Obwohl Stoffmasken weit verbreitet sind, haben viele Menschen immer noch Fragen zu ihnen. (Usplash / Vera Davidova)
Gesichtsmasken Reduzieren Sie die Verbreitung von Viren von Atemsekreten weitergegeben. Während Stoffmasken nicht perfekt sind, kann die weit verbreitete Verwendung einer unvollständigen Maske einen großen Unterschied bei der Übertragung des Virus bewirken.
Zu Beginn der Pandemie haben wir begonnen, die Forschung zu Stoffmasken und Gesichtsbedeckungen zu lesen, um nach Möglichkeiten zu suchen, unsere zu schützen gefährdete Dialysepatienten und unser Dialysepersonal. Wir haben insgesamt 25 Studien gefunden, befürwortet für die Verwendung von Masken und fasste unsere Ergebnisse zusammen in einer von Experten begutachteten Publikation. Wir haben auch eine evidenzbasierte, einfachsprachige Website erstellt (www.clothmasks.ca), um Menschen beim Navigieren in diesem Bereich zu helfen.
Obwohl die Verwendung von Masken weit verbreitet ist, haben viele Menschen immer noch Fragen zu ihnen.
Ich sehe Leerzeichen im Stoff. Wie kann es Partikel stoppen?
Das Virus, das COVID-19 verursacht, ist ungefähr 0.1 Mikrometer im Durchmesser. (Ein Mikrometer (µm) ist ein Tausendstel Millimeter.) Die Löcher in gewebtem Stoff sind mit bloßem Auge sichtbar und können es sein fünf bis 200 Mikrometer im Durchmesser. Es ist nicht intuitiv, dass Stoff in dieser Umgebung nützlich sein kann - es wurde mit dem Aufstellen eines Maschendrahtzauns verglichen, um Mücken zu stoppen. Diese Analogie ist jedoch in vielerlei Hinsicht falsch.
Laut Aerosolwissenschaft ist Flüssigkeit, wenn Flüssigkeit in der Luft hängt, technisch gesehen ein Aerosol, aber andere Disziplinen verwenden das Wort "Tröpfchen", um ein grobes Teilchen von fünf Mikrometern oder mehr zu bezeichnen, und reservieren "Aerosol" für feine Teilchen mit einem effektiven Durchmesser von weniger als fünf Mikrometern .
Wenn wir atmen, reden, essen, husten, niesen oder singen, geben wir Partikel ab eine Reihe von Größensowohl grob als auch fein, und Das Virus befindet sich in diesen Partikeln. Obwohl es Lücken zwischen den Fäden im Stoff gibt, sind die Fäden normalerweise breiter als die Lücken.
Auf dieser mikroskopischen Ebene hat der Faden auch eine Dicke oder Tiefe, sodass der Spalt eher ein Tunnel als ein Fenster ist. Mikrofilamente aus gebrochenen oder unregelmäßigen Fäden in die Lücke projizieren. Das Partikel ist nicht wie eine Mücke, die sich selbst umleiten kann, um Hindernissen auszuweichen. Ein Teilchen mit Impuls läuft in eine Faser, obwohl der Luftstrom um sie herum umgeleitet wird, wie eine Kugel, die gegen eine Wand schlägt - dies wird als Aufprall bezeichnet.
Auf mikroskopischer Ebene spielen jedoch zwei zusätzliche Prozesse eine Rolle. Partikel fallen auch aus der Luft - sogenannte Sedimentation. Einige Partikel bewegen sich zufällig und diese zufällige Bewegung bringt sie in Kontakt mit Fasern - Diffusion genannt. Schließlich kann das Tuch in mehreren Schichten verwendet werden, wobei ein zweiter und ein dritter Handschuh hinzugefügt werden, damit das Partikel abläuft, bevor es die andere Seite erreicht.
Es geht nicht darum, dass einige Partikel in das Tuch eindringen können, sondern dass einige blockiert sind.
Was sind die besten Materialien für Stoffmasken?
Basierend auf unserem Zusammenfassung von 25 verschiedenen Studien, gewebte Baumwolle, mindestens 100 Fäden pro Zoll; Flanell, entweder Baumwolle oder Poly-Baumwollmischung, mindestens 90 Fäden pro Zoll; Geschirrtuchmaterial; und schweres T-Shirt-Material aus Baumwolle von guter Qualität zeigten eine gute Leistung. Diese Empfehlung basiert auf den verfügbaren veröffentlichten Daten, die nicht alle möglichen Maskenmaterialien abdecken: Wir haben beispielsweise nicht viele Informationen zu synthetischen Materialien gefunden, daher wissen wir nicht, wie sie miteinander verglichen werden.
Obwohl das SARS-CoV-2-Virus kleiner ist als die Zwischenräume zwischen den Fäden vieler Stoffarten, ist das Tragen einer Stoffmaske nicht mit dem Versuch vergleichbar, eine Mücke mit einem Maschendrahtzaun einzudämmen. (Pixabay)
Jede Studie, die sich mit Schichten befasste, ergab, dass dies einen Unterschied machte. Wir empfehlen daher, Masken aus mindestens zwei Schichten herzustellen. drei oder vier können noch besser sein. Wir fanden Hinweise auf mehrere Schichten derselben Stoffe und auf Sandwiches aus verschiedenen Materialien. Wir haben keine guten Hinweise auf nützliche Filtrationsniveaus für Einwegfilter wie Kaffeefilter gefunden, daher empfehlen wir, sie nicht zu verwenden.
Zum Beispiel kann ein zweilagige T-Shirt Maske mit genähter Kante - was das Dehnen verhindert - verhinderte, dass 79 Prozent der Mundbakterien beim Husten in die Umwelt gelangen. Im gleichen Experiment wurde eine moderne medizinische Einwegmaske mit 85 Prozent im gleichen Bereich durchgeführt.
Zwei Studien zu chirurgischen Masken aus den 1960er und 1970er Jahren unterschieden zwischen groben Partikeln (manchmal Tröpfchen genannt) und feinen Partikeln (manchmal Aerosole genannt). EIN vierschichtige Baumwollmaske und eine Maske aus a Sandwich aus Baumwolle und Flanell Sowohl reduzierten Mundbakterien in Partikeln aller Größen, die beim Sprechen die Umwelt erreichen, um 99 Prozent als auch Mundbakterien in feinen Partikeln um XNUMX Prozent 89 Prozent.
Dies alles ist ein guter Beweis dafür, dass Stoffabdeckungen verhindern können, dass Atemsekrete in die Umwelt gelangen. Jedes grobe oder feine Partikel, das in einer Maske eingeschlossen ist, kann nicht in der Luft hängen oder auf eine Oberfläche fallen und diese kontaminieren. „Meine Maske schützt dich, deine Maske schützt mich“: Wenn viele Menschen Gesichtsbedeckungen tragen, erwarten wir, dass die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung sinkt.
Kann eine Stoffmaske die Person schützen, die sie trägt?
Wir fanden vier Studien zur Innenfiltration, die alle nützliche Filtrationsniveaus zeigten und alle dieselbe weithin akzeptierte Technologie verwendeten, mit der Salzpartikel im Bereich feiner Partikel (0.02 bis 1.0 Mikrometer) gemessen wurden. EIN Untersuchung von einschichtigen Geschirrtuchmasken und eine Studie über zweischichtige Masken aus T-Shirt-Material beide zeigten einen Schutz von mindestens 50 Prozent für feine Partikel. Zwei Stoffmasken aus unbekannten Materialien zufällig von Straßenhändlern gekauft, schnitt genauso gut ab. Zum Vergleich untersuchten zwei dieser Studien - mit genau den gleichen Methoden -, wie gut moderne medizinische Einwegmasken bei Tests an Freiwilligen funktionierten: Sie filterten rund 80 Prozent der feinen Partikel.
Drei Forscher der University of Pittsburgh stellten komplexe Masken her Acht Schichten vorgeschrumpfter hochwertiger Baumwoll-T-Shirts an ihre eigenen Gesichter angepasst: Jede filterte mehr als 90 Prozent der feinen Partikel in Aerosolgröße nach innen und bot einen Proof-of-Concept für die Idee, bessere Stoffmasken zu entwerfen.
Viele der derzeit verwendeten Stoffmasken erzeugen wahrscheinlich nützliche Filtrationsniveaus für die Person, die sie trägt. (Pixabay)
An Tierversuch mit Tuberkulose liefert Bakterien weitere Einblicke. Tuberkulose wird normalerweise als eine durch die Luft übertragene Krankheit angesehen, dh eine Krankheit mit einem wichtigen Übertragungsweg durch Aerosole oder feine Partikel. Bei der Betreuung von Tuberkulose-Patienten tragen die Mitarbeiter des Gesundheitswesens N95-Masken, ein hohes Maß an Atemschutz, um sich selbst zu schützen und eine Weitergabe an andere zu verhindern. Wenn Kaninchen unter kontrollierten Bedingungen Tuberkulose-Aerosolen ausgesetzt wurden, waren die Tuberkulome (infizierte Abszesse) bei Kaninchen, die eng anliegende drei- bis sechsschichtige Mullmasken trugen, um 95 Prozent reduziert, verglichen mit denen, die dies nicht taten.
Viele der derzeit verwendeten Stoffmasken erzeugen daher wahrscheinlich nützliche Filtrationsniveaus für die Person, die sie trägt, und wir haben einen Proof-of-Concept für verbesserte Materialien und ein verbessertes Design der Stoffmasken.
Bei welcher Nutzungsrate werden Masken vorteilhaft?
Zwei Modellstudien sagen voraus, dass eine 50-prozentige Einführung einer 50-prozentigen wirksamen Maske einen wichtigen Einfluss auf die Übertragung hat und dass die Übertragung weiter verringert wird, wenn einer der beiden Prozentsätze erhöht wird. Wir müssen daran arbeiten, Stoffmasken effektiver zu machen, aber die Masken, die wir zur Hand haben, können den Verlauf der Pandemie verändern, insbesondere wenn wir sie fast alle tragen.
Maskenmandate wurden zu unterschiedlichen Zeiten in verschiedenen Bundesstaaten der USA auferlegt, wodurch ein natürliches Experiment entstand. Die tägliche Wachstumsrate von COVID-19 sank in den ersten fünf Tagen um ein Prozent und 21 Tage nach Auferlegung eines Maskenmandats um zwei Prozent. Diese Effekte sind nicht gering: Sie repräsentieren 16 bis 19 Prozent der Auswirkungen anderer viel invasiverer Maßnahmen (Schulschließungen, Verbote großer Versammlungen, Bestellungen von Unterkünften und Schließungen von Restaurants, Bars und Unterhaltungsstätten).
Zusammengenommen deutet dies darauf hin, dass Stoffgesichtsabdeckungen des derzeit verfügbaren Typs das Potenzial haben, die Übertragung zu verringern, und dass die Wachstumsrate abnimmt, wenn Stoffgesichtsabdeckungen vorgeschrieben werden. Das Institut für Gesundheitsmetriken und -bewertung in Seattle projiziert am 3. September Eine Erhöhung des Maskenverbrauchs von derzeit 60 auf 95 Prozent in Verbindung mit einer erforderlichen verstärkten lokalen sozialen Distanzierung würde die weltweiten Todesfälle vor Ende 2020 um eine dreiviertel Million Menschen reduzieren.
Gibt es noch andere Vorteile beim Tragen einer Maske?
A neue Hypothese Forscher von der University of California in San Francisco haben vorgeschlagen, dass Stoffmasken nicht nur die Wahrscheinlichkeit verringern, dass infektiöse Organismen eine Person erreichen, sondern auch die Anzahl infektiöser Organismen - und dass eine geringere Anzahl infizierender Organismen zu weniger schweren Krankheiten führt.
Anhäufung epidemiologischer Beweise Aufgrund dieser Pandemie ist die Schwere der Erkrankung beim Tragen von Masken insgesamt geringer. Der Anteil der Infizierten, die asymptomatisch bleiben, ist höher und die Sterbewahrscheinlichkeit geringer. Im Tierversuch ist es gut bekannt dass das Inokulum (die Infektionsdosis) mit der Schwere der Erkrankung zusammenhängt. Die Schwelle, bei der 50 Prozent der Tiere in einer Gruppe, die die gleiche Dosis erhalten, an einer Infektion sterben, wird als bezeichnet tödliche Dosis 50 (LD50).
Experimente an Mäusen mit den Coronaviren MERS-CoV (Nahost-Atmungssyndrom) und SARS-CoV-1, das den SARS-Ausbruch 2003 verursachte, zeigten Dosis-Wirkungs-Verhältnis und in MERS-CoV etablierte LD50. Bei Hamstern, die durch chirurgische Masken zwischen Käfigen von mit SARS-CoV-2 infizierten Hamstern getrennt sind, ist die Der Schweregrad der Infektion war verringert im Vergleich zu Hamstern, die nicht durch Masken geschützt sind.
Weitere Forschungen zu besseren Stoffmasken werden hilfreich sein. Bei der Kompetenzzentrum für Schutzausrüstung und -materialien Wir bei McMaster hoffen, bei dieser Arbeit eine Rolle spielen zu können. Selbst eine unvollständige Aufnahme und unvollständige Verwendung unvollständiger Masken kann jedoch während dieser Pandemie überraschend große Auswirkungen haben. Wir sollten nicht zulassen, dass das Vollkommene der Feind des Guten ist.
Über die Autoren
Catherine Clase, Ärztin, Epidemiologin, außerordentliche Professorin, McMaster University;; Edouard Fu, MD / PhD-Kandidat für klinische Epidemiologie, Leiden Universityund Juan Jesus Carrero, Professor für Epidemiologie, Karolinska-Institut
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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