意味着不同的悬浮时间、浸润气道面积和对个人防护设备的要求。

在本文中，我们用“空空气传播”来指代最常见的定义，即病原体通过直径小于10微米的气溶胶粒子传播。

如果受感染的患者由于呼吸、咳嗽或打喷嚏而产生不同大小的传染性飞沫，则个人有可能在短距离内传播飞沫或空气体中的小飞沫。传播方式取决于与患者源头的距离。

在这些表面上，病原体通过手触摸传播，然后将自身接种到眼、鼻、口等粘膜中，引起感染，这取决于单个病原体在这些表面上的存活特性和暴露组织对病原体感染的易感性(与可用的相容细胞受体有关)。

例如，当生物体的感染剂量(引起疾病所需的传染源数量)较低时，以及在通风不良的拥挤条件下(医院候诊室、报告厅、公共交通工具等。)，即使空气传播能力存疑的病原体空在这样的环境下产生大量充满病原体的液滴，仍然有可能发生爆炸。

例如，在没有任何通风设备的情况下降落的飞机上，也可以观察到几例由流感引起的继发性病例。

在过去的几年中，一些研究通过更机械化的方法(例如，从更基本的没有任何生物相互作用的物理和动力学行为来研究颗粒和液滴从小到大的大小)对空气体可能传播的病原体进行了分类。然而，任何特定病原体在空中传播的可能性可能都必须结合流行病学和环境数据来考虑，以说服人们，更重要的是，潜在暴露场景的数量实际上是无限的。

空气流动的重要性

值得注意的是，“气溶胶”本质上是一个相对而非绝对的概念。

如果环境气流能使悬浮液滴停留更长时间，较大的液滴也能在空气体中停留更长时间，从而在相当远的距离上造成感染。

比如在一些强交叉气流或者自然通风的环境下，通风产生的气流可以有效传播悬浮的病原体，从而在距离传染源相当远的地方造成感染。

工程计算中用来估算液滴在重力作用下悬浮时间的一个标准规则(斯托克斯定律)是在多种假设下得到的，包括环境空气体静止(不流动)。

因此，当环境中有大量的横向气流时，液滴的实际停留时间会大大增加。这在医疗环境中很常见，比如开门，床和设备的移动，人来回走动产生的气流。

相反，即使液滴核很小，如果遇到明显的下沉气流，悬浮时间也可以大大缩短(比如从天花板送风口下经过)。

此外，不同大小的颗粒对气道的渗透程度也取决于流速。

在使用大功率电动工具的牙科和整形外科领域，即使是血源性病毒(如人类免疫缺陷病毒——HIV、乙肝和乙肝病毒)也可以通过空气体传播，因为这些工具使带有病毒的血液高速飞溅到空气体中。然而，它们能否通过这一途径有效传播，仍有待商榷。

这说明了另一点，即某些病原体虽然在某些特定情况下可以进行空空气传播，但并不一定通过这种途径传播感染和致病。

摘要

随着时间的推移，会有足够数量的研究证明主要传播途径为空的病原体的真实性。

但如果多项研究(如流感病毒)存在持续矛盾的发现，各种传播途径(直接/间接接触、短距离飞沫、长距离甚至短距离气溶胶飞沫核)都可能成为不同环境下的主要传播途径，这就使得特定病原体的空空气传播途径比常规更具机会性。有几个例子可以更清楚地说明这一点。

以下总结的所选病原体和支持文献仅用于说明，证明具体研究如何影响我们认为这类传染源是潜在空空气传播和“气溶胶传播”的方式。并不是要做一个系统的回顾，而是要说明我们对每一种病原体的进一步研究可能会改变我们的思维方式，不同病原体的“气溶胶传播”并不总是遵循一个一致的方法。

结果和讨论

水痘

水痘是由水痘样疱疹病毒(VZV)引起的，它是由脂质包裹的双链。

DNA，疱疹病毒科的一员。

对于水痘，主要来自流行病学和临床的证据似乎足以证明水痘带状疱疹病毒(VZV)可以空通过空气传播。

对水痘带状疱疹病毒(VZV)的研究表明，该病毒可明显地在隔离室和其他由走廊连接的病房区之间，或在家庭内部远距离传播，可达数十米，从而引起二次感染。

此外，VZV可能会从隔离室泄漏出来，医护人员最有可能通过环境气流的传播直接吸入而被感染。

麻疹

麻疹(也称为风疹)是由麻疹病毒引起的发热性皮疹疾病。麻疹病毒是包裹在脂质中的单链负RNA病毒，属于副粘病毒科。

关于麻疹的几项研究侧重于几次麻疹爆发的主要传播途径。他们研究了空气流动力学的更为力学的解释(即基于空空气中粒子的基本物理和行为)，包括Riley和他的同事对“量子”感染概念的使用。

随后，门诊又发生了两起麻疹疫情，回顾性空气动力学分析为麻疹在空气体中的传播性提供了更多证据。

肺结核

结核病是一种局部或全身性疾病，但最常见的呼吸道细菌疾病是由结核分枝杆菌复合体引起的。

对于结核病(TB)，一系列的豚鼠实验已经提供了明确和充分的实验证据，证明它是由空气传播的，最近在略有不同的临床背景下重复了这一结论。

其他大量报道也证实了肺结核可以通过空空气传播，针对空空气传播途径的干预措施被证明可以有效减少肺结核的传播。

天花

天花是由复杂双链DNA正痘病毒(痘病毒科)引起的发热、水疱疹和弥漫性疾病，目前已被消灭。临床上，天花可以以两种形式出现，即大天花或小天花。

对于天花，米尔顿最近对文献的全面回顾性分析表明空中的传播途径在感染中起着重要作用。

在分析各种空气体采样和动物传播研究的基础上，Miltion还强调了临床流行病学研究，其中所有观察到的天花病例都不能仅通过非空气体传播途径实现。

在一次有据可查的医院爆发中，总共涉及17例天花，这只能通过假设病毒从指数病例(指首次记录的病毒感染病例)的气溶胶在几层楼之间传播来解释。

回溯性烟雾追踪实验证明空空气传播的天花病毒很容易通过敞开的窗户和连接走廊、楼梯间传播给不同楼层的患者。

新兴冠状病毒:严重急性呼吸综合征(SARS)、中东呼吸综合征(MERS)

冠状病毒是一种脂包被的单链阳性RNA病毒，属于冠状病毒属，包括几种相对较轻的常见季节性感冒病毒(229E、OC43、NL63、HKU-1)。

它们还包括两种新的、毒性更强的冠状病毒:严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)，2003年出现在人类身上；以及2012年开始感染人类的中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。

对于SARS-CoV，几项详细的流行病学研究，包括回顾性气流追踪研究，都符合其空空气传播途径的假设。空气体采样研究也证明空气体中存在SARS-CoV核酸(RNA)，虽然在病毒培养中被证明是无活性的。

尽管有几项研究从临床和流行病学角度对SARS和MERS进行了比较，但它们的主要传播方式尚未得到详细讨论。

在潜在的感染途径中，其他几项研究确实提到了空空气传播的可能性，但主要涉及超级传播事件或“雾化程序”(如支气管肺泡灌洗)和/或预防感染的控制措施。

但从各种已发表的研究来看，对于MERS和SARS，虽然不同情况下病毒传播可能不同(如宿主和环境因素不同)，但有证据表明部分传播是通过空空气传播发生的。无症状病例对病毒空传播的贡献也不确定。

对于SARS和MERS，当上呼吸道(URT)样本中未检测到病毒时，下呼吸道(LRT)样本通常会提供最佳诊断结果。此外，有感染症状的患者往往会出现严重的下呼吸道感染，而不是上呼吸道疾病。

这两个方面都表明，这种空空气传播的病原体必须直接渗入LRT，以便在致病之前优先在下呼吸道复制。

特别是对于MERS-CoV，最近的一项研究表明，人URT细胞中没有二肽基肽酶4(DPP4)的表达，但DPP4是MERS病毒确定使用的受体，寻找替代受体的结果为阴性。

因此，人类URT似乎很少或没有MERS-CoV复制，这表明成功感染只能通过直接吸入适当大小的“成核液滴”颗粒进入LRT来实现。

这使得任何导致MERS疾病的MERS-CoV传播都取决于含有病毒的小水滴的存在，这些小水滴应该小到足以被吸入LRT，病毒可以在那里复制。

流感

流感是一种季节性的，通常是由几种流感病毒引起的高烧呼吸道疾病。它们属于正粘病毒科，是包裹在脂质中的单链负链节段RNA病毒。目前，流感是唯一一种拥有许可抗病毒药物和疫苗的常见季节性呼吸道病毒。

对于人类流感病毒来说，最有争议的可能是空空气传播和大飞沫传播的问题。在人类志愿者的疫苗接种实验中，雾化流感病毒的传染性远低于滴鼻。一种可能的解释是，两种传播途径都有可能，在不同的情况下，每种途径的重要性会有所不同。

例如，更严格的环境控制可以通过以下方式减少或防止空气体传播:

1)在单人床负压隔离室隔离传染病患者；

2)控制环境的相对湿度，以减少流感病毒在空气体中的存活；

3)使用个人防护装备(戴口罩)减少咳嗽、打喷嚏或呼吸产生的气溶胶暴露:让患者戴口罩减少传播源，和/或让医护人员使用个人防护装备减少受者暴露。

4)小心控制任何呼吸辅助设备(高流量氧气面罩、雾化器)的使用和暴露:只允许在指定的住宿区或房间使用。

氧气面罩和雾化器侧面的通气孔排出的气流中会含有患者呼出的空气体(可能携带空空气传播的病原体)和新进入的大流量氧气或空气体携带药物的混合物。这些排出的气流可能成为空空气传播病原体的潜在来源。

大量研究表明，自然感染流感的人类受试者呼出的空气中会释放出流感RNA，在环境空空气中可以检测到流感RNA。

最近的一些研究表明，通过PCR(聚合酶链反应)检测，流感RNA水平高的空气体样本中不存在或存活的病毒数量大大减少。这个研究结果很难解释，因为培养方法本身不如PCR等分子检测方法灵敏，而空气体采样本身的实际操作也会因为剪切力对病毒体的损伤而导致采集的样本传染性下降。这可能会导致我们低估这些环境气溶胶中活病毒的数量。

另一个需要考虑的变量是，一些动物研究报告表明，不同流感病毒株的气溶胶传播能力可能有很大差异。

在一些讨论流感病毒主要传播途径的早期文章中，对同一问题得出了不同的结论。

用来支持他观点的大部分证据更多的是基于临床和流行病学研究，包括一些动物和人类志愿者研究，而不是物理和机制研究。但是，这种在不同情况下扩散的混合情况可能是最真实的。

值得注意的是，目前几种被认为是通过空空气传播的传染病，如麻疹、水痘或结核病，都以其经典形式存在，这是一种明白无误的病理临床表现。相反，流感病毒感染的临床表现与其他呼吸道病毒重叠，并有混合爆发的记录。

所以这个领域一个常见的误区就是把“呼吸道病毒”作为一个整体来研究。

然而，由于这些病毒属于不同的属和科，具有不同的化学和物理特征，并具有不同的病毒特征，因此假设任何关于一种病毒的结论都可以适用于另一种病毒是不明智和不准确的。例如，在Cochrane对59项已发表的减少呼吸道病毒传播的干预研究的综述中，实际上只有两项研究专门针对流感病毒。正如作者自己指出的，关于流感病毒不可能有具体的结论。

虽然很多空空气传播的传染病传染性很强，但严格来说，这不是定义的一部分。即便如此，与麻疹相比，流感的传染性更低，这被认为是反对其空气体传播的一个论据。

但需要指出的是，流感病毒感染的特点是潜伏期(通常为1-2天)远短于症状消退的持续时间。这使得易感人群在疫情期间有可能接触到属于几代人的感染者。

多次暴露和隔代肠套叠可能会使人们低估流感病毒的传播能力，因为我们很容易将较少的继发病例归入已知的指数病例，但实际上每个指数病例的继发病例数可能要高得多。

例如，众所周知，在某些情况下，一个单一的指数病例可能会感染许多人。比如阿拉斯加航空空的一次疫情，一个病人感染了38个人。

埃博拉病毒

埃博拉病毒是一种病毒性出血热，由埃博拉病毒引起，死亡率很高。埃博拉病毒是一种有包膜的单链负向RNA病毒，包含丝状病毒科的5个种。

四种埃博拉病毒与人类疾病有关。最广泛的爆发(也是最新的一次)是由2013-2016年西非的埃博拉扎伊尔引起的。

奥斯特霍尔姆等人对埃博拉病毒的传播进行了深入研究。

这些作者指出了病毒的广泛组织嗜性，以及在疾病期间达到的高病毒载量和低感染剂量。从这个角度来看，传播途径必然是多种多样的。

关于气溶胶传播，几个在实验室环境下没有直接接触的动物之间传播埃博拉病毒的例子引起了人们的关注。

埃博拉病毒通过气溶胶传播对恒河猴进行实验感染已被证明非常有效，这种实验方法实际上已被用作埃博拉疫苗研究中的感染挑战。

气溶胶暴露感染的恒河猴发展为播散性和致死性感染，基本类似于呼吸道感染引起的肠胃外感染。尸检显示，气溶胶途径感染动物的呼吸道和呼吸淋巴系统的病理发现与胃肠外途径感染动物不同。

埃博拉病例的人体尸检尚未报道呼吸道的这种病理改变，但正如Osterholm等人指出的，埃博拉病例的人体尸检很少，可以说太少，不排除任何通过气溶胶途径获得疾病的可能。

因此，预防原则将要求对感染患者采取气溶胶预防措施，特别是考虑到这类呼吸道感染患者对气溶胶传播的危害不够警惕:血液或其他体液中的埃博拉病毒滴剂非常高，患病时这些液体的雾化将造成空空气传播的极大危险。

摘要

综上所述，虽然对于哪些生物可能通过空空气进而气溶胶传播存在各种争论，但最终，主要的决定因素似乎是有多少研究使用了不同的方法:经验(临床、流行病学)和/或实验(例如，使用动物模型)和/或机械方法(使用空气示踪剂和空空气采样)。

随着时间的推移，即使根据具体情况，主要传播途径可能是混合传播途径中的一种，但科学界最终会对具体学科的主要传播途径产生印象。流感就是这种情况，可能是最现实的情况。

一些具有多种传播方式的细菌和病毒感染也是各向异性的，如炭疽、鼠疫、兔热病和天花:疾病的严重程度取决于传播方式。

早期对志愿者的感染实验表明，流感的传播符合上述结论，气溶胶传播与更严重的疾病有关，近期一些领域的观察结果也符合这一概念。

对于各向异性介质，即使某种传播方式(如气溶胶传播)只是少数病例，如果这种方式导致了最严重的病例，可能需要中断这种传播方式来控制疾病。