Risque à longue et courte portée de transmission aérienne du SRAS-CoV-2

La pandémie de COVID-19, causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), a contribué à une morbidité, une mortalité et des pertes économiques importantes. À ce jour, le virus a infecté plus de 159 millions d’individus et causé plus de 3,3 millions de morts dans le monde. La nécessité d’atténuer cette pandémie a amené la communauté scientifique à revoir la transmissibilité, le mécanisme et le risque de transmission dans certaines conditions.

Dans une étude récente, Florian Poydenot et coll. effectué une évaluation quantitative du risque de transmission à l’intérieur et à l’extérieur; et comment réduire la contribution des espaces publics à la propagation du SRAS-CoV-2. L’étude est publiée sur le medRxiv *, un serveur de pré-impression pour les sciences de la santé.

«Une analyse quantitative du risque de transmission virale dans les espaces publics nous permet d’identifier les mécanismes dominants sur lesquels une politique de santé publique proactive peut agir pour réduire le risque, et d’évaluer la réduction du risque qui peut être obtenue.»

Les chercheurs ont montré que la transmission des aérosols à longue distance est contrôlée par le débit d’air frais et par la qualité de filtrage du masque, et est quantitativement liée à la concentration de CO2, quels que soient le volume de la pièce et le nombre de personnes. Surtout, ils ont constaté qu’elle est liée quantitativement à la concentration de CO2, quels que soient le volume de la pièce et le nombre de personnes.

Transmission aérienne à longue et courte portée du SARS-CoV-2

À l’aide d’expériences de dispersion dédiées réalisées dans deux centres commerciaux, les chercheurs ont étudié expérimentalement la transmission aérienne à courte portée. Ils ont constaté que les aérosols expirés sont dispersés par des courants d’air turbulents en forme de cône, conduisant à une concentration inversement proportionnelle à la distance au carré et à la vitesse d’écoulement.

Ils ont développé diverses techniques disponibles pour réduire le risque de transmission virale dans les lieux publics. Dans cette étude, les chercheurs ont montré que la dose moyenne d’infection, appelée quantum viral, peut être déterminée à partir des données épidémiologiques (d’une manière cohérente avec les données biologiques expérimentales).

Dans l’étude, les chercheurs ont défini et modélisé le risque de transmission, en se concentrant sur le risque de transmission aérienne à longue distance (mesuré à l’aide de la concentration de dioxyde de carbone) et sur le risque de transmission aérienne à courte distance à l’intérieur et à l’extérieur. Ils ont examiné le taux de génération de quanta et la fonction dose-réponse.

Imagerie de Schlieren d’une personne exhalant (a) sans masque (b) avec un masque chirurgical (c) avec un masque FFP2. La température agit comme un scalaire passif vis-à-vis du transport turbulent, de la même manière que le CO2 et les petits aérosols. La technique de schlieren montre des variations locales de l’indice de réfraction de l’air causées par l’air chaud expiré hors du corps.

Ils ont également examiné l’efficacité du masque respiratoire en fonction de la distribution de la taille des gouttelettes, de l’évaporation des gouttelettes de liquide (contrôlée par l’humidité relative ambiante HR) et du problème d’enrichissement.

Il est établi que le SRAS-CoV-2 se propage facilement au cours des activités humaines expiratoires (y compris la respiration, la parole, le chant ou le rire), ce qui peut provoquer une transmission asymptomatique et pré-symptomatique (sous forme d’aérosols). De plus, la transmission à l’intérieur est 19 fois plus répandue qu’à l’extérieur.

La mesure du risque de transmission virale dans les lieux publics (tels que les écoles, les bureaux, les amphithéâtres universitaires, les musées, les théâtres ou les centres commerciaux) et à l’extérieur est un problème. Les chercheurs de cette étude ont caractérisé les voies de transmission dominantes dans les activités sociales et ont tenté d’identifier des moyens efficaces de réduire le risque de contamination épidémique dans les espaces publics.

Dans cette étude approfondie, les chercheurs définissent le risque de transmission dans un espace public et documentent sa dépendance au nombre de personnes présentes, à la durée moyenne de leur présence, au volume disponible dans lequel les aérosols sont stockés et au niveau de ventilation.

Ils ont déterminé l’évaluation des risques pour la transmission aérienne à longue distance et l’ont reliée quantitativement à la concentration de CO2.

Fait intéressant, l’étude a montré que la transmission aérienne à courte distance, localisée à la suite de personnes infectées par le SRAS-CoV-2, obéit aux mêmes lois physiques à l’intérieur et à l’extérieur.

Dans les mesures expérimentales de dispersion turbulente du traceur passif (CO2) réalisées dans les centres commerciaux, ils ont constaté que la diffusion turbulente est due à un petit flux d’air permanent conduisant à une décroissance spatiale rapide de la concentration du traceur. Ils rapportent que le risque supplémentaire de rester dans le sillage des autres est déterminé quantitativement en fonction de la distance sous le vent.

En conclusion, les chercheurs fournissent une définition pratique du risque r (définies comme les infections secondaires moyennes par personne initialement infectée) associées à l’espace public. Elle est liée à l’émission quantique intégrée, au facteur de filtration du masque (λ) et à la concentration de CO2, qui quantifie le facteur de dilution entre l’air expiré et inhalé.

Sur la base de cette évaluation des risques, les chercheurs ont défini des normes quantitatives (capacité d’occupation, niveau de CO2, ventilation, masques) à mettre en œuvre dans les espaces publics pour atteindre le risque résiduel acceptable.

L’objectif des efforts visant à atténuer le COVID-19 est de réduire la pandémie à un niveau où le taux de reproduction global du virus est inférieur à un. Cette étude fournit des conseils quantitatifs précieux pour prendre des décisions rationnelles en matière de politique de santé publique afin de prévenir les voies dominantes de transmission virale grâce à la ventilation renforcée, à la purification de l’air, à la dispersion mécanique à l’aide de ventilateurs et à encourager le port de masques faciaux de qualité correctement ajustés (masques chirurgicaux, éventuellement couverts). par un autre masque en tissu, ou des masques FFP2 non médicaux).

Ces mesures prises ensemble réduisent considérablement le risque de transmission aérienne du SRAS-CoV-2.

*Avis important

medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.