Instrumenty dęte nie emitują więcej cząsteczek COVID niż mowa: Study

Arianna Sarjoo

19 sierpnia 2022 roku - Dobra wiadomość dla melomanów i muzyków: Instrumenty dęte nie wydają się projektować cząstek COVID-19 więcej niż mówienie robi, według nowego badania.

Nowe badania z University of Pennsylvania, wraz z członkami Orkiestry Filadelfijskiej, odkryły, że instrumenty dęte nie rozprzestrzeniają cząstek COVID-19 dalej lub szybciej niż człowiek podczas normalnej mowy.

"Jesteśmy prawdopodobnie jednym z pierwszych badań, które łączą pomiary przepływu i stężenia aerozolu w celu zbadania rozproszenia aerozolu z instrumentów dętych", mówi dr Paulo Arratia, profesor inżynierii mechanicznej i mechaniki stosowanej na uniwersytecie, który kierował badaniem.

Arratia i współpracownicy użyli licznika cząstek, nawilżacza i zielonego lasera do wizualizacji i pomiaru jak dużo i jak szybko aerozole wystrzeliwały z instrumentów dętych (myślimy: dęte blaszane i drewniane), gdy członkowie orkiestry grali na swoich instrumentach nieprzerwanie przez prawie 2 minuty. Zmierzyli przepływ z wielu instrumentów, w tym fletów, klarnetów, trąbek i tub.

Wyzwaniem było ustalenie, jak daleko od siebie mogą być muzycy, aby grać na swoich instrumentach bez konieczności stosowania bariery z pleksiglasu lub ryzyka rozprzestrzenienia się COVID-19 na członków zespołu lub publiczność, mówi Arratia.

Badacze stworzyli środowisko przypominające mgłę w pobliżu otworu instrumentu, używając ultradźwiękowego nawilżacza. Zielona wiązka lasera oświetliła sztuczną mgłę. Przy tak dużej wilgotności powietrza i prześwitującym źródle światła, Arratia i inni badacze byli w stanie zmierzyć obfitość i prędkość rozpylanych cząstek.

Większość uwolnionych cząstek miała grubość mniejszą niż mikrometr, tak jak podczas normalnego oddychania i mowy.

Cząsteczki wirusa nie były wyrzucane z otworów instrumentów dętych tak gwałtownie, jak ma to miejsce podczas kaszlu czy kichania, mówi Arratia. Rzeczywiście, przepływ był mniejszy niż 0,1 metra na sekundę, prawie 50 razy wolniejszy niż prędkość kaszlu lub kichania, która waha się między 5 a 10 metrów na sekundę, według badań.

Cząsteczki z większości instrumentów podróżowały tylko około 6 stóp zanim rozpadły się do poziomu tła powietrza. Tylko dwa instrumenty w badaniu, flet i puzon, wysłały cząsteczki dalej niż 6 stóp, zanim aerozol spadł do niewykrywalnego poziomu. Dlatego utrzymywanie graczy dętych drewnianych i mosiężnych w odległości 6 stóp od siebie może działać w celu zmniejszenia rozprzestrzeniania się i zanieczyszczenia cząstkami COVID-19 podczas występów na żywo, jak mówi Arratia.

"Podczas pandemii orkiestry rozłożyły swoich graczy i użyły barier z pleksiglasu, aby chronić się nawzajem przed aerozolami, co nie było idealne dla jakości dźwięku", mówi. Utwory muzyczne musiały być dostosowane tak, aby wykluczyć instrumenty dęte i blaszane, a lokale przekładały lub odwoływały wiele koncertów.

Mniejsze orkiestry społeczne stanęły przed wyjątkowymi wyzwaniami, próbując przestrzegać protokołów COVID-19 ustanowionych przez większe orkiestry bez takich samych zasobów finansowych.

"Nie mamy takich zasobów, jakie miały duże orkiestry, nie było możliwości zbudowania osłon z pleksi wokół naszych muzyków" - mówi dr Ivan Shulman, dyrektor muzyczny Los Angeles Doctors Symphony Orchestra. "W rzeczywistości, poza przegrodą dźwiękową, nie zrobiło to nic poza ponownym rozproszeniem kropli, przynajmniej jeśli chodzi o informacje, które widzieliśmy".

Aby zapewnić najbezpieczniejsze środowisko dla wszystkich, Shulman, asystent profesora klinicznego chirurgii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, wybrał utwory takie jak Fanfare for the Common Man Aarona Coplanda, kompozycja perkusji i instrumentów dętych blaszanych, która pozwalała graczom na rozstawienie się w dużej odległości od siebie. Wszyscy członkowie z wyjątkiem sekcji dętej i blaszanej nosili maski na każdą próbę i koncert, a wszyscy musieli być zaszczepieni.

"Niektóre orkiestry testowały wszystkich dęciaków tylko, przed każdą próbą" - mówi Shulman. "Nie mieliśmy środków, aby faktycznie to zrobić, ale z dostępnością większej ilości testów, myśleliśmy o zrobieniu tego, gdy zaczniemy ponownie we wrześniu".

Podczas gdy Shulman mógł nie być w stanie zmierzyć, jak jego instrumenty roznoszą cząsteczki, jego orkiestra użyła monitora dwutlenku węgla jako proxy dla wentylacji w przestrzeni prób.

"Dowody, które widzieliśmy, były takie, że jeśli utrzymywałeś stężenie CO2 na poziomie niższym niż około 1100 części na milion, byłeś bezpieczny", mówi. "Nigdy nie stwierdziliśmy, że zbliżyliśmy się do niepokojących poziomów".

Nowe ustalenia są uspokajające, mówi Shulman.

"Obawy, które mam, to nawet z tym, w orkiestrowym otoczeniu, jak wiele osób chce być w pobliżu osób mówiących? Czy woleliby być dalej? Nadal musimy myśleć o tym, że ludzie są blisko".

Niemniej jednak, protokoły COVID-19 są warte zrobienia, aby móc znowu grać.

"Sama możliwość wspólnej gry wystarczyła, by rozwiać obawy ludzi, że warto to zrobić" - mówi Shulman. "Chcemy po prostu utrzymać i stworzyć bezpieczną przestrzeń dla wszystkich".