Även om tygmasker har antagits allmänt har många fortfarande frågor om dem. (Usplash / Vera Davidova)
ansikts~~POS=TRUNC masker~~POS=HEADCOMP minska spridningen av virus vidarebefordras från andningssekret. Medan tygmasker är ofullkomliga kan utbredd användning av en ofullständig mask göra stor skillnad i överföringen av viruset.
Vi började läsa forskningen om tygmasker och ansiktsöverdrag i början av pandemin och letade efter sätt att skydda vår utsatta dialyspatienter och vår dialyspersonal. Vi hittade totalt 25 studier, förespråkade för maskanvändning och sammanfattade våra resultat i en peer-reviewed publikation. Vi skapade också en evidensbaserad webbplats med vanligt språk (www.klädmaskar.ca) för att hjälpa människor att navigera i detta område.
Även om maskering har använts allmänt har många fortfarande frågor om dem.
Jag ser utrymmen i duken. Hur kan det stoppa partiklar?
Viruset som orsakar COVID-19 handlar om 0.1 mikrometer i diameter. (En mikrometer (µm) är en tusendels millimeter.) Hålen i vävt tyg är synliga för blotta ögat och kan vara fem till 200 mikrometer i diameter. Det är kontraintuitivt att tyg kan vara användbart i den här inställningen - det har jämförts med att sätta upp ett kedjelänkstak för att stoppa myggor. Denna analogi är dock fel på många sätt.
Enligt aerosolvetenskap, närhelst vätska hänger i luft är det tekniskt en aerosol, men andra discipliner använder ordet "droppe" för att betyda en grov partikel fem mikrometer eller större, och reserverar "aerosol" för fina partiklar mindre än fem mikrometer i effektiv diameter .
När vi andas, pratar, äter, hostar, nyser eller sjunger släpper vi ut partiklar en rad storlekar, både grovt och fint, och viruset finns i dessa partiklar. Trots att det finns luckor mellan trådarna i tyg, är trådarna vanligtvis bredare än luckorna.
Dessutom, på denna mikroskopiska nivå, har tråden tjocklek eller djup, så gapet är mer en tunnel än ett fönster. Mikrofilament från trasiga eller oregelbundna trådar projektet in i klyftan. Partikeln är inte som en mygga, som kan omdirigera sig själv för att undvika hinder. En partikel med fart kommer in i en fiber, även om luftströmmen avleds runt den, som en boll som träffar en vägg - detta kallas impaktion.
Men på mikroskopisk nivå finns det två ytterligare processer i spel. Partiklar faller också ut ur luften - kallas sedimentering. Vissa partiklar rör sig slumpmässigt och denna slumpmässiga rörelse tar dem i kontakt med fibrer - kallad diffusion. Slutligen kan tyg användas i flera lager och lägga till en andra och tredje handske för att partikeln ska springa innan den når den andra sidan.
Poängen är inte att vissa partiklar kan tränga in i trasan utan att vissa är blockerade.
Vilka är de bästa materialen för tyg ansiktsmasker?
Baserat på vår sammanfattning av 25 olika studier, vävd bomull, minst 100 trådar per tum; flanell, antingen bomulls- eller poly-bomullsblandning, minst 90 trådar per tum; kökshandduk material; och tungt bomullst-shirtmaterial av god kvalitet, alla fungerade bra. Denna rekommendation är baserad på tillgängliga data, som inte täcker alla möjliga maskmaterial: vi hittade till exempel inte mycket information om syntetiska material, så vi vet inte hur de jämför.
Även om SARS-CoV-2-viruset är mindre än utrymmet mellan trådarna på många typer av tyg, är det inte som att bära en tygmask som att försöka innehålla en mygga med ett kedjelänk. (Pixabay)
Varje studie som tittade på skiktning fann att det gjorde skillnad, så vi rekommenderar att masker görs av minst två lager; tre eller fyra kan vara ännu bättre. Vi hittade bevis för flera lager av samma tyger och för smörgåsar av olika material. Vi hittade inte goda bevis för användbara filtreringsnivåer för engångsfilter, som kaffefilter, så vi föreslår att du inte använder dem.
Till exempel kan en två lager T-shirt mask med en sydd kant - som förhindrar sträckning - förhindrade 79 procent av munbakterierna att nå miljön under hosta. I samma experiment utfördes en modern medicinsk engångsmask i samma intervall med 85 procent.
Två studier av kirurgiska masker från 1960- och 1970-talet skiljde mellan grova partiklar (ibland kallade droppar) och fina partiklar (ibland kallade aerosoler). A fyrlagers bomullsmask och en mask gjord av en smörgås av bomull och flanell både reducerade munbakterier i partiklar av alla storlekar som når miljön under samtal med 99 procent och munbakterier i fina partiklar 89 procent.
Allt detta är ett bra bevis på att tygansiktsbeläggningar kan förhindra att andningssekretioner når miljön. Alla grova eller fina partiklar som fångas i en mask är inte tillgängliga för att hänga i luften eller falla till en yta och förorena den. ”Min mask skyddar dig, din mask skyddar mig”: om många bär ansiktsskydd förväntar vi oss att sannolikheten för överföring faller.
Kan en tygmask skydda den som bär den?
Vi hittade fyra studier av inre filtrering, som alla visade användbara filtreringsnivåer, alla med samma allmänt accepterade teknik som mäter saltpartiklar i området för finpartiklar (0.02 till 1.0 mikrometer). A studie av en-skikts te-handduksmasker och en studie av tvåskiktsmasker gjorda av T-shirtmaterial båda uppvisade minst 50 procent skydd för fina partiklar. Två tygmasker av okända material slumpmässigt köpt från gatuförsäljare presterade lika bra. Som jämförelse undersökte två av dessa studier - med exakt samma metoder - hur väl moderna engångsmedicinska masker fungerade när de testades på volontärer: de filtrerade cirka 80 procent av fina partiklar.
Tre forskare från University of Pittsburgh gjorde komplexa masker med åtta lager förkrympade högkvalitativa T-shirts av bomull monterade på sina egna ansikten: var och en filtrerade mer än 90 procent av de inre aerosolformade fina partiklarna, vilket ger ett proof-of-concept för idén att designa bättre tygmasker.
Många av tygmaskerna som används för närvarande producerar sannolikt användbara filtreringsnivåer för den som bär dem. (Pixabay)
An djurförsök med tuberkulosbakterier ger ytterligare insikt. Tuberkulos anses vanligtvis vara en ”luftburen” sjukdom, det vill säga en med en viktig överföringsväg genom aerosoler eller fina partiklar. Vid vård av tuberkulospatienter bär hälso- och sjukvårdspersonal N95-masker, en hög andningsskyddsnivå, för att skydda sig själva och förhindra vidare överföring till andra. När kaniner exponerades för aerosoler av tuberkulos under kontrollerade förhållanden, reducerades tuberkulom (infekterade abscesser) med 95 procent hos kaniner som bar tätt tre- till sex-lagers gasvävmasker jämfört med de som inte gjorde det.
Många av tygmaskerna som används för närvarande producerar därför sannolikt användbara filtreringsnivåer för den som bär dem, och vi har ett proof-of-concept för förbättrad tygmaskmaterial och design.
Vid vilken användningshastighet blir masker fördelaktiga?
Två modelleringsstudier förutspår att 50 procent antagande av en 50 procent effektiv mask kommer att ha en viktig effekt på överföringen, och att om någon av procentsatserna ökar minskas överföringen ytterligare. Vi måste arbeta för att göra tygmasker mer effektiva, men de masker som vi har till hands har potential att förändra pandemins gång, särskilt om vi nästan alla bär dem.
Maskmandat infördes vid olika tidpunkter i olika stater i USA, vilket skapade ett naturligt experiment. Den dagliga tillväxttakten för COVID-19 föll med en procent under de första fem dagarna och med två procent vid 21 dagar efter att ett maskmandat infördes. Dessa effekter är inte små: de representerar 16 till 19 procent av effekterna av andra mycket mer invasiva åtgärder (skolstängningar, förbud mot stora sammankomster, skydd på plats och stängning av restauranger, barer och nöjesställen).
Sammantaget antyder detta att tygbeklädnader av den typ som för närvarande finns har potential att minska överföringen, och att när tygbeklädnader är obligatoriska minskar tillväxthastigheten. Institute for Health Metrics and Evaluation i Seattle projiceras den 3 september att en ökning av maskanvändningen från nuvarande 60 procent till 95 procent, i kombination med ökad lokal social distansering vid behov, skulle minska de globala dödsfallen med tre fjärdedelar av en miljon människor före slutet av 2020.
Finns det några andra fördelar med att bära en mask?
A ny hypotes avancerat av forskare vid University of California San Francisco föreslår att tygmasker inte bara minskar sannolikheten för att infektiösa organismer når en person utan också antalet infektiösa organismer - och att ett lägre antal infekterande organismer leder till mindre allvarlig sjukdom.
Ackumulerande epidemiologiska bevis från denna pandemi antyder att när masken bärs, är sjukdomens totala svårighetsgrad lägre. Andelen smittade som förblir asymptomatiska är högre och sannolikheten för att dö är lägre. I djurförsök är det väl känd att inokulatet (den infekterande dosen) är relaterat till sjukdomens svårighetsgrad. Tröskeln vid vilken 50 procent av djuren i en grupp som får samma dos dör av infektion kallas dödlig dos 50 (LD50).
Experiment på möss med koronavirus MERS-CoV (respiratoriskt syndrom i Mellanöstern) och SARS-CoV-1, som orsakade SARS-utbrottet 2003, visade dosrespons och i MERS-CoV etablerade LD50. I hamstrar åtskilda av kirurgiska masker mellan burar från hamstrar infekterade med SARS-CoV-2, svårighetsgraden av infektion minskade jämfört med hamstrar oskyddade av masker.
Ytterligare forskning om bättre tygmasker kommer att vara till hjälp. Vid Center of Excellence för skyddsutrustning och material på McMaster hoppas vi kunna spela en roll i det arbetet. Men även ofullkomligt upptag och ofullständig användning av ofullkomliga masker har potential att ha en överraskande stor påverkan under denna pandemi. Vi borde inte låta den fullkomliga vara det godas fiende.
Om författarna
Catherine Clase, läkare, epidemiolog, docent, McMaster University; Edouard Fu, doktorand / doktorand i klinisk epidemiologi, Leiden Universityoch Juan Jesus Carrero, professor i epidemiologi, Karolinska institutet
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
