外科用フェイスマスクはエアロゾルから保護しますが、フェイスシールドはそうではありません

2021年6月24日

欧州臨床微生物感染症学会による

今年オンライン開催（7月9～12日）された欧州臨床微生物感染症会議（ECCMID）で発表された新たな研究は、サージカルフェイスマスクの着用が人工呼吸器の着用と同程度のエアロゾル防御を提供できることを示した。 ただし、フェイスシールドはほとんど、またはまったく保護しません。

SARS-CoV-2（主に換気の悪い環境での飛沫やエアロゾルを介して感染するウイルス）の出現以来、フェイスマスクを含む個人用保護具（PPE）の有効性が科学的かつ社会的関心の焦点となっている。 医療従事者と患者の両方を守るために、医療従事者に高品質のマスクや人工呼吸器を提供することが重要です。 しかし、パンデミックの初期に、特にヨーロッパの一部の専門家は、外科用フェイスマスクは他の人を保護するものの、着用者には重大な保護にはならないと述べた。 さらに、新たに製造されたマスクの多くは品質が悪いようです。

ドイツ、マールブルクのフィリップス大学マールブルク校のクリスチャン・スター博士らによる研究では、布マスクとサージカル（医療）マスク、人工呼吸器、フェイスシールドなど、病院での使用を目的とした32種類のマスクを比較した。 サージカルマスクには、EN 14683 認証 (EU の品質基準) を取得したものと、認証されていないものがありました。 FFP2 マスクと KN95 マスクの両方がテストされました。 中国の基準を満たす KN95 マスクは、2020 年 4 月から EU RAPEX の安全警告の対象となりました。

最初の実験では、マスク素材の濾過効率を測定しました。 各マスクは気密タンク内の空気収集管に固定されました。 化学物質ジエチルヘキシルセバカット (DEHS) のエアロゾルがタンクにポンプで注入され、収集管内のエアロゾル粒子が粒子カウンターでカウントされました。

平均濾過効率は布マスク (28%) が最も低く、次に非認定サージカル マスク (63%)、認定サージカル マスク (70%) でした。 KN95 マスク素材は粒子の 94% を除去し、FFP2 マスク素材は 98% を除去しました。

2 番目の実験では、マスクの両側の気圧を測定しました。 サージカルフェイスマスクは圧力降下が最も少なく、呼吸抵抗が最も少なくなります。タイプ II サージカルマスクでは 12.9 Pa/cm2 の圧力降下が発生しましたが、非認定サージカルマスクでは 16.2 Pa/cm2 の圧力降下が発生しました。

マスクの圧力降下は 2 ～ 3 倍高くなりました (FFP2 では 26.8 Pa/cm2、KN95 では 32.3 Pa/cm2)。 布マスクの結果は 6.9 ～ 149.3 Pa/cm² の範囲でした。

3 番目の実験では、着用時のマスクの濾過効果を測定しました。 最初の実験と同様のセットアップが使用されましたが、マスクは空気収集チューブに固定されるのではなく、人工気管または気管を備えたダミーヘッドに取り付けられました。 この人工頭は米国の平均的な人のサイズで、より現実的なマスクのフィット感を提供するために皮膚のようなコーティングが施されていました。

布マスクと非認定のサージカルマスクは、着用時の濾過効率が最も低く、それぞれ粒子のわずか 11.3% と 14.2% しか除去できませんでした。 注目すべきことに、タイプ II サージカルフェイスマスクは、着用時の濾過結果 (47%) が、KN95 マスク (41%) および FFP2 マスク (65%) と同様でした。 フェイスシールドには大きな効果はありませんでした。

実験 1 と 3 では、0.5 μm の粒子に焦点を当てました。このサイズは、SARS-CoV-2 粒子として現実的であると判断され、クラスター化されています。

この研究の著者らは、最適な効果と呼吸のしやすさを組み合わせるためには、マスクには優れた濾過機能と低い圧力降下を組み合わせる必要があると述べています。 さらに、「私たちのテストでは、これらのパラメーターは、FFP2 およびサージカル II 型フェイスマスクの大部分によって達成されました。

「特に、EN 14683 タイプ II 認定のサージカル フェイス マスクは、低い通気抵抗と同時に高い保護を提供できます。認定されていない布製およびサージカル フェイス マスクは、テスト エアロゾルに対する保護が非常に不十分でした。布製マスクは、製品間で大きなばらつきを示しました。マスクの種類が違う。」

「当然のことですが、FFP2 マスクは平均して最高の保護効果を提供しました。KN95 マスクの性能は比較的低く、濾過効率は 36% から 47% の範囲でした。これらの結果は、性能がさまざまな最高の外科用 II 型フェイスマスクの結果より劣っています。」 「KN95 マスクは 13% から 66% に上昇しました。価格が高く、KN95 マスクの主観的な保護感が向上し、通気抵抗が高いことを考えると、この結果は注目に値します。しかし、私たちの調査結果は RAPEX の警告と一致しています。」

スター博士によると、外科用フェイスマスクは呼吸抵抗が少ないため、より快適に着用できるという。

同氏はさらに、「人工呼吸器の通気抵抗は外科用フェイスマスクよりも2～3倍高いことがテストで示された。これはユーザーの服薬遵守の低下につながり、その結果、全体的な保護率の低下につながる可能性がある。したがって、外科用フェイスマスクを広く使用するのが合理的であると思われる」と付け加えた。特に距離を置くことや隔離が不可能な場合は、ウイルスの蔓延を防ぐために病院に入院する必要があります。」

「患者がマスクを着用できない状況（挿管など）では、サージカルフェイスマスクは医療従事者をSARS-CoV-2から守るのに十分ではないようです。そのような場合には、FFP2マスクなどの人工呼吸器を考慮する必要があります。KN95マスク「他のマスクが利用できない場合にのみ着用すべきである。フェイスシールドは、飛沫の危険がある処置を行う場合に、マスクとマスクを乾燥した状態に保つためにのみ使用すべきである。」

「一般の人々は、我々の研究ではあまり効果がなかった布マスクやフェイスシールド、あるいは医療従事者専用の人工呼吸器ではなく、認定された高品質の外科用フェイスマスクを着用すべきである。」

詳しくは： Christian M. Sterr ら、医療用フェイスマスクはエアロゾルに対する自己保護を提供します: ダミーヘッドでの実際的な in vitro アプローチを使用した評価、PLOS ONE (2021)。 DOI: 10.1371/journal.pone.0248099