Реальная эффективность бактериальной фильтрации для оценки эффективной защиты масок, используемых для профилактики респираторных заболеваний.

Mar 21, 2023

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 8997 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Реальная защита, обеспечиваемая масками для контроля передачи респираторных вирусов, до сих пор не определена. Большинство производственных регламентов, а также научных исследований были сосредоточены на изучении фильтрационной способности тканей, из которых они изготовлены, без учета воздуха, который выходит через перекосы лица и зависит от частоты и объема дыхания. Целью этой работы было определение реальной эффективности бактериальной фильтрации для каждого типа лицевых масок с учетом эффективности бактериальной фильтрации производителей и воздуха, который проходит через них. Девять различных масок для лица были протестированы на манекене с тремя газоанализаторами (измеряющими объемы на входе, выходе и утечке) внутри коробки из полиметилметакрилата. Кроме того, измерялся перепад давления для определения сопротивления, оказываемого масками во время процессов вдоха и выдоха. Воздух вводили ручным шприцем в течение 180 с, имитируя вдохи и выдохи в состоянии покоя, легкой, умеренной и энергичной активности (10, 60, 80 и 120 л/мин соответственно). Статистический анализ показал, что практически половина поступающего в систему воздуха не фильтруется масками при всех интенсивностях (p < 0,001, ηp2 = 0,971). Они также показали, что гигиенические маски фильтруют более 70% воздуха, и их фильтрация не зависит от моделируемой интенсивности, в то время как остальные маски демонстрируют явно различную реакцию, зависящую от количества мобилизованного воздуха. Таким образом, реальная эффективность бактериальной фильтрации может быть рассчитана как модуляция эффективности бактериальной фильтрации, которая зависит от типа лицевой маски. Реальная фильтрующая способность масок для лица в последние годы переоценивалась, поскольку фильтрация тканей не является настоящей фильтрацией при ношении маски.

Использование масок для лица является одним из наиболее широко применяемых нефармакологических мероприятий во всех политиках здравоохранения во всем мире, наряду с социальным дистанцированием и гигиеной рук, для снижения передачи всех типов вирусов1. Эта передача в основном происходит через рот, нос или глаза через дыхательные капли, аэрозоли или фомиты2,3, например, при тяжелом остром респираторном синдроме коронавируса 2 (SARS-CoV-2), вызывающем коронавирусную болезнь 2019 года (COVID-19), которым заразились более 512 млн человек4,5.

Поэтому глобальные агентства здравоохранения и страны мира используют маски для лица, чтобы минимизировать риск попадания капель из дыхательных путей на слизистую оболочку носа или полости рта других людей6, хотя их рекомендации различаются7. Фактически, Всемирная организация здравоохранения признает, что нет никаких доказательств того, что ношение маски защищает здоровых людей от SARS-CoV-2, как это было недавно продемонстрировано в рандомизированном клиническом исследовании1,8. В частности, сравнение N95 и медицинских масок не помогло. не показывают никаких статистических различий в передаче вирусной инфекции9. Более того, ношение медицинской маски здоровыми людьми не выявило доказательств снижения передачи заболевания в домохозяйствах с жителями SARS-CoV-210. Кроме того, специальные исследования, в которых сравнивали работников здравоохранения, носящих и не носящих маску, не выявили статистически значимого снижения распространения респираторных вирусов11,12.

Понятно, что сокращение выброса вируса от инфицированных людей в окружающую среду может быть механизмом смягчения последствий передачи вируса в сообществах, где использование масок является обычным или обязательным, при условии, что физические свойства их материалов обеспечивают надлежащую фильтрацию воздуха, согласно UNE 0065: 2021, UNE-EN 14683:2019 + AC:2019, UNE-CWA 17553:2020 или UNE-EN 1827:1999 + A1:2010; а регулировка лица подходит каждому человеку, чтобы снизить вероятность утечки нефильтрованного воздуха. В большинстве исследований, посвященных эффективности фильтрации, изучалась способность различных слоев респираторов фильтровать частицы, бактерии, вирусы и NaCL2,3,13. Некоторые другие полагались на отрицательное или положительное давление, чтобы изучить, насколько хорошо маска или респиратор подходит к индивидуальной лицевой части3,5. В нескольких исследованиях количественно определялось соответствие маски путем одновременного измерения концентрации частиц внутри и снаружи маски посекундно с использованием моделей линейной регрессии4,7 без определения количества твердых частиц, которые фильтруются тканью или которые просачиваются из-за различных несоответствий лица. маски. Уже существуют прецеденты исследования утечки воздуха в лицевых масках1,4. Однако данная работа была направлена ​​не на анализ этих утечек, а на анализ работы четырех вентиляторов пневмотахографа, соединенных с датчиком перепада давления14. В настоящее время тестер расхода для устройства высокого уровня UNE-EN 14683, продаваемый компанией Fortest (https://www.fortest.es/es/productos/c/gama-t/p/t9731), оснащен расходомером воздуха и Манометр с двойным перепадом давления, выполняет измерения в соответствии со стандартом UNE-EN 14683, без количественного определения утечки воздуха. Недавнее исследование определило новый метод получения фильтрующих свойств ткани лицевой маски с использованием ультразвуковых волн15. Что касается утечек, хотя в 2010 году было проведено исследование, в котором проявился интерес к измерению утечек14, в литературе нет исследования, предлагающего методологию измерения возможных утечек с помощью проверенной процедуры и сравнивающего типы масок для лица, наиболее часто используемых сегодня. Таким образом, мы до сих пор не знаем реальный коэффициент защиты, обеспечиваемый каждой маской, поскольку стандарты ограничиваются оценкой фильтрующей способности каждого материала, игнорируя воздух, который просачивается и не фильтруется, что порождает гипотезу о том, что, возможно, мы плохо измеряем защитную способность масок для лица во всем мире и что стандарты проектирования и производства следует пересмотреть. Таким образом, целью этой работы было создание реальной эффективности бактериальной фильтрации для каждого типа лицевой маски с учетом эффективности бактериальной фильтрации производителей и воздуха, который проходит через каждый тип лицевой маски, для широкого спектра лицевых масок, доступных во всем мире. Население.