基本信息：

第一作者：蒋冠羽

通讯作者：王灿教授 (wangcan@tju.edu.cn)

通讯单位：天津大学

DOI：Frontiers of Environmental Science & Engineering （in press）

期刊名称：Frontiers of Environmental Science & Engineering

研究背景：

新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019, COVID-19）自2019年12月在中国武汉暴发以来，已经发展为重大的全球性流行病，引起了全球范围内的广泛关注。探究COVID-19的传播途径及流行病学特征，对于建立疫情防控机制及控制措施拥有十分重要的现实意义。

飞沫和接触传播是COVD-19的确定传播方式，气溶胶传播作为危害性更大的潜在传播途径需要进一步确认，并且这些传播途径的相对重要性也尚不清楚。在新冠大流行期间，医院、社区、百货商店和公共交通中的聚集性案例不断增加。天津宝坻百货大楼的一次大规模集群暴发共计产生了40多名确诊患者，其中包括销售人员、顾客及他们的密切接触者。但是没有一份确定的报告能详细描述该地区的流行暴发特征。因此，亟需探索COVID-19在集群病例中的流行病学特征，并分析其在各种集群病例中的传播途径。在本文中，我们分析了宝坻百货大楼43名确诊患者在该聚集性疫情中的确切数据，以阐明在此典型集群爆发中探索的COVID-19的流行病学特征和传播途径。

文章亮点：

1. 气溶胶传播是COVID-19传播必不可少的途径；

2. 不同的暴发地点具有不同的流行病学特征；

3. SRAS-CoV-2可以在气溶胶中长期存在；

4. 多个场所的气溶胶中检测到SRAS-CoV-2了的RNA序列。

5. 多种环境因素会影响SARS-CoV-2的空气传播。

全文总结：

结果:

本次群体性疫情的流行病学特征

表1 宝坻区百货大楼确诊病例流行病学特征

将天津宝坻百货大楼聚集感染相关的确诊病例分为3组：销售人员、顾客以及他们的亲密接触者。通过现场报告发布的实时信息和天津市卫生健康委员会公布信息，收集总结了这些病例的性别、年龄、暴露史等流行病学特征信息。由于爆发地的特殊性，不同的聚类病例患者可能表现出不同的流行病学特征。43例患者中，有女性28例（65.1%）。在顾客人群中，80%为女性，确诊的销售人员100%为女性。女性人数对于男性，与众多实验研究结果不同。这是由于在销售人员类群中，本身就大多为女性，而百货大楼的顾客也是女性顾客居多。从密切接触者来看，不存在客观原因的男女比例影响，只有6名（35.3%）女性患者，这与大多数研究结果相同。临床结果主要是轻型和普通型，重型确诊病例只占7%。3名重型患者中有两名为销售人员，这说明长期暴露于密闭、闷热、不通风环境可能会使感染者的患病严重程度增加。

图1 宝坻百货的功能区划分及患者暴露场所

图1为宝坻百货的平面图，准确的描绘了销售人员和客户的接触点、宝坻百货各功能区的分布情况和患者的感染区域。

图2 43例新冠肺炎患者关键时间节点记录

为估算相关病例的潜伏期、发病至用药时间间隔、发病至就诊时间间隔、发病至确诊时间间隔等四项指标，图2统计了1~43号患者的关键时间节点。病例1被认为是本次集群爆发的输入性感染源。该病例于1月12日至13日因工作接触一名高热病人，1月21日出现临床症状，并在潜伏期内（1月20日）出现感染他人的情况。顾客被感染时间集中在1月20日至25日，这是一个集中采购为春节做准备的时间段。

图3 流行病发展的关键时期分布

根据病例各关键时间节点，图3统计了4项时间间隔的中位数，患者潜伏期的中位数估计为5.95天（2-13天）。除在隔离期间出现症状的患者（33、34、35、38和43号患者），76.3%的患者一般于发病当天就寻求药物治疗。发病至住院和确诊的中位时间分别为3.96天(0-14天)和5.85天(1-21天)。从顾客、销售人员、密切接触者分类统计的情况看，和总体分布结果无显著差异。虽然发病与用药的时间间隔一般较短，81.4%的患者在发病后2天内用药，但发病至就诊时间间隔较长。半数患者发病至少6天左右才住院。这一发现提示了在疾病早期发现和隔离病例的困难。更多的患者更倾向于凭借经验自我治疗而不是寻求专业的医疗问诊，这增加了病例筛查的难度和传播风险。提高积极求医的意识对COVID-19的预防和控制也很重要。

讨论：

1. SARS-CoV-2在群集暴发中的传播途径

图4 呼出的病毒在受感染人群和易感人群之间的传播

生物气溶胶是一种混合分散系统，其空气动力学直径在100μm以内悬浮在空气中，其中包含许多液滴，液滴核和多种无机成分。不大于100μm的传染性颗粒（例如可吸入颗粒和可吸入颗粒）可以通过生物气溶胶远距离传播。易感人群是通过吸入气溶胶中的致病性颗粒而不与被感染者紧密接触而感染的，从而完成了气溶胶传播的过程。在病毒携带者与易感人群紧密接触的过程中，可能发生飞沫传播和接触传播：（1）大的飞沫颗粒具有较好的沉降性能和较强的致病性，易被易感种群吸入或沉积在它们的眼睛上，口腔或鼻粘膜，从而使易感人群因飞沫传播而患病。（2）易感人群可以通过直接（接触，例如握手）或间接（接触沉积在物体表面的病毒滴）方式将病毒携带在自己的手中，然后，病毒通过双手传播并自身进入粘膜（眼睛，鼻子和嘴巴），引起感染（图4）。

2. 本次群集疫情中的气溶胶传播

图5 此次疫情中的气溶胶传播

在该群爆发中，有43名患者中有12名最有可能通过气溶胶传播感染。在没有间接感染的情况下，在宝di百货公司直接感染的患者中，有一半人（12/24）可能通过气溶胶传播而被感染。这表明气溶胶传播是COVID-19传播不可或缺的重要途径。

3. 气载SARS-CoV-2的检出情况

表2 多个场所的气溶胶中SARS-CoV-2 RNA呈阳性。

许多类型的冠状病毒可以在环境中存活并保持其病毒特性达9天（例如MERS-CoV和SARS-CoV）。如今，多个研究研究已在多个地点的气溶胶中检测到SARS-CoV-2 RNA阳性的核酸。

4. 环境因素对SARS-CoV-2空气传播的影响

大量研究结果表明，SARS-CoV-2在气溶胶中的传播取决于温度，空气湿度，通风速率和灭活的化学物质（臭氧）含量。