徐斌，沈益鳴，黃英，周連，吳曉松，徐燕，丁震*

(1. 江蘇省疾病預防控制中心，江蘇 南京 210009；2. 南京市第二醫(yī)院，江蘇 南京 210003)

2019年12月底，我國湖北省武漢市出現(xiàn)了數(shù)起不明原因的病毒性肺炎病例并且迅速呈流行態(tài)勢，研究表明這種肺炎與一種新型冠狀病毒有關。2020年2月11日，世界衛(wèi)生組織( WHO) 將這種新型冠狀病毒感染的肺炎命名為Corona Virus Disease 2019(COVID-19)。國際病毒分類委員會將新型冠狀病毒命名為Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2(SARS-CoV-2)。2020年3月11日，WHO正式宣布新冠肺炎疫情構成全球大流行。

國家衛(wèi)健委發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》指出，SARS-CoV-2的傳播途徑有“經呼吸道飛沫傳播和密切接觸傳播，在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經氣溶膠傳播的可能”“注意糞便及尿對環(huán)境造成氣溶膠或接觸傳播”[1]。由于SARS-CoV-2傳播能力強、潛伏期長、可人傳人且存在部分無癥狀感染者。自COVID-19暴發(fā)以來，迅速波及我國各省、市及地區(qū)。醫(yī)院內的空間相對密閉且人流量較大，氣管插管等醫(yī)療操作可導致氣溶膠產生，是SARS-CoV-2傳播的理想場所，可能導致醫(yī)務人員感染SARS-CoV-2的風險提升[2]。Van Doremalen等[3]研究表明，病毒可以在氣溶膠中存活3 h并保持感染性。一項大型流行病學調查顯示，截至2020年2月11日，共有1 716名醫(yī)務工作者確診COVID-19，其中5人死亡[4]。武漢大學彭志勇[5]團隊研究發(fā)現(xiàn)，在防護不到位的情況下，院內感染率可達41%。

在通風不良的室內環(huán)境下，SARS-CoV-2能否通過氣溶膠傳播，目前世界各國尚存在較大爭議。一些調查研究顯示，在醫(yī)療機構以外的部分場所，氣溶膠傳播可能與飛沫傳播同時存在[6-8]。此外，多項研究表明，和SARS-CoV-2同屬的SARS-CoV(嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒)和MERS-CoV(中東呼吸綜合征冠狀病毒)可通過氣溶膠的形式遠距離傳播[9-11]。當發(fā)生COVID-19人際傳播時，很難確定是密切接觸傳播、飛沫傳播和氣溶膠傳播中的一種還是多種情況共同存在，以及哪種傳播途徑起主導作用。因此，了解COVID-19收治病區(qū)內空氣及通風系統(tǒng)中是否存在病毒及其傳播的可能性，對醫(yī)護人員的科學防護至關重要?，F(xiàn)調查了某COVID-19患者定點收治醫(yī)院病區(qū)內環(huán)境中SARS-CoV-2的污染情況，分析探討該病毒通過氣溶膠傳播的可能性，為控制院內傳播感染提供實驗依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

空氣采樣：QuickTake-30 安德森撞擊式采樣器(美國SKC公司)，采樣介質為10 mL Gibco細胞培養(yǎng)基；AirPort MD8 便攜式浮游菌采樣儀(德國賽多利斯公司)，采樣介質為賽多利斯水溶性凝膠膜；WA-15 便攜式生物氣溶膠采樣器(北京鼎藍科技有限公司)，采樣介質為友康病毒保存液UTM[MT0301，友康恒業(yè)生物科技(北京)有限公司]；ASE-100 微生物氣溶膠采樣器(深圳市朗司科技有限公司)，采樣介質為朗司收集液。

物體表面采樣：MT0301 病毒采樣試劑盒配套的棉簽[友康恒業(yè)生物科技(北京)有限公司]。

病毒核酸提?。篘P968 核酸提取儀，EX-DNA/RNA病毒提取試劑盒(西安天隆科技有限公司)。

病毒核酸檢測：Applied Biosystems QuantStudio Dx 實時熒光定量PCR儀(美國Thermo Fisher Scientific公司)；COVID-19核酸檢測試劑盒(上海五色石醫(yī)學研究股份有限公司)。

1.2 樣品采集

分別于2020年2月8日、20日和22日，在收治新冠肺炎確診患者病區(qū)的病房、病區(qū)走廊、護士站和位于病房樓頂排風管口等17個采樣點，使用不同類型的空氣氣溶膠采樣器采集空氣氣溶膠樣本46份。2月20日和22日，在病房空調出風口百葉及回風口濾網、病房衛(wèi)生間排風口百葉、護士站出風口內表面、病房樓頂排風管內表面、病房樓頂集中空調回風管初效和中效過濾器內外表面等10個采樣點，采集物體表面樣本12份，每個樣本均用棉拭子涂抹法采集面積50 cm2。

1.3 樣品包裝和處理

用空氣采樣器采樣完成后，立即將病毒保存液(收集液)或凝膠膜放入原包裝，分別編號后，置于冷藏箱內。當日采樣全部完成后，對冷藏箱外表面進行消毒處理，并用塑料袋密封。密封后對塑料袋外表面進行消毒處理，由病區(qū)物品專用電梯運出病區(qū)并立即送至實驗室檢測。

1.4 樣品檢測

病毒核酸檢測在P2實驗室(二級生物安全實驗室)進行。用NP968 核酸提取儀提取病毒核酸后，用實時熒光定量PCR儀進行擴增。吸取200 μL 吸收液或凝膠溶解液(凝膠溶解到10 mL純水中)，用核酸試劑提取總RNA，根據(jù)試劑盒操作說明書進行檢測。實時RT-PCR(逆轉錄-聚合酶鏈反應)條件：50 °C持續(xù)5 min，95 °C持續(xù)2 min，在95 °C進行15 s擴增，并在60 °C進行45 s 擴增，擴增40個循環(huán)。Ct(擴增循環(huán)數(shù))≤38，判定該樣本為陽性；37≤Ct<38，判定該樣本為弱陽性；Ct≥38，判定該樣本為陰性。

2 結果與討論

2.1 空氣樣本SARS-CoV-2污染分析

病區(qū)空氣樣本采樣條件和SARS-CoV-2核酸檢測結果見表1。由表1可見，1份樣本中SARS-CoV-2核酸呈弱陽性(Ct=38)，陽性率為2.17%。該采樣點位于病區(qū)庫房間(醫(yī)護人員離開病房脫下最外層防護服的地方)門口的走廊，表明當時空氣中存在SARS-CoV-2(核酸片段)，有空氣傳播的可能。該采樣點的其余小流量樣本均為陰性，表明病區(qū)空氣中SARS-CoV-2濃度較低，很難被采集和檢測到。Ong等[11]在某中心隔離病房、病房接待室及清潔走廊上使用Quick Take-30安德森撞擊式采樣器和AirPort MD8便攜式浮游菌采樣器采集數(shù)個空氣樣本，樣本體積分別為1.2和1.5 m3，結果均為陰性。而Cheng等[12]在病人處于4種不同狀態(tài)(正常呼吸、深呼吸、連續(xù)說“1，2，3”、連續(xù)咳嗽)時在距離病人下頜10 cm處采集1 m3空氣，也未能檢出SARS-CoV-2，這可能與其采集的空氣量較少有關。但Santarpia等[13]以AirPort MD8便攜式采樣器采集空氣樣本0.75 m3，發(fā)現(xiàn)病房內和走廊的陽性率分別為68.2%和58.3%。而在另一項研究中，Guo等[14]在火神山醫(yī)院重病加強護理病房(ICU)及普通病房不同地點分別采集9 m3氣溶膠樣本(Sass 2300采樣器，美國Research International公司)，結果顯示，ICU空氣陽性率為35%，普通病房陽性率為12.5%。由此可見，能否采集到空氣中的病毒可能和當時空氣中病毒的濃度及采樣體積有關，與采樣介質是吸收液還是凝膠膜關聯(lián)不大。但使用凝膠膜采樣時，無法使用較大的流量和較長的持續(xù)時間，在一定程度上限制了含有低濃度病毒空氣的采樣。

表1 病區(qū)空氣樣本采樣條件和SARS-CoV-2核酸檢測結果①

陽性樣本采樣點位于病區(qū)庫房間門外的走廊。疫情期間，根據(jù)病區(qū)的流程，醫(yī)護人員應在庫房間脫除最外層防護裝備并將廢棄物置于房間內的垃圾桶中。平時，走廊上空間隔懸掛的紫外燈管定期開啟進行常規(guī)消毒，但在采樣時發(fā)現(xiàn)該處紫外燈管在消毒時間并未亮起，經檢查該紫外燈管已損壞，推測庫房間外的這一區(qū)域消毒不完全，這可能是在此處采集到陽性樣本的原因之一。由此說明，紫外線消毒在疫情防控中的重要性，同時也說明醫(yī)護人員脫除防護服的地點是產生SARS-CoV-2的高風險區(qū)域。Liu等[15]研究表明，在醫(yī)護人員脫除防護裝備的地方，病毒核酸濃度特別高。這意味著在去除防護裝備之后，含有病毒的氣溶膠很可能再次懸浮于空氣中。如果空氣消毒不徹底，病毒很可能會隨氣流播散至其他地方。Li等[16]在病區(qū)每日4次的常規(guī)空氣消毒(等離子空氣消毒器)后約1 h，以80 L/min的流量采集30 min空氣氣溶膠樣本，結果顯示所有135份樣本均為陰性。表明在嚴格執(zhí)行消毒規(guī)范，并且病區(qū)的機械通風正常工作時，病區(qū)空氣中的SARS-CoV-2可以得到較好的控制。對病區(qū)其他的紫外燈進行檢查，未發(fā)現(xiàn)損壞，這可能是其他采樣點空氣樣本中未檢出陽性的原因之一。

2.2 表面樣本SARS-CoV-2污染分析

病房和病區(qū)集中空調和通風系統(tǒng)表面樣本的RT-PCR檢測結果見表2。由表2可見，1份樣品呈弱陽性(Ct=38)，陽性率為8.33%。該采樣點是一間病房衛(wèi)生間坐便器正上方的排氣扇百葉表面(距地面高度為2.7 m)，結果表明，攜帶病毒的氣溶膠可能被氣流帶動并沉積在排風口等設備上。

表2 病房和病區(qū)集中空調和通風系統(tǒng)樣本的RT-PCR檢測結果①

病毒可能來源于以下情況：(1)患者在衛(wèi)生間咳嗽或打噴嚏時向空氣中排出含有病毒的飛沫，部分病毒擴散于氣溶膠中隨氣流吸附于上方排風口百葉上；(2)來自患者糞便或尿液中的病毒在沖馬桶時混入產生的氣溶膠中擴散沉積于上方排風口百葉上。Ong等[11]同樣在患者隔離室的排氣扇表面樣本中檢出SARS-CoV-2，表明病毒可能吸附在微小顆粒上，并漂浮于空氣中，可隨空氣的流動在一定范圍和距離內傳播，吸附或沉降在物體表面。Knowlton等[17]和Li等[18]的模擬實驗結果均發(fā)現(xiàn)，馬桶沖水時會產生大量的生物氣溶膠，這些氣溶膠可以到達馬桶上方約1 m的高度。深圳市第三人民醫(yī)院從部分新冠病人的糞便中檢測出新冠病毒，表明其存在糞口傳播的可能性，衛(wèi)生間作為潛在的病毒傳播場所應該受到更多的關注。

病房大樓的空調系統(tǒng)正常運轉，且未在空調系統(tǒng)表面樣本中檢測到陽性，表明空調系統(tǒng)未受到污染。

3 結論

在某收治新冠肺炎患者的傳染病醫(yī)院的COVID-19病房和病區(qū)，對空氣和集中空調及通風系統(tǒng)表面進行了采樣并檢測樣本中的SARS-CoV-2。結果表明，在某病區(qū)走廊的1份空氣樣本中檢測到呈弱陽性的SARS-CoV-2，其余樣本均為陰性；在某病房衛(wèi)生間排風扇百葉的1份表面樣本中檢測到呈弱陽性的SARS-CoV-2，其余樣本均為陰性。2份呈弱陽性的樣本表明，SARS-CoV-2存在于醫(yī)院環(huán)境空氣中及部分通風系統(tǒng)物體表面，病毒有通過氣溶膠短距離傳播的風險，醫(yī)護人員應加強個人防護，嚴格執(zhí)行感染預防與控制措施，降低醫(yī)院內部環(huán)境交叉感染的風險。

研究尚存在一定的局限性。首先，沒有對采集的弱陽性樣本進行毒株分離培養(yǎng)以進一步確定病毒的活性。其次，采用實時熒光定量PCR方法檢測SARS-CoV-2，不能排除所采集的樣本中存在低于檢測閾值的低濃度病毒。最后，由于SARS-CoV-2的傳染性極強，研究人員在病房采樣須穿戴3級防護設備，在一定程度上限制了采樣布點的數(shù)量和操作的靈活性。