Hoewel stoffen maskers op grote schaal worden toegepast, hebben veel mensen er nog steeds vragen over. (Usplash / Vera Davidova)
Mondmaskers de verspreiding van virussen verminderen doorgegeven door respiratoire secreties. Hoewel stoffen maskers onvolmaakt zijn, kan het wijdverbreide gebruik van een onvolmaakt masker een groot verschil maken bij de overdracht van het virus.
We begonnen het onderzoek naar stoffen maskers en gezichtsbedekkingen te lezen aan het begin van de pandemie, op zoek naar manieren om onze kwetsbare dialysepatiënten en ons dialysepersoneel. We hebben in totaal 25 onderzoeken gevonden, bepleit voor maskergebruik en vatte onze bevindingen samen in een peer-reviewed publicatie. We hebben ook een op bewijzen gebaseerde website in eenvoudige taal gemaakt (www.doekmaskers.ca) om mensen te helpen door dit gebied te navigeren.
Hoewel het gebruik van maskers op grote schaal wordt toegepast, hebben veel mensen er nog steeds vragen over.
Ik zie spaties in de stof. Hoe kan het deeltjes stoppen?
Het virus dat COVID-19 veroorzaakt, gaat over Diameter van 0.1 micrometer. (Een micrometer (µm) is een duizendste van een millimeter.) De gaten in geweven stof zijn zichtbaar voor het blote oog en kunnen vijf tot 200 micrometer in diameter. Het is contra-intuïtief dat stof nuttig kan zijn in deze omgeving - het wordt vergeleken met het opzetten van een hek om muggen tegen te houden. Die analogie is echter in veel opzichten verkeerd.
Volgens de aerosolwetenschap is het, wanneer vloeistof in de lucht hangt, technisch gezien een aerosol, maar andere disciplines gebruiken het woord 'druppel' om een grof deeltje van vijf micrometer of groter aan te duiden, en reserveren 'aerosol' voor fijne deeltjes met een effectieve diameter kleiner dan vijf micrometer .
Als we ademen, praten, eten, hoesten, niezen of zingen, stoten we deeltjes uit een reeks maten, zowel grof als fijn, en het virus zit in die deeltjes. Ook al zijn er openingen tussen de draden in stof, de draden zijn meestal breder dan de openingen.
Ook heeft de draad op dit microscopisch niveau een dikte of diepte, dus de opening is meer een tunnel dan een raam. Microfilamenten van gebroken of onregelmatige draden project in de kloof. Het deeltje is niet als een mug, die zichzelf kan omleiden om obstakels te vermijden. Een deeltje met momentum zal in een vezel terechtkomen, ook al wordt de luchtstroom eromheen omgeleid, zoals een bal die een muur raakt - dit wordt impactie genoemd.
Maar op microscopisch niveau spelen er twee extra processen. Deeltjes vallen ook uit de lucht - sedimentatie genoemd. Sommige deeltjes bewegen willekeurig en deze willekeurige beweging brengt ze in contact met vezels - diffusie genaamd. Ten slotte kan doek in meerdere lagen worden gebruikt, waarbij een tweede en derde handschoen worden toegevoegd zodat het deeltje kan rennen voordat het de andere kant bereikt.
Het punt is niet dat sommige deeltjes de stof kunnen binnendringen, maar dat andere worden geblokkeerd.
Wat zijn de beste materialen voor stoffen gezichtsmaskers?
Gebaseerd op onze samenvatting van 25 verschillende onderzoeken, geweven katoen, minimaal 100 draden per inch; flanel, katoen of poly-katoenmengsel, ten minste 90 draden per inch; theedoek materiaal; en zwaar katoenen T-shirtmateriaal van goede kwaliteit presteerde allemaal goed. Deze aanbeveling is gebaseerd op de beschikbare gepubliceerde gegevens, die niet alle mogelijke maskermaterialen omvatten: we hebben bijvoorbeeld niet veel informatie over synthetische materialen gevonden, dus we weten niet hoe ze zich verhouden.
Hoewel het SARS-CoV-2-virus kleiner is dan de ruimte tussen de draden van veel soorten stof, is het dragen van een stoffen masker niet hetzelfde als het proberen om een mug met een kettingschakel in bedwang te houden. (Pixabay)
Elke studie waarin naar gelaagdheid werd gekeken, ontdekte dat het een verschil maakte, dus we raden aan maskers te maken van ten minste twee lagen; drie of vier zijn misschien nog beter. We vonden bewijs voor meerdere lagen van dezelfde stof en voor sandwiches van verschillende materialen. We hebben geen goed bewijs gevonden van bruikbare filtratieniveaus voor wegwerpfilters, zoals koffiefilters, dus we raden aan deze niet te gebruiken.
Bijvoorbeeld een tweelaags T-shirtmasker met een genaaide rand - wat uitrekken voorkomt - verhinderde dat 79 procent van de mondbacteriën tijdens hoesten in de omgeving terechtkwam. In hetzelfde experiment presteerde een modern medisch wegwerpmasker in hetzelfde bereik met 85 procent.
Twee studies van chirurgische maskers uit de jaren zestig en zeventig maakten onderscheid tussen grove deeltjes (soms druppeltjes genoemd) en fijne deeltjes (soms aerosolen genoemd). EEN vierlaags katoenen masker en een masker gemaakt van a sandwich van katoen en flanel zowel verminderden mondbacteriën in deeltjes van alle groottes die tijdens het praten de omgeving bereiken met 99 procent als mondbacteriën in fijne deeltjes door 89 procent.
Dit is allemaal een goed bewijs dat stoffen gezichtsbedekkingen kunnen voorkomen dat respiratoire secreties de omgeving bereiken. Elk grof of fijn deeltje dat in een masker zit, is niet beschikbaar om in de lucht te hangen of op een oppervlak te vallen en het te besmetten. "Mijn masker beschermt u, uw masker beschermt mij": als veel mensen gezichtsbedekking dragen, verwachten we dat de kans op overdracht afneemt.
Kan een stoffen masker de persoon die het draagt beschermen?
We vonden vier onderzoeken naar binnenwaartse filtratie, die allemaal bruikbare filtratieniveaus lieten zien, allemaal met behulp van dezelfde algemeen aanvaarde technologie die zoutdeeltjes meet in het bereik van fijne deeltjes (0.02 tot 1.0 micrometer). EEN studie van eenlagige theedoekmaskers en een studie van tweelaagse maskers gemaakt van T-shirtmateriaal beide vertoonden ten minste 50 procent bescherming voor fijne deeltjes. Twee stoffen maskers van onbekende materialen willekeurig gekocht bij straatverkopers presteerde net zo goed. Ter vergelijking: twee van deze onderzoeken - waarbij exact dezelfde methoden werden gebruikt - onderzochten hoe goed moderne medische wegwerpmaskers werkten wanneer ze op vrijwilligers werden getest: ze filterden ongeveer 80 procent van de fijne deeltjes.
Drie onderzoekers van de University of Pittsburgh maakten er complexe maskers mee acht lagen voorgekrompen katoenen T-shirts van hoge kwaliteit aangepast aan hun eigen gezicht: elk filterde meer dan 90 procent van de naar binnen gerichte fijne deeltjes ter grootte van een aerosol, wat een proof-of-concept leverde voor het idee om betere stoffen maskers te ontwerpen.
Veel van de stoffen maskers die momenteel worden gebruikt, produceren waarschijnlijk nuttige niveaus van filtratie voor de persoon die ze draagt. (Pixabay)
An dierproef met tuberculosebacteriën geeft verder inzicht. Tuberculose wordt gewoonlijk beschouwd als een "via de lucht overgedragen" ziekte, dat wil zeggen een ziekte met een belangrijke transmissieroute via aerosolen of fijne deeltjes. Bij de zorg voor tuberculosepatiënten dragen gezondheidswerkers N95-maskers, een hoog niveau van ademhalingsbescherming, om zichzelf te beschermen en verdere overdracht op anderen te voorkomen. Wanneer konijnen onder gecontroleerde omstandigheden werden blootgesteld aan aërosolen van tuberculose, werden tuberculomen (geïnfecteerde abcessen) met 95 procent verminderd bij konijnen die nauwsluitende drie- tot zeslaags gaasmaskers droegen in vergelijking met konijnen die dat niet deden.
Veel van de stoffen maskers die momenteel worden gebruikt, produceren daarom waarschijnlijk nuttige niveaus van filtratie voor de persoon die ze draagt, en we hebben proof-of-concept voor verbeterde stoffen maskermaterialen en -ontwerp.
Hoe snel worden maskers nuttig?
Twee modelstudies voorspellen dat 50 procent adoptie van een 50 procent effectief masker een belangrijk effect zal hebben op de transmissie, en dat als een van beide percentages wordt verhoogd, de transmissie verder wordt verminderd. We moeten werken aan het effectiever maken van stoffen maskers, maar de maskers die we bij de hand hebben, kunnen het verloop van de pandemie veranderen, vooral als we ze bijna allemaal dragen.
Maskermandaten werden op verschillende tijdstippen in verschillende staten in de Verenigde Staten opgelegd, waardoor een natuurlijk experiment ontstond. Het dagelijkse groeipercentage van COVID-19 daalde met één procent in de eerste vijf dagen en met twee procent op 21 dagen nadat een maskermandaat was opgelegd. Deze effecten zijn niet klein: ze vertegenwoordigen 16 tot 19 procent van de effecten van andere, veel invasievere maatregelen (sluitingen van scholen, verbod op grote bijeenkomsten, bestellingen van onderdak ter plaatse en sluiting van restaurants, bars en uitgaansgelegenheden).
Alles bij elkaar genomen suggereert dit dat stoffen gezichtsbedekkingen van het type dat momenteel verkrijgbaar is, de overdracht kunnen verminderen, en dat wanneer stoffen gezichtsbedekkingen verplicht zijn, de groeisnelheid afneemt. Het Institute for Health Metrics and Evaluation in Seattle geprojecteerd op 3 september dat een toename van het gebruik van maskers van de huidige 60 procent naar 95 procent, gecombineerd met een grotere lokale sociale afstand, waar nodig, de wereldwijde sterfte met driekwart miljoen mensen zou verminderen vóór het einde van 2020.
Zijn er nog andere voordelen aan het dragen van een masker?
A nieuwe hypothese naar voren gebracht door onderzoekers van de University of California San Francisco suggereert dat stoffen maskers niet alleen de kans verminderen dat infectieuze organismen een persoon bereiken, maar ook het aantal infectieuze organismen - en dat een lager aantal infecterende organismen leidt tot minder ernstige ziekten.
Accumulerend epidemiologisch bewijs van deze pandemie suggereert dat wanneer maskers worden gedragen, de algehele ernst van de ziekte lager is. Het percentage geïnfecteerden dat asymptomatisch blijft, is hoger en de kans op overlijden is lager. Bij dierproeven wel bekende dat het inoculum (de infecterende dosis) verband houdt met de ernst van de ziekte. De drempel waarbij 50 procent van de dieren in een groep die dezelfde dosis krijgen, sterft aan infectie, wordt de dodelijke dosis 50 (LD50).
Experimenten met muizen die de coronavirussen gebruikten MERS-CoV (ademhalingssyndroom in het Midden-Oosten) en SARS-CoV-1, die de SARS-uitbraak in 2003 veroorzaakte, vertoonde dosis-respons en in MERS-CoV vastgestelde LD50. Bij hamsters die door chirurgische maskers tussen kooien zijn gescheiden van hamsters die zijn geïnfecteerd met SARS-CoV-2, is de de ernst van de infectie was verminderd vergeleken met hamsters die niet worden beschermd door maskers.
Verder onderzoek naar betere stoffen maskers zal nuttig zijn. Bij de Expertisecentrum voor beschermingsmiddelen en materialen bij McMaster hopen we een rol te spelen in dat werk. Maar zelfs een onvolmaakte opname en onvolmaakt gebruik van onvolmaakte maskers kan tijdens deze pandemie een verrassend grote impact hebben. We moeten het perfecte niet de vijand van het goede laten zijn.
Over de auteurs
Catherine Clase, arts, epidemioloog, universitair hoofddocent, McMaster University; Edouard Fu, MD / PhD-kandidaat in klinische epidemiologie, Universiteit Leiden, en Juan Jesus Carrero, hoogleraar Epidemiologie, Karolinska Institute
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Het lichaam houdt de score bij: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
door Bessel van der Kolk
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen trauma en fysieke en mentale gezondheid en biedt inzichten en strategieën voor genezing en herstel.
Klik voor meer info of om te bestellen
Adem: de nieuwe wetenschap van een verloren kunst
door James Nestor
Dit boek verkent de wetenschap en praktijk van ademhalen en biedt inzichten en technieken voor het verbeteren van de fysieke en mentale gezondheid.
Klik voor meer info of om te bestellen
De plantenparadox: de verborgen gevaren van 'gezond' voedsel dat ziekten en gewichtstoename veroorzaakt
door Steven R. Gundry
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen voeding, gezondheid en ziekte en biedt inzichten en strategieën om de algehele gezondheid en het welzijn te verbeteren.
Klik voor meer info of om te bestellen
De immuniteitscode: het nieuwe paradigma voor echte gezondheid en radicale antiveroudering
door Joël Greene
Dit boek biedt een nieuw perspectief op gezondheid en immuniteit, gebaseerd op principes van epigenetica en biedt inzichten en strategieën voor het optimaliseren van gezondheid en veroudering.
Klik voor meer info of om te bestellen
De complete gids voor vasten: genees uw lichaam door middel van intermitterend, afwisselende dagen en langdurig vasten
door dr. Jason Fung en Jimmy Moore
Dit boek onderzoekt de wetenschap en praktijk van vasten en biedt inzichten en strategieën voor het verbeteren van de algehele gezondheid en welzijn.
