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【武漢肺炎】美研究:牙齒齊全、鼻塞者噴出氣霧比其他人遠 60%

2020/11/27 — 23:53

此前多個不同地區的研究均顯示,武漢肺炎 (COVID-19) 疫情都由個別超級傳播者造成。不過,到底甚麼情況下才會形成超級傳播者則一直成謎。最新刊於《液體物理學 (Physics of Fluids) 》的電腦模擬研究發現,牙齒齊全且出現鼻塞病徵的人在打噴嚏時比無這些特徵的人,噴出的氣霧距離遠 60% 。

有參與研究的中佛羅里達大學機械工程學助理教授 Michael Kinzel 表示,研究突顯人體自身對傳播疾病具有影響因素,例如與鼻腔相關的複雜導管系統,實際上會干擾口部的噴射,並阻止其將液體散佈到很遠的距離。

他補充,牙齒會在射流中產生狹窄效應,使射流變得更強、出現更多湍流,而這些射出的液體或氣霧實際上似乎在推動傳播。相反,如果看到一個無牙的人,可以預期他們打噴嚏時會產生較弱的噴嚏。

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團隊摸擬的 4 個人體特徵,分別是 A 牙齒齊全、鼻無塞; B 為無牙齒、鼻無塞; C 無牙齒、有鼻塞,以及 D 牙齒齊全、有鼻塞,並發現 D 情況下噴出的氣霧更遠、有更多湍流。
Credit: Fontes, D. & et al. (2020).

團隊摸擬的 4 個人體特徵,分別是 A 牙齒齊全、鼻無塞; B 為無牙齒、鼻無塞; C 無牙齒、有鼻塞,以及 D 牙齒齊全、有鼻塞,並發現 D 情況下噴出的氣霧更遠、有更多湍流。
Credit: Fontes, D. & et al. (2020).

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唾液濃度亦影響傳播距離

團隊亦模擬了分別是稀、中等和濃三種類型的唾液噴出的情況,發現最稀的唾液會導致由較小飛沫組成的噴嚏,並比中等和濃唾液組成的噴嚏在空氣中停留時間更長。

例如,打噴嚏三秒鐘後,濃唾液已到達地面並減少其造成的傳播威脅時,稀唾液飛沫仍在空中漂浮,成為潛在的疾病傳播者。

另一參與研究的機械與航空航天工程系副教授 Kareem Ahmed 指,發現對感染距離變化提出新見解,並表明了生理因素如何影響疾病傳播率。他又表示,曝露於病原體的水平高度依賴流體動力學,而流體動力學可能會根據幾種人類特徵而變化,這些都是可能導致 COVID-19 大流行中出現超級傳播事件的潛在因素。

團隊指,希望下一步將工作轉向臨床研究,以將其模擬結果與來自不同背景的真人模擬結果進行比較。

來源:
IFL Science, Study Identifies Two Features That Could Make People Covid-19 Superspreaders, 26 November 2020
UCF Today, UCF Researchers Identify Features That Could Make Someone a Virus Super-Spreader, 19 November 2020

報告:
Fontes, D., Reyes, J., Ahmed, K. & Kinzel, M. (2020). A study of fluid dynamics and human physiology factors driving droplet dispersion from a human sneeze. Physics of Fluids 32, 111904 (2020). doi: 10.1063/5.0032006

文/Alan Chiu

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