Skip to main content
Debat

Forskere: COVID-19-spredning med aerosoler betyder et paradigmeskifte i forebyggelse

Der er brug for bl.a. interventioner, der øger luftskifte og renser luften, skriver 20 forskere i debatindlæg.

Foto: NID
Foto: NID

Kåre Mølbak, Statens Serum Institut & Københavns Universitet, Svend Frederiksen, Lunds universitet, Sanne Grønvall Kjær Hansen, Odense Universitetshospital, Astrid K.N. Iversen, Oxford University, Elsebeth Tvenstrup Jensen, Statens Serum Institut, Brian Kristensen, Statens Serum Institut, Stig Koust, Teknologisk Institut, Steffen Loft, Københavns Universitet, Arsen Melikov, Danmarks Tekniske Universitet, Bjarke Frost Nielsen, Roskilde Universitet, Peter V. Nielsen, Aalborg Universitet ,Michael Bang Petersen, Aarhus Universitet, Freja Rydahl Rasmussen, Teknologisk Institut, Daniel A. Sepulveda-Estay, Region Hovedstaden, Lone Simonsen, Roskilde Universitet, Thorkild I.A. Sørensen, Københavns Universitet, Christian M. Sørup, Region Hovedstaden, Henrik Ullum, Statens Serum Institut, Pawel Wargocki, Danmarks Tekniske Universitet, Peter Aaby, Syddansk Universitet

 

6. mar. 2023
10 min.

Luftbåren smittespredning foregår ved spredning af aerosoler [1], der dannes ikke alene ved hoste eller nys, men også ved vejrtrækning, tale og sang. I lighed med tobaksrøg kan aerosoler blive hængende i luften i lang tid, og de mindste partikler kan trænge dybt ned i luftvejene. Aerosolsmitte i relation til COVID-19 blev drøftet på et temamøde arrangeret på Statens Serum Institut (SSI) den 4. oktober 2022. På mødet deltog eksperter fra DTU, Københavns Universitet, Lunds universitet, University of Oxford, Roskilde Universitet, Syddansk Universitet, Aalborg Universitet og Aarhus Universitet samt SSI og Teknologisk Institut. Endvidere deltog klinikere, repræsentanter fra myndigheder, virksomheder og interesseorganisationer. Mødet var organiseret i temaer: Den overordnede problemstilling om smitte gennem luft, fordele ved et forbedret indeklima, teoretiske og tekniske muligheder for at forbedre indeklima samt et adfærdsperspektiv.

I lighed med den internationale konsensus [2] var der på mødet enighed om, at COVID-19 spredes med aerosoler, og at dette især sker indendørs. Dette støttes af flere typer af evidens, herunder erfaring fra udbrud, superspredningsbegivenheder og eksperimentelle studier. Smitte med aerosoler er kontekstuel, hvilket betyder, at det i nogle sammenhænge må antages at være en dominerende smittemåde, mens det i andre sammenhænge er af mindre betydning. F.eks. er der i dårligt ventilerede rum med mange mennesker, der i lang tid taler højt, råber eller synger, betydelig større sandsynlighed for aerosolsmitte end i et velventileret rum med få personer, der fører almindelig samtale i god afstand og kort tid. I hvor høj grad denne viden kan generaliseres til andre luftvejsvirus, er et vigtigt forskningsfelt.

Aerosolsmittes afgørende betydning for forståelse af spredning af SARS-CoV-2 var en erkendelse, der kom gradvist og med betydelig tøven fra bl.a. WHO [3]. Erkendelsen er et paradigmeskifte, der åbner for et større fokus på strukturel forebyggelse af smitte, især gennem forbedret luftskifte. Omsættes dette i praktiske indsatser, kan det samtidig forbedre indeklimaet mere generelt. Dette underbygges af studier, der peger på, at et velventileret indeklima i skoler også har positiv effekt på elevers indlæringsevne og generelle trivsel [4]. Gennem interventioner, der øger luftskifte eller renser luften, er der mulighed for dobbeltgevinster, ikke alene i skoler, men overalt, hvor mange er samlet i lukkede rum med relativt lidt plads.

Der eksisterer en række lovende teknologier, der kan anvendes hertil, hvoraf nogle er billige og enkle at sætte op. Disse rækker fra simple metoder, der understøtter regelmæssig udluftning, til luftrensningssystemer, luftfiltrering og avanceret mekanisk ventilation. Et italiensk studie tyder på, at nyinstalleret mekanisk ventilation i klasseværelser kan reducere COVID-19-transmission [5]. Der er dog brug for konkrete undersøgelser, der belyser, hvor godt disse fungerer i den virkelige verden, og hvilken effekt en forbedret indeluftkvalitet har på risiko for luftvejsinfektioner mere generelt. Der er også brug for at belyse, hvilke løsninger der bedst fremmer synergien mellem smitteforebyggelse og generel trivsel som følge af bedre indeklima. I forhold til kommende epidemier og pandemier er det endvidere vigtigt at belyse, hvordan man kan opskalere fra et basisniveau til et øget beredskabsniveau gennem strukturelle tiltag (f.eks. øget luftskifte, luftrensning eller luftfiltrering) og individuelle tiltag (f.eks. anvendelse af masker) uden at indføre mere gennemgribende tiltag som nedlukninger og restriktioner.

COVID-19 har lært os, at det burde være muligt at forbedre forebyggelsen af en del af de plagsomme luftvejsinfektioner, der især spredes indendørs og derfor hyppigst om vinteren. Det er vor adfærd og de betingelser, vi er underlagt, der er afgørende. Måske kan vi strukturelt gøre noget mere ved det, bl.a. gennem at skabe mindre smitte og et bedre indeklima i hjemmet, skoler, institutioner, sundheds- og plejesektor samt arbejdspladser?

Referencer

Udvidet litteraturliste til indlægget ”Erkendelsen, at covid-19 spredes med aerosoler, er et paradigmeskift i forebyggelse af luftvejsinfektioner”, Ugeskrift for Læger 6. marts 2023

Historiske og politiske perspektiver

  1. Chamary JV. WHO finally admits coronavirus is airborne. It's too late. Forbes 2021. https://www.forbes.com/sites/jvchamary/2021/05/04/who-coronavirus-airborne/?sh=2a33b43a4472
  2. Jimenez JL, Marr LC, Randall K et al. What were the historical reasons for the resistance to recognizing airborne transmission during the COVID-19 pandemic? Indoor Air 2022; 32: e13070. doi: 10.1111/ina.13070
  3. Lewis, D. Why the WHO took two years to say COVID is airborne. Nature 2022. https://www.nature.com/articles/d41586-022-00925-7
  4. Morawska L, Allen J, Bahnfleth W et al. A paradigm shift to combat indoor respiratory infection. Science, 2021; 372: 689-691
  5. Morawska L, Tang JW, Bahnfleth W et al. How can airborne transmission of COVID-19 indoors be minimised? Environment international, 2020; 142: 105832.
  6. Randall K, Ewing ET, Marr LC, Jimenez JL, Bourouiba L. How did we get here: what are droplets and aerosols and how far do they go? A historical perspective on the transmission of respiratory infectious diseases. Interface Focus 2021; 11: 20210049. doi: 10.1098/rsfs.2021.0049.
  7. Van Damme W, Dahake R, Delamou A et al. The COVID-19 pandemic: diverse contexts; different epidemics-how and why? BMJ Glob Health 2020;5:e003098. doi: 10.1136/bmjgh-2020-003098. PMID: 32718950; PMCID: PMC7392634.

Dokumentation og risikovurderinger af spredning af SARS-CoV-2/covid-19 gennem aerosoler

  1. Buonanno G, Morawska L, Stabile L. Quantitative assessment of the risk of airborne transmission of SARS-CoV-2 infection: Prospective and retrospective applications. Environ Int. 2020; 145: 106112. doi: 10.1016/j.envint.2020.106112.
  2. Duval D, Palmer JC, Tudge I, et al. Long distance airborne transmission of SARS-CoV-2: rapid systematic review. BMJ 2022; 377: e068743. doi: 10.1136/bmj-2021-068743
  3. Groves LM, Usagawa L, Elm J et al. Community Transmission of SARS-CoV-2 at Three Fitness Facilities - Hawaii, June-July 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2021; 70: 316-320. doi: 10.15585/mmwr.mm7009e1
  4. Kutter JS, de Meulder D, Bestebroer TM et al. SARS-CoV and SARS-CoV-2 are transmitted through the air between ferrets over more than one meter distance. Nat Commun 2021; 12: 1653. doi: 10.1038/s41467-021-21918-6
  5. Lednicky JA, Lauzard M, Fan ZH et al. Viable SARS-CoV-2 in the air of a hospital room with COVID-19 patient. Int J Infect Dis 2020; 100: 476-482. doi: 10.1016/j.ijid.2020.09.025
  6. Lendacki FR, Teran RA, Gretsch S, Fricchione MJ, Kerins JL. COVID-19 Outbreak Among Attendees of an Exercise Facility - Chicago, Illinois, August-September 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2021; 70: 321-325. doi: 10.15585/mmwr.mm7009e2.
  7. Ma J, Qi X, Chen H et al. COVID-19 patients in earlier stages exhaled millions of SARS-CoV-2 per hour. Clin Infect Dis 2020; 72: e652-e654
  8. Miller SL, Nazaroff WW, Jimenez JL et al. Transmission of SARS-CoV-2 by inhalation of respiratory aerosol in the Skagit Valley Chorale superspreading event. Indoor Air. 2021; 31: 314-323. doi: 10.1111/ina.12751.
  9. Nielsen PV, Xu C. Multiple airflow patterns in human microenvironment and the influence on short-distance airborne cross-infection – A review. Indoor and Built Environment 2022; 31: 1161-11751 https://doi.org/10.1177/1420326X211048539
  10. Nottmeyer L, Armstrong B, Lowe R et al. The association of COVID-19 incidence with temperature, humidity, and UV radiation – A global multi-city analysis. Science of The Total Environment 2023; 854 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158636.
  11. Ou C, Hu S, Luo K et al. Insufficient ventilation led to a probable long-range airborne transmission of SARS-CoV-2 on two buses. Build Environ 2022; 207: 108414. doi: 10.1016/j.buildenv.2021.108414.s
  12. Parhizkar H, Van Den Wymelenberg KG, Haas CN, Corsi RL. A Quantitative Risk Estimation Platform for Indoor Aerosol Transmission of COVID-19. Risk Anal 2022; 42: 2075-2088. doi: 10.1111/risa.13844
  13. Port, J.R., Yinda, C.K., Avanzato, V.A. et al. Increased small particle aerosol transmission of B.1.1.7 compared with SARS-CoV-2 lineage A in vivo. Nat Microbiol 2022; 7, 213–223. https://doi.org/10.1038/s41564-021-01047-y
  14. Prather KA, Marr LC, Schooley RT, McDiarmid MA, Wilson ME, Milton DK. Airborne transmission of SARS-CoV-2. Science. 2020; 370: 303-304. doi: 10.1126/science.abf0521
  15. Somsen GA, van Rijn C, Kooij S, Bem RA, Bonn D. Small droplet aerosols in poorly ventilated spaces and SARS-CoV-2 transmission. Lancet Respir Med 2020; 8: 658-659. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30245-9

Smitte indendørs versus udendørs

  1. Bulfone TC, Malekinejad M, Rutherford GW, Razani N. Outdoor Transmission of SARS-CoV-2 and Other Respiratory Viruses: A Systematic Review. J Infect Dis 2021; 223: 550-561. doi: 10.1093/infdis/jiaa742. PMID: 33249484; PMCID: PMC7798940
  2. Qian H, Miao T. Liu L, Zheng X, Luo D, Li Y. Indoor transmission of SARS-CoV-2. Indoor air 2020; 31: 639-645. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/ina.12766

Sammenhæng mellem udendørs luftforurening og covid-19

  1. Hernandez Carballo I, Bakola M, Stuckler D. The impact of air pollution on COVID-19 incidence, severity, and mortality: A systematic review of studies in Europe and North America. Environ Res 2022; 215(Pt 1): 114155. doi: 10.1016/j.envres.2022.114155
  2. Nobile F, Michelozzi P, Ancona C et al. Air pollution, SARS-CoV-2 incidence and COVID-19 mortality in Rome - a longitudinal study. Eur Respir J 2022 26; 60:2200589. doi: 10.1183/13993003.00589-2022

Modellering

  1. Azimi P, Keshavarz Z, Cedeno Laurent JG, Stephens B, Allen JG. Mechanistic transmission modeling of COVID-19 on the Diamond Princess cruise ship demonstrates the importance of aerosol transmission. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021; 118: e2015482118. doi: 10.1073/pnas.2015482118
  2. Kurnitski J, Kiil M, Wargocki P et al. Respiratory infection risk-based ventilation design method. Building and Environment 2021; 206. p.108387
  3. Sneppen K, Nielsen BF, Taylor RJ, Simonsen L. Overdispersion in COVID-19 increases the effectiveness of limiting nonrepetitive contacts for transmission control. Proc Natl Acad Sci U S A 2021; 118: e2016623118. doi: 10.1073/pnas.2016623118
  4. Chen W, Zhang N, Wei J, Yen HL, Li Y. Short-range airborne route dominates exposure of respiratory infection during close contact, Building and Environment, 2020; 176: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.106859

International konsensus

  1. Lazarus, J.V., Romero, D., Kopka, C.J. et al. A multinational Delphi consensus to end the COVID-19 public health threat. Nature 2022; 611, 332–345. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05398-2

Betydning for interventioner og beredskab

  1. Aganovic A, Bi Y, Cao G, Kurnitski J, Wargocki P. Modeling the impact of indoor relative humidity on the infection risk of five respiratory airborne viruses. Scientific reports 2022, 12: p.11481. https://www.nature.com/articles/s41598-022-15703-8
  2. Bazant MZ, Bush JWM. A guideline to limit indoor airborne transmission of COVID-. Proc Natl Acad Sci U S A 2021; 118: e2018995118. doi.org/10.1073/pnas.2018995118
  3. Buonanno G, Ricolfi L, Morawska L, Stabile L. Increasing ventilation reduces SARS-CoV-2 airborne transmission in schools: A retrospective cohort study in Italy's Marche region. Front Public Health 2022; 10: 1087087. doi: 10.3389/fpubh.2022.1087087
  4. Cooper E, Milner J, Wang Y, Stamp S, Mumovic D. Modelling the impact on mortality of using portable air purifiers to reduce PM2.5 in UK homes. Atmospheric Environment 2022; 289. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2022.119311.
  5. Ryan CW. Decreased Respiratory-Related Absenteeism among Preschool Students after Installation of Upper Room Germicidal Ultraviolet Light: Analysis of Newly Discovered Historical Data. Int J Environ Res Public Health 2023, 20, 2536. doi: 10.3390/ijerph20032536
  6. Toftum J, Kjeldsen BIJ, Wargocki P, Mená HR, Hansen EMN, Clausen G. Association between classroom ventilation mode and learning outcome in Danish schools. Building and environment 2015; 92, 494-503 https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.05.017.
  7. The Lancet COVID-19 Commission Task Force on Safe Work, Safe School, and Safe Travel: The First Four Healthy Building Strategies Every Building Should Pursue to Reduce Risk from COVID-19. Report 2022. https://static1.squarespace.com/static/5ef3652ab722df11fcb2ba5d/t/62c87da27d568623d2b6ce0e/1657306531592/HPH-18706_LancetLessons_HealthyBuildings_HighRes-2.pdf
  8. Wargocki P, Porras-Salazar JA, Contreras-Espinoza S, Bahnfleth W. The relationships between classroom air quality and children’s performance in school. Building and Environment, 2020; 173: 106749. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.106749.
  9. Wargocki P, Foldbjerg P, Eriksen KE, Videbæk LE. Socio-economic consequences of improved indoor air quality in Danish primary schools. Proceedings of Indoor Air, 2014 https://www.researchgate.net/publication/268741174_Socio-economic_consequences_of_Improved_Indoor_Air_Quality_in_Danish_primary_Schools/link/547ed9630cf2c1e3d2dc32dc/download

Andre virus og aerosolsmitte

  1. Andrup L, Krogfelt KA, Hansen KS, Madsen AM. Transmission route of rhinovirus - the causative agent for common cold. A systematic review. American Journal of Infection Control 2023 in press https://doi.org/10.1016/j.ajic.2022.12.005.
  2. Wang CC, Prather KA, Sznitman J et al. Airborne transmission of respiratory viruses. Science 2021; 373: eabd9149. https://www.science.org/doi/pdf/10.1126/science.abd9149

Forskningsformidling på dansk

  1. Afshari A, Melikov AK, Andreasson C et al. Fremtidens håndtering af smittespredning i bygninger. 2021, København: Realdania. Rapport oktober 2021. https://realdania.dk/publikationer/faglige-publikationer/danvak---fremtidens-haandtering-af-smittespredning-i-bygninger
  2. Iversen AKN. Baggrundspapir om SARS-CoV-2 - aerosol-smitte og forebyggelse. Notat 2021. https://fm.dk/media/25240/2-baggrundspapir-sars-cov-2-aerosol-smitte-og-forebyggelse_a.pdf
  3. Nielsen PV, Zhang C. Luftbåren smitte fra kilde til smittemodtager. Miljø og sundhed 2022; 28(2), 3-11
  4. Nielsen PV, Wargocki P. Refleksioner fra en pandemi: En essaysamling om bygningsmiljøer, bygninger og livskvalitet i lyset af COVID-19. Marts 2022 København: Realdania, p. 188-193.
  5. Nielsen PV, Wargocki P. Før gjorde beskidt vand os syge – nu er fjenden dårlig luft: Helt ny tilgang til indeklima er et must. 2021 Videnskab.dk. https://videnskab.dk/forskerzonen/krop-sundhed/foer-gjorde-beskidt-vand-os-syge-nu-er-fjenden-daarlig-luft-helt-ny-tilgang-til