Wirksamkeit von chirurgischen Masken und Baumwollmasken bei der Blockierung von SARS-CoV-2

Hintergrund:

Es wird angenommen, dass Gesichtsmasken bei einer Virusinfektion der Atemwege die Übertragung verhindern (1). Es ist ungewiss , ob Gesichtsmasken, die von Patienten mit der Coronavirus-Erkrankung 2019 (COVID-19) getragen werden, eine Umweltkontamination verhindern (2, 3).

In einer früheren Studie wurde berichtet, dass chirurgische Masken und N95-Masken die Ausbreitung des Influenzavirus gleichermaßen wirksam verhindern (4), sodass chirurgische Masken dazu beitragen könnten, die Übertragung des schweren akuten respiratorischen Syndroms Coronavirus 2 (SARS) zu verhindern. – CoV-2). Allerdings hat die SARS-CoV-2-Pandemie zu Engpässen bei N95- und chirurgischen Masken geführt, und Baumwollmasken haben als Ersatz an Interesse gewonnen.

Ziel:

Bewertung der Wirksamkeit von chirurgischen Masken und Baumwollmasken bei der Filterung von SARS-CoV-2.

Methoden und Ergebnisse:

Die institutionellen Prüfungsausschüsse von zwei Krankenhäusern in Seoul, Südkorea, genehmigten das Protokoll und wir luden Patienten mit COVID-19 zur Teilnahme ein. Nach Einverständniserklärung wurden die Patienten in Unterdruck-Isolationsräume eingeliefert.

Wir haben chirurgische Einwegmasken (180 mm × 90 mm, 3-lagig [Innenfläche gemischt mit Polypropylen und Polyethylen, Polypropylen-Filter und Außenfläche aus Polypropylen], plissiert, lose im Karton verpackt; KM Dental Mask, KM Healthcare Corp) mit 100 wiederverwendbaren Masken verglichen % Baumwollmasken (160 mm × 135 mm, 2 Lagen, einzeln in Plastik verpackt; Seoulsa).

Eine Petrischale (90 mm × 15 mm) mit 1 ml Virustransportmedium (sterile phosphatgepufferte Kochsalzlösung mit Rinderserumalbumin, 0,1 %, Penicillin, 10.000 U/ml; Streptomycin, 10 mg; und Amphotericin B, 25 µg) wurde etwa 20 cm vom Mund des Patienten entfernt platziert. Die Patienten wurden angewiesen, jeweils fünfmal in eine Petrischale zu husten und dabei die folgende Maskensequenz zu tragen: keine Maske, chirurgische Maske, Baumwollmaske und wieder keine Maske.

Für jeden der 5 Hustenanfälle wurde eine separate Petrischale verwendet. Die Maskenoberflächen wurden mit aseptischen Dacron-Tupfern in der folgenden Reihenfolge abgewischt: äußere Oberfläche der chirurgischen Maske, innere Oberfläche der chirurgischen Maske, äußere Oberfläche der Baumwollmaske und innere Oberfläche der Baumwollmaske.

Die mittlere Viruslast der Nasopharynx- und Speichelproben der 4 Teilnehmer betrug 5,66 log-Kopien/ml bzw. 4,00 log-Kopien/ml.

Die mittlere Viruslast nach Husten ohne Maske, mit chirurgischer Maske und mit Baumwollmaske betrug 2,56 log-Kopien/ml, 2,42 log-Kopien/ml und 1,85 log-Kopien/ml. ml bzw.

Alle Abstriche von den Außenflächen der Masken waren positiv auf SARS-CoV-2, während die Mehrzahl der Abstriche von den Innenflächen der Masken negativ war .

Diskussion:

Weder chirurgische Masken noch Baumwollmasken filterten SARS-CoV-2 beim Husten bei infizierten Patienten wirksam.

Frühere Erkenntnisse, dass chirurgische Masken Influenzaviren wirksam filtern (1), führten zu Empfehlungen, dass Patienten mit bestätigter oder vermuteter COVID-19-Erkrankung Gesichtsmasken tragen sollten, um eine Übertragung zu verhindern (2).

Allerdings sind die Größe und Konzentrationen von SARS-CoV-2 in den beim Husten entstehenden Aerosolen unbekannt. Oberg und Brousseau (3) zeigten, dass chirurgische Masken keine ausreichende Filterleistung gegen Aerosole mit einem Durchmesser von 0,9, 2,0 und 3,1 μm aufwiesen.

Lee und Kollegen (4) zeigten, dass Partikel von 0,04 bis 0,2 μm chirurgische Masken durchdringen können. Die Partikelgröße von SARS-CoV beim Ausbruch 2002–2004 wurde auf 0,08 bis 0,14 μm geschätzt (5); Unter der Annahme, dass SARS-CoV-2 eine ähnliche Größe hat, ist es unwahrscheinlich, dass chirurgische Masken dieses Virus effektiv filtern können.

Bemerkenswert ist, dass wir auf den äußeren Maskenoberflächen eine größere Kontamination festgestellt haben als auf der inneren.

Obwohl es aufgrund des physikalischen Drucks des Abstrichs möglich ist, dass Viruspartikel von der Innenfläche zur Außenfläche gelangen, reinigen wir die Außenfläche vor der Innenfläche. Es ist unwahrscheinlich, dass der ständige Nachweis von Viren auf der Außenfläche der Maske auf experimentelle Fehler oder Artefakte zurückzuführen ist.

Die aerodynamischen Eigenschaften der Maske könnten diesen Befund erklären. Ein turbulenter Strahl aufgrund von Luftleckagen am Rand der Maske könnte die Außenfläche verunreinigen. Alternativ könnten kleine SARS-CoV-2-Aerosole, die beim Hochgeschwindigkeitshusten entstehen, in Masken eindringen.

Diese Hypothese kann jedoch nur dann gültig sein, wenn hustende Patienten keine großen Partikel ausatmen, von denen zu erwarten wäre, dass sie sich trotz der hohen Geschwindigkeit an der Innenoberfläche ablagern. Diese Beobachtungen untermauern die Bedeutung der Händehygiene nach dem Berühren der Außenfläche von Masken.

Dieses Experiment umfasste keine N95-Masken und spiegelt nicht die tatsächliche Übertragung von Infektionen durch COVID-19-Patienten wider, die verschiedene Arten von Masken trugen. Wir wissen nicht, ob Masken die Ausbreitungsstrecke von Tröpfchen beim Husten verkürzen. Weitere Studien sind erforderlich, um zu empfehlen, ob Gesichtsmasken die Virusübertragung von asymptomatischen Personen oder Personen mit Verdacht auf COVID-19, die nicht husten, verringern.