Saúde

Um método para avaliar os riscos de transmissão da Covid-19 em ambientes internos
Os pesquisadores do MIT desenvolveram um modelo disponível publicamente com base na física e em dados de eventos anteriores de disseminação.
Por David L. Chandler - 17/04/2021


Dois professores do MIT propuseram uma nova abordagem para estimar os riscos de exposição à Covid-19 em diferentes ambientes internos com base no número de pessoas, no tamanho do espaço, nos tipos de atividade, no uso de máscaras e na ventilação e filtragem cotações. Créditos: Imagem: Jose-Luis Olivares, MIT; imagens da iStockphoto

Dois professores do MIT propuseram uma nova abordagem para estimar os riscos de exposição ao Covid-19 em diferentes ambientes internos. A diretriz que desenvolveram sugere um limite para o tempo de exposição, com base no número de pessoas, o tamanho do espaço, os tipos de atividade, o uso de máscaras e as taxas de ventilação e filtração. Seu modelo oferece uma diretriz detalhada com base na física para formuladores de políticas, empresas, escolas e indivíduos que tentam avaliar seus próprios riscos.

A diretriz, que aparece esta semana na revista PNAS , foi desenvolvida por Martin Z. Bazant, professor de engenharia química e matemática aplicada, e John WM Bush, professor de matemática aplicada. Eles enfatizam que uma característica fundamental de seu modelo, que tem recebido menos atenção nas políticas públicas de saúde existentes, é estabelecer um limite específico para o tempo que uma pessoa passa em um determinado ambiente.

Sua análise é baseada no fato de que, em espaços fechados, minúsculas gotículas transportadoras de patógenos emitidas pelo ar, emitidas por pessoas enquanto falam, tossem, espirram, cantam ou comem, tendem a flutuar no ar por longos períodos e ficar bem misturadas durante todo o espaço por correntes de ar. Agora há evidências esmagadoras, dizem eles, de que essa transmissão aérea desempenha um papel importante na disseminação do Covid-19. Bush diz que o estudo foi inicialmente motivado no início do ano passado por sua preocupação de que muitas decisões sobre políticas estavam sendo guiadas principalmente pela “regra de 6 pés”, que não aborda adequadamente a transmissão aerotransportada em espaços internos.

Usando uma abordagem estritamente quantitativa com base nos melhores dados disponíveis, o modelo produz uma estimativa de quanto tempo, em média, levaria para uma pessoa se infectar com o vírus SARS-CoV-2 se uma pessoa infectada entrasse no espaço, com base no conjunto-chave de variáveis ​​que definem uma determinada situação interna. Em vez de uma simples resposta sim ou não sobre se um determinado ambiente ou atividade é seguro, ele fornece um guia de quanto tempo uma pessoa pode esperar se envolver com segurança nessa atividade, seja alguns minutos em uma loja, uma hora em um restaurante, ou várias horas por dia em um escritório ou sala de aula, por exemplo.

“Como cientistas, tentamos ser muito cuidadosos e apenas usar o que vemos como dados concretos”, diz Bazant. “Nós realmente tentamos nos limitar a coisas que podemos justificar cuidadosamente. Achamos que nosso estudo é o estudo mais rigoroso desse tipo até hoje. ” Embora novos dados apareçam todos os dias e muitas incertezas permaneçam sobre a transmissão do vírus SARS-CoV-2, ele diz: “Estamos confiantes de que fizemos escolhas conservadoras em todos os pontos”.

Bush acrescenta: “É um campo que se move rapidamente. Enviamos um artigo e, no dia seguinte, uma dúzia de artigos relevantes é publicada, então nos esforçamos para incorporá-los. É como atirar em um alvo em movimento. ” Por exemplo, enquanto seu modelo foi inicialmente baseado na transmissibilidade da cepa original do SARS-CoV-2 a partir de dados epidemiológicos sobre os eventos iniciais de propagação mais bem caracterizados, eles adicionaram um parâmetro de transmissibilidade, que pode ser ajustado para contabilizar os maiores taxas de propagação das novas variantes emergentes. Esse ajuste é baseado em como a transmissibilidade de qualquer nova cepa se compara à cepa original; por exemplo, para a cepa do Reino Unido, que foi estimada em 60 por cento mais transmissível do que a original, esse parâmetro seria definido em 1,6.

Algo que está claro, eles dizem, é que regras simples, baseadas em distâncias ou limites de capacidade em certos tipos de negócios, não refletem a imagem completa do risco em um determinado ambiente. Em alguns casos, esse risco pode ser maior do que essas regras simples transmitem; em outros, pode ser menor. Para ajudar as pessoas, sejam legisladores ou indivíduos, a fazer avaliações mais abrangentes, os pesquisadores se uniram ao desenvolvedor de aplicativos Kasim Khan para criar um aplicativo móvel de acesso aberto e um site onde os usuários podem inserir detalhes específicos sobre uma situação - tamanho do espaço, número de pessoas, tipo de ventilação, tipo de atividade, uso de máscara e o fator de transmissibilidade para a cepa predominante na área no momento - e receber uma estimativa de quanto tempo levaria, nessas circunstâncias, para uma nova pessoa pegar o vírus se uma pessoa infectada entrasse no espaço.

“Eu gostaria de usar este trabalho para estabelecer a ciência da transmissão aérea especificamente para Covid-19, apenas levando em consideração todos os fatores, os dados disponíveis e a distribuição de gotículas para diferentes tipos de atividades”, diz Bazant. Ele espera que as informações ajudem as pessoas a tomar decisões informadas para suas próprias vidas: “Se você entende a ciência, pode fazer as coisas de maneira diferente em sua própria casa, em seu próprio negócio e em sua própria escola”.


Os cálculos foram baseados em inferências feitas a partir de vários eventos de disseminação em massa, onde dados detalhados estavam disponíveis sobre o número de pessoas e sua faixa etária, tamanhos dos espaços fechados, tipos de atividades (cantar, comer, fazer exercícios, etc.), sistemas de ventilação , uso da máscara, o tempo gasto e as taxas de infecções resultantes. Os eventos que eles estudaram incluíram, por exemplo, o Skagit Valley Chorale no estado de Washington, onde 86 por cento dos idosos presentes foram infectados em uma prática de coral de duas horas

Embora sua orientação seja baseada em ar bem misturado dentro de um determinado espaço, o risco seria maior se alguém estivesse posicionado diretamente dentro de um jato focalizado de partículas emitido por um espirro ou um grito, por exemplo. Mas, em geral, a suposição de ar bem misturado em ambientes fechados parece ser consistente com os dados de eventos reais de disseminação, dizem eles.

“Quando você olha para esta diretriz para limitar o tempo de exposição cumulativa, ela considera todos os parâmetros que você acha que deveriam estar lá - o número de pessoas, o tempo gasto no espaço, o volume do espaço, a taxa de ar condicionado e assim por diante ”, diz Bush. “Todas essas coisas são meio intuitivas, mas é bom vê-las aparecer em uma única equação.”

Embora os dados sobre a importância crucial da transmissão aérea agora tenham se tornado claros, diz Bazant, as organizações de saúde pública inicialmente colocaram muito mais ênfase na lavagem das mãos e na limpeza das superfícies. No início da pandemia, havia menos valorização da importância dos sistemas de ventilação e do uso de máscaras faciais, o que pode afetar drasticamente os níveis seguros de ocupação, diz ele.

“Eu gostaria de usar este trabalho para estabelecer a ciência da transmissão aérea especificamente para Covid-19, apenas levando em consideração todos os fatores, os dados disponíveis e a distribuição de gotículas para diferentes tipos de atividades”, diz Bazant. Ele espera que as informações ajudem as pessoas a tomar decisões informadas para suas próprias vidas: “Se você entende a ciência, pode fazer as coisas de maneira diferente em sua própria casa, em seu próprio negócio e em sua própria escola”.

Bush dá um exemplo: “Minha mãe tem mais de 90 anos e mora em um lar para idosos. Nosso modelo deixa claro que é útil usar uma máscara e abrir uma janela - isso é o que você tem sob seu controle. ” Ele ficou alarmado com o fato de sua mãe estar planejando assistir a uma aula de ginástica na instalação, pensando que não haveria problema porque as pessoas ficariam a 1,8 metros de distância. Como mostra o novo estudo, devido ao número de pessoas e ao nível de atividade, essa seria, na verdade, uma atividade de alto risco, diz ele.

Desde que disponibilizaram o aplicativo em outubro, Bazant diz, eles já tiveram cerca de meio milhão de usuários. O feedback deles ajudou os pesquisadores a refinar ainda mais o modelo, diz ele. E já ajudou a influenciar algumas decisões sobre a reabertura de empresas, acrescenta. Por exemplo, o proprietário de uma instalação de tênis coberta no estado de Washington que foi fechada devido às restrições da Covid diz que teve permissão para reabrir em janeiro, junto com algumas outras instalações esportivas de baixa ocupação, com base em um recurso que ele fez com base em grandes parte desta diretriz e das informações de sua participação no curso online de Bazant sobre a física da transmissão do Covid-19 .

Bazant afirma que, além de recomendar diretrizes para espaços específicos, as novas ferramentas também fornecem uma forma de avaliar os méritos relativos de diferentes estratégias de intervenção. Por exemplo, eles descobriram que, embora os sistemas de ventilação aprimorados e o uso de máscara facial façam uma grande diferença, os sistemas de filtragem de ar têm um efeito relativamente menor na disseminação de doenças. E seu estudo pode fornecer orientação sobre a quantidade de ventilação necessária para atingir um determinado nível de segurança, diz ele.

“Bazant e Bush forneceram uma ferramenta valiosa para estimar (entre outras coisas) o limite superior do tempo gasto compartilhando o espaço aéreo com outras pessoas”, disse Howard Stone, professor de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade de Princeton que não estava conectado a isso trabalhos. Embora tal análise possa fornecer apenas uma estimativa aproximada, ele diz que os autores “descrevem esse tipo de ordem de magnitude de estimativa como um meio de ajudar os outros a julgar a situação em que podem estar e como minimizar seus riscos. Isso é particularmente útil, pois um cálculo detalhado para cada espaço possível e conjunto de parâmetros não é possível. ”

 

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