Selv om dukmasker har blitt adoptert mye, har mange fortsatt spørsmål om dem. (Usplash / Vera Davidova)

Ansiktsmasker redusere spredningen av virus videreført fra luftveissekresjoner. Mens tøymasker er ufullkomne, kan utbredt bruk av en ufullkommen maske potensialet til å gjøre en stor forskjell i overføring av viruset.

Vi begynte å lese forskningen på tøymasker og ansiktsovertrekk i begynnelsen av pandemien, og lette etter måter å beskytte vår sårbare dialysepasienter og dialysepersonalet vårt. Vi fant totalt 25 studier, talte for maskebruk og oppsummerte våre funn i en fagfellevurdert publikasjon. Vi opprettet også et evidensbasert, vanlig språk nettsted (www.clothmasks.ca) for å hjelpe folk å navigere i dette området.

Selv om bruk av masker har blitt adoptert mye, har mange fortsatt spørsmål om dem.

Jeg ser mellomrom i kluten. Hvordan kan det stoppe partikler?

Viruset som forårsaker COVID-19 handler om 0.1 mikrometer i diameter. (Et mikrometer (µm) er en tusendels millimeter.) Hullene i vevd klut er synlige for det blotte øye og kan være fem til 200 mikrometer i diameter. Det er kontraintuitivt at duk kan være nyttig i denne innstillingen - det har blitt sammenlignet med å sette opp et kjettingleddgjerde for å stoppe mygg. Imidlertid er den analogien feil på mange måter.

I følge aerosolvitenskap, når væske henger i luft er det teknisk sett en aerosol, men andre fagområder bruker ordet "dråpe" for å bety en grov partikkel fem mikrometer eller større, og reserver "aerosol" for fine partikler mindre enn fem mikrometer i effektiv diameter .

Når vi puster, snakker, spiser, hoster, nyser eller synger, slipper vi ut partikler en rekke størrelser, både grovt og fint, og viruset er i disse partiklene. Selv om det er hull mellom trådene i tøy, er trådene vanligvis bredere enn hullene.

Også på dette mikroskopiske nivået har tråden tykkelse eller dybde, så gapet er mer en tunnel enn et vindu. Mikrofilamenter fra ødelagte eller uregelmessige tråder prosjekt inn i gapet. Partikkelen er ikke som en mygg, som kan omdirigere seg selv for å unngå hindringer. En partikkel med momentum vil løpe inn i en fiber, selv om luftstrømmen blir avledet rundt den, som en ball som treffer en vegg - dette kalles impaksjon.

Men på mikroskopisk nivå er det to ekstra prosesser i spill. Partikler faller også ut av luften - kalt sedimentering. Noen partikler beveger seg tilfeldig, og denne tilfeldige bevegelsen bringer dem i kontakt med fibre - kalt diffusjon. Til slutt kan klut brukes i flere lag, og legge til en andre og tredje handske for at partikkelen skal kjøre før den når den andre siden.

Poenget er ikke at noen partikler kan trenge gjennom kluten, men at noen er blokkert.

Hva er de beste materialene for ansiktsmasker i tøy?

Basert på vår oppsummering av 25 forskjellige studier, vevd bomull, minst 100 tråder per tomme; flanell, enten bomulls- eller poly-bomullsblanding, minst 90 tråder per tomme; kjøkkenhåndkle materiale; og tungt, bomulls T-skjorte materiale av god kvalitet, alt fungerte bra. Denne anbefalingen er basert på tilgjengelige publiserte data, som ikke dekker alle mulige maskematerialer: vi fant for eksempel ikke mye informasjon om syntetiske materialer, slik at vi ikke vet hvordan de sammenligner seg.

Selv om SARS-CoV-2-viruset er mindre enn mellomrommene mellom trådene på mange typer tøy, er det ikke som å bruke en kledmaske som å prøve å inneholde en mygg med et kjettinglenke. (Pixabay)

Hver studie som så på lagdeling fant at det gjorde en forskjell, så vi anbefaler at masker lages av minst to lag; tre eller fire kan være enda bedre. Vi fant bevis for flere lag av de samme stoffene og for sandwicher av forskjellige materialer. Vi fant ikke godt bevis på nyttige filtreringsnivåer for engangsfiltre, som kaffefiltre, så vi foreslår at du ikke bruker dem.

For eksempel kan en totrinns T-skjorte maske med sydd kant - som forhindrer strekking - forhindret at 79 prosent av munnbakteriene når miljøet under hoste. I det samme eksperimentet utførte en moderne medisinsk engangsmaske i samme område med 85 prosent.

To studier av kirurgiske masker fra 1960- og 1970-tallet skilte mellom grove partikler (noen ganger kalt dråper) og fine partikler (noen ganger kalt aerosoler). EN firelags bomullsmaske og en maske laget av en sandwich av bomull og flanell både reduserte munnbakterier i partikler av alle størrelser som når miljøet når de snakker med 99 prosent, og munnbakterier i fine partikler 89 prosent.

Dette er alt godt bevis for at kledningsansiktsbelegg kan forhindre at luftveissekresjoner når miljøet. Hver grov eller fin partikkel fanget i en maske er ikke tilgjengelig for å henge i luften eller falle til en overflate og forurense den. “Masken min beskytter deg, masken din beskytter meg”: hvis mange bruker ansiktsovertrekk, forventer vi at sannsynligheten for overføring faller.

Kan en klutmaske beskytte den som bruker den?

Vi fant fire studier av innvendig filtrering, som alle viste nyttige filtreringsnivåer, alle ved hjelp av den samme allment aksepterte teknologien som måler saltpartikler i det fine partikkelområdet (0.02 til 1.0 mikrometer). EN studie av ett-lags te-håndkle masker og en studie av to-lags masker laget av T-skjorte materiale begge viste minst 50 prosent beskyttelse for fine partikler. To tekstilmasker av ukjente materialer tilfeldig kjøpt fra gateselgere utført like bra. Til sammenligning undersøkte to av disse studiene - med nøyaktig de samme metodene - hvor godt moderne engangsmedisinske masker fungerte når de ble testet på frivillige: de filtrerte rundt 80 prosent av fine partikler.

Tre forskere fra University of Pittsburgh laget komplekse masker med åtte lag pre-krympet T-skjorter av høy kvalitet i bomull montert på sine egne ansikter: hver filtrerte mer enn 90 prosent av innvendige aerosolformede fine partikler, noe som gir proof-of-concept for ideen om å designe bedre tøymasker.

Mange av tekstilmasker som er i bruk nå, gir sannsynligvis nyttige filtreringsnivåer til personen som bærer dem. (Pixabay)

An dyreforsøk med tuberkulosebakterier gir ytterligere innsikt. Tuberkulose betraktes vanligvis som en "luftbåren" sykdom, det vil si en med en viktig smittevei gjennom aerosoler eller fine partikler. Ved omsorg for tuberkulosepasienter bruker helsearbeidere N95-masker, et høyt nivå av åndedrettsvern, for å beskytte seg selv og forhindre videre overføring til andre. Når kaniner ble utsatt for aerosoler av tuberkulose under kontrollerte forhold, ble tuberkulomer (infiserte abscesser) redusert med 95 prosent hos kaniner som hadde tettsittende tre- til seks-lags gasbindmasker sammenlignet med de som ikke gjorde det.

Mange av klesmasker som er i bruk, produserer derfor sannsynligvis nyttige filtreringsnivåer til personen som bærer dem, og vi har et proof-of-concept for forbedret tekstilmaske og materiale.

I hvilken bruksfrekvens blir masker gunstige?

To modelleringsstudier forutsier at 50 prosent adopsjon av en 50 prosent effektiv maske vil ha en viktig effekt på overføring, og at hvis begge prosentene økes, reduseres overføringen ytterligere. Vi må jobbe med å gjøre tøymasker mer effektive, men de masker vi har til stede har potensial til å endre løpet på pandemien, spesielt hvis vi nesten alle bruker dem.

Maskemandater ble innført til forskjellige tider i forskjellige stater i USA, noe som skapte et naturlig eksperiment. Den daglige vekstraten for COVID-19 falt med en prosent i løpet av de første fem dagene og med to prosent på 21 dager etter at maskemandatet ble innført. Disse effektene er ikke små: de representerer 16 til 19 prosent av effekten av andre mye mer invasive tiltak (skolestengninger, forbud mot store sammenkomster, bestillinger på stedet og stenging av restauranter, barer og underholdningssteder).

Til sammen antyder dette at tekstilbelegg av stoff av den typen som er tilgjengelig for øyeblikket, har potensial til å redusere overføring, og at når tekstilbelegg er påbudt, reduseres vekstraten. Institute for Health Metrics and Evaluation i Seattle projisert 3. september at en økning i maskebruk fra dagens 60 prosent til 95 prosent, kombinert med økt lokal sosial distansering etter behov, ville redusere globale dødsfall med tre fjerdedeler av en million mennesker før utgangen av 2020.

Er det noen andre fordeler med å bruke maske?

A ny hypotese avansert av forskere ved University of California San Francisco antyder at tøymasker ikke bare reduserer sannsynligheten for at smittsomme organismer når en person, men også antall smittsomme organismer - og at et lavere antall smittende organismer fører til mindre alvorlig sykdom.

Akkumulerende epidemiologisk bevis fra denne pandemien antyder at når masker brukes, er den generelle alvorlighetsgraden av sykdom lavere. Andelen smittede som forblir asymptomatiske er høyere, og sannsynligheten for å dø er lavere. I dyreforsøk er det Velkjente at inokulatet (smittedosen) er relatert til sykdommens alvorlighetsgrad. Terskelen der 50 prosent av dyrene i en gruppe som får samme dose dør av infeksjon, kalles dødelig dose 50 (LD50).

Eksperimenter på mus som bruker koronavirus MERS-CoV (Midtøsten respiratorisk syndrom) og SARS-CoV-1, som forårsaket SARS 2003-utbrudd, viste dose-respons og i MERS-CoV etablert LD50. I hamstere skilt av kirurgiske masker mellom bur fra hamstere infisert med SARS-CoV-2, er alvorlighetsgraden av infeksjon ble redusert sammenlignet med hamstere ubeskyttet av masker.

Ytterligere forskning på bedre tøymasker vil være nyttig. På Center of Excellence for verneutstyr og materialer hos McMaster håper vi å spille en rolle i det arbeidet. Imidlertid har selv ufullkommen opptak og ufullkommen bruk av ufullkomne masker potensialet til å ha en overraskende stor innvirkning under denne pandemien. Vi skal ikke la de perfekte være fiendene til det gode.

Om forfatterne

Catherine Clase, lege, epidemiolog, førsteamanuensis, McMaster University; Edouard Fu, MD / PhD kandidat i klinisk epidemiologi, Leiden Universitetog Juan Jesus Carrero, professor i epidemiologi, Karolinska Institutt

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

Kroppen holder poengsummen: Hjernens sinn og kropp i helbredelsen av traumer

av Bessel van der Kolk

Denne boken utforsker sammenhengene mellom traumer og fysisk og mental helse, og tilbyr innsikt og strategier for helbredelse og bedring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Pust: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med å puste, og tilbyr innsikt og teknikker for å forbedre fysisk og mental helse.

Klikk for mer info eller for å bestille

Planteparadokset: De skjulte farene i "sunn" mat som forårsaker sykdommer og vektøkning

av Steven R. Gundry

Denne boken utforsker koblingene mellom kosthold, helse og sykdom, og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigmet for ekte helse og radikal antialdring

av Joel Greene

Denne boken tilbyr et nytt perspektiv på helse og immunitet, og trekker på prinsipper for epigenetikk og tilbyr innsikt og strategier for å optimalisere helse og aldring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Den komplette guiden til faste: Helbred kroppen din gjennom periodisk, vekslende dag og forlenget faste

av Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med faste og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille