La reale efficienza di filtrazione batterica per valutare l’effettiva protezione delle mascherine utilizzate per la prevenzione delle malattie respiratorie

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8997 (2023) Citare questo articolo

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La reale protezione offerta dalle mascherine per controllare la trasmissione dei virus respiratori è ancora indeterminata. La maggior parte delle normative produttive, così come gli studi scientifici, si sono concentrati sullo studio della capacità di filtrazione dei tessuti da cui sono realizzati, ignorando l'aria che fuoriesce attraverso i disallineamenti facciali, e che dipende dalle frequenze e dai volumi respiratori. L’obiettivo di questo lavoro era definire una reale efficienza di filtrazione batterica per ciascun tipo di maschera facciale, considerando l’efficienza di filtrazione batterica dei produttori e l’aria che le attraversa. Nove diverse maschere facciali sono state testate su un manichino con tre analizzatori di gas (misurazione dei volumi di ingresso, uscita e perdita) all'interno di una scatola di polimetilmetacrilato. Inoltre, è stata misurata la pressione differenziale per determinare la resistenza offerta dalle maschere facciali durante i processi di inspirazione ed espirazione. L'aria è stata introdotta con una siringa manuale per 180 s simulando inspirazioni ed espirazioni a riposo, attività leggere, moderate e vigorose (rispettivamente 10, 60, 80 e 120 L/min). L'analisi statistica ha mostrato che praticamente la metà dell'aria che entra nel sistema non viene filtrata dalle mascherine a tutte le intensità (p < 0,001, ηp2 = 0,971). Hanno inoltre dimostrato che le mascherine igieniche filtrano più del 70% dell’aria e la loro filtrazione non dipende dall’intensità simulata, mentre il resto delle mascherine mostra una risposta evidentemente diversa, influenzata dalla quantità di aria mobilitata. Pertanto, l’Efficienza di Filtrazione Batterica Reale può essere calcolata come una modulazione dell’Efficienza di Filtrazione Batterica che dipende dal tipo di maschera facciale. La reale capacità di filtrazione delle mascherine è stata sopravvalutata negli ultimi anni poiché la filtrazione dei tessuti non è la vera filtrazione quando si indossa la maschera.

L’uso delle mascherine è uno degli interventi non farmacologici più utilizzati da tutte le politiche sanitarie a livello mondiale, insieme al distanziamento sociale e all’igiene delle mani, per ridurre la trasmissione di tutti i tipi di virus1. Questa trasmissione avviene principalmente attraverso la bocca, il naso o gli occhi tramite goccioline respiratorie, aerosol o fomiti2,3, come la sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), che causa la malattia da coronavirus 2019 (COVID-19), che ha infettato più di 512 milioni di persone4,5.

Pertanto, le mascherine sono state utilizzate dalle agenzie sanitarie globali e dai paesi del mondo per ridurre al minimo il rischio che le goccioline respiratorie raggiungano la mucosa nasale o orale di altri6, sebbene le loro raccomandazioni varino7. L’Organizzazione Mondiale della Sanità, infatti, riconosce che non vi è alcuna prova che indossare una maschera facciale protegga le persone sane dal SARS-CoV-2, come è stato recentemente dimostrato in uno studio clinico randomizzato1,8. Nello specifico, i confronti tra N95 e maschere mediche non hanno fatto non mostrare alcuna differenza statistica sulla trasmissione dell'infezione virale9. Inoltre, l’uso di una maschera medica da parte di individui sani non ha dimostrato di ridurre la trasmissione della malattia nelle famiglie con abitanti SARS-CoV-210. Inoltre, studi specifici hanno confrontato gli operatori sanitari che indossavano e non indossavano la maschera, non mostrando alcuna riduzione statisticamente significativa della propagazione dei virus respiratori11,12.

Resta inteso che ridurre il rilascio di virus da persone infette nell'ambiente può essere il meccanismo per mitigare la trasmissione nelle comunità in cui l'uso delle mascherine è comune o obbligatorio, a condizione che le proprietà fisiche dei materiali garantiscano un'adeguata filtrazione dell'aria, secondo UNE 0065: 2021, UNE-EN 14683:2019 + AC:2019, UNE-CWA 17553:2020 o UNE-EN 1827:1999 + A1:2010; e la sua regolazione facciale è appropriata per ogni individuo per ridurre la probabilità di perdite d'aria non filtrata. La maggior parte degli studi che hanno esaminato l’efficienza della filtrazione hanno esaminato la capacità dei diversi strati dei respiratori di filtrare particolato, batteri, virus e NaCL2,3,13. Altri si sono affidati alla pressione negativa o positiva per studiare quanto bene la maschera o il respiratore si adattassero a un singolo facciale3,5. Diversi studi hanno quantificato l'adattamento della maschera misurando simultaneamente le concentrazioni di particelle all'interno e all'esterno della maschera secondo per secondo con modelli di regressione lineare4,7 senza determinare la quantità di particolato filtrato dal tessuto o fuoriuscito da diversi disallineamenti facciali della maschera. Esistono già precedenti per lo studio delle perdite d'aria nelle maschere facciali1,4. Tuttavia, questo lavoro non è stato mirato ad analizzare queste perdite, ma piuttosto il funzionamento di quattro ventilatori di un pneumotacografo accoppiati ad un trasduttore di pressione differenziale14. Attualmente, il Flow Tester per il dispositivo UNE-EN 14683 High Level, commercializzato da Fortest (https://www.fortest.es/es/productos/c/gama-t/p/t9731), dotato di flussometri d'aria e di un doppio manometro di pressione differenziale, esegue valutazioni secondo la norma UNE-EN 14683, senza quantificare le perdite d'aria. Uno studio recente ha determinato una nuova tecnica per ottenere le proprietà di filtrazione del tessuto della maschera facciale, utilizzando onde ultrasoniche15. In termini di perdite, sebbene esista uno studio del 2010 che ha mostrato interesse per la misurazione delle perdite14, non esiste in letteratura uno studio che proponga una metodologia per misurare eventuali perdite attraverso una procedura validata e confronti le tipologie di mascherine oggi più comunemente utilizzate. Pertanto, non conosciamo ancora il reale coefficiente di protezione offerto da ciascuna maschera, poiché le norme si limitano a valutare la capacità di filtrazione di ciascun materiale, ignorando l'aria che fuoriesce e non viene filtrata, facendo ipotizzare che forse non stiamo misurando bene. la capacità di protezione delle mascherine in tutto il mondo e che gli standard di progettazione e produzione dovrebbero essere riconsiderati. Pertanto, l'obiettivo di questo lavoro era quello di creare una reale efficienza di filtrazione batterica per ciascun tipo di maschera facciale, considerando l'efficacia di filtrazione batterica dei produttori e l'aria che passa attraverso ciascun tipo di maschera facciale, per un'ampia gamma di maschere facciali disponibili in tutto il mondo. popolazione.