佈如何阻止微小的病毒? 什麼是最好的面料? 他們保護穿戴者嗎?

佈如何阻止微小的病毒? 什麼是最好的面料? 他們保護穿戴者嗎?
儘管布口罩已被廣泛採用,但許多人仍對它們​​有疑問。
(Usplash / Vera Davidova)

面具 減少病毒傳播 從呼吸道分泌物傳來。 儘管布口罩是不完善的,但不完善的口罩的廣泛使用可能會在病毒的傳播方面產生很大的不同。

在大流行開始時,我們開始閱讀有關布口罩和麵罩的研究,尋找保護我們的方法。 弱勢透析患者 和我們的透析人員。 我們總共找到25個研究, 提倡使用口罩 亦於 總結了我們的發現 在同行評審的出版物中。 我們還創建了一個基於證據的簡單語言網站(www.clothmasks.ca)以幫助人們瀏覽該區域。

儘管口罩的使用已被廣泛採用,但許多人仍對它們​​有疑問。

我看到布上有空隙。 如何阻止顆粒?

導致COVID-19的病毒約為 直徑0.1微米。 (微米(μm)是千分之一毫米。)織布中的孔肉眼可見,可能是 直徑200至XNUMX微米。 在這種情況下用布是有用的,這與直覺是不合常理的—有人將其與設置鏈節圍欄以阻止蚊子進行了比較。 但是,這種類比在許多方面都是錯誤的。

根據氣霧劑科學,每當液體在空氣中懸浮時,從技術上講都是氣霧劑,但其他學科使用“液滴”一詞來表示五微米或更大的粗顆粒,並為有效直徑小於五微米的細顆粒保留“氣霧劑”。 。

當我們呼吸,說話,吃飯,咳嗽,打噴嚏或唱歌時,我們會散發出粒子 大小範圍,包括粗略和精細,以及 病毒在那些顆粒中。 即使布料上的線之間有間隙,線通常也比間隙寬。

同樣,在此微觀水平上,螺紋具有厚度或深度,因此間隙更多的是通道而不是窗口。 斷線或不規則線引起的微絲 突入差距。 粒子不像蚊子,它可以重定向自身以避免障礙。 即使氣流繞著它轉移,就像一個球撞擊牆壁一樣,具有動量的粒子也會進入纖維,這稱為撞擊。


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但是在微觀層面上,還有兩個額外的過程在起作用。 顆粒也從空中掉下來,稱為沈降。 一些粒子隨機運動,這種隨機運動使它們與纖維接觸,稱為擴散。 最後,布可以多層使用,在顆粒到達另一側之前添加第二和第三手套。

關鍵不是一些顆粒可能會穿透布料,而是有些顆粒被阻塞了。

什麼是布口罩的最佳材料?

基於我們的 25個不同研究的摘要, 機織棉,每英寸至少100條線; 棉或滌棉混紡的法蘭絨,每英寸至少90條線; 茶巾材料; 厚重,高質量的棉質T卹材料都表現良好。 該建議基於現有的公開數據,該數據並未涵蓋所有可能的面罩材料:例如,我們沒有找到有關合成材料的大量信息,因此我們不知道它們之間的比較。

儘管SARS-CoV-2病毒比許多類型的布的線之間的間隙小,但戴口罩並不像試圖用鏈節圍欄圍住蚊子。儘管SARS-CoV-2病毒比許多類型的布的線之間的間隙小,但戴口罩並不像試圖用鏈節圍欄圍住蚊子。 (Pixabay)

每一項研究分層的研究都發現它有所不同,因此我們建議至少由兩層組成遮罩; 三四個可能會更好。 我們發現了相同織物的多層和不同材料的三明治的證據。 我們找不到很好的證據來證明一次性過濾器(例如咖啡過濾器)的有用過濾水平,因此我們建議不要使用它們。

例如,一個 帶縫邊的兩層T卹面具 -防止拉伸- 防止咳嗽過程中79%的口腔細菌進入環境。 在相同的實驗中,現代的一次性醫用口罩在相同的範圍內以85%的速度工作。

1960年代和1970年代對外科口罩的兩項研究對粗顆粒(有時稱為液滴)和細顆粒(有時稱為氣溶膠)進行了區分。 一種 四層棉面膜 和一個由 棉花和法蘭絨的三明治 在通話過程中,兩種大小的微粒都能將進入環境的各種大小的口腔細菌減少99%,而細小的微粒中的口腔細菌減少了XNUMX%。 89%.

所有這些很好的證據表明,布面罩可以防止呼吸道分泌物進入環境。 捕獲在口罩中的每個粗大或細小顆粒都無法懸掛在空氣中或掉落到表面並對其進行污染。 “我的面罩可以保護您,您的面罩可以保護我”:如果許多人戴著口罩,我們預計傳播的可能性會下降。

口罩可以保護戴口罩的人嗎?

我們發現了四項內向過濾研究,所有研究均顯示出有用的過濾水平,所有這些研究均使用相同的廣泛接受的技術來測量細顆粒(0.02至1.0微米)範圍內的鹽顆粒。 一種 茶巾面膜的研究 亦於 對由T卹材料製成的兩層口罩的研究 兩者均顯示出至少50%的細顆粒保護。 兩個未知材質的布口罩 從街頭攤販那裡隨機購買的效果也一樣。 為了進行比較,其中兩項研究(使用完全相同的方法)檢查了現代一次性醫用口罩在志願者身上進行測試時的效果:它們過濾掉了約80%的細小顆粒。

匹茲堡大學的三名研究人員用 八層預縮高品質棉質T卹 適合自己的臉部:每個都過濾掉90%的內向氣溶膠大小的細顆粒,為設計更好的布口罩提供了概念驗證。

當前使用的許多布口罩可能會對佩戴它們的人產生有用的過濾水平。 (布料如何阻止微小的病毒,它們是保護穿著者的最佳面料)當前使用的許多布口罩可能會對佩戴它們的人產生有用的過濾水平。 (Pixabay)

An 動物實驗 與結核病細菌一起提供了進一步的見識。 結核病通常被認為是一種“空氣傳播”疾病,即通過氣溶膠或細顆粒傳播的重要途徑。 在照顧結核病患者時,醫護人員應佩戴N95面罩,高度呼吸防護,以保護自己並防止繼續傳染給他人。 當兔子在受控條件下暴露於結核菌氣溶膠時,與未佩戴三至六層紗布口罩的兔子相比,結核瘤(感染的膿腫)減少了95%。

因此,當前使用的許多布口罩很可能會給佩戴者帶來有益的過濾效果,並且我們有概念證明可以改善布口罩的材料和設計。

口罩以什麼使用率有益?

兩項建模研究預測,採用50%的有效口罩的50%將對傳播產生重要影響,並且,如果增加任一百分比,則傳播將進一步減少。 我們需要努力使口罩更有效,但是我們手頭上的口罩有可能改變大流行的進程,特別是如果我們幾乎都戴著它們的話。

在美國不同州的不同時間實施了口罩授權,這是一個自然的實驗。 COVID-19每日增長率 實施口罩授權後的頭21天下降了XNUMX%,而XNUMX天下降了XNUMX%。 這些影響不小:它們代表 其他更具侵入性的措施的效果的16%至19% (學校關閉,禁止大型聚會,就地庇護令以及餐廳,酒吧和娛樂場所關閉)。

綜上所述,這表明當前可用的這種類型的布面覆蓋物具有減少傳播的潛力,並且當強制使用布面覆蓋物時,增長率降低。 西雅圖健康指標與評估研究所 預計3月XNUMX日 口罩的使用率從目前的60%增加到95%,並根據需要增加當地的社會距離,到2020年底,將使全球死亡人數減少四分之三,即一百萬人的死亡。

戴口罩還有其他好處嗎?

A 新假設 加利福尼亞大學舊金山分校的研究人員提出的研究結果表明,口罩不僅會降低傳染性生物到達人體內的可能性,而且還會降低傳染性生物的數量,而且傳染性有機體的數量越少,導致的疾病就越輕。

流行病學證據的積累 這種流行病表明,戴口罩時,疾病的總體嚴重程度較低。 保持無症狀的被感染者比例較高,而死亡的可能性較低。 在動物實驗中 眾所周知 接種量(感染劑量)與疾病嚴重程度有關。 相同劑量的一組動物中有50%的動物死於感染的閾值稱為 致死劑量50(LD50).

使用冠狀病毒對小鼠進行實驗 MERS-CoV(中東呼吸綜合徵) 亦於 導致1年SARS爆發的SARS-CoV-2003, 表現出劑量反應,並在MERS-CoV中建立了LD50。 在倉鼠之間用外科口罩隔開的倉鼠中,感染SARS-CoV-2的倉鼠中, 感染嚴重程度降低 與沒有面具的倉鼠相比

對更好的布口罩的進一步研究將是有幫助的。 在 防護設備和材料卓越中心 在McMaster,我們希望在這項工作中發揮作用。 但是,即使是不完美的攝取和不完美的口罩使用,也有可能在這種大流行期間產生令人驚訝的巨大影響。 我們不應讓完美成為善良的敵人。談話

關於作者

凱瑟琳·克萊斯(Catherine Clase),內科醫生,流行病學家,副教授, 麥克馬斯特大學; 傅愛德(Edouard Fu),臨床流行病學醫學博士/博士 萊頓大學以及流行病學教授Juan Jesus Carrero, 卡羅林斯卡研究所

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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