Forscher haben untersucht, wie effektiv verschiedene medizinische und verbrauchergerechte Masken den Träger vor der Exposition gegenüber Partikeln ähnlicher Größe wie SARS-CoV-2 schützen.

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler untersucht, wie wirksam verschiedene medizinische Masken und modifizierte medizinische Masken den Träger vor Partikeln schützen, die eine ähnliche Größe wie SARS-CoV-2 haben.

Die Studie, die in der Zeitschrift JAMA Innere Medizinveröffentlicht wurde, bietet mehr Informationen für die Öffentlichkeit und Ärzte darüber, welche Masken getragen werden sollten und welche Modifikationen wahrscheinlich effektiv sind.

Masken

SARS-CoV-2, das Virus, das COVID-19 verursacht, infiziert in erster Linie die Atemwege einer Person. Während sich die Infektion entwickelt, sammelt sich eine große Menge des Virus im Speichel und anderen Atemwegssekreten einer Person an.

Dies erklärt einen grundlegenden Weg, wie sich das Virus ausbreitet: Es wird von einer Person mit der Infektion über die Nase oder den Mund ausgestoßen, wenn sie spricht, singt, niest oder hustet. Das Tragen von Masken, um diesen Übertragungsweg zu unterbrechen, wird zunehmend von Wissenschaftlern, Klinikern und Regierungsbehörden empfohlen.

Laut Dr. Robert R. Redfield, Direktor der Centers for Disease Control and Prevention (CDC), sind Mundschutzmasken eine der stärksten Waffen, die wir haben, um die Ausbreitung des Virus zu verlangsamen und zu stoppen – vor allem, wenn sie in einer Gemeinschaft universell eingesetzt werden.“

„Alle Amerikaner haben eine Verantwortung, sich selbst, ihre Familien und ihre Gemeinden zu schützen“, betont er.

Experten sind der Meinung, dass Gesichtsmasken die Übertragung des Virus effektiv reduzieren, weil sie eine Person daran hindern, das Virus auszustoßen und dazu beitragen, dass eine Person das ausgestoßene Virus nicht aufnimmt.

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Die schützende Wirkung von Gesichtsmasken ist wichtig für medizinisches Fachpersonal, das aufgrund der hohen Expositionsrate bei der Arbeit in klinischen Umgebungen besonders anfällig für das Virus ist.

Viele Kliniker haben Zugang zu medizinischen Verfahrensmasken, während Einzelpersonen diese manchmal mit der Absicht modifizieren, ihre Fähigkeit, die Virusübertragung zu blockieren, zu erhöhen. Es ist jedoch nicht klar, welche Modifikationen am effektivsten sind.

Mitglieder der Öffentlichkeit haben Zugang zu einer Vielzahl von Masken, einschließlich selbstgemachter und improvisierter Varianten. Zu verstehen, welche Arten von Gesichtsbedeckungen das Virus am effektivsten blockieren, ist wichtig, da es den Menschen ermöglicht, ihren Schutz gegen das Virus zu erhöhen.

Expositionskammer

Die Wissenschaftler, die hinter der vorliegenden Studie stehen, testeten zahlreiche Modifikationen von Masken für medizinische Eingriffe neben einer Reihe von Masken in Verbraucherqualität.

Ihr Ziel war es, die angepasste Filtrationseffizienz (FFE) der Masken zu bestimmen, die angibt, wie effektiv sie Partikel ähnlicher Größe wie die von SARS-CoV-2 abhalten.

Um dies zu erreichen, verwendeten die Forscher eine speziell angefertigte Expositionskammer in der Human Studies Facility der Environmental Protection Agency in Chapel Hill, North Carolina.

Ein Partikelgenerator füllte die Expositionskammer mit Natriumchlorid-Partikeln in einer Größe von 0,02-0,60 Mikrometern (mcm) – etwas kleiner als die Partikel von SARS-CoV-2, die zwischen 0,06-0,14 mcm liegen.

Jede der getesteten Masken hatte eine Probenentnahmeöffnung installiert, die es den Wissenschaftlern ermöglichte, die Natriumchlorid-Konzentration hinter den Masken mit der Konzentration in der allgemeinen Atmosphäre der Expositionskammer zu vergleichen.

Die Forscher wiesen einen erwachsenen Mann ohne Bart an, die Masken zu tragen. Als Teil des Tests bat das Team ihn, eine Reihe von Bewegungen seiner Gesichtsmuskeln, seines Kopfes und seines Oberkörpers auszuführen, entsprechend den Empfehlungen des Fit-Test-Protokolls der Occupational Safety and Health Administration.

Bei den getesteten Masken handelte es sich um eine nicht modifizierte medizinische Maske, dieselbe Maske mit verschiedenen Modifikationen zur Verbesserung der Passform und eine Reihe von Verbrauchermasken, darunter Baumwoll- und Synthetikmasken, Bandanas und eine Halskrause.

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Bereich der Wirksamkeit

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die FFE der Verbrauchermasken im Bereich von 26,5-79 % lag.

Am effektivsten war eine gewaschene, zweilagige Maske aus gewebtem Nylon, am wenigsten effektiv war eine dreilagige Maske aus gewebter Baumwolle.

Die nicht modifizierte Maske für medizinische Eingriffe hatte einen FFE von 38,5 %. Alle Modifikationen an der Maske verbesserten ihren FFE. Am effektivsten war das Tragen eines Nylonstrumpfes über der Gesichtsmaske, wodurch sich die FFE auf 80,2 % erhöhte, während das Binden der Ohrschlaufen und das Einschlagen der Maske an den Seiten die FFE auf 60,3 % erhöhte.

Im Gegensatz dazu hatte eine N95-Atemschutzmaske – der Goldstandard beim Schutz vor kleinen Partikeln – eine FFE von 98,4 %.

Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass Modifikationen an der Maske für medizinische Eingriffe zwar deren FFE signifikant verbesserten, diese jedoch ein Gleichgewicht mit dem Tragekomfort erfordern.

So waren zum Beispiel das Überziehen der Maske mit einem Nylonstrumpf oder das Anbringen von Gummibändern sowohl umständlich als auch unkomfortabel.

Für die Wissenschaftler zeigen ihre Ergebnisse die potenzielle Wirksamkeit von Masken, egal ob sie für Verbraucher oder für medizinische Eingriffe bestimmt sind.

Wie der Erstautor der Studie, Dr. Phillip Clapp, ein Inhalationstoxikologe und Assistenzprofessor für Pädiatrie an der University of North Carolina School of Medicine, anmerkt:

„Während Modifikationen an chirurgischen Masken die Filtereigenschaften verbessern und die Inhalation von luftgetragenen Partikeln reduzieren können, indem die Passform der Maske verbessert wird, haben wir gezeigt, dass die angepassten Filtereffizienzen vieler Verbrauchermasken nahezu gleichwertig oder besser sind als chirurgische Masken.“

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