در 18 آوریل، سازمان بهداشت جهانی (WHO) منتشر کرد رهبری جدید در مورد انتقال بیماری در هوا، که به دنبال ایجاد اجماع در مورد اصطلاحات مورد استفاده برای توصیف انتقال پاتوژن های عفونی از طریق هوا است.
لیدیا برویبا، مدیر آزمایشگاه دینامیک سیالات انتقال بیماری MIT و شبکه سیالات و سلامت، دانشیار گروه های مهندسی عمران و محیط زیست و مهندسی مکانیک MIT و یکی از اعضای اصلی موسسه مهندسی پزشکی و علوم، در کارشناس WHO شرکت کرد. تیمی که این کتابچه راهنمای کاربر را توسعه داده است. برای بیش از یک دهه، آزمایشگاه Bourouiba فرآیندهای فیزیکی اساسی را که زمینه ساز گسترش بیماری های عفونی از انسان به انسان است، بررسی کرده است.
راهنمای جدید WHO تعاریف جدیدی از اصطلاحات کلیدی مربوط به انتقال بیماری های عفونی تنفسی ارائه می دهد. این منعکس کننده یک درک جدید و مشترک از نحوه انتقال پاتوژن های عفونی تنفسی از فردی به فرد دیگر است: از طریق بازدم “ابرهای کرکی” متلاطم، که آلاینده های عفونی را در زنجیره ای از اندازه قطرات حمل می کنند و می توانند منجر به قرار گرفتن در فواصل مختلف شوند.
آزمایشگاه Bourouiba پیشگام این تصویر فیزیکی بود و طی سال‌ها با تعدادی از ذینفعان همکاری نزدیکی داشته است تا اطمینان حاصل شود که دستورالعمل‌های بهداشت عمومی جدیدترین پیشرفت‌های علمی را در بر می‌گیرد و آمادگی را برای پاتوژن‌های تنفسی در حال ظهور بهبود می‌بخشد. برویبه صحبت می کند اخبار MIT در دستورالعمل جدید WHO
س: چگونه در ایجاد این دستورالعمل های جدید مشارکت کردید؟
آ: من بیش از یک دهه است که در مورد گازهای خروجی بازدم تحقیق می کنم. پس از اولین شیوع سارس در سال 2003، متوجه شدم که مکانیسم‌هایی که توسط آن پاتوژن‌های تنفسی از یک میزبان به میزبان دیگر منتقل می‌شوند، اساساً خیلی تصادفی و کوتاه‌مدت برای مطالعه سیستماتیک در نظر گرفته می‌شوند. در نتیجه، عمل فیزیکی انتقال عوامل بیماری زا به جعبه سیاه منتقل شد. با این حال، من همچنین به اهمیت اساسی درک مکانیکی این رویدادها پی بردم تا در نهایت بتوانم چنین رویدادهای انتقالی را به شیوه ای منطقی و اصولی کاهش دهم. برای این ما باید فیزیک مایعات و بیوفیزیک انتشارات تنفسی را می فهمیدیم.
در آزمایشگاه انتقال بیماری دینامیک سیالات در MIT، ما این انتشارات تنفسی را بررسی کردیم. کار ما نشان داده است که دستورالعمل های قبلی – به ویژه، دوگانگی قطرات “بزرگ” در مقابل “کوچک” و انتشار قطرات جدا شده (که اساساً از بطری های اسپری هستند) – به هیچ وجه آن چیزی نیست که ما واقعاً می بینیم و در هنگام بررسی انتشارات تنفسی آن را تعیین می کنیم. ما بر ایجاد فیزیک کامل چنین فرآیندهایی تمرکز کردیم، از فیزیولوژی انتشار گرفته تا دینامیک سیالات و بیوفیزیک جریان های بازدمی و برهمکنش جریان چند فازی آشفته بازدمی با شرایط محیطی (جریان هوا، دما و رطوبت).
از سال 2015، من همچنین با آزمایشگاه سیاست گذاری MIT در مرکز مطالعات بین المللی برای انتشار یافته های خود به مقامات بهداشت عمومی و آژانس های مختلف کار کرده ام. کنفرانس‌های متعددی ترتیب دادیم که دانشمندان، پزشکان، ویروس‌شناسان، اپیدمیولوژیست‌ها، میکروبیولوژیست‌ها، و نمایندگانی از مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های ایالات متحده و سایر گروه‌ها، چه قبل و چه در طول همه‌گیری، گرد هم آمدند.
در سال 2022، از من خواسته شد تا در تیم متخصص مشاور فنی سازمان بهداشت جهانی که وظیفه آن را برای دستیابی به اجماع در مورد چارچوب جدیدی برای انتقال بیماری‌های عفونی تنفسی، خدمت کنم. این روند حدود دو سال به طول انجامیده و تاکنون با انتشار دستورالعمل جدید به اوج خود رسیده است. این روند ظاهراً با همه‌گیری کووید-19 و مشکلاتی که در مورد تعاریف ناکافی قدیمی مطرح کرد، تسریع شد. هدف از تشکیل گروه مشاوره گردآوری متخصصان برجسته از سراسر جهان و بسیاری از زمینه‌های مختلف – از فیزیک مایعات گرفته تا پزشکی بالینی و اپیدمیولوژی – برای بررسی بهترین روش برای تعریف مجدد اصطلاحات مربوط به انتقال بیماری‌های عفونی تنفسی بود نور آخرین علم این دستورالعمل های جدید اولین گام در یک سری از مشاوره ها و تلاش های مهم است.
س: تحقیقات شما چگونه توصیف WHO را در مورد نحوه انتقال بیماری ها از طریق هوا تغییر داده است؟
آ: تحقیقات ما نشان داد که این قطرات جدا شده فقط به عنوان قطرات جدا شده که به صورت نیمه بالستیک حرکت می کنند بازدم نمی شوند. [that will settle out of the air relatively near to the person who released them]. درعوض، آنها بخشی از یک ابر گازی متلاطم چند فازی هستند که شامل زنجیره‌ای از اندازه‌های قطرات است، جایی که ابر محیطی نسبتاً گرم و مرطوب – و در نتیجه محافظ – را برای آن قطرات و عوامل بیماری‌زای موجود در آنها نسبت به هوای محیط فراهم می‌کند. یکی از اولین مقالات ما برای ایجاد این مفهوم در سال 2014 منتشر شد. و از آن زمان، ما نشان داده‌ایم که مدل‌هایی که فیزیک صحیح این ابرهای متلاطم را در بر نمی‌گیرند، می‌توانند به طور چشمگیری دامنه گسترش را دست کم بگیرند و همچنین تخمین ریسک و فضای داخلی را کاملاً تغییر دهند. مقاومت پاتوژن
این توده‌های متلاطم ناهمگن هستند، با پتانسیل مناطق بسیار متمرکز بار قطره‌ای که حامل پاتوژن‌ها هستند که می‌توانند برای مدت نسبتاً طولانی باقی بمانند در حالی که در برخی از قوی‌ترین بازدم‌ها به سرعت در یک فضای بسته حرکت می‌کنند. پویایی آنها امکان قرار گرفتن در معرض بالقوه استنشاق موثر در فواصل مختلف، طولانی و کوتاه را فراهم می کند. این پیوستار و تصویر فیزیکی بسته‌های قطرات غلیظ و تأثیر آنها بر مقاومت در برابر عفونت پاتوژن و قرار گرفتن در معرض آن، کاملاً در تضاد با ایده اختلاط همگن در فضای داخلی و دوگانگی کاذب قبلی قطرات «بزرگ» است که به صورت بالستیک می‌ریزند و قطرات «کوچک». اساساً فوراً تبخیر می شوند تا ذرات معلق در هوا تشکیل شوند که فرض می شود غیرفعال می شوند. تصویر قبلی به این باور منجر شده است که تعداد کمی از بیماری های عفونی از طریق هوا منتقل می شوند یا نیاز به مدیریت هوا دارند. این دوگانگی، همراه با سایر تصورات نادرست که ریشه در علم دهه 1930 دارد، به‌طور شگفت‌انگیزی در دستورالعمل‌ها برای دهه‌ها باقی مانده است.
دستورالعمل جدید یک نقطه عطف مهم است، نه تنها به این دلیل که این دستورالعمل ها اغلب تغییر نمی کنند – در بهترین حالت هر 10 یا 15 سال – بلکه به این دلیل که علاوه بر WHO، پنج آژانس سلامت ملی یا فراملی قبلاً یافته ها را تأیید کرده اند. از جمله مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده برای کنترل و پیشگیری از بیماری، که همچنین به اهمیت تغییر پی بردند.
س: بزرگترین پیامدهای این تغییرات چیست؟
آ: اصطلاحات رایج مورد توافق برای تحقیقات بیماری های عفونی و کاهش آن بسیار مهم است. دستورالعمل های جدید پایه و اساس چنین درک و فرآیند مشترکی را ایجاد می کند. ممکن است کسی فکر کند که این فقط معنایی است یا یک تغییر کوچک و تدریجی در درک ما. با این حال، محاسبات ریسک در واقع بسته به چارچوب مورد استفاده به طور قابل توجهی متفاوت است. ما از مدل‌های ریاضی و آزمایش‌های فیزیکی استفاده کردیم و دریافتیم که تغییر فیزیکی تصویر پیامدهای چشمگیری بر ارزیابی ریسک دارد.
نتیجه گیری مهم دیگری در یکی از ما مورد بحث قرار گرفت انتشارات از همان مراحل اولیه همه‌گیری، نیاز فوری کارکنان مراقبت‌های بهداشتی به داشتن ماسک‌های N95 را به دلیل پویایی ابرها و اهمیت مرتبط با آن توجه به مدیریت هوای داخل خانه برجسته می‌کند. در اینجا دوباره، محاسبات ریسک بدون دینامیک ابر کرکی نشان می‌دهد که یک اتاق بیمارستان یا اتاق اورژانس معمولی بار پاتوژن را به اندازه‌ای رقیق می‌کند که خطر بالایی ایجاد نمی‌کند. اما با وجود ابر پف کرده و پویایی قطرات از زنجیره‌ای از اندازه‌ها در داخل و همراه با آن، واضح است که کارکنان مراقبت‌های بهداشتی همچنان می‌توانند با استنشاق در معرض بارهای ویروسی قابل توجهی قرار بگیرند. بنابراین، در بیشتر تنظیمات، هنگام ورود به فضایی که بیمار مبتلا به کووید-19 در آن قرار دارد، حتی اگر در مجاورت آنها نباشد، باید ماسک N95 ارائه می‌شد. این مقاله اولین مقاله ای بود که توجه را به اهمیت پوشش برای کارکنان مراقبت های بهداشتی به دلیل ابر بازدم واقعی و پیوسته اندازه قطرات که انتقال هوا را شکل می دهد جلب کرد.
بیش از شش ماه طول کشید تا آژانس‌های بهداشت عمومی شروع به بررسی تغییر دستورالعمل‌های پوشش خود در طول کووید-19 کنند. اما این سند WHO گسترده تر از Covid-19 است. این تعاریف اساسی پیرامون همه بیماری‌های عفونی تنفسی – آنهایی که می‌شناسیم و آنهایی که هنوز ظهور نکرده‌اند – دوباره تعریف کرد. این بدان معنی است که ارزیابی ریسک متفاوت و در نتیجه درختان تصمیم گیری و سیاست های متفاوتی وجود خواهد داشت که منجر به انتخاب های مختلف تجهیزات حفاظتی و پروتکل های کاهش، و بخش های مختلف آژانس ها یا امکانات بهداشتی می شود که ممکن است فعال یا مستقر شوند.
دستورالعمل‌های جدید همچنین به رسمیت شناخته‌شده‌ای است که انتقال بیماری‌های عفونی یک حوزه واقعاً بین‌رشته‌ای است که در آن دانشمندان، پزشکان و مقامات بهداشت عمومی با پیشینه‌های مختلف باید به طور مؤثر و واضح با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و بینش‌های خود را، خواه فیزیک بنیادی یا بیماری‌های عفونی بالینی به اشتراک بگذارند. . بنابراین، این فقط محتوای این دستورالعمل ها نیست، بلکه نحوه توسعه این به روز رسانی نیز مهم است. ما امیدواریم که این طرز فکر ما را در مورد واکنش به چنین تهدیدات بهداشت عمومی تغییر دهد.