同新冠患者水平距离增加0.8米，感染风险降低69%

7月4日，云南瑞丽姐告区域发现3例本土确诊病例，属于边境贸易区，目前流调工作还在进行中。

此外，近期在广州传播的新冠病毒变异株，也是主要在印度肆虐的B1.617.2（Delta）变异株，传播速度非常快，传播力很强。

对中国近千例聚集性病例分析发现，83%的聚集性病例以家庭为单位，而家庭环境中COVID-19传播风险是其他环境下传播风险的10倍。

本文通过构建数学模型，定量研究了1个3人家庭环境中飞沫传播、接触传播和气溶胶传播在COVID-19传播中的作用，并给出了针对性的意见。

新型冠状病毒肺炎其病原体为新型冠状病毒（SARS-CoV-2），世界卫生组织已经正式将其命名为Corona Virus Disease 2019，简称COVID-19。

作为一种呼吸道传染病，目前认为经呼吸道的飞沫和接触传播是其主要传播途径，可能存在粪-口、气溶胶和母婴传播风险。

不同传播途径的防控措施不同，因此探索各传播途径在不同环境中的相对重要性以及不同防控措施的效果，对制定具有针对性的COVID-19预防控制措施至关重要。

最新的研究表明COVID-19不同传播路径在不同环境下的相对重要性不同。

考虑到家庭环境是COVID-19高传播风险区域，基于家庭环境中人之间接触的特点，构建数学模型，探索家庭环境中COVID-19不同传播途径的相对重要性以及不同措施在COVID-19防控中的效果。

SARS-CoV-2传播途径定义

假设SARS-CoV-2主要有以下3种传播途径：飞沫传播，接触传播（直接和间接接触）和气溶胶传播。

SARS-CoV-2通过飞沫传播、气溶胶传播和接触传播示意

飞沫传播指患者通过打喷嚏、咳嗽、说话和呼吸等产生的飞沫，通过被易感者吸入呼吸道，或者黏附在易感者的黏膜（眼睛、鼻孔、嘴唇）引起的感染。

被吸入的飞沫的半径一般介于5~50 μm。半径大于50 μm的飞沫主要黏附于易感者的黏膜，这些大飞沫移动最大水平距离一般为1.5~2 m。

接触传播分为直接接触传播和间接接触传播2种，直接接触指通过和患者的直接皮肤接触（如握手）导致的传播；间接接触传播指易感者通过接触被患者污染的环境表面导致的传播。

气溶胶传播也称为空气传播，患者呼出的带有SARS-Cov-2的飞沫中有很多小粒径，这些小粒径的颗粒蒸发后如果半径小于5 μm，就可以在空气中悬浮很久，并随着气流运动到很远距离，从而造成气溶胶传播。

不同传播途径相对重要性及不同防控措施效果

家庭环境中SARS-CoV-2不同传播途径的相对重要性

首先模拟1天的时间内，SARS-CoV-2通过各个途径传播的感染风险以及总风险。

当SARS-CoV-2在黏膜上和在下呼吸道的感染系数相同时，气溶胶传播风险相对于飞沫传播和接触传播几乎可以忽略不计。

SARS-CoV-2主要通过飞沫和接触传播2种途径传播，且两者感染风险接近。

当SARS-CoV-2在下呼吸道的感染系数是在黏膜上的300倍时，通过气溶胶传播的风险大幅增加，但仍小于飞沫传播和接触传播。

通风对气溶胶传播的影响

分析不同通风条件下，易感者通过气溶胶途径感染COVID-19的风险。

不同换气次数情况下，易感者通过气溶胶途径感染COVID-19风险

随着换气率从0.5次/h增加到5次/h，在24 h暴露时间，易感者通过气溶胶途径感染SARS-Cov-2的概率从3.7%降低为1.3%。

当SARS-Cov-2在飞沫中的浓度高达107 mRNA copy/mL时，随着换气率从0.5次/h增加到5次/h，易感者通过气溶胶途径感染病毒的概率从32%显着降低为12%。

与患者距离对飞沫传播的影响

分析在离患者不同水平距离下，易感者通过飞沫传播感染COVID-19的风险，结果表明离患者的水平距离远一些可以显着降低感染风险。

离患者不同水平距离下，易感者通过飞沫传播感染COVID-19的风险

尤其是在1 m距离以内，当易感者离患者的水平距离从0.2 m增加到1 m时，感染风险从100%降低为31%。

继续增加离患者的水平距离可以继续降低感染风险，当离患者的水平距离为2 m时，感染风险降低为9%。

洗手和清洗环境表面对接触传播的影响

分析不同洗手和表面清洁频率条件下，易感者通过接触传播途径感染COVID-19的风险发现，洗手和清洁表面均能有效降低接触传播感染概率。

不同洗手和表面清洁频率下，易感者通过接触传播感染COVID-19的风险

随着洗手频率从0增加到每天16次，易感者通过接触传播途径感染COVID-19的感染概率匀速下降，从23.9%降低为11.2%。

随着清洁表面频率从0增加到每天8次，易感者通过接触传播途径感染COVID-19的感染概率下降速度较快，从23.9%降低为12.4%，而当清洁表面频率从每天8次增加到每天16次，感染概率下降速度较慢，从12.4%下降为10.9%。

讨论

研究表明，飞沫与接触传播是SARS-CoV-2的主要传播途径，这与中国国家卫生健康委发布的COVID-19诊疗方案内的观点一致。

发表在Nature上的一份研究通过动物模型实验，调查了SARS-Cov-2在金色叙利亚仓鼠间的传播性，验证了飞沫传播途径具有较高的效率。

SARS-Cov-2在表面的自然死亡率较低，72 h后仍可在塑料和不锈钢表面检测到具有活性的病毒，增大了接触传播的传播风险。

尽管气溶胶传播风险相对其他2条途径较小，但是在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下，其风险仍然不容忽视。

当易感人群与患者在换气次数为1 ACH的家庭环境里相处1天，且患者飞沫中病毒浓度较高（107 mRNA copy/mL）时，易感人群通过气溶胶传播感染COVID-19的概率达到26%。

许多文献为SARS-CoV-2的气溶胶传播提供了证据。

COVID-19患者可产生含病毒的气溶胶。SARS-CoV-2广泛存在于患者的呼吸道分泌物、粪便及尿液中，因此患者的日常呼吸活动、医院内气管插管等医疗操作和马桶冲水等均可产生大量含病毒气溶胶。

SARS-CoV-2可在气溶胶中存活一定时间。在武汉的医院及患者卫生间等环境空气中可检测到SARS-CoV-2，并且在实验条件下，SARS-CoV-2在气溶胶中可存活3 h。

最后，含SARS-CoV-2的气溶胶可到达靶组织并引起感染。有研究发现SARS-CoV-2受体ACE-2存在于呼吸道中，且在支气管细胞等组织中表达。

提高通风率可显着降低气溶胶传播风险。自1957年起，香港葛量洪医院在结核病病房采用自然通风系统，有效控制了病菌随空气远距离传播。

在普通住宅中，可采用间歇开窗自然通风或加强机械通风率，以降低气溶胶传播风险。

对于飞沫传播，增大社交距离是有效的控制措施。一份研究运用数学模型估算了不同措施对控制新冠病毒传播的影响，发现同时隔离、关闭学校和增大办公人员社交距离，可减少78%以上的病患。

理想情况下新型冠状病毒肺炎通过飞沫传播射流示意

表面清洁也同等重要，提高洗手和表面清洁频率有助于减小接触传播风险。世界卫生组织建议疫情期间，人们应该经常性彻底地清洁手部。干净的手触摸有病毒的表面将被再次污染。

结论

本文研究表明，飞沫传播和接触传播在COVID-19传播中起着最重要的作用。

和患者交流时保持1.5~2 m的空间距离对控制飞沫传播至关重要，洗手和保护环境表面清洁是控制接触传播的最有效手段。

虽然通过气溶胶途径传播风险相对较小，但当患者呼出飞沫中病原体浓度较高时（患者可能为超级感染者），在家庭环境中24 h暴露下，气溶胶传播风险依然可以高达26%。

本研究具有2个局限性：由于相关文献缺失，对模型中的关于SARS-CoV-2的某些参数（如病毒在手与表面间的传播率）基于其他病毒的数据进行了估算；由于家庭环境中人的行为数据不够完善，对人的触摸行为进行了简化假设。

将来需要进一步进行实验测量和触摸行为观测研究，以加深对新冠病毒传播的理解。