Dlaczego najlepszy materiał na maskę na twarz domowej roboty koronawirusa jest trudny do zidentyfikowania

Zmienne w tkaninie, dopasowaniu i zachowaniu użytkownika mogą wpływać na to, jak dobrze maska ​​może blokować rozprzestrzenianie się wirusa

przez Kerri Jansen

7 KWIETNIA 2020

W związku z gwałtownym wzrostem liczby przypadków COVID-19 w Stanach Zjednoczonych i rosnącą liczbą dowodów na to, że odpowiedzialny za to wirus, SARS-CoV-2, może być przenoszony przez zarażonych ludzi, zanim rozwiną się objawy, amerykańskie Centra Kontroli i Zapobiegania Chorób zaleciły 3 kwietnia, aby ludzie nosić materiałowe nakrycia twarzy w miejscach publicznych. Ta wskazówka jest odejściem od poprzedniego stanowiska ośrodka, zgodnie z którym zdrowi ludzie musieli nosić maski tylko wtedy, gdy opiekowali się chorym. Zalecenie to jest również następstwem niedawnych wezwań ekspertów w mediach społecznościowych i innych platformach skierowanych do ogółu społeczeństwa do zakładania niemedycznych masek z tkaniny, aby pomóc zmniejszyć przenoszenie nowego koronawirusa.

„Zwykli obywatele powinni nosić niemedyczne maski na twarz, kiedy wychodzą na miasto, aby spowolnić rozprzestrzenianie się wirusa” - napisał 29 marca Tom Inglesby, dyrektor Johns Hopkins Center for Health Security.

WSPIERAJ DZIENNIKARSTWO NAUKOWE NIEPOSOBNE
Firma C&EN udostępniła tę historię i wszystkie jej relacje na temat epidemii koronawirusa podczas wybuchu epidemii w celu informowania opinii publicznej. Aby nas wesprzeć:
DOWÓD DOŁĄCZ SUBSKRYBUJ

Eksperci mają nadzieję, że środek zmniejszy tempo przenoszenia chorób poprzez dodanie dodatkowej warstwy ochrony w miejscach, w których dystans społeczny jest trudny, takich jak sklepy spożywcze, przy jednoczesnym ograniczeniu dostaw sprzętu ochronnego klasy medycznej dla pracowników służby zdrowia.

Internet eksploduje wzorami szycia masek i poradami, które materiały najlepiej stosować, ale pozostaje wiele pytań bez odpowiedzi na temat tego, jak dokładnie rozprzestrzenia się SARS-CoV-2 i jakie korzyści może przynieść powszechne noszenie masek niemedycznych. Ze względu na nieodłączną różnorodność materiałów używanych w gospodarstwie domowym, konstrukcji maski i zachowania w noszeniu maski, eksperci ostrzegają, że ta praktyka nie zastępuje dystansu społecznego.

„Niezwykle ważne jest, aby podkreślić, że utrzymanie dystansu między ludźmi na 6 stóp pozostaje ważne dla spowolnienia rozprzestrzeniania się wirusa” - czytamy na stronie internetowej CDC poświęconej stosowaniu zasłon z tkaniny.

Zrozumienie, co musi zrobić maska, aby chronić użytkownika i osoby wokół niego, zaczyna się od zrozumienia, jak rozprzestrzenia się SARS-CoV-2. Eksperci uważają, że ludzie przenoszą wirusa na innych głównie przez kropelki z dróg oddechowych. Te zakaźne kulki śliny i śluzu, wydalane podczas mówienia i kaszlu, są stosunkowo duże i pokonują niewielkie odległości - mają tendencję do osiadania na ziemi i innych powierzchniach w odległości 1–2 m, chociaż co najmniej jedno badanie sugeruje, że kichanie i kaszel mogą napędzać je dalej (Indoor Air 2007, DOI: 10.1111 / j.1600-0668.2007.00469.x). Naukowcy nie osiągnęli jeszcze porozumienia co do tego, czy wirus SARS-CoV-2 może również rozprzestrzeniać się za pośrednictwem mniejszych aerozoli, które mogą rozprzestrzeniać się dalej i utrzymywać się w powietrzu. W jednym eksperymencie naukowcy odkryli, że wirus może pozostawać zakaźny w aerozolach przez 3 godziny w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych (N. Engl. J. Med. 2020, DOI: 10.1056 / NEJMc2004973). Ale to badanie ma ograniczenia. Jak zauważyła Światowa Organizacja Zdrowia, do wytworzenia aerozoli naukowcy wykorzystali specjalistyczny sprzęt, który „nie odzwierciedla normalnych warunków kaszlu u ludzi”.

Domowe i inne niemedyczne maski z tkaniny działałyby jak maski chirurgiczne, które są zaprojektowane tak, aby zminimalizować rozprzestrzenianie się zarazków noszącego na otaczające ludzi i powierzchnie poprzez blokowanie emisji oddechowych użytkownika. Emisje z dróg oddechowych obejmują kropelki śliny i śluzu, a także aerozole. Te maski, często wykonane z papieru lub innych materiałów nietkanych, luźno przylegają do twarzy i pozwalają na przeciekanie powietrza wokół krawędzi podczas wdychania przez użytkownika. W rezultacie nie są uważane za niezawodną ochronę przed wdychaniem wirusa.

W przeciwieństwie do tego, ciasno dopasowane maski N95 zostały zaprojektowane w celu ochrony użytkownika poprzez uwięzienie zakaźnych cząstek w złożonych warstwach niezwykle cienkich włókien polipropylenowych. Włókna te są również naładowane elektrostatycznie, aby zapewnić dodatkową „lepkość” przy jednoczesnym zachowaniu oddychalności. Maski N95, które, jeśli są prawidłowo używane, mogą filtrować co najmniej 95% małych cząstek unoszących się w powietrzu, mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pracowników służby zdrowia, którzy regularnie mają kontakt z zakażonymi ludźmi.

Zdolność do blokowania emisji z dróg oddechowych - podobnie jak maski z materiału i maski chirurgiczne - jest ważna ze względu na coraz więcej dowodów na to, że osoby zakażone SARS-CoV-2, ale z łagodnymi objawami lub bezobjawowymi, mogą nieświadomie rozprzestrzeniać wirusa.

„Jednym z wyzwań związanych z wirusem wywołującym COVID-19 jest to, że czasami ludzie mogą mieć bardzo łagodne objawy, których mogą nawet nie zauważyć, ale w rzeczywistości są one wysoce zaraźliwe” - mówi Laura Zimmermann, dyrektor klinicznej medycyny prewencyjnej w Rush University Medical Group w Chicago. „A więc aktywnie wydalają wirusa i mogą potencjalnie zarażać innych”.

Zimmermann mówi, że członkowie społeczności medycznej w Chicago rozmawiali o możliwości dystrybucji masek tkaninowych wśród chorych pacjentów zamiast masek chirurgicznych, aby oszczędzać środki ochrony osobistej (PPE). „Maska z tkaniny może naprawdę pomóc, jeśli ktoś ma jakąś infekcję, a ty zasadniczo próbujesz powstrzymać kropelki” - mówi.

W niedawnym komunikacie międzynarodowy zespół naukowców donosi, że maski chirurgiczne mogą znacznie zmniejszyć ilość wirusa uwalnianego do powietrza przez osoby z chorobami układu oddechowego, w tym infekcjami innymi koronawirusami (Nat. Med. 2020, DOI: 10.1038 / s41591-020 -0843-2).

Niektórzy eksperci zachęcający do powszechnego noszenia masek niemedycznych wskazują, że niektóre kraje, które z powodzeniem kontrolowały swoje ogniska, również stosowały tę praktykę. „Maski na twarz są szeroko stosowane przez członków społeczeństwa w niektórych krajach, które z powodzeniem poradziły sobie ze swoimi epidemiami, w tym w Korei Południowej i Hongkongu”, zgodnie z raportem z 29 marca na temat reakcji na koronawirusa w USA, opublikowanym przez American Enterprise Institute.

Linsey Marr, ekspert w dziedzinie przenoszenia chorób przenoszonych drogą powietrzną z Virginia Polytechnic Institute i State University, mówi, że jej sposób myślenia ewoluował w ostatnich tygodniach i nie uważa już, że tylko chorzy powinni nosić maski. Chociaż niektóre maski na twarz mogą pomóc zmniejszyć narażenie użytkownika na wirusy, twierdzi, że głównym celem byłoby ograniczenie rozprzestrzeniania się SARS-CoV-2 z zakażonych osób.

„Jeśli wszyscy będą nosić maski, mniej wirusów będzie rozprzestrzeniać się w powietrzu i na powierzchniach, a ryzyko transmisji powinno być niższe” - napisała w e-mailu do C&EN przed nowym zaleceniem CDC.

Jednak osoby rozważające zrobienie własnej maski mają do czynienia z wieloma opcjami w zakresie projektowania i wyboru materiału, a określenie, które opcje byłyby najbardziej skuteczne, może nie być łatwe. Neal Langerman, ekspert ds. Bezpieczeństwa chemicznego, który obecnie doradza firmom w zakresie środków ochronnych przed koronawirusem, zauważa, że ​​przepuszczalność materiałów gospodarstwa domowego może się bardzo różnić i w nieprzewidywalny sposób, co utrudnia ostateczne określenie, który materiał jest najlepszy na domową maskę na twarz. Czynnikiem może być gęstość tkanego materiału, a także rodzaj użytych włókien. Na przykład naturalne włókna mogą pęcznieć pod wpływem wilgoci z oddechu człowieka, zmieniając właściwości tkaniny w nieprzewidywalny sposób. Istnieje również nieodłączny kompromis między wielkością porów w tkaninie a oddychalnością - najmniej porowate materiały będą również trudniejsze do oddychania. Producent Gore-Tex, lekkiego, mikroporowatego materiału powszechnie używanego w odzieży outdoorowej, otrzymał mnóstwo zapytań o to, czy materiał ten skutecznie filtrowałby SARS-CoV-2. Firma wydała ostrzeżenie przed używaniem tego materiału do domowych maseczek na twarz z powodu niewystarczającego przepływu powietrza.

„Trudność polega na tym, że różne tkaniny mają różne specyfikacje i wydaje się, że na rynku jest tak wiele opcji” - napisał na Twitterze Yang Wang, badacz aerozoli z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Missouri. Wang jest jednym z badaczy zbierających wstępne dane dotyczące filtracji materiałów niemedycznych w świetle obecnego wybuchu epidemii.

Naukowcy już wcześniej zgłosili pomysł wykorzystania improwizowanych masek do zwalczania szybko rozprzestrzeniającej się choroby wirusowej, a w kilku istniejących badaniach oceniano skuteczność filtracji różnych materiałów gospodarstwa domowego. Jedno badanie powszechnie dostępnych tkanin, w tym wielu rodzajów T-shirtów, bluz, ręczników, a nawet poszetki, wykazało, że materiały blokują od 10% do 60% cząstek aerozolu o wielkości podobnej do emisji z dróg oddechowych, co jest zgodne z skuteczność filtracji niektórych masek chirurgicznych i masek przeciwpyłowych (Ann. Occup. Hyg. 2010, DOI: 10.1093 / annhyg / meq044). Który improwizowany materiał najlepiej filtrował cząstki, zmieniał się w zależności od rozmiaru i prędkości cząstek testowych. Badania zauważają również, że dopasowanie maski i sposób jej noszenia może drastycznie wpłynąć na jej skuteczność, co jest trudne do odtworzenia w warunkach laboratoryjnych.

CDC zaleca użycie wielu warstw tkaniny do wykonania osłony twarzy. W filmie, amerykański chirurg generalny Jerome Adams pokazuje, jak wykonać taką maskę z przedmiotów znalezionych w domu, takich jak stara koszulka.

Pomimo zróżnicowania skuteczności masek domowej roboty, istnieją dowody na to, że nawet częściowe zmniejszenie rozprzestrzeniania się cząstek może pomóc zmniejszyć tempo przenoszenia chorób w populacji. W badaniu przeprowadzonym w 2008 roku, naukowcy z Holandii odkryli, że chociaż improwizowane maski nie były tak skuteczne jak osobiste maski oddechowe, „każdy rodzaj maski ogólnej może zmniejszyć narażenie na wirusy i ryzyko infekcji na poziomie populacji, pomimo niedoskonałego dopasowania i niedoskonałości adherence ”(PLOS One 2008, DOI: 10.1371 / journal.pone.0002618).

Langerman mówi, że jego głównym zmartwieniem związanym z noszeniem masek przez ogół społeczeństwa jest to, że tak jak w przypadku każdego ŚOI, używanie maski na twarz może dać użytkownikowi fałszywe poczucie bezpieczeństwa, a inne środki ostrożności mogą być mniej rygorystyczne. Eksperci ponownie podkreślili znaczenie utrzymywania fizycznej odległości 1,83 m lub większej od innych ludzi, niezależnie od tego, czy wykazują objawy, czy nie. Langerman przestrzega przed zbytnim ufaniem domowym maskom z tkaniny, które chronią siebie lub innych.

„Do tego się to sprowadza” - mówi. „Jeśli dana osoba ma zamiar wykonać własny respirator, czy w pełni rozumie ryzyko związane z jej doborem, tak aby przynajmniej wiedzieli, jakie kompromisy wybrała? Nie jestem pewien, czy odpowiedź na to będzie twierdząca ”.


Czas postu: Gru-30-2020