Маски для лица уменьшают распространение вирусов, передаваемых из дыхательных путей. В то время как тканевые маски несовершенны, широкое использование несовершенной маски потенциально может иметь большое значение для передачи вируса.Мы начали читать исследования тканевых масок и лицевых покровов в начале пандемии, ища способы защитить наших уязвимых пациентов, находящихся на диализе, и наш персонал, находящийся на диализе. Мы нашли в общей сложности 25 исследований, выступали за использование масок и обобщили наши результаты в публикации.
Хотя использование масок получило широкое распространение, у многих людей все еще остаются вопросы по поводу их.
Я вижу пробелы в ткани. Как он может остановить частицы?
Вирус, вызывающий КОВИД-19, имеет диаметр около 0,1 микрометра. Микрометр (мкм)-это одна тысячная миллиметра. Отверстия в тканевой ткани видны невооруженным глазом и могут достигать от пяти до 200 микрометров в диаметре. Это противоречит интуиции, что ткань может быть полезна в этой обстановке—ее сравнивают с установкой забора из цепей, чтобы остановить комаров. Однако эта аналогия ошибочна во многих отношениях.
Согласно аэрозольной науке, всякий раз, когда жидкость висит в воздухе, она технически является аэрозолем, но другие дисциплины используют слово "капля", чтобы означать крупную частицу размером пять микрометров или больше, и резервируют "аэрозоль" для мелких частиц размером менее пяти микрометров в эффективном диаметре.
Когда мы дышим, говорим, едим, кашляем, чихаем или поем, мы испускаем частицы разного размера, как грубые, так и мелкие, и вирус находится в этих частицах. Несмотря на то, что между нитями в ткани есть промежутки, нити обычно шире, чем промежутки.
Кроме того, на этом микроскопическом уровне нить имеет толщину или глубину, поэтому зазор больше похож на туннель, чем на окно. Microfilament из порванных или нерегулярных нитей выступают в зазор. Частица не похожа на комара, который может перенаправить себя, чтобы избежать препятствий. Частица с импульсом будет врезаться в волокно, даже если поток воздуха будет направлен вокруг нее, как мяч, ударяющийся о стену—это называется ударом.Но на микроскопическом уровне игру вступают два дополнительных процесса. Частицы также выпадают из воздуха-это называется осаждением. Некоторые частицы движутся случайным образом, и это случайное движение приводит их в контакт с волокнами, называемыми диффузией. Наконец, ткань можно использовать в несколько слоев, добавляя вторую и третью перчатку, чтобы частица бежала, прежде чем она достигнет другой стороны.
Дело не в том, что некоторые частицы могут проникнуть сквозь ткань, а в том, что некоторые заблокированы.
Какие самые лучшие материалы для тканевых масок для лица?
Основываясь на нашем резюме 25 различных исследований, тканый хлопок, по крайней мере, 100 нитей на дюйм; фланель, либо хлопок, либо смесь поли хлопка, по крайней мере 90 нитей на дюйм; материал чайного полотенца; и тяжелый, хорошего качества, хлопчатобумажный материал футболки-все это хорошо работает. Эта рекомендация основана на опубликованных данных, которые не охватывают все возможные маскирующие материалы: например, мы не нашли много информации о синтетических материалах, поэтому не знаем, как они сравниваются.
Каждое исследование, которое рассматривало наслоение, обнаружило, что это имеет значение, поэтому мы рекомендуем, чтобы маски были сделаны по крайней мере из двух слоев; три или четыре могут быть даже лучше. Мы нашли доказательства для нескольких слоев одной и той же ткани и для бутербродов из разных материалов. Мы не нашли убедительных доказательств полезного уровня фильтрации для одноразовых фильтров, таких как кофейные фильтры, поэтому мы предлагаем не использовать их.
Например, двухслойная футболка-маска с пришитым краем, который предотвращает растяжение, предотвращает попадание 79 процентов бактерий во рту в окружающую среду во время кашля. В том же эксперименте современная одноразовая медицинская маска выполнялась в том же диапазоне на 85 процентов.
В двух исследованиях хирургических масок 1960-х и 1970-х годов различались крупные частицы (иногда называемые каплями) и мелкие частицы (иногда называемые аэрозолями). Четырехслойная хлопчатобумажная Маска и маска, сделанная из сэндвича хлопка и фланели, уменьшили количество бактерий во рту в частицах всех размеров, достигающих окружающей среды во время разговора, на 99 процентов, а количество бактерий во рту в мелких частицах-на 89 процентов.
Все это является хорошим доказательством того, что тканевые покрытия для лица могут препятствовать попаданию дыхательных выделений в окружающую среду. Каждая крупная или мелкая частица, попавшая в маску, не может висеть в воздухе или упасть на поверхность и загрязнить ее. "Моя маска защищает вас, ваша маска защищает меня": если многие люди носят маски для лица, мы ожидаем, что вероятность передачи упадет.
Может ли тканевая маска защитить человека, который ее носит?
Мы обнаружили четыре исследования внутренней фильтрации, все из которых показали полезные уровни фильтрации, все с использованием той же широко принятой технологии, кой измеряет частицы соли в диапазоне мелких частиц (0,02-1,0 микрометра). Исследование однослойных масок из чайных полотенец и исследование двухслойных масок из материала футболок показали по меньшей мере 50-процентную защиту от мелких частиц. Две матерчатые маски из неизвестных материалов случайные покупки у уличных торговцев выполнялись так же хорошо. Для сравнения, два из этих исследований-с использованием точно таких же методов-исследовали, насколько хорошо современные одноразовые медицинские маски работают при тестировании на добровольцах: они фильтруют около 80 процентов мелких частиц.
Три исследователя из Университета Питтсбурга сделали сложные маски с восемью слоями предварительно усохших высококачественных хлопчатобумажных футболок, приспособленных к их собственным лицам: каждый фильтровал более 90 процентов внутренних аэрозольных мелких частиц, предлагая доказательство концепции для идеи разработки лучших тканевых масок.
Эксперимент на животных с бактериями туберкулеза обеспечивает дальнейшее понимание. Туберкулез обычно считается "воздушно-капельным" заболеванием, то есть заболеванием с важным путем передачи через аэрозоли или мелкие частицы. При уходе за больными туберкулезом медицинские работники надевают маски N95-высокий уровень защиты органов дыхания, чтобы защитить себя и предотвратить дальнейшую передачу инфекции другим людям. Когда кролики подвергались воздействию аэрозолей туберкулеза в контролируемых условиях, туберкулезы (инфицированные абсцессы) уменьшались на 95 процентов у кроликов, которые носили плотно прилегающие трех-шестислойные марлевые маски, по сравнению с теми, кто этого не делал.
Поэтому многие из тканевых масок, используемых в настоящее время, вероятно, производят полезные уровни фильтрации для человека, носящего их, и у нас есть доказательство концепции для улучшенных материалов и дизайна тканевых масок.
При каком темпе использования маски становятся полезными?
Два модельных исследования предсказывают, что 50-процентное принятие 50-процентной эффективной маски будет иметь важное влияние на передачу, и что если любой процент будет увеличен, передача еще больше уменьшится. Мы должны работать над тем, чтобы сделать тканевые маски более эффективными, но маски, которые мы имеем под рукой, могут изменить ход пандемии, особенно если мы почти все их носим.
Мандаты масок вводились в разное время в разных штатах США, создавая естественный эксперимент. Дневной темп роста COVID-19 снизился на один процент в первые пять дней и на два процента в 21 день после введения мандата маски. Эти последствия не малы: они составляют от 16 до 19 процентов от последствий других, гораздо более агрессивных мер (закрытие школ, запрет на проведение больших собраний, заказы на жилье на месте и закрытие ресторанов, баров и развлекательных заведений).
Вместе взятые, это говорит о том, что тканевые лицевые покрытия того типа, который в настоящее время доступен, имеют потенциал для снижения передачи, и что, когда тканевые лицевые покрытия обязательны, скорость роста снижается. Институт метрик и оценки здоровья в Сиэтле прогнозирует на сентябрь. 3 что увеличение использования масок с нынешних 60% до 95% в сочетании с усилением местного социального дистанцирования по мере необходимости снизит глобальную смертность на три четверти миллиона человек до конца 2020 года.