Waarom is de 1,5 meter afstand-regel onvoldoende?
De 1,5 meter afstand-regel die door nationale overheden en WHO wordt aangehouden als richtlijn, is gebaseerd op achterhaalde onderzoeken. Richtlijnen die inhouden dat de veilige afstand maximaal 2 meter is, houden er geen rekening mee dat ademhalingsdruppels zich via wolken over langere afstanden verplaatsen. De "1,5 meter-afstand" is gebaseerd op een theorie van Wells uit 1930. De uitleg van het model is dat onderscheid moet worden gemaakt tussen grote en kleine druppels. Grote druppels zouden direct neerdalen. Kleine druppels zouden direct na uitademing/hoesten/niezen verdampen, omdat de omgeving kouder en droger is dan de longen, keel en neus van de persoon die de druppels uitademt. Daarbij worden alleen 'agressieve' vormen van uitademing, zoals hoesten en niezen, tot uitgangspunt genomen. Dit is een te beperkte opvatting: sinds 1946 is algemeen bekend dat ademhalen en praten uitstoot van grote hoeveelheden aërosolen veroorzaken (The size and the duration of air-carriage of respiratory droplets and droplet-nuclei, Journal of Epidemiology and Infection, J.P. Duguid, september 1946).
Druppels vliegen niet geïsoleerd door de lucht, maar via een turbulent gas cloud
Het model voor 1,5 meter afstand, gebaseerd op de theorie van Wells, schiet tekort omdat druppels zich niet zomaar door het luchtledige, ofwel geïsoleerd door de lucht vliegen, maar via een wolk van gassen en vocht worden verplaatst. Het werkelijke mechanisme wordt "multiphase turbulent gas cloud genoemd", waarmee wordt bedoeld dat ademhalingsdruppels, slijm, gassen uit de nabije omgeving en vocht zich verzamelen in de wolk. Afhankelijk van de luchtvochtigheid en temperatuur in de omgeving en de grootte van de virusdragende deeltjes, kan deze wolk wel 8 meter door de lucht reizen. Uiteindelijk dalen deeltjes neer op oppervlakken en blijven zij na evaporatie (verdamping van druppels tot gas) ongeveer 3 uur in de lucht hangen (droplet nuclei of aërosolen).
In een voorpublicatie waarin de aërosole transmissie van SARS-CoV-2 (verspreiding van het virus via de lucht) is onderzocht binnen ziekenhuisafdelingen, wordt vastgesteld dat de gemiddelde afstand van verspreiding van het virus 4 meter is (Aerosol and Surface Distribution of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 in Hospital Wards, Wuhan, China, 2020, Emerging Infectious Diseases, Volume 26, Number 7, Juli 2020). De conclusie van deze studie is dat thuisisolatie ongeschikt is, omdat overige gezinsleden niet over professionele beschermingsmaterialen beschikken.
Ademhalen zorgt al voor het verplaatsen van deeltjes over 8 meter afstand
Simpelweg ademen kan ervoor zorgen dat virusdeeltjes zich over een afstand van 8 meter door de lucht verplaatsen. Het is begrijpelijk dat een "8 meter afstand-regel" niet haalbaar is in een drukbevolkte omgeving. Een veilige afstand kan om die reden niet los worden gezien van andere maatregelen. Het dragen van een mondkapje en het desinfecteren van oppervlakken zijn maatregelen die bijdragen aan het beperken van het risico op infectie.
De beperking van epidemiologisch onderzoek (in vergelijking met chemisch, biologisch en aërosolenonderzoek) is dat de reproductiefactor R0 wordt berekend op basis van de aanname dat mensenpopulaties en ademhalingsdruppels homogeen vermengd raken. Dit is een te beperkte berekeningswijze, omdat factoren als mechanische of natuurlijke ventilatie, invloeden van de buitenlucht en UV, temperatuur en luchtvochtigheid, maar ook de combinatie van druppeltransmissie en transmissie via aërosolen moeten worden meegerekend in het vaststellen van de reproductiefactor (What aerosol physics tells us about airborne pathogen transmission, Journal of Aerosol Science and Technology, 31 maart 2020).
1,5 meter afstand: dit model gaat ervan uit dat lucht zich niet verplaatst
Een laatste opmerking over de toereikendheid van een 1,5 meter afstand-samenleving. Sociale distantie van 1,5 meter is gebaseerd op de gedachte dat de lucht zich niet door een ruimte verplaatst. Dit model gaat uit van de 'ideale' homogene vermenging van ademhalingsdruppels en aërosolen en de homogene verdeling van mensenpopulaties in een ruimte ("Wells-Riley": well mixed air, model uit 1934). De 1,5 meter-regel negeert luchtstromen door een kamer. Luchtstromen kunnen virale deeltjes over grote afstand verplaatsen. Zo kan het gebeuren dat mensen die dicht bij elkaar zitten, elkaar niet kunnen besmetten, terwijl iemand op grote afstand door de verplaatsing van virale deeltjes via luchtstromen wél besmet raakt (The coronavirus pandemic and aerosols: Does COVID-19 transmit via expiratory particles?, Journal of Aerosol Science and Technology, 3 april 2020). Bovendien is het mechanisme van dispersie van invloed: door de generatie van en spreiding via aërosolen worden druppels door de ruimte gedistribueerd.
Bron:
Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions: Potential Implications for Reducing Transmission of COVID-19, JAMA Insights, 26 maart 2020
Welke belangrijke onderzoeksvragen moeten nog beantwoord worden?
1. Is aërosole transmissie of transmissie van SARS-CoV-2 via geïnfecteerde oppervlakken, in staat om cellen in vivo te infecteren?
Dit is een belangrijke kwestie, omdat nog niemand de vraag heeft beantwoord of dierlijke cellen daadwerkelijk besmet worden via de lucht of via objecten. Weliswaar hebben Van Doremalen en de onderzoekers aan het Nebraska University Center aangetoond dat het virus 3 uur in de lucht kan blijven hangen en in luchtsamples gemonsterd kan worden, maar deze resultaten zeggen nog niets over de besmetting van een dierlijke cel.
De Duitse viroloog Streeck heeft recentelijk opgemerkt dat niemand via winkelkarretjes of een deurklink besmet raakt. Die stelling heeft hij niet onderbouwd. Het gaat om een hypothese die door sommigen wordt gepresenteerd als 'resultaat'. Zijn veldonderzoek zal over drie weken worden afgerond. Het is onjuist dat Streeck beweert dat het virus niet overleeft op voorwerpen, omdat virale deeltjes bewezen tot 72 uur lang stabiel blijven op oppervlakken. Het contactonderzoek dat door hem is geïnitieerd is weliswaar nuttig om te achterhalen in welke situaties/omgeving personen mogelijk geïnfecteerd zijn, maar contactonderzoek zegt niets over de wijze van transmissie (The coronavirus pandemic and aerosols: Does COVID-19 transmit via expiratory particles?, Journal of Aerosol Science and Technology, 3 april 2020). Onderzoek naar de daadwerkelijke infectie van dierlijke cellen via de lucht en oppervlakken is dus dringend nodig!
2. Wat is de gemiddelde virale lading (viral titer) in het ademhalingsvocht en in de uitgestoten aërosolen?
Om de vorige en volgende vraag te kunnen beantwoorden, zal per onderdeel van het respiratoire systeem (longen, stembanden, keel, neus) de gemiddelde virale lading van het ademhalingsvocht en de door de luchtwegen uitgestoten partikels moeten worden gemonsterd.
3. Wat is de minimale besmettelijke dosis SARS-CoV-2?
De drempelwaarde van de besmettelijke dosis SARS moet worden berekend om te kunnen onderzoeken of dierlijke cellen daadwerkelijk via de verspreiding van aërosolen en via contact met geïnfecteerde oppervlakken plaatsvindt.
4. Hoe moet de "open-air factor" worden meegewogen in het bepalen van de reproductiefactor R0?
De "open-air factor" OAF refereert aan de invloed van natuurlijke luchtstromen en UV op de destabilisering van virussen en andere infecten. Moderne ziekenhuizen zijn over het algemeen slechter in het beperken van de verspreiding van virussen dan ziekenhuizen uit de periode vóór 1950. Ouderwetse grote ramen die geopend kunnen worden zijn bevorderend voor de beperking van verspreiding van virusdeeltjes in het ziekenhuis (The open-air factor and infection control, Journal of Hospital Infection, 9 april 2019). Met andere woorden: binnen zijn is niet ideaal, slechte ventilatie is helemaal funest. Een studie uit 2013 bevestigt het vermoeden dat moderne ziekenhuizen met kleine ramen (die niet open kunnen) en slechte airco de verspreiding van SARS bespoedigen. Mechanische ventilatie is niet per definitie slechter dan natuurlijke luchtstromen: het gaat erom dat 'cross-ventilatie' wordt bereikt, waarbij de lucht van binnen naar buiten stroomt (Roles of sunlight and natural ventilation for controlling infection: historical and current perspectives, Journal of Hospital Infection 84, 20 juni 2013).
In 2012 is Nederland legendarisch geworden door een ventilatieblunder, waarbij 67% van de mechanisch geventileerde huizen over vieze filters beschikte en meer dan 50% van de woningen van sterk vervuilde lucht bleek te worden voorzien. Grotendeels hing deze ventilatieblunder samen met het feit dat Nederlanders weigeren om zich aan gebruiksvoorschriften te houden.
De reproductiefactor R0 zoals die nu door epidemiologen wordt berekend, moet de OAF meewegen om een realistisch beeld te krijgen van de invloed van mechanische en natuurlijke ventilatiemethoden op transmissie onder grote groepen mensen.
De 1,5 meter afstand-regel die door nationale overheden en WHO wordt aangehouden als richtlijn, is gebaseerd op achterhaalde onderzoeken. Richtlijnen die inhouden dat de veilige afstand maximaal 2 meter is, houden er geen rekening mee dat ademhalingsdruppels zich via wolken over langere afstanden verplaatsen. De "1,5 meter-afstand" is gebaseerd op een theorie van Wells uit 1930. De uitleg van het model is dat onderscheid moet worden gemaakt tussen grote en kleine druppels. Grote druppels zouden direct neerdalen. Kleine druppels zouden direct na uitademing/hoesten/niezen verdampen, omdat de omgeving kouder en droger is dan de longen, keel en neus van de persoon die de druppels uitademt. Daarbij worden alleen 'agressieve' vormen van uitademing, zoals hoesten en niezen, tot uitgangspunt genomen. Dit is een te beperkte opvatting: sinds 1946 is algemeen bekend dat ademhalen en praten uitstoot van grote hoeveelheden aërosolen veroorzaken (The size and the duration of air-carriage of respiratory droplets and droplet-nuclei, Journal of Epidemiology and Infection, J.P. Duguid, september 1946).
Druppels vliegen niet geïsoleerd door de lucht, maar via een turbulent gas cloud
Het model voor 1,5 meter afstand, gebaseerd op de theorie van Wells, schiet tekort omdat druppels zich niet zomaar door het luchtledige, ofwel geïsoleerd door de lucht vliegen, maar via een wolk van gassen en vocht worden verplaatst. Het werkelijke mechanisme wordt "multiphase turbulent gas cloud genoemd", waarmee wordt bedoeld dat ademhalingsdruppels, slijm, gassen uit de nabije omgeving en vocht zich verzamelen in de wolk. Afhankelijk van de luchtvochtigheid en temperatuur in de omgeving en de grootte van de virusdragende deeltjes, kan deze wolk wel 8 meter door de lucht reizen. Uiteindelijk dalen deeltjes neer op oppervlakken en blijven zij na evaporatie (verdamping van druppels tot gas) ongeveer 3 uur in de lucht hangen (droplet nuclei of aërosolen).
In een voorpublicatie waarin de aërosole transmissie van SARS-CoV-2 (verspreiding van het virus via de lucht) is onderzocht binnen ziekenhuisafdelingen, wordt vastgesteld dat de gemiddelde afstand van verspreiding van het virus 4 meter is (Aerosol and Surface Distribution of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 in Hospital Wards, Wuhan, China, 2020, Emerging Infectious Diseases, Volume 26, Number 7, Juli 2020). De conclusie van deze studie is dat thuisisolatie ongeschikt is, omdat overige gezinsleden niet over professionele beschermingsmaterialen beschikken.
Ademhalen zorgt al voor het verplaatsen van deeltjes over 8 meter afstand
Simpelweg ademen kan ervoor zorgen dat virusdeeltjes zich over een afstand van 8 meter door de lucht verplaatsen. Het is begrijpelijk dat een "8 meter afstand-regel" niet haalbaar is in een drukbevolkte omgeving. Een veilige afstand kan om die reden niet los worden gezien van andere maatregelen. Het dragen van een mondkapje en het desinfecteren van oppervlakken zijn maatregelen die bijdragen aan het beperken van het risico op infectie.
De beperking van epidemiologisch onderzoek (in vergelijking met chemisch, biologisch en aërosolenonderzoek) is dat de reproductiefactor R0 wordt berekend op basis van de aanname dat mensenpopulaties en ademhalingsdruppels homogeen vermengd raken. Dit is een te beperkte berekeningswijze, omdat factoren als mechanische of natuurlijke ventilatie, invloeden van de buitenlucht en UV, temperatuur en luchtvochtigheid, maar ook de combinatie van druppeltransmissie en transmissie via aërosolen moeten worden meegerekend in het vaststellen van de reproductiefactor (What aerosol physics tells us about airborne pathogen transmission, Journal of Aerosol Science and Technology, 31 maart 2020).
1,5 meter afstand: dit model gaat ervan uit dat lucht zich niet verplaatst
Een laatste opmerking over de toereikendheid van een 1,5 meter afstand-samenleving. Sociale distantie van 1,5 meter is gebaseerd op de gedachte dat de lucht zich niet door een ruimte verplaatst. Dit model gaat uit van de 'ideale' homogene vermenging van ademhalingsdruppels en aërosolen en de homogene verdeling van mensenpopulaties in een ruimte ("Wells-Riley": well mixed air, model uit 1934). De 1,5 meter-regel negeert luchtstromen door een kamer. Luchtstromen kunnen virale deeltjes over grote afstand verplaatsen. Zo kan het gebeuren dat mensen die dicht bij elkaar zitten, elkaar niet kunnen besmetten, terwijl iemand op grote afstand door de verplaatsing van virale deeltjes via luchtstromen wél besmet raakt (The coronavirus pandemic and aerosols: Does COVID-19 transmit via expiratory particles?, Journal of Aerosol Science and Technology, 3 april 2020). Bovendien is het mechanisme van dispersie van invloed: door de generatie van en spreiding via aërosolen worden druppels door de ruimte gedistribueerd.
Bron:
Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions: Potential Implications for Reducing Transmission of COVID-19, JAMA Insights, 26 maart 2020
Welke belangrijke onderzoeksvragen moeten nog beantwoord worden?
1. Is aërosole transmissie of transmissie van SARS-CoV-2 via geïnfecteerde oppervlakken, in staat om cellen in vivo te infecteren?
Dit is een belangrijke kwestie, omdat nog niemand de vraag heeft beantwoord of dierlijke cellen daadwerkelijk besmet worden via de lucht of via objecten. Weliswaar hebben Van Doremalen en de onderzoekers aan het Nebraska University Center aangetoond dat het virus 3 uur in de lucht kan blijven hangen en in luchtsamples gemonsterd kan worden, maar deze resultaten zeggen nog niets over de besmetting van een dierlijke cel.
De Duitse viroloog Streeck heeft recentelijk opgemerkt dat niemand via winkelkarretjes of een deurklink besmet raakt. Die stelling heeft hij niet onderbouwd. Het gaat om een hypothese die door sommigen wordt gepresenteerd als 'resultaat'. Zijn veldonderzoek zal over drie weken worden afgerond. Het is onjuist dat Streeck beweert dat het virus niet overleeft op voorwerpen, omdat virale deeltjes bewezen tot 72 uur lang stabiel blijven op oppervlakken. Het contactonderzoek dat door hem is geïnitieerd is weliswaar nuttig om te achterhalen in welke situaties/omgeving personen mogelijk geïnfecteerd zijn, maar contactonderzoek zegt niets over de wijze van transmissie (The coronavirus pandemic and aerosols: Does COVID-19 transmit via expiratory particles?, Journal of Aerosol Science and Technology, 3 april 2020). Onderzoek naar de daadwerkelijke infectie van dierlijke cellen via de lucht en oppervlakken is dus dringend nodig!
2. Wat is de gemiddelde virale lading (viral titer) in het ademhalingsvocht en in de uitgestoten aërosolen?
Om de vorige en volgende vraag te kunnen beantwoorden, zal per onderdeel van het respiratoire systeem (longen, stembanden, keel, neus) de gemiddelde virale lading van het ademhalingsvocht en de door de luchtwegen uitgestoten partikels moeten worden gemonsterd.
3. Wat is de minimale besmettelijke dosis SARS-CoV-2?
De drempelwaarde van de besmettelijke dosis SARS moet worden berekend om te kunnen onderzoeken of dierlijke cellen daadwerkelijk via de verspreiding van aërosolen en via contact met geïnfecteerde oppervlakken plaatsvindt.
4. Hoe moet de "open-air factor" worden meegewogen in het bepalen van de reproductiefactor R0?
De "open-air factor" OAF refereert aan de invloed van natuurlijke luchtstromen en UV op de destabilisering van virussen en andere infecten. Moderne ziekenhuizen zijn over het algemeen slechter in het beperken van de verspreiding van virussen dan ziekenhuizen uit de periode vóór 1950. Ouderwetse grote ramen die geopend kunnen worden zijn bevorderend voor de beperking van verspreiding van virusdeeltjes in het ziekenhuis (The open-air factor and infection control, Journal of Hospital Infection, 9 april 2019). Met andere woorden: binnen zijn is niet ideaal, slechte ventilatie is helemaal funest. Een studie uit 2013 bevestigt het vermoeden dat moderne ziekenhuizen met kleine ramen (die niet open kunnen) en slechte airco de verspreiding van SARS bespoedigen. Mechanische ventilatie is niet per definitie slechter dan natuurlijke luchtstromen: het gaat erom dat 'cross-ventilatie' wordt bereikt, waarbij de lucht van binnen naar buiten stroomt (Roles of sunlight and natural ventilation for controlling infection: historical and current perspectives, Journal of Hospital Infection 84, 20 juni 2013).
In 2012 is Nederland legendarisch geworden door een ventilatieblunder, waarbij 67% van de mechanisch geventileerde huizen over vieze filters beschikte en meer dan 50% van de woningen van sterk vervuilde lucht bleek te worden voorzien. Grotendeels hing deze ventilatieblunder samen met het feit dat Nederlanders weigeren om zich aan gebruiksvoorschriften te houden.
De reproductiefactor R0 zoals die nu door epidemiologen wordt berekend, moet de OAF meewegen om een realistisch beeld te krijgen van de invloed van mechanische en natuurlijke ventilatiemethoden op transmissie onder grote groepen mensen.
 |
| 1,5 meter afstand is onvoldoende |
 |
| Nog te beantwoorden onderzoeksvragen over transmissie van SARS-CoV-2 |
