Een gezamenlijk project van vier Finse onderzoeksorganisaties heeft het transport en de verspreiding van coronavirus door de lucht bestudeerd. Voorlopige resultaten geven aan dat aërosoldeeltjes die het virus bevatten langer in de lucht kunnen blijven dan oorspronkelijk werd gedacht, dus het is belangrijk om drukke openbare binnenruimtes te vermijden.
Aalto University, Finnish Meteorological Institute, VTT Technical Research Center of Finland en University of Helsinki hebben onderzocht hoe extreem kleine aerosoldeeltjes in de lucht die door de luchtwegen worden uitgestoten bij hoesten, niezen of zelfs praten, in de lucht worden getransporteerd. Dergelijke deeltjes kunnen ziekteverwekkers dragen, zoals coronavirussen.
De onderzoekers modelleerden een scenario waarbij een persoon hoest in een gangpad tussen planken, zoals die in supermarkten; en rekening houdend met de ventilatie. Aalto University, VTT Technical Research Center of Finland en Finnish Meteorological Institute voerden elk de modellering onafhankelijk uit, onder dezelfde startvoorwaarden.
De onderzoekers bereikten hetzelfde voorlopige resultaat: in de onderzochte situatie verspreidt de aerosolwolk zich buiten de directe omgeving van de hoestende persoon en verdunt daarbij. Dit kan echter enkele minuten duren. ‘Iemand die besmet is met het coronavirus, kan hoesten en weglopen, maar laat dan extreem kleine aerosoldeeltjes achter die het coronavirus dragen. Deze deeltjes kunnen dan in de luchtwegen van anderen in de buurt terechtkomen ’, legt Ville Vuorinen, universitair docent bij de Aalto University, uit.
‘De voorlopige resultaten van het consortium onderstrepen het belang van onze aanbevelingen. Het Finse Instituut voor Gezondheid en Welzijn raadt aan dat u thuis blijft als u zich onwel voelt en dat u met iedereen fysieke afstand houdt. De instructies omvatten ook hoesten in je mouw of een tissue en zorgen voor een goede handhygiëne ‘, zegt Jussi Sane, hoofdspecialist bij het Finse Instituut voor Gezondheid en Welzijn.
‘Op basis van de modellering van het consortium is het nog niet mogelijk om direct nieuwe aanbevelingen te doen. Deze resultaten zijn echter een belangrijk onderdeel van het geheel en ze moeten worden vergeleken met de gegevens van echte epidemische onderzoeken ‘, voegt Sane eraan toe.
De verspreiding van ziekten via sociale netwerken is uitgebreid bestudeerd. Uit deze infectiemodellen is bekend dat de verspreiding van een virus kan vertragen of zelfs helemaal kan worden onderdrukt, aangezien de mobiliteit afneemt op ‘knooppunten’ – plaatsen waar veel mensen samenkomen, zoals winkels, restaurants en openbaar vervoer. Het vermijden van drukke binnenruimtes vermindert het risico op druppelinfectie terwijl het zich dicht bij anderen bevindt, wat volgens de huidige informatie de belangrijkste oorzaak is van coronavirusinfectie.
De onderzoekers van het consortium hebben de beweging van aerosoldeeltjes kleiner dan 20 micrometer in de lucht gemodelleerd. Voor een droge hoest, een typisch symptoom van het huidige coronavirus, is de deeltjesgrootte doorgaans minder dan 15 micrometer. Extreem kleine deeltjes van dit formaat zinken niet op de vloer, maar bewegen zich in de luchtstromen of blijven op dezelfde plaats drijven. Studies naar influenza A hebben bevestigd dat het influenza A-virus kan worden gevonden in de kleinste deeltjes, die minder dan 5 micrometer groot zijn.
De onderzoekers modelleerden een situatie waarin een persoon hoest in een gang met beperkte planken die typisch is voor supermarkten.
Bij het project zijn ongeveer 30 onderzoekers betrokken, met als specialisaties vloeistofdynamica, aerosolfysica, sociale netwerken, ventilatie, virologie en biomedische technologie. Het onderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met Essote (de gezamenlijke gemeente voor sociale en gezondheidsdiensten in Zuid-Savo), die het onderzoeksproject heeft voorgesteld, en met specialisten in infectieziekten van het Finse Instituut voor Gezondheid en Welzijn.
Het transport vanuit de lucht en het bewaren van druppeltjes die de luchtwegen verlaten, werden gesimuleerd met een supercomputer en vervolgens werden de resultaten in 3D gevisualiseerd. CSC – Finnish IT Center for Science Ltd. heeft zijn supercomputer op zeer korte termijn beschikbaar gesteld voor onderzoekers. Dankzij de hoge rekencapaciteit en de nauwe, multidisciplinaire samenwerking werden de eerste resultaten binnen een week behaald.
Het consortium wil met visualisatie het gedrag van aerosoldeeltjes beter begrijpen. Onderzoekers zullen blijven werken aan de modellering en deze verder verfijnen. Experts in infectieziekten en virologie zullen de resultaten en hun belang onderzoeken in relatie tot de informatie die wordt verzameld over coronavirus- en coronavirusinfecties. De betrokkenheid van twee Zweedse universiteiten heeft het consortium verder versterkt.
Persbericht Aalto Universiteit