בראונסטון » כתב העת של מכון בראונסטון » מדוע N95s לא מצליחים לעצור את ההתפשטות
N95 לא מצליח לעצור את ההתפשטות

מדוע N95s לא מצליחים לעצור את ההתפשטות

שתף | הדפס | אימייל

מאז תחילת המגיפה, הובטח לנו שעמידה במיסוך הקהילתי תפתור את הבעיות שלנו ותעצור את התפשטות SARS-CoV-2. עם זאת, נתוני יישומים מהעולם האמיתי הראו שהם נכשלים באופן עקבי כאמצעי הפחתה להגנה אישית, ובמקום לתקן את המסלול על ההנחיה האקראית שהוצאה, נאמר לנו מסכה קשה עם מנגנונים מגבילים יותר ויותר, אם כי למעשה לא מקלים. 

אבל למה האם הם נכשלו, ומדוע הם ממשיכים להיכשל? להלן, אנו מתעמקים בפרטים הספציפיים מדוע, גם אם מניחים יכולת הלכידה היפותטית, מכשירי N95 אינם מצליחים למתן את התפשטות SARS-CoV-2. 

עלינו להתחיל בהסתכלות על ההעברה והפלט הוויראלי של חומר זיהומי כספקטרום, המבוסס על חומרת המחלה, התגובה החיסונית של אדם נתון והתקדמות במהלך המחלה. לכל אלה הוכחו השפעות משמעותיות על העומס הנגיפי של אדם שנדבק ב-SARS-CoV-2. נדון בנתוני תפוקה לעומת שיעורי זיהומים, ובשיטות מדידה למינון מינימלי של זיהומים. 

כל אחד מהם הוא גורמים חשובים שיש לקחת בחשבון בהפחתת פתוגנית אפילו באופן עצמאי, אך יחד, הם יכולים להראות לנו באופן ספציפי אם לגישה נתונה תהיה תוצאה רצויה בחיסול מפגע זיהומיות. נתוני הפלט של פליטת הנשימה מדגימים כמה חומר נפלט על ידי אדם, והאם הם מועברים עם פתוגן נשימתי או לא, אבל נתוני הפלט משתנים מאוד בין שלבים חמורים יותר בהופעת המחלה, תקופות החלמה וכאשר שלילי PCR עבור פתוגן נתון.

על ידי השוואת התפוקה ליחסי יחידת יצירת חלקיקים לפלאק (PFU), ניתן לנו שיעור של כמה חלקיקים הנפלטים הם נגיפים ברי קיימא המסוגלים לגרום לזיהום. כל אחת מהיחידות הזיהומיות הללו מכונה PFU. מספר ה-PFUs הנדרש להתקבל על ידי מארח פוטנציאלי ניתן כנתון של מינון זיהומי מינימלי (MID), שהוא סף שברגע שנפגש, יש לצפות את תחילת הזיהום. 

על ידי התבוננות בנתונים של יחס חלקיקים ל-PFU וחישוב פוטנציאל ה-MID, התוצר הסופי הוא המספר הפוטנציאלי של פרטים שיכולים להידבק במשך פרק זמן נתון. 

עם סף MID זה לפוטנציאל ההדבקות, נוכל לאחר מכן ליישם את יכולת הלכידה המושלמת ההיפותטית של מכשיר נתון כדי לראות אם התרחיש הטוב ביותר מביא לסבירות שהמכשיר יפחית, או ימנע את עמידה בסף MID עבור המפגע. 

כאן, אנו מסתכלים על הפלט, יחס חלקיקים ל-PFU ו-MID עבור SARS-CoV-2, לעומת יכולת הלכידה המושלמת ההיפותטית עבור N95s, כדי להדגים שאפילו עם קצב לכידה מושלם (ובמקרה זה, של חומר קטן בהרבה ממה שהמכשיר מאושר או מתוכנן ללכוד), 5% האחוזים שמעולם לא נתפסו הם עדיין חשיפה פוטנציאלית בשפע לחומר מדבק כדי לגרום לזיהום. 

טווחי חלקיקים והתנהגות מקבילה של חומר שנפלט

אמצעים להפחתת מגיפה היו צריכים להתחיל עם גודל חלקיקים קיימא מינימלי, אשר עבור SARS-CoV-2 נופל ב-0.06-0.14 מיקרומטר. למרות שהם נדחפים לעתים קרובות על ידי פקידי בריאות הציבור, N95s מדורגים ומאושרים אך ורק ללכוד חומר גדול מ-0.3 מיקרומטר. הוכח כי יותר מ-90% מהחלקיקים הננשפים נופלים תחת 0.3 מיקרומטר. גודל זה של חומר נשאר למעלה לתקופות ממושכות - שעות, אפילו ימים, בהתאם לשערי חילופי האוויר בחלל הנתון. הוכח כי SARS-CoV-2 נשאר בר-קיימא לאחר שעות כתרסיס מחוץ למארח, ולמשך ימים על משטחים. 

"SARS-CoV-2 נצפתה נגיף קיימא למשך 3 שעות. באירוסולים, עם ירידה בריכוז הנגיפים הזיהומיים מ-103.5 כדי 102.7 TCID50 לליטר אוויר".

מחקר זה השתמש באירוסולים שנוצרו במעבדה המכילים SARS-CoV-2 זיהומיות, וצפה בכדאיות של חומר שנפלט על משטחים שונים וכאירוסולים לאורך זמן.

כאשר בוחנים את הדברים הבאים, אפשר גם תוהה אם מסכות נקבוביות וממברנות נשימה שיחקו תפקיד בהגדלת טווח הכדאיות של חומר ויראלי:

"זמני ההישרדות של וירוסים מוטסים על משטחים שונים על סמך בין אם המשטחים אינם נקבוביים (למשל, פלסטיק, נירוסטה, זכוכית) או נקבוביים (למשל, ניירות ובגדים). משטחים לא נקבוביים הם תורמים עיקריים להעברת מחלות, שכן זמני ההישרדות של וירוסים הנישאים עליהם נצפו הרבה יותר מאלו של משטחים נקבוביים". 

מסכות ומכונות הנשמה בהחלט נחשבות כמשטחים נקבוביים. מכונות הנשמה רבות בנויות גם מפלסטיק מנופח. האם כדאיות ויראלית על ממברנות מסכה נחקרה במידה מספקת? 

שיעורי כדאיות אירוסול חשובים מכיוון שהם מדגימים את יכולת ההעברה בחללים סגורים ללא נוכחות של פרט שניתן להעברה. עם פרט הניתן להעברה נוכח ופולט לחלל הנתון, הפלט יהיה קבוע וחומר ויראלי בר-קיימא יגביר את הרוויה האטמוספרית של הפתוגן על בסיס נשימה. 

בעיה שהתעלמה אך קריטית עם מסכות ומכונות הנשמה היא האיטום - אזורי פערים קטנים הופכים את המכשירים האלה לבלתי יעילים עבור הלובש. לעתים רחוקות, אם בכלל, מישהו לובש את המכשירים הללו בצורה נכונה, בתנאי הבלאי הדרושים, כך שאנו נתקלים במכשירים שאינם מקלים שכבר לובשים בצורה לא נכונה. 

לפי נתונים אלה עבור התאמה לעומת דליפה, 3.2% אחוזי דליפה שווים ל-100% חוסר יעילות. 

כל אלה הם גורמים שיש לקחת בחשבון כאשר מטפלים בגורם לכך שמכשיר לא מצליח להפחית מפגע נתון. על ידי בחינת תפוקת פליטות, מינון זיהומי מינימלי, יחידות ליצירת פלאק, וכיצד הם קשורים, נוכל להבין טוב יותר מדוע בקרות הנדסיות היו תמיד התגובה הנכונה, לא יישום המוני של מכשירי הגנה נשימתיים.

פליטות נשימתיות מחולים "חולים" - תוצאות בדיקות PCR חיוביות לעומת שליליות:

במחקר על תפוקת אירוסול בנבדקי בדיקה בריאים לעומת SARS-CoV-2 PCR חיוביים, 90%+ אחוז מהחלקיקים שנפלטו על ידי נבדקי בדיקה חיוביים ל-PCR היו מתחת ל-0.3 מיקרומטר, וספירות של חומר שנפלט נערכו תוך השוואה בין אנשים עם חומרות שונות של מחלה עם נבדקים שליליים ל-PCR. 

"החציון נשף ספירת החלקיקים עלתה בצורה משמעותית ביותר בחולים חיוביים ל-SARS-CoV-2 PCR (1490.5/L [46.0-34,772.0/L]) בהשוואה לביקורות בריאים (252.0/L [0.0-882.0/L]; p < 0.0001." 

אם נשתמש בקצב פליטת נשימתי של 4.3-29 ליטר לדקה (מתוך EPA Exposure Factors Handbook), טווח ה-PCR חיובי עם התפוקה הגבוהה ביותר של 34,772 חלקיקים לליטר כפול 29 ליטר לדקה הוא גבוה כמו 1,008,388 חלקיקים הנפלטים לדקה . 

אמנם אני לא טוען שכל החלקיקים הללו היו חלקיקי וירוס בודדים, או חלקיקי וירוס ברי קיימא לצורך העניין, בכל זאת יש הבדל משמעותי ביותר בחומר הנפלט על ידי אנשים חיוביים ושליליים ל-PCR (ערכים חציוניים של 1,490.5 לעומת 252). יחס להמרת חלקיקים ל-PFUs יוצג לאחר שידון תפקידם של PFUs.

גדלי חלקיקים ושיעורי פליטה:

המחקר דן בעבר בטווחי גודל החלקיקים הנפלטים ב-SARS-CoV-2 בנושאים חיוביים ושליליים. 

"לגבי החלקיק התפלגות גודל, ערוצי הגודל הזמינים (בסך הכל, 14 ערוצים בגודל מ-0.15 עד 5.0 מיקרומטר) נותחו על פני שלוש רצועות גודל: <0.3 מיקרומטר, 0.3-0.5 מיקרומטר, ו->0.5-5.0 מיקרומטר. עבור שתי הקבוצות, רוב האירוסולים (מעל 90% בקבוצת ה-SARS-CoV-2 PCR חיובית ו->78% בקבוצה השלילית) נמצאו בטווח הקטן ביותר (<0.3 מיקרומטר). במיוחד עבור הקבוצה החיובית ל-COVID, עליות בריכוז האירוסול הכולל נשלטו על ידי עלייה בחלקיקים ≤0.3 מיקרומטר." 

עשרה אנשים מ-64 החולים המאושפזים שנדגמו, שהיו בין המקרים החמורים ביותר שהופיעו, היו אחראים לסביבות 64.8% אחוז מספירת החלקיקים הנשפים, ולכן חשוב במקרה זה להסתכל על הכי פחות טווח פלט שמרני ופוטנציאל הדבקות בעת הפעלת פלט וחישובי מינון זיהומי מינימלי. באופן ספציפי, העיתון קבע:

"ב-SARS-CoV-2 קבוצה חיובית ל-PCR, 15.6% (n = 10/64) הראו ספירות גבוהות והיו אחראיות ל-64.8% מכלל ספירת החלקיקים הנשפים בקבוצה. יתרה מכך, 15.6%, השווים ל-3.5% מכלל החולים (n = 10/288), היו אחראים ל-51.2% מכלל החלקיקים הנשפים". 

אם נשווה את אלה שחווים את חומרת המחלה הגדולה ביותר עם שיעורי הדבקות, נוכל להבין יותר על תפוקת חלקיקים ברי קיימא על ידי אנשים הניתנים להעברה. בהתחשב בתפוקה הנמוכה של חומר שנפלט וגם של נגיפים על ידי נבדקי בדיקה שלילי PCR ומשתקמים חיוביים ל-PCR, ייתכן שבטוח לשער שזה מדבר על הסבירות הנמוכה של העברה אסימפטומטית להיות גורם מוביל בהתפשטות ויראלית. 

נוכחותם של עותקי RNA לעומת ריכוזים של נגיפים ברי קיימא

לא כל עותקי ה-RNA או חלקיקי הנגיף מסוגלים ליצור PFUs וכתוצאה מכך לשכפול ויראלי. אמנם סופקו נתונים לגבי מספר יחידות זיהומיות שנוצרות, אבל זהו לֹא קצב תפוקת הפליטות. אלו הן הערכות לגבי ייצור ויראלי הכולל במהלך זיהום. 

"חלוקה לפי אומדנים עבור היפוך קצב הפינוי הנגיף נותן ייצור כולל משוער של 3 × 109 עד 3 × 1012 virions, או 3 × 105 עד 3 × 108 יחידות זיהומיות במהלך השלם של זיהום אופייני." 

בפשטות, כלומר ייצור כולל של 3 מיליארד עד 3 טריליון חלקיקי וירוסים, או 300,000 עד 300 מיליון יחידות זיהומיות שנוצרו במהלך המחלה. 

פלט ויריון

ישנן שיטות שונות ליצירת פלט virion, המציעות טווחים שונים במקצת כשהם צופים זה לצד זה. מחקרים מסוימים מראים כי נפלטים נגיפים, כגון:

"לחלק מהמטופלים יש טיטרים ויראליים העולים על הטיטר הממוצע של Wölfel et al ביותר משני סדרי גודל ובכך מגדילים את מספר הווירונים בטיפות הנפלטות להרבה יותר מ-100,000 לדקת דיבור." 

מחקרים אחרים נותנים ספירת חלקיקים כוללת ומסתמכים על שימוש במקדמי המרה מהתפוקה הכוללת ל-virions קיימא. מה שחשוב לקבוע הוא שתפוקת חלקיקי הווירוס הכוללת אינה שווה לכלל הווירונים הקיימאים, כלומר וירונים המסוגלים ליצור יחידות ליצירת פלאק (PFU). 

PFUs - הבנת חלקיקי וירוס הדרושים ליצירת יחידות בודדות ליצירת פלאק (PFU):

בעוד שכל חלקיקי ה-RNA והנגיפים הנפלטים אינם מסוגלים לשכפל ויראלי וליצור PFUs, מובן שכל PFU נוצר על ידי חלקיק ויראלי בר קיימא אחד. הקטעים הבאים דנים בהשפעה של PFUs על זיהומים ויראליים והתפרצות. 

"הבדיקה מתוכננת כך שכל רובד נובע מזיהום על ידי הכפלה של חלקיק וירוס זיהומי יחיד. ככזה, PFU/ml נחשב כמדד למספר היחידות המדבקות למיליליטר (IU/ml), עם האזהרה שאי אפשר להיות בטוחים ביחס של אחד לאחד של פלאקים לחלקיקים מדבקים במנה המיושם. ” 

"עבור רוב הנגיפים של בעלי החיים, מספיק חלקיק זיהומי אחד כדי ליזום זיהום." 

"הטבע הליניארי של עקומת המינון-תגובה מצביע על כך שוויריון בודד מסוגל ליזום זיהום. עם זאת, היחס הגבוה בין חלקיקים ל-pfu של וירוסים רבים מראה שלא כל הווירונים מצליחים. יחס גבוה בין חלקיקים ל-pfu נגרם לפעמים על ידי נוכחות של חלקיקים לא זיהומיים עם גנומים שמכילים מוטציות קטלניות או שניזוקו במהלך גידול או טיהור".

"ההנחה היא בדרך כלל שפלאק הוא תוצאה של הדבקה של התא על ידי ויריון בודד. אם זה המקרה אז כל הנגיף המיוצר מהנגיף בפלאק צריך להיות שיבוט, במילים אחרות הוא צריך להיות זהה מבחינה גנטית". 

לסיכום, חלקיק ויראלי בר-קיימא אחד, או ויריון, מסוגל ליצור PFU אחד, שבו חלקיק הנגיפי הזה משתכפל. חלק מהחומר שנוצר הוא אך ורק RNA ויראלי שאינו מסוגל לגרום לזיהום באופן עצמאי, וחלק מהחומר שנוצר מסוגל לשכפל ולהידבק.

מערכת היחסים בין התפוקה הכוללת של חלקיקים ויצירת PFUs נקראת יחס חלקיק ל-PFU. עבור SARS-CoV-2, היחס בין החלקיקים הנפלטים ל-PFUs הוא 1000 עד 1,000,000. 

מחקרי PFU ומינימום מינון זיהומי

קצב הנשימה שלנו משתנה בהתאם לגיל ולרמת הפעילות. קצב הנשימה הממוצע של האדם הוא 16-20 נשימות לדקה. למטרות דיון זה, ישמש קצב נשימה של 4.3-29 ליטר לדקה (מתוך EPA Exposure Factors Handbook). התייחסות זו נותנת טווח של עד 53 ליטר לדקה. נבחן את התפוקה כ-virions לדקה, ומינון זיהומי מינימלי כ-PFUs ו-virions להעברה, שכן שניהם נחקרים במחקר זמין. 

נתוני מינון זיהומי מינימלי (MID) מהספרות:

נעשה שימוש במחקרי השוואה של נגיפי נשימה שונים ומחקרי SARS-CoV-2 בבעלי חיים כדי לתרום להערכות MID רבות, אך מאמר זה מתמקד אך ורק במחקרים אנושיים ככל האפשר. 

"למרות שה-MID של SARS-CoV-2 בבני אדם צריך עוד מחקר, זה צפוי להיות כ-100 חלקיקי וירוסים. המחקר האנושי היחיד בנוגע לנגיף הקורונה דווח עבור HCoV-229E וה-MID שלו הוא 9 PFU. יתר על כן, אם העברת אירוסול היא המצב הדומיננטי, אזי ה-MID יהיה נמוך יותר." 

"למעשה, זיהומים על בסיס אירוסול דורשים פחות מנותלמשל, פי 100 פחות מזיהומים המבוססים על טיפות." 

"המינון המינימלי של זיהומים של SARS-CoV-2 הגורם ל-COVID-19 בבני אדם במחקרי חתך וסדרות מוערכות היה נמוך; במחקר מסדרת מקרים שחקר מינון זיהומי ב-273 דגימות מ-15 חולים חיוביים ל-SARS-CoV-2, מינון זיהומי מינימלי שזוהה היה 1.26 PFU במבחנה במבחן COVID-19-RdRp/Hel.1 במחקר אחר, 248 הוערכו דגימות אור-אף-לוע של יחידי COVID-19, והמינון הזיהומי דווח כ-364 PFU." 

"במחקר מסדרת מקרים אשר העריך 97 ילדים בני 10 ומטה, 78 ילדים בגילאי 11-17 שנים ו-130 מבוגרים, המינון הזיהומי בילדים בני 11-17 היה נמוך משתי קבוצות אחרות (125 PFU). לילדים הייתה צמיחה נמוכה יותר של וירוס חי, ספי מחזור גבוהים יותר וריכוז נגיפי נמוך יותר בהשוואה למבוגרים, כך שילדים אינם הנשאים העיקריים של זיהום. ילדים בני ⩽10 שנים היו בסבירות גבוהה יותר להיות א-סימפטומטיים מאחרים." 

"אחד ביותר מחקר שנדון היטב (sic) הוא המחקר שנעשה על ידי Basu וחב', שמטרתו העיקרית הייתה להעריך את גודל הטיפות שיש להן סבירות גבוהה לגרום לזיהום. אבל מלבד הממצא הזה, היו להם גם כמה נקודות הקשורות לעומס הנגיפי שעלול לגרום לזיהום. הם מצאו שמספר הווירונים הממוקמים באף-לוע של אדם הממוקם קרוב לאורך 2.5 שעות מגיע בקירוב ל- (11/5) ויריון לדקה × 60 דקות × 2.5 שעות = 330."

מחקרי השוואה, כולל נגיפים אחרים, הראו ש-PFUs יכולים להיות נמוכים למדי עבור וירוסים נשימתיים. 

"זיהום משוער של SARS-CoV-1 היה דומה לנגיפים אחרים, כולל HCoV-229E, גורם להצטננות קלה בבני אדם. ID10 ו-ID50 של SARS-CoV-1 דווחו כ-43 ו-280 PFU (400 TCID50) במחקר ניסיוני." 

"תעודת הזהות האנושית50 עבור תת-סוג נגיף קורונה עונתי 229E שגורם להצטננות קלה בבני אדם דווח כ-13 TCID50". 

הנתונים שנדונו במחקרים שסופקו על SARS-CoV-2 היו 1.26, 100, 125, 330 ו-363 PFU להעברה, ומדברים שוב על ספקטרום רחב של רגישות. 

פלט של וירוסים ברי קיימא לעומת פוטנציאל סף מינון זיהומי מינימלי

על ידי שימוש בנתונים הזמינים הללו, נוכל להתמודד עם הקביעה ש-N95s מספקים ערך הגנה משמעותי מפני אירוסולים זיהומיים על ידי הסתכלות על תרומות הפלט, פוטנציאל ההדבקות של חומר ויראלי שנפלט, טווחי PFU, ואז נוכל לשקול את הטווחים הללו מול יכולת לכידה מושלמת היפותטית של N95s. לכידת 95% אחוז מהחומר, לעומת 5% אחוז הנותרים שלא נתפסו. שוב, שים לב ש-N95s לא מתוכננים ולא מאושרים ללכוד <0.3 מיקרומטר, ואנו דנים בפתוגן שיש לו גודל חלקיקים בר-קיימא מינימלי של 0.06-0.14 מיקרון.

פליטות בדרכי הנשימה מאדם הניתן להעברה הוכח להגיע ליותר מ-100,000 ויריון בדקה אחת, אם כי לא ניתן להניח שכל הווירונים הנפלטים הם זיהומיים. מאמרי מחקר נוספים טענו לתפוקה של עד 750,000 וירונים לדקה (אך חסרים נתונים התומכים בטענות כאלה). כמו כן, יש לציין שאנו כמובן לא שואפים את כל החומר שפג תוקפו של אדם, אבל הקרבה שלנו לאדם הניתן להעברה, קצב התפוקה שלו, משך הזמן בתוך החלל והאוורור בתוך אותו חלל נתון הם כולם גורמים שיהיו. השפעה על הסבירות לשידור שלא ניתן לבטא בצורה ליניארית או צפויה.

במחקר בדקנו לעיל, הטווח החיובי ביותר ל-PCR היה 34,772 חלקיקים לליטר, כאשר אלו שפולטו את טווחי הפלט הגבוהים ביותר מהווים 64% אחוז מסך החומר שנפלט. 

ראשית, ניצור פלט שעתי של כל אחד מהטווחים הללו, ולאחר מכן החל יחס חלקיקים ל-PFU עבור כל טווח של 1,000 עד 1,000,000. 

טווח פלט A

שעה של פרט ניתן להעברה במרחב סגור הפולט 100,000 וירונים לדקה תהיה פלט של 6 מיליון וירונים (100,000×60 דקות). פרק זמן של 8 שעות במרחב סגור שווה ל-48 מיליון וירונים שנפלטו (100,000×480 דקות). עם היחס בין חלקיקים ל-PFU של 1,000 עד 1,000,000, זה נותן לנו 6,000 נגיפים ברי קיימא בשעה אחת, 48,000 ב-8 שעות. 

נתוני ה-PFU מהמחקרים הנדונים שניתנו היו 1.26, 100, 125, 330 ו-363 PFU הנדרשים כמינון זיהומי מינימלי. חילקתי כל כמות של virions בר קיימא בכל נתון PFU כדי לקבל כל פוטנציאל לסף MID רשום. 

טווח פלט B

במחקר איסוף החלקיקים החיוביים ל-PCR, 34,772 חלקיקים לליטר היו הטווח הגבוה ביותר שנאסף, כאשר ~64% אחוז מסך החלקיקים שנפלטו ונספרו הגיעו מ-10 מקורות שהיו בין המושפעים לרעה ביותר מהזיהום שלהם ב-SARS-CoV-2 . אם נסתכל על 34,772 חלקיקים כפול נפח פליטה של ​​29 ליטר לדקה, טווח התפוקה הוא גבוה כמו 1,008,388 חלקיקים הנפלטים בדקה. 

ה-EPA Exposure Handbook מפרט טווח לדקה של עד 53 ליטר לדקה, כך ששימוש בנתון של 29 ליטר לדקה אינו טווח התפוקה הגבוה ביותר האפשרי. טווחי התפוקה של 7 ו-29 ליטר לדקה ישמשו מכיוון שהם טווחי תפוקה הנופלים בטווחי רמת פעילות בישיבה עד בינונית. 

ב-29 ליטר לדקה, כפול 34,772 חלקיקים לליטר (1,008,388 חלקיקים), למשך 60 דקות של תפוקה, התוצר הוא 60,503,280 (1,008,388×60) חלקיקים לשעה, ו-484,026,240 שעות לשעה (8-1,008,388 שעות). דקות).

עם יחס חלקיקים ל-PFU של 1,000 עד 1,000,000 עבור COVID, זה נותן לנו 60,503 נגיפים ברי קיימא שנפלטים לשעה, ו-484,026 חיידקים קיימא לפרק זמן של 8 שעות. 

חישובים אלה נותנים לנו את פוטנציאל התפוקה של אדם הניתן להעברה במונחים של לא רק כמה חלקיקי וירוס נפלטים, אלא הפוטנציאל להגיע לסף MID להדביק מספר נתון של אנשים על סמך נתון ה-PFU שבו נעשה שימוש. 

בעוד שטווח ה-PFU שהודגם עבור SARS-CoV-2 הוא די רחב, עלינו לצפות ספקטרום של העברה המבוסס על מצב בריאותי אינדיבידואלי ותגובה חיסונית. בעוד ש-1.26 PFU נראה נמוך למדי, הוכח שה-PFU עבור SARS-Cov-1 נמוך עד 13 PFU כדי לעמוד בסף ה-MID להופעת זיהום.

גם אם נעשה שימוש בתפוקת פליטה נמוכה יותר של 7 ליטר לדקה, זה נותן קצב של 243,404 חלקיקים לדקה (34,772 x 7)), 14,694,240 חלקיקים לשעה (234,404 x 60) ו-116,833,920 (243,404 x 480) לכל חלקיק. - פרק שעות. עם יחס חלקיק ל-PFU של 8 עד 1,000, פרק זמן של שעה אחת הוא תפוקה של 1,000,000 נגיפים קיימא, ו-1 בפרק זמן של 14,604 שעות. 

עם טווחי תפוקה אלה של עוצמה בישיבה עד בינונית, פעמים רבות מתקיים סף ה-MID עבור כל נתוני ה-PFU שנקבעו. 

מדוע N95s נכשלו/נכשלים/ייכשלו 

מכונות הנשמה עם דירוג N95 מתוכננות ומאושרות ללכוד 95% אחוז מהחומר שאינו מבוסס שמן הגדול מ-0.3 מיקרומטר. ל-SARS-CoV-2 יש גודל חלקיקים בר-קיימא מינימלי של 0.06-0.14 מיקרומטר, הרבה מתחת לסף של 0.3 מיקרון גם אם קשור לחומר גדול יותר, כך שזו השערה של יכולת לכידה מושלמת עבור טווח חלקיקים שהמכשירים האלה לא מתוכננים או אושרו ללכוד, וגם נתוני היישום שלהם לא הראו שהם מתפקדים ב-95% אחוז או קרוב.

לצורך תרגיל ביכולת לכידה מושלמת היפותטית, נעניק להם הנחה של שיעור לכידה מושלם של 95%. אם ניישם 5% מנתוני ה-MID שהוצגו בטווחי הפלט A ו-B, זה ידגים את ההדבקות של נגיפים ברי קיימא לעומת 5% האחוזים שמעולם לא נתפסו (למשל, ללא דליפה) אם שיעור מושלם של 95% אחוז היפותטי של לכידה מתקיימת.

טווח פלט A

טווח פלט B

29 ליטר לדקה

7 ליטר לדקה 

אם נניח יכולת לכידה מושלמת היפותטית עבור N95s בטווחי גודל חלקיקים של חומר שהמכשירים הללו לא מתוכננים או מאושרים ללכוד, וניישם את 5% האחוזים הנותרים שמעולם לא נתפסו, הרוב המכריע של טווחי הפלט לעומת PFU הנדרשים כדי לעמוד ב-MID סף עדיין מאפשר חשיפה של פעמים רבות מסף ה-MID לזיהום פוטנציאלי של אנשים רבים בפרקי זמן של שעה ו-1 שעות עבור כל טווח פלט שנקבע.

<br> סיכום

הפכנו רפויים עם תקני ההפחתה שלנו במהלך התפרצות ה-SARS-CoV-2 מכיוון שהפתוגן הזה אינו קטלני עבור הרוב המכריע של האנשים, עם שיעור שרידות שהוצג בסביבות 99.8% אחוז. הסתכלות זו כלפי תגובה ספציפית למפגע היא מסוכנת להפליא כאשר היא מיושמת על פתוגנים קטלניים ומרכיבי חשיפה.

על ידי בחינת התרחיש ההיפותטי של המקרה הטוב ביותר, נוכל לחזות טוב יותר אם למדד נתון תהיה השפעה מקלה על המפגע שזוהה. עבור N95s לעומת תפוקה, יחסי חלקיק ל-PFU ו-MID עבור SARS-CoV-2, התרחיש הטוב ביותר של לכידה היפותטית של חומר שהמכשירים הללו לא תוכננו ולא מאושרים ללכידה מראה שהם עדיין לא מקלים עבורם יש לשקול מחדש מיד את המפגע הזה ואת ההמלצות לשימוש בהם. 

משאבים נוספים:

דן בעומס ויראלי ממוצע מדגימות: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2196-x

מינון זיהומי מינימלי

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7090536/ (ב-MID באופן כללי, לא ספציפי ל-SARS-CoV-2).

מילון מונחים

אירוסול - חלקיקים מפוזרים באוויר או בגז, המוגדרים בגודל של פחות מ-5 מיקרון.

אסימפטומטי (התפשטות) - התפיסה התיאורטית של העברת פתוגן לאחרים מבלי להציג תסמינים מבוססים כלשהם של הפתוגן האמור. 

רוויה אטמוספרית - כמות החומר בר-קיימא שנשארת למעלה בתוך חלל סגור. 

פליטות - חומר נשימתי נשוף.

משטר זרימה למינרית - חלקיקי נוזל העוקבים אחר נתיבים חלקים בשכבות.

מינון זיהומי מינימלי - הכמות המינימלית של מפגע שיש להיחשף אליו כדי שניתן יהיה לצפות את הופעת המחלה. 

N95 - מכונת הנשמה מסננת חלקיקים שאינה לוכדת שמן המסוגלת לחסום עד 95% מהחומר מעל 0.3 מיקרומטר.

התחלה - תחילתה של מחלה המחזיקה מעמד לאחר עמידה בסף המינון הזיהומי המינימלי. 

פלט - הפליטות המשתחררות לסביבה נתונה על ידי אדם הניתן להעברה. 

פלט כקבוע - אדם בתוך חלל סגור פולט אירוסולים נשימתיים עמוסי חלקיקים זיהומיים לאטמוספירה הנתונה, הרווה יותר את האטמוספירה הנתונה בחומר מדבק בכל נשימה. 

יחס חלקיקים ל-PFU - יחס לחישובי תפוקה פתוגניים השוקל את המספר הכולל של החלקיקים הנפלטים אל מול החלקיקים הזיהומיים באופן קיומי. 

PCR שלילי - נבדק נתון אינו מקבל תוצאת בדיקה חיובית כאשר הוא נבדק במתודולוגיית PCR עבור פתוגן נתון. PCR מייצג שימוש בטכניקת תגובת שרשרת הפולימראז. 

PCR חיובי - נבדק נתון מקבל בדיקה חיובית כאשר נבדק באמצעות טכניקת תגובת שרשרת הפולימראז עבור פתוגן נתון. 

יכולת לכידה מושלמת - לכידה של חומר מסוכן באחוז יעילות תואם שניתן על ידי מוצר כשיעור ההיפותטי הטוב ביותר האפשרי שלו.  

יחידות ליצירת פלאק (PFUs) - יצירת PFUs דורשת נגיף אחד המדביק תא מארח, שם מתחיל שכפול ויראלי. סף של מספר נתון של PFUs נדרש להופעת המחלה, המכונה המינון הזיהומי המינימלי.

עותקי RNA - חומר גנטי הנדרש ליצירת עותקים של חלבונים בתוך תא. עותקי RNA אינם משתווים לווירונים קיימא המסוגלים לשכפל. 

TCID50 - קיצור של תרבית רקמה מינון זיהומיות, שהוא דילול של נגיף הנדרש להדבקה של 50% מהתאים בבדיקת תרבית. 

עומס ויראלי - כמות חלקיקי הנגיף בחומר נתון, פליטה או בתוך הגוף של אדם הניתן להעברה.

כדאיות ויראלית - ויריון המסוגל להדביק תא וליצור יחידות יוצרות פלאק (PFUs).

ויריון או ויריון בר-קיימא- חלקיק וירוס מדבק שלם.



פורסם תחת א רישיון בינלאומי של Creative Commons ייחוס 4.0
עבור הדפסות חוזרות, נא להחזיר את הקישור הקנוני למקור מכון ברונסטון מאמר ומחבר.

מְחַבֵּר

  • מייגן מנסל

    מייגן מנסל היא מנהלת חינוך מחוזית לשעבר על שילוב אוכלוסיות מיוחדות, המשרתת תלמידים בעלי מוגבלויות עמוקות, מדוכאי חיסון, חסרי תיעוד, אוטיסטים ומאתגרים התנהגותית; יש לה גם רקע ביישומי PPE בסביבות מסוכנות. היא מנוסה בכתיבה ובמעקב אחר יישום פרוטוקולים עבור גישה למגזר הציבורי עם פגיעה חיסונית תחת תאימות מלאה של ADA/OSHA/IDEA. ניתן להשיג אותה בכתובת MeganKristenMansell@Gmail.com.

    הצג את כל ההודעות שנכתבו על

לתרום היום

הגיבוי הכספי שלך ממכון בראונסטון נועד לתמוך בסופרים, עורכי דין, מדענים, כלכלנים ואנשים אחרים בעלי אומץ, שטוהרו ונעקרו באופן מקצועי במהלך המהפך של זמננו. אתה יכול לעזור להוציא את האמת לאור באמצעות עבודתם המתמשכת.

הירשם ל-Brownstone לקבלת חדשות נוספות

הישאר מעודכן עם מכון בראונסטון