Trên tàu Diamond Princess: Một nghiên cứu về lan truyền qua hạt chất siêu nhỏ

Một phân tích trên máy tính về sự bùng phát trên con tàu này đã cho thấy vi-rút có thể lan truyền “thoải mái” nhất trong các giọt siêu nhỏ vốn đủ nhẹ để tồn tại trong không khí.

Ảnh: New York Times

Trong một năm bùng nổ vô chừng của vi-rút, chi tiết về bi kịch Tàu Diamond Princess được xem như là một tư liệu lịch sử. Vào ngày 20 tháng 1, một hành khách bị nhiễm đã lên tàu; một tháng sau, hơn 700 trong 3,711 hành khách và thủy thủ đã xét nghiệm dương tính, trong đó rất nhiều người trở bệnh nặng. Kẻ xâm lấn này (vi-rút) đã di chuyển mau lẹ và vô hình như thủ phạm trong tiểu thuyết Orient Express của tác giả Agatha Chtistie, để lại những mảnh bằng chứng rời rạc cho các bác sĩ và quan chức y tế.

Kể từ đó, các nhà khoa học đã cố gắng truy tìm cách mà vi-rút corona làn truyền khắp tàu một cách chính xác nhất. Có lý do chính đáng cho việc này: sự bùng phát dịch trên tàu Diamond Princess có lẽ vẫn là trường hợp nghiên cứu có giá trị nhất về cách lây truyền của vi-rút corona – một nghiên cứu mang nhiều nhiều thông tin, cũng như là một cảnh báo cho những gì sắp đến trên phần lớn thế giới.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu nghiên cứu ở cấp độ vĩ mô – sử dụng mô hình trên máy tính để tìm ra mô hình lan truyền của vi-rút để làm sáng tỏ các câu hỏi ở quy mô nhỏ hơn vốn đang là đề tài chính của các cuộc thảo luận công khai về an toàn: Làm thế nào, một cách chính xác, các vi-rút có thể lan truyền qua khắp cộng đồng, trong một tòa nhà hay một nhóm ít người? Chúng ta nên lưu tâm đến hình thức lây nhiễm nào nhất và làm sao để có thể ngăn chặn?

Trong một báo cáo mới đây, nhóm nghiên cứu tại Harvard và Viện Công nghệ Illinois (Illinois Institute of Technology) đã cố gắng truy ra những cách mà vi-rút có thể lan từ người sang người trong phòng ở, hành lang và khu vực chung trên tàu. Nghiên cứu đã cho thấy vi-rút lây lan dễ dàng nhất qua các giọt bắn cực nhỏ và đủ nhẹ để trôi nổi trong không khí trong vài phút hoặc lâu hơn.

Phát hiện mới này tạo ra một cuộc tranh luận leo thang giữa các bác sĩ, nhà khoa học và các quan chức y tế về con đường lây truyền chính của vi-rút. Vào đầu tháng, từ áp lực của hơn 200 nhà khoa học, Tổ chức y tế thế giới đã thừa nhận vi-rút có thể trôi nổi trong bầu không khí trong nhà với tiềm năng lây lan cao. Trước đây, tổ chức này chỉ nhấn mạnh chỉ có những giọt bắn có độ lớn từ việc ho hay bề mặt bị lây nhiễm mới là điểm lây nhiễm chính. Nhiều bác sĩ và nhà dịch tễ học tiếp tục tranh cãi rằng những con đường này là trung tâm của sự tiến triển vùng bệnh.

Bài báo mới này đã được đăng trên một máy chủ in sẵn và được gửi đến một tạp chí. Dù vẫn chưa được đánh giá phản biện, bài báo đã được các phóng viên của Times gửi đến các chuyên gia về bệnh truyền nhiễm. Nếu được xác nhận, phát hiện mới này sẽ có ý nghĩa trong việc làm không gia trong nhà an toàn hơn và lựa chọn những thiết bị bảo vệ cá nhân.

Ví dụ, các hệ thống thông gió làm cho không gian trong nhà khỏe khoắn hơn. Nhưng các nhà khoa học lưu ý rằng hệ thống thông gió tốt là chưa đủ; tàu Diamond Princess thông gió tốt nhưng không khí không được lưu thông. Vì vậy, đeo khẩu trang chất lượng tốt như khẩu trang y tế tiêu chuẩn, hay khẩu trang vải nhiều lớp sẽ rất cần thiết, ngay cả trong không gian thông thoáng mà mọi người trong đó đang giữ khoảng cách với nhau.

Mô hình trên máy tính cũng bổ sung một khía cạnh về việc cơ thể tích tụ những bằng chứng liên quan đến những giọt bắn nhỏ trong nhiều đợt bùng phát, như tại một nhà hàng Trung hoa, dàn hợp xướng tại bang Washington, cũng như một nghiên cứu mới đây tại bệnh viện Nebraska có 13 hành khách từ tàu Diamond Princess.

Julian Tang, Phó Giáo sư danh dự về hô hấp Đại học Leicester Vương quốc Anh, cho biết bài báo này là một nỗ lực đầu tiên để so sánh một cách chính thức các con đường lây nhiễm của vi rút Corona trong tầm không khí thấp đến cao. Ông cũng mô tả khoảng cách và các loại hạt liên quan với một chi tiết từ cuộc sống hằng ngày: “Nếu bạn có thể ngửi được bữa ăn trưa của tôi, bạn sẽ cảm được vùng không khí của tôi, và bạn cũng có thể dính vi-rút.”

Một nhà nghiên cứu khác, Linsey Marr, giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Virginia Tech, người nghiên cứu về sự lây truyền vi rút trong không khí, đã có một mô tả sống động hơn về phát hiện này: hiệu ứng “hơi thở tỏi”. “Khi bạn ở gần ai đó, bạn ngửi thấy mùi tỏi từ hơi thở. Khi bạn ở xa hơn, bạn không thể ngửi thấy mùi đó.” Nghiên cứu cho thấy các hạt nhỏ có khả năng lan truyền ở khoảng cách xa hơn, có lẽ vượt ra ngoài phạm vi của mùi hơi thở.

Từ khi bắt đầu đại dịch, các nhà khoa học đã vật lộn với các cơ chế lây lan của coronavirus. Ngay từ ban đầu, lây lan trên bề mặt đã được nhấn mạnh rộng rãi; các giọt bắn ở mức độ lớn, di chuyển trên các quỹ đạo đạn đạo, giống như hòn đá trong không khí và tấn công trực tiếp vào màng nhầy, hiện đang thuyết phục một số nhà nghiên cứu.

Trong một phân tích mới, một nhóm nghiên cứu phụ trách bởi Parham Azimi, một nhà nghiên cứu không khí trong nhà tại Trường Y tế công Harvard T.H.Chan, đã nghiên cứu sự bùng phát trên tàu Diamond Princess. Nghiên cứu đã chạy hơn 20,000 mô phỏng về cách vi-rút có thể lây lan khắp tàu. Mỗi mô phỏng đưa ra nhiều giả định khác nhau về nhiều nhân tố như cách tương tác xã hội - trung bình mọi người dành bao nhiêu thời gian trong cabin, trên sàn tàu hoặc trong quán ăn - và thời gian virus có thể sống trên bề mặt.

Khoảng 130 trong số các mô phỏng, ở mức độ nào đó, tái tạo lại những gì thực sự đã xảy ra trên tàu khi sự bùng phát tiến triển hơn. Bằng cách phân tích những kịch bản “thực tế” nhất, nhóm nghiên cứu đã tính toán được mức độ ảnh hưởng của mỗi hướng lây truyền. Nhóm nghiên cứu cũng kết luận rằng những giọt bắn nhỏ cũng chiếm ưu thế với khoảng 60% các ca nhiễm mới, bao gồm ở khoảng cách gần, một vài mét, hay xa hơn với người bị nhiễm.

TS. Azimi nói rằng nhiều người đã lập luận rằng đang xảy ra việc lan truyền trong không khí, nhưng không ai có số liệu cho nó. Ảnh hưởng những giọt nhỏ này là bao nhiêu - là 5 phần trăm hay 90 phần trăm? Trong bài báo này, chúng tôi cung cấp các ước tính thực tế đầu tiên về con số đó có thể là gì, ít nhất là trong trường hợp của tàu du lịch này.

Các logic đằng sau việc truyền nhiễm như vậy là dễ hiểu. Khi một người đang nói, người đó phát ra giọt bắn, phần lớn trong số chúng đủ nhỏ để lơ lửng trong không khí trong vài phút hoặc lâu hơn. Thông qua việc hít vào, các giọt đó có khả năng chạm đến màng nhầy hơn là những hạt lớn hơn.

Các giọt nhỏ hơn cũng có khả năng xâm nhập sâu vào hệ hô hấp và xuống đến phổi. Nó có thể mất một lượng vi-rút ít hơn nhiều để gây nhiễm trùng trong phổi hơn là vị trí cao hơn, chẳng hạn như trong cổ họng. Điều này là trường hợp của các loại vi-rút đường hô hấp khác, như cúm.

Brent Stephens, giáo sư kỹ thuật tại Viện Công nghệ Illinois (Illinois Institute of Technology) ở Chicago và là đồng tác giả của bài báo, cho biết những phát hiện này rất quan trọng trong việc định hình các biện pháp nên được thực hiện khi sinh viên đi học trở lại.

Khi những con đường lây nhiễm khác nhau được xem xét kỹ càng hơn, chúng ta sẽ được những hướng dẫn cụ thể về việc mở lại trường học, văn phòng, nhà hàng hoặc tại các doanh nghiệp.

Joseph G. Allen, một chuyên gia về chất lượng không khí trong nhà và là trợ lý giáo sư tại Trường Y tế công Harvard’s T.H. Chan, cũng là đồng tác giả bài báo, cho biết: Giá trị của mô phỏng này là cho phép các khuyến nghị và hướng dẫn cụ thể cho từng môi trường cụ thể.

Translated from English original by Quan Dinh Writer

Lược dịch từ bài viết Aboard the Diamond Princess, a Case Study in Aerosol Transmission của tác giả: Benedict Carey and James Glanz trên New York Times ngày 30/7/2020

Theo bài Chuyên gia Trung Quốc cảnh báo 2019-nCoV 'lây qua aerosol”, vậy aerosol là gì? trên website báo tuổi trẻ ngày 9/2/2020, aerosol được hiểu là từ để chỉ các chất lơ lửng trong không khí ở tầng thấp, bao gồm hạt bụi, khói, nước, hạt kim loại nặng