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大多数空气净化设备尚未在人体上进行过测试,对其潜在危害知之甚少。

 
阿列克谢·克里文科,医学审稿人
最近審查:23.08.2025
 
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20 August 2025, 21:56

《内科医学年鉴》发表了一篇关于预防空气传播感染的工程措施的大型综述,涵盖了从通风和过滤器到紫外线照射、离子发生器和“等离子”净化器等各种措施。作者回顾了1929年至2024年间的672项研究,发现市场营销与科学之间存在差距:只有57项研究(约占8-9%)测试了这些解决方案是否能够降低人类患病率;另有9项研究针对的是“守卫”动物。大多数出版物仅测量了空气(颗粒物、“无害”微生物、替代标记物),几乎没有评估潜在的有害副产品(例如臭氧)。

研究背景

随着新冠疫情的爆发,“如何让室内空气更安全,免受病毒侵害”的问题已不再仅仅是一个工程问题:气溶胶传播是封闭空间内疫情爆发的主要原因,这意味着通风、过滤和紫外线消毒等措施已成为一个广泛的公共卫生政策议题。美国疾病控制与预防中心 (CDC) 明确建议“力争每小时换气次数 (ACH) ≥5 次清洁空气”,并将“清洁空气”与疫苗接种一起作为呼吸道病毒预防的核心部分,尤其是在学校、诊所和办公室。这反映出人们的关注点从表面转移到我们共同生活的空气。

在专业标准方面,一个重要的里程碑是ASHRAE标准241 (2023)的发布,这是首个为新建和现有建筑中传染性气溶胶管理设定最低要求的标准:如何将室外空气进气与再循环空气净化相结合,以及如何设计和维护系统以降低传播风险。该标准将讨论的重点从“设备”转移到建筑系统设计和操作程序的领域。

与此同时,“工程化”干预措施的科学基础也呈现出参差不齐的局面。《内科医学年鉴》最近发表的一项范围界定综述收集了672项研究(1929-2024年),结果显示实验室指标与临床结果之间存在差距:绝大多数研究测量的是空气传播的替代物(颗粒物、病毒RNA、室内“无害”微生物),而真正降低人体发病率的试验却寥寥无几。这并不意味着这些技术“无效”,而是强调学校和医院需要开展实地随机对照试验(RCT)和准实验,并将有效性和安全性纳入考量。

另一个热门话题是紫外线。222 nm 的“远”UV-C 区域被积极推广为“在有人的情况下”进行消毒的方法,但最近的一些研究表明,此类灯在特定条件下会产生臭氧和二次氧化产物;因此,除了其益处之外,还需要在实际房间中测量其副作用。对于经典的 UVGI 系统(上层房间/管道式解决方案),尽管在模型和室内实验中已可靠地证明了其减少污染和灭活气溶胶病原体的效果,但目前仍缺乏临床试验。总而言之:其潜力巨大,但实施标准必须基于真实的现场数据。

这项研究如何进行(以及为什么你可以相信它)

来自科罗拉多大学、西北大学、宾夕法尼亚大学以及多个美国疾病控制与预防中心/国家职业安全卫生研究所 (CDC/NIOSH) 的研究团队系统地检索了 MEDLINE、Embase、Cochrane 和其他数据库,以查找原始研究,并由另一位审稿人重复数据提取。最终检索到 672 篇论文:约一半研究了病原体灭活(405 篇),较少研究了清除(过滤;200 篇)和稀释/空气交换(通风;143 篇)。研究结果主要以空气传播结果为主:活体非致病菌计数(332 项研究)、非生物颗粒质量(197 项)或活体病原体(149 项)。一个关键的差距是缺乏对危害(化学副产物、臭氧、二次反应)的评估。该项目已在 OSF 注册,并由 NIOSH 资助。

什么是“工程控制”?它们的微妙之处在哪里?

作者将所有物理改变空气及其流动路径的措施都纳入工程措施:通风/稀释、过滤(MERV/HEPA)、紫外线消毒(包括254 nm和“远”222 nm)、光催化氧化、电离/等离子体以及混合技术。根据媒体转述的总结数据和作者的评论:

  • 有 44 项关于光催化的研究,但只有一项研究测试了其对减少人类感染的效果;
  • 关于等离子技术——35 部作品,其中没有一部涉及人;
  • 在纳米过滤器上(捕获+“杀死”)——43个有效,同样无需在人体上进行测试;
  • 便携式“清洁器”的一个常见问题是几乎完全缺乏真正的临床效果。

主要结论

这篇评论并没有说“净化器不起作用”。它说的是,大部分科学研究仍然与空气有关,而不是与人有关。也就是说,我们通常知道某种设备如何降低室内颗粒物或无害微生物的浓度,但我们不知道它是否真的能减少教室、医院和办公室里的实际感染。更糟糕的是安全性:某些设备(从单个紫外线灯到“等离子”/离子发生器)产生的臭氧和其他副产品很少经过测试。例如,此前有独立研究表明,某些紫外线杀菌系统(222 纳米)会导致臭氧和二次气溶胶的形成——这需要在实际房间中直接评估其利弊。

为什么现在这一点很重要?

新冠疫情将通风和空气净化的讨论从工程领域转移到了公共卫生领域。学校、诊所和办公室都在大力投资技术,却往往忽略了“灵丹妙药”和市场营销的本质。一项新的审查设定了标准:我们需要进行真实世界的测试,并评估真实世界的结果——疾病的发病率、人们接触活体病原体的情况以及不良反应——而不仅仅是二氧化碳或灰尘等替代指标。

“实践中”已经可以做什么

关注基本原则:

  • 确保充足的空气交换和新鲜空气供应;
  • 在适当的情况下进行局部过滤(高效微粒空气过滤器/HEPA净化器);
  • 控制源头:减少人群聚集,疫情爆发期间戴口罩,定期清洁。

小心“奇迹盒子”:

  • 更喜欢对设备进行独立现场测试而不是仅仅进行室内测试;
  • 避免使用可能产生臭氧、醛类和其他反应产物的技术,除非有透明的安全数据;
  • 要求制造商提供完整的报告:测试方法、操作条件、维护、噪音、能耗。

看系统,而不是看小工具:适当的通风+合理的人群密度+卫生通常比单一的“神奇”解决方案更有利可图。

科学中缺少什么(以及什么需要审查)

  • 在学校、医疗机构、办公室进行的随机和准实验研究,其终点是感染病例,或至少是人们接触活体病原体。
  • 结果标准化(常见的临床和“空气传播”指标)和技术公平分类(灭活/去除/稀释)以实现可比性。
  • 系统危害核算:臭氧、二次挥发性有机化合物/气溶胶、对弱势群体的影响、经济/能源成本。
  • 专业知识的独立性:透明的融资、结果的盲验证、复制。

这则新闻是发给谁的?

  • 对于学校和医院管理人员:关注通风和可验证的过滤器;购买前需要独立的现场数据。
  • HVAC 工程师:帮助客户在为房间场景选择解决方案时区分“稀释”、“去除”和“失活”。
  • 对于购房者:如果您要购买便携式“病毒”净化器,请检查实际测试结果是否符合臭氧生成标准;请记住,打开窗户并进行基本维护仍然有效。

查看限制

作者排除了非英语出版物和“灰色文献”,研究范围界定设计本身描述了该领域,但并未提供疗效的元估计。然而,规模(672项研究)、多学科团队(学术团队+CDC/NIOSH)以及研究结果与独立新闻分析的融合,使得情况更加明朗:关于“清洁剂”的真实世界临床数据稀缺,其安全性研究也远未达到应有的程度。

研究来源:Baduashvili A. 等。《工程感染控制以减少呼吸道感染的室内传播:范围界定综述》。 《内科医学年鉴》,2025年8月5日在线版。https ://doi.org/10.7326/ANNALS-25-00577

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