Во время пандемии COVID-19 стало ясно, что передача инфекционных респираторных частиц воздушно-капельным путем играет важную роль в распространении вируса. Исполнительское искусство - от Бродвея до Центра искусств Университета штата Колорадо - на раннем этапе подверглось жестокому удару, поскольку предполагалось, что пение, разговоры и игра на инструментах в переполненных залах могут подвергнуть как исполнителей, так и зрителей высокому риску разоблачения..
Эти подозрения подтвердились в исследовании CSU, в котором измерялись респираторные частицы, выделяемые людьми, поющими или играющими на музыкальных инструментах. Чем петь хуже, чем говорить, когда дело касается количества испускаемых частиц? Да, согласно исследованию. И чем громче человек говорит или поет, тем сильнее выбросы. Возраст человека, а также принадлежность к мужчине или женщине, также влияют на выбросы из дыхательных путей: мужчины и взрослые выделяют в среднем больше частиц в воздухе, чем женщины и несовершеннолетние.
Исследование называлось «Сокращение эмиссии и воздействия биоаэрозолей в исполнительских искусствах: научная дорожная карта для безопасного возвращения после COVID-19». Запущенный в начале пандемии, до того, как вакцины стали широко доступны, его возглавил Джон Волкенс, профессор кафедры машиностроения, работавший в Энергетическом институте CSU, Колорадской школе общественного здравоохранения, Школе биомедицинской инженерии и Департаменте Науки об окружающей среде и радиологическом здоровье. Его команда сотрудничала с Дэном Гоблом, директором Школы музыки, театра и танца CSU, чтобы определить, в какой степени певцы, музыканты и актеры выделяют аэрозоли (мельчайшие частицы в воздухе размером менее 100 микрон), и могут ли эти выбросы быть количественно.
Первая рецензируемая статья коллаборации, опубликованная на этой неделе в журнале «Environmental Science and Technology Letters» в открытом доступе, подтвердила подозрения инженеров о выбросах частиц в атмосферу, которые относятся к определенным видам деятельности. Пение произвело на 77% больше аэрозолей, чем разговор; взрослые произвели на 62% больше аэрозолей, чем несовершеннолетние; а самцы произвели на 34% больше аэрозолей, чем самки. Недавняя статья содержит только результаты экспериментов с пением и разговором; результаты игры на духовых инструментах ожидают дальнейшего анализа данных и экспертной оценки.
Гобл и его коллеги собрали почти 100 000 долларов в поддержку исследования, включая подарки от Института театральных технологий США, Conn-Selmer и Yamaha Corp.
Центральным элементом технологии исследования была камера для испытаний аэрозолей в лаборатории Volckens Powerhouse Energy Campus, лишь несколько из которых существуют в США. Около 100 добровольцев в возрасте от 12 до 61 года сидели или стояли в камере и пели, разговаривали или играли на музыкальных инструментах, в то время как сложное оборудование улавливало и измеряло производимые ими дыхательные частицы. Они проводили измерения, когда испытуемые были как в масках, так и без масок.
Основные выводы
Одним из их основных выводов было то, что, несмотря на различия между количеством частиц, испускаемых несовершеннолетними (детями в возрасте 12-18 лет) и взрослыми, или мужчинами и женщинами, эти различия в значительной степени определялись громкостью голоса участников. и общий выдыхаемый углекислый газ. Другими словами, при обычном разговоре мужчина может произвести больше частиц, чем 12-летний ребенок; но ребенок, поющий или кричащий, может произвести больше или столько же, сколько мужчина.
Эти наблюдения были важны, сказал Волкенс, потому что они подтверждают идею измерения уровня углекислого газа и уровня шума в замкнутом пространстве как средства оценки риска передачи вируса.
Если бы были значительные различия после учета CO2 между мужчинами, женщинами и детьми, то вам нужно было бы знать, сколько мужчин, женщин и несовершеннолетних было в комната для оценки рисков передачи», - сказал Волкенс.«Наши данные показывают, что вам не нужно знать это, если вы просто измеряете CO2 и уровни шума, потому что эти показатели уравновешивают эти демографические различия».
CO2 и мониторинг уровня шума вместе, скажем, в закрытом помещении, могут служить простым и недорогим индикатором риска воздушно-капельной передачи болезней, и не только По словам Волкенса, COVID, но и любое воздушно-капельное заболевание, такое как сезонный грипп или обычная простуда.
Как реализованы результаты
Гобл сказал, что работа с инженерами CSU помогла его команде лучше понять, как визуальное и исполнительское искусство может повторно реализовать свои программы после того, как они были полностью закрыты или виртуальны в течение многих месяцев. Осенью 2020 года Гобл и его коллеги представили протоколы о физическом дистанцировании, ограничении вместимости помещений, вентиляции помещений и маскировке группе по обеспечению готовности к пандемии. выяснили исследователи CSU.
"Мы хотели опубликовать часть этой информации как можно скорее, чтобы люди могли принимать обоснованные решения в зависимости от их ситуации", - сказал Гобл.
В CSU исполнительское искусство выглядит немного по-другому, но в значительной степени вернулось к полноценной работе после того, как весной 2020 года стало полностью виртуальным. Их текущие протоколы включают такие вещи, как дополнительное время между занятиями, чтобы помещения для выступлений проходили достаточный воздухообмен между репетициями., физическое дистанцирование не менее 6 футов для уроков вокала и ограничения времени пребывания в местах проведения занятий. По словам Гобла, использование масок, широкая доступность вакцин и 90-процентный уровень вакцинации CSU изменили правила игры в исполнительском искусстве, позволив руководителям программ реализовать многоуровневое снижение рисков, разрешив при этом репетиции, представления и уроки.
"Нам так повезло, что у нас есть такие эксперты, как (Волкенс), которые дали нам действительно замечательную информацию, которая поможет нам принять решение о том, что мы можем и не можем делать в (Университетском центре искусств), " Гобл сказал.