簡単な安全対策で楽器演奏による感染リスクを低減

楽器を演奏する事は、歌う事と比べてどのくらいCOVID-19を含む可能性のある空気中の粒子を放出する事になるのでしょうか。研究者たちは、簡単な方法を採用する事で、楽器演奏によるCOVID-19の感染を低減できると明らかにしました。

We found that there are ways to mitigate these aerosols in a space and ways to reduce your risk,” said Tehya Stockman, lead author of the paper and graduate student in mechanical engineering.

参照元：https://www.colorado.edu/today/2021/08/27/simple-safety-measures-reduce-musical-covid-19-transmission
– コロラド大学ボルダー校 University of Colorado Boulder. Aug. 27, 2021 –

簡単な安全対策でミュージカル「COVID-19」の感染を低減

2020年にCOVID-19のパンデミックが世界を席巻したとき、世界中の音楽家たちは2つの差し迫った疑問に対する答えを必死に探していました。

楽器を演奏することでCOVID-19は感染するのか？

感染するとしたら何ができるのか。

2021年も半ばを過ぎた今、最初の公式な研究結果が発表されましたが、それは良いニュースです、朗報です。

コロラド大学ボルダー校とメリーランド大学の研究者たちは、ACS Environmental Au誌に、楽器を演奏することで、COVIDを含む可能性のある空気中の粒子を歌うのと同じレベルで放出しますが、楽器のマスキング、社会的距離の取り方、時間制限の実施などの簡単な安全対策で、このリスクを大幅に減らすことができると発表しました。

論文の主執筆者で機械工学の大学院生であるTehya Stockman氏は話します。

「COVIDは、エアロゾルによる呼吸器系疾患の感染が実際に起こっていることを人々に示しました。しかし、空気中に入ったからといって、すべての人がこの病気に感染するわけではありません。空間内のこれらのエアロゾルを緩和し、リスクを減らす方法があることがわかりました。」

この研究は、2020年にCUボルダーとメリーランド大学で本格的に開始され、楽器を演奏することで、歌を歌う場合と同じようにCOVID-19の感染リスクがあるかどうかを調べました。

楽器のアンサンブルからの発生は報告されていませんが、今回発表された知見は、世界中の音楽家や演奏グループがパンデミックの初期に熱心に受け入れた、研究者たちの初期の仮説と提言を反映しています。

本研究の共著者で機械・環境工学の教授であるシェリー・ミラー氏は話します。

「このような逆境、恐怖、心配に直面しながらも、私たちの提案に従ってくれた音楽監督や先生方の勇気を称えたいと思います。それは、私たちの優れた研究手法や研究者、そして「わからない」から「調べてみよう」、「わかった」へと進む科学の進化を信頼してくれたことを意味しています。」

これらの発見は、テストされた特定の音楽アプリケーションに適用されるだけでなく、マスキングが効果的な緩和技術として機能し、換気と社会的距離を置くことが感染を減らすために重要であることをさらに検証するものである、とミラー氏は言います。

ミラー氏は、今回の発見が、感染症の空気感染を減らすための緩和策と換気に焦点を当てたパラダイムシフトをさらに促すことになると期待しています。

緩和策の重要性

研究者たちは、木管楽器、リード楽器、金管楽器、そして2人の歌手と1人の俳優を対象に、3つの緩和策をテストしました。

また、エアロゾルや二酸化炭素の濃度を測定したり、様々なモデリング技術を用いて空気の流れを可視化したりすることで、これらの戦略や演奏時間の長さ、屋内と屋外の違いなどを評価しました。

まず、マスクは楽器にも有効であり、フィルタリング素材の品質とフィット感が重要であることがわかりました。

歌手の口と鼻にしっかりと装着されたマスクと、楽器の先端に装着されたベルカバー（MERV13フィルター素材）は、どちらの原因でも発生する粒子の速度と量を大幅に減少させました。

木管楽器とリード楽器については、キーホールから漏れる空気の量は、リスクの増加には大きく寄与しないことがわかりました。

つまり、クラリネット奏者やフルート奏者は、安全に演奏するために楽器全体にバッグを装着する必要はないということです。

第二に、一緒にいる時間が重要です。リスクを低く抑えるためには（感染確率10％の場合）、楽器演奏者が一度に一緒に演奏する時間は、屋内で30分以内、屋外で60分以内にすべきです。

研究者らは、社会的な距離をどれだけ離しても、「歌い手や演奏者との距離にかかわらず、感染リスクは継続的に時間とともに増加する」ことを発見しました。

また、距離を置くことが効果的であることもわかりました。

プレイヤーとシンガーの間に数フィートの距離を置くことで、エアロゾルを発生させている人の近くで最も高い濃度になるエアロゾルの濃度を下げることができます。

また、屋外で演奏するのがベストですが、他のすべての緩和策と重ね合わせれば、屋内での演奏の方がはるかに安全です。

さらに、プレキシガラスやフェイスシールドも必要ありません。COVID-19を媒介する空気中の粒子は、これらのバリアーを簡単に迂回して部屋の空気と混ざります。

二酸化炭素の定量化

では、ミュージシャンや観客は、コンサートに参加しても安全であることをどうやって知ることができるのでしょうか？

二酸化炭素は、室内の風通しの良し悪し、つまりCOVID-19に感染するリスクの程度を示す指標として知られています。

しかし、今回の研究では、マスクを着用した場合、二酸化炭素は人が吐き出す空気とともにマスクを通過しますが、ウイルスを運ぶ粒子は詰まってしまいます。

つまり、マスクやベルカバーを装着すると、二酸化炭素の排出は継続しますが、ウイルスを媒介する粒子の排出は減少するのです。

本研究の共著者であり、Paul M. Rady Department of Mechanical EngineeringおよびEnvironmental Engineering Programの助教授であるMarina Vance氏は話します。

「二酸化炭素の濃度は、部屋の換気の状態を示す指標です。全員がマスクを着用していれば、部屋の二酸化炭素濃度は高いままですが、ウイルスを含む可能性のある呼吸器の飛沫ははるかに低くなります。その場合、リスクを直接表すものではありません。」

つまり、コンサートホールで、観客全員にマスクの着用を義務付け、演奏者全員が楽器にベルカバーを付けるようにすれば、たとえ二酸化炭素濃度の測定値が高くても、その部屋でのCOVID感染のリスクは減るということです。

しかし、ほとんどの人がマスクをしておらず、大声で話していることが多いレストランの室内では、二酸化炭素はリスクの大きな代名詞となります。

このように、本研究を現実のシナリオに直接適用できたことは、Vance氏をはじめとする研究者にとって、非常にやりがいのある経験でした。

Vance氏は話します。

「この研究で最も良かったことは、技術的な知識や科学的な理解がほぼリアルタイムで翻訳され、それを最も必要としている人たちの手に渡ったことです。このような研究に参加したことはありませんでした。緊張と興奮、そして重要なことが同時に起こりました。」

音楽を安全に届けるために

主著者のストックマン氏は、数年前にクラリネットを習い始めたとき、科学的な研究を進めようと思って習ったわけではありませんでした。

しかし、パンデミックの際に研究室で一人で校正テストを行ったように、彼女の個人的な音楽経験のおかげで、作業を迅速に進めることができました。

彼女は、このようなプロトコルに従わなければならない可能性のあるミュージシャンのフラストレーションを理解しています。

また、人々の安全を守ることがいかに重要であるかも知っています。

ストックマン氏は話します。

「私たちが示したのは、簡単にできる対策で、比較的普通の生活を送ることができ、空気を恐れる必要はないということです。」

今回の研究で検証された緩和策は、COVID-19のパンデミックが長引いている間だけでなく、今後発生する可能性のあるあらゆる病原体に対しても実施可能であると、共著者であるMark Spede氏とJames Weaver氏は指摘しています。

Spede氏は話します。

「パンデミックの終息がどうなるかはわかりませんが、この重要な研究によって、パフォーミングアーツの教育者たちは、ライブミュージックを教室に安全に戻すことを提唱できるようになりました。」

本研究は、National Federation of State High School AssociationsおよびCollege Band Directors National Associationとの提携・協力により実施されました。

この出版物の追加著者は以下の通りです。

CU BoulderのAbhishek Kuma、Lingzhe Wang、Sameer Patel、Darin Toohey、Jean Hertzberg、Maryland大学のShengwei Zhu、Don Milton、Jelena Srebric。