所有人戴口罩? 科學說是的。(Fast.AI)

John Yeung | 2020年4月16日

原文:https://www.fast.ai/2020/04/13/masks-summary/ 

日文翻譯:https://www.perapera.ai/post/masks-for-all-ja/ 

中文翻譯:經作者同意轉載:https://getrumin.com/spaces/0a7db3f3-f5a4-4e44-956d-0c8d73e55050 

作者:Trisha Greenhalgh OBE教授和Jeremy Howard,2020年4月13日

對戴口罩這題目感到困惑? 這看來很複雜,但是並不像有些人所說的那麼複雜。 我們一直在研究背後的科學(請參閱我們的論文Face Masks Against COVID-19: An Evidence Review— 一共參考了84篇文獻!— 以及Face masks for the public during the covid-19 crisis)。 以下是各種科學證據的摘要,以及我們對所有證據的理解。

 

關於

您可能看過密集堆積的西洋骨牌和捕鼠器的視頻:其中一小部分可以觸發巨大的串聯反應。 跟其他骨牌(或捕鼠器)距離越近,產生的混亂越多。 每種傳染病都有傳播率(R0)。 R0為1.0的疾病意味著平均每個感染者都會感染另一個人。 R0小於1.0的疾病將消失。 曾導致1918年大流行的流感毒株的R0為1.8。 帝國學院的研究人員估計,導致COVID-19的病毒的R0為2.4,更有一些研究表明它可能高達5.7。 這意味著,如果沒有遏制措施,COVID-19將迅速傳播。 重要的是,COVID-19患者在疾病的早期階段最具感染力 (To et al. 2020; Zou et al. 2020; Bai et al. 2020; Zhang et al. 2020; Doremalen et al. 2020; Wei 2020) ,在此期間他們一般來說是很少或是沒有症狀。

 

關於飛沫和噴霧的物理學

當您講話時,微小的飛沫從您的嘴中噴出。 如果您具有傳染性,這飛沫將包含病毒粒子。 只有最大的飛沫才能存活超過0.1秒,比較小的飛沫會變得乾燥並變成飛沫核心 (Wells 1934; Duguid 1946; Morawska et al. 2009)。飛沫核心比原來的飛沫滴小3-5倍,但仍然包含一些病毒。

這意味著,去攔阻正在接近未感染者的飛沫(比較大)比攔阻剛從嘴裡噴出來時的飛沫要容易得多。 但這不是大多數研究人員一直在尋找的東西……

 

關於口罩的材料科學

關於口罩有效性的爭議通常認為口罩的目的是為了保護佩戴者,因為這是所有醫生在醫學院學習的內容。在這方面,布面罩效用相對較差(儘管並非完全無效)。為了獲得100%的防護,佩戴者需要正確使用的醫用呼吸器(例如N95)。但是感染者戴上的口罩對保護周圍的人非常有效。這就是所謂的“源頭控制”。在公眾是否應該戴口罩的辯論中,源頭控制也是重點。

如果您患有COVID-19並在離他人8英寸遠的地方咳嗽,戴著棉口罩把您將會傳播的病毒數量減少36倍,甚至比外科口罩更有效。奇怪的是,發現這一事實的研究人員認為減少36倍是“無效的”。我們並不同意。您只會傳播比起原來的病毒數量的1/36,從而減少病毒載量。減少病毒載量有可能令感染的機率降低,並且減少如受感染的症狀。

 

關於傳播的數學

在其他研究的支持下,我們團隊進行的數學建模 (Yan et al. 2019) 表明,如果大多數人在公共場合戴口罩,傳播率(“有效R”)則可以降至1.0以下,從而完全阻止了疾病的傳播 。 口罩不須要阻擋每個病毒顆粒,但是它阻擋的顆粒越多,有效R值就越低。

上圖:模擬使用口罩對生殖率的影響
上圖:模擬使用口罩對生殖率的影響

戴上口罩的有效程度取決於圖中所示的三件事:口罩對病毒的阻擋效果(“功效”:横軸),公共戴口罩的比例(“依從性”:垂直軸)以及 疾病的傳播率(R0:圖表中的黑線)。 圖表的藍色區域表示R0低於1.0,這是我們消除疾病的所需。 如果口罩擋住100%的顆粒(圖表的最右邊),即使較低的依從性也會令疾病受到控制。 就算口罩只能阻止更少量的病毒顆粒,該疾病仍可能得到控制 — 但前提是大多數或所有人需要戴著口罩。

 

關於戴口罩的政治學

究竟如何讓所有人或大多數人都戴口罩? 您可以教育他們並嘗試說服他們,但是一種更有效的方法是要求他們在公共交通或雜貨店等特定環境下或甚至在家中始終戴著口罩。 疫苗接種研究 (Bradford and Mandich 2015) 表明,為疫苗豁免設定更高標準的轄區具有更高的疫苗接種率。 相同的方法正在用於提高佩戴口罩的依從性,早期結果(Leffler et al. 2020) 表明,這些法律在提高依從性和減緩或阻止COVID-19擴散方面是有效的。

 

關於戴口罩的實驗:人工實驗和自然實驗

人工實驗是指研究人員分配戴口罩或不戴口罩的人(對照組)。這分配通常是隨機的,因此稱為“隨機對照試驗”或RCT。 在COVID-19方面,我們並沒有任何關於公眾佩戴口罩的RCT。 關於戴口罩預防其他疾病(例如流感或結核病)的RCT趨向於顯示出很小的作用,在許多研究中這作用在統計學上並不顯著。 在大多數此類研究中,分配給戴口罩的人群並不是一直戴著口罩。

自然實驗是指對於實際發生的事情的研究,例如當一個國家實行戴口罩的政策的時候。 以韓國為例,在最初的幾周內,社區迅速傳播跟意大利的傳播軌跡十分相似。 然後,在2020年2月下旬,韓國政府向每個公民定期供應口罩。 從那時起,一切都改變了。 隨著意大利的死亡人數上升到令人震驚的水平,韓國的數字卻開始減少。 以下是韓國的活躍案件數量(紅色)和意大利的活躍案件數量(藍色)。仔細查看3月初發生的情況,因為口罩分佈的影響開始顯現(這項韓國分析得益於Hyokon Zhiang和Reshama Shaik的視覺表現):

上圖:韓國和意大利的COVID-19病例比較
上圖:韓國和意大利的COVID-19病例比較

 

自然實驗在科學上是不完善的,因為沒有直接的對照組,所以我們不能確定任何變化都是由於口罩造成的。 在一些實施戴口罩的國家中,其他措施例如嚴格的社會隔離,學校停課和取消公共活動,幾乎同時發生。 即使在這些情況下,我們也可以找到相關的比較。 例如,歐洲鄰國奧地利和捷克在同一日內提出了社交距離的命令,但捷克共和國還引入了強制戴口罩的規定。 奧地利病案率繼續上升,而捷克病案則趨於平緩。 直到幾週後奧地利也頒布了口罩法,這兩國才恢復了類似的發展軌跡。

上圖:捷克和奧地利的COVID-19病例比較
上圖:捷克和奧地利的COVID-19病例比較

 

重要的是,在每個國家和每個通過法律鼓勵使用口罩或向公民提供口罩的時段中,病例和死亡率都在下降。

 

關於戴口罩的行為科學

一些人聲稱命令(或強烈鼓勵)戴口罩會鼓勵危險的行為 (Brosseau et al. 2020)(例如外出活動多,洗手少),從而達到淨負面的結果,這種影響在一些實驗性的口罩試驗中可以看到。 以前在艾滋病毒的預防策略 (Cassell et al. 2006; Rojas Castro, Delabre, and Molina 2019) 和摩托車頭盔法 (Ouellet 2011) 方面也有類似的論點。 然而,針對這些主題的現實世界研究發現,即使有些人的反應構成危險行為,在人口層面上,戴口罩對總體安全和福祉上有所改善 (Peng et al. 2017; Houston and Richardson 2007)。

 

關於戴口罩的經濟學

經濟學分析考慮到在如果提供口罩的情形,需要花費多少成本,以及可能產生多少財務和非財務價值(或損失)。 此類經濟研究 (Abaluck et al. 2020) 表明,一個人戴上的每個口罩(幾乎不花錢)可以產生數千美元的經濟效益,並可以挽救許多生命。

 

關於戴口罩的人類學

在許多亞洲國家,公眾佩戴口罩已經規範化,部分原因是出於個人原因(防止污染),部分原因是集體原因(因為最近的MERS和SARS)。 我的口罩保護您,您的保護我。 但是,在大多數這些國家/地區,人們習慣上只有在出現症狀時才戴口罩。 直到最近幾週,隨著人們對無症狀傳播的意識得到了更好的理解,無論症狀如何戴口罩都變得普遍。

 

總結

儘管並非每一項科學證據都支持戴口罩,但大多數證據都指向同一方向。 我們對這些證據的評估使我們得出一個明確的結論:戴上口罩,把飛沬留在自己身上。

您可以用衣服,手帕或紙巾在家中製作一個,甚至只是將圍巾或頭巾圍在臉上。 最理想是使用令您仍然可以呼吸的緊密編織的織物。 研究人員建議包括一層紙巾作為一次性過濾器。 您只需把過濾器放在兩層布之間。 目前沒有證據表明您的面具需要具有任何特殊的專業知識或護理才能有效地進行源頭控制。 您可以將布口罩放在衣物中再使用,就像重新使用T恤一樣。

如果事實證明COVID-19正在您體內潛伏,那麼您所關心的人會很高興您戴著口罩。

 

結語:Jeremy對源頭控制的說明

 

 

John Yeung

Rumin 創辦人 Budget World Traveler. Technologist.

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