COVID-19 Infektion durch Aerosolverbreitung
Studie mit professionellen Sängern/innen und Blasmusikern zum Ausstoß und Ausbreitung von Aerosolen und Tröpfchen
Die Kulturszene ist eine der hauptleidtragenden Bereiche während der COVID-19 Pandemie. Konzerte und Theateraufführungen sowie die Proben der Ensembles wurde komplett untersagt. Gerade der Gesang und das Spiel mit Blasinstrumenten ist aufgrund der sog. Superspreader-Analogie als besonders kritisch zu erachten. Erste Studien haben gezeigt, dass die Anzahl von ausgestoßenen Aerosolpartikeln und größeren Tröpfchen während des Singens um das 4-100-fache im Vergleich zum normalen Sprechen erhöht ist (Arbeitsgruppe der TU Berlin um Prof. Mürbe 2020, Morawska und Kollegen 2009). Bei Blasinstrumenten fehlen bislang solche Studien. Während die Ausbreitung von größeren Tröpfchen im Allgemeinen bekannt ist (sie fallen nach einer Distanz von 1,5m bis 2m zu Boden), schweben die viel kleineren Aerosole in der Luft und können sich somit in einem großen Bereich verteilen. Zu diesem Aspekt ist die internationale Datenlage sehr gering bzw. nicht vorhanden, wodurch eine Risikoabschätzung der Infektionsgefährdung nur sehr schwer möglich ist.
Aus diesen Gründen hat sich ein interdisziplinäres Team aus der LMU Klinikum München (LMU, vertreten durch Prof. Dr. M. Echternach), dem Universitätsklinikum Erlangen (UKER, vertreten durch PD Dr. S. Kniesburges) und dem Bayerischen Rundfunk zusammengefunden und innerhalb kürzester Zeit eine experimentelle Studie durchgeführt. Ziel ist es, möglichst schnell eine erste wissenschaftliche Datengrundlage für Sänger und Blasmusiker zu generieren.
Gegenstand der Untersuchungen war es, die Ausbreitungsdynamik von Tröpfchen und Aerosolen beim Gesang und bei Blasinstrumenten im sogenannten Nahfeld, also im direkten Umfeld des Sängers bzw. Musikers zu untersuchen. Ziel ist es, die maximale Ausbreitung der Aerosol- und Tröpfchenwolke nach dem Ausstoß direkt zu messen. Auf Basis der Daten erhoffen wir uns, Mindestabstände zwischen den Sängern/innen und den Blasmusikern bei Proben und Aufführungen angeben zu können, um das Infektionsrisiko durch eine/n infizierten Sänger/in und Bläser/in zu minimieren.
Pressemitteilungen:
- https://www.uk-erlangen.de/presse/pressemitteilungen/ansicht/detail/erste-ergebnisse-zur-aerosol-studie-mit-dem-chor-des-br/
- https://www.uk-erlangen.de/presse/pressemitteilungen/ansicht/detail/corona-forschung-120000-euro-fuer-studie-zur-aerosolverbreitung-durch-gesang-und-blasinstrumente/
- https://www.uk-erlangen.de/presse/pressemitteilungen/ansicht/detail/ergebnisse-aus-aerosol-studie-mit-dem-symphonieorchester-des-br/
Förderer und Projektzeitraum
Die Studie wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst unterstützt
05/2020 – 02/2021
Der Antrag wurde zusammen mit Prof. Dr. med. Matthias Echternach, HNO-Klinik, LMU München gestellt.
Ansprechperson
Mitarbeitende
Papers
M. Echternach, S. Gantner, G. Peters, C. Westphalen, T. Benthaus, B. Jakubas, L. Kuranova, M. Döllinger, S. Kniesburges. Impulse Dispersion of Aerosols During Singing and Speaking: A Potential COVID-19 Transmission Pathway. Am J Respir Crit Care Med, vol. 22(11), pp. 1584-1587, doi.org/10.1164/rccm.202009-3438LE, open access, 2020.
S. Kniesburges, P. Schlegel, G. Peters, C. Westphalen, B. Jakubass, R. Veltrup, A. M. Kist, M. Döllinger, S. Gantner, L. Kuranova, T. Benthaus, M. Semmler, M. Echternach. Effects of surgical masks on aerosol dispersion in professional singing. J Expo Sci Environ Epidemiol, vol. 32, pp. 727-734, doi.org/10.1038/s41370-021-00385-7, open access, 2022.
S. Gantner, M. Echternach, R. Veltrup, C. Westphalen, M. C. Köberlein, L. Kuranova, G. Peters, B. Jakubas, T. Benthaus, M. Döllinger, S. Kniesburges. Impulse dispersion of aerosols during playing wind instruments. PLoS One, vol. 17(3), pp. e0262994, doi.org/10.1371/journal.pone.0262994, open access, 2022.
M. Köberlein, L. Herrmann, S. Gantner, B. Tur, G. Peters, C. Westphalen, T. Benthaus, L. Kuranova, M. D¨ ollinger, S. Kniesburges, M. Echternach. Impulse dispersion of aerosols during playing the recorder and evaluation of safety measures. Plos One, vol. 17(9), pp. e0266991, doi.org/10.1371/journal.pone.0266991, open access, 2022.
B. Tur, M. Echternach, S. Turowski, M. Müller, M. Köberlein, M. Döllinger, S. Kniesburges. Acoustic analysis of professional singing masks. Acta Acust, vol. 6, pp. 50, doi.org/10.1051/aacus/2022044, open access, 2022.
C. Westphalen, S. Kniesburges, R. Veltrup, S. Gantner, G. Peters, T. Benthaus, B. Jakubass, M. Köberlein, M. Döllinger, M. Echternach. Sources of aerosol dispersion during singing and potential safety procedures for singers. J Voice, vol. 37(4), pp. 504-514, doi.org/10.1016/j.jvoice.2021.03.013, 2023.023, 2023.
M. Köberlein, J. Kirsch, B. Tur, L.A. Hermann, S. Kniesburges, M. Echternach. Boys Choirs in the Pandemic: Exploring Qualitative Aspects of Safety Measures. J Voice, in press, doi.org/10.1016/j.jvoice.2023.07.023, 2023.
J. Kirsch., M. Köberlein, B. Tur, L.A. Hermann, S. Kniesburges, M. Echternach. Boys choirs in the pandemic: Effects of distance and other factors on spectral and temporal accuracy. J Voice, in press, doi.org/10.1016/j.jvoice.2023.07.023, 2023.
L. Herrmann, B. Tur, M. Köberlein, S. Gantner, C. Westphalen, T. Benthaus, M. Döllinger, S. Kniesburges, M. Echternach. Aerosol dispersion during different phonatory tasks in amateur singers. J Voice, vol. 38(3), pp. 731-740, doi.org/10.1016/j.jvoice.2021.11.005, 2024.
M. Köberlein, L. Hermann, S. Gantner, B. Tur, C. Westphalen, L. Kuranova, M. Döllinger, S. Kniesburges, S.A. Kruse, M. Echternach. The Effect of Water Resistance Therapy on the Impulse Dispersion of Aerosols During Sustained Phonation. J Voice, vol. 38(6), pp. 1320-1325, doi.org/10.1016/j.jvoice.2022.05.019, 2024.
M. Echternach, L. Herrmann, S. Gantner, B. Tur, G. Peters, C. Westphalen, T. Benthaus, M. Köberlein, L. Kuranova, M. Döllinger, S. Kniesburges. The effect of singers’ masks on the impulse dispersion of aerosols during singing. J Voice, vol. 38(1), pp. 247.e1-247.e10, doi.org/10.1016/j.jvoice.2021.08.011, 2024.
