A real eficiência da filtração bacteriana para avaliar a proteção eficaz das máscaras utilizadas na prevenção de doenças respiratórias

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 8997 (2023) Citar este artigo

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A real proteção oferecida pelas máscaras faciais para controlar a transmissão de vírus respiratórios ainda é indeterminada. A maior parte das regulamentações de fabricação, bem como os estudos científicos, têm se concentrado no estudo da capacidade de filtração dos tecidos com os quais são feitos, ignorando o ar que escapa pelos desalinhamentos faciais e que depende das frequências e volumes respiratórios. O objetivo deste trabalho foi definir uma Eficiência Real de Filtragem Bacteriana para cada tipo de máscara facial, considerando a eficiência de filtração bacteriana dos fabricantes e o ar que passa por elas. Nove máscaras faciais diferentes foram testadas em um manequim com três analisadores de gases (medindo volumes de entrada, saída e vazamento) dentro de uma caixa de polimetilmetacrilato. Além disso, foi medida a pressão diferencial para determinar a resistência oferecida pelas máscaras durante os processos de inspiração e expiração. O ar foi introduzido com seringa manual por 180 segundos simulando inspirações e expirações em repouso, atividades leves, moderadas e vigorosas (10, 60, 80 e 120 L/min, respectivamente). A análise estatística mostrou que praticamente metade do ar que entra no sistema não é filtrado pelas máscaras em todas as intensidades (p < 0,001, ηp2 = 0,971). Mostraram também que as máscaras higiénicas filtram mais de 70% do ar, e a sua filtração não depende da intensidade simulada, enquanto as restantes máscaras apresentam uma resposta evidentemente diferente, influenciada pela quantidade de ar mobilizado. Portanto, a Eficiência Real de Filtração Bacteriana pode ser calculada como uma modulação das Eficiências de Filtração Bacteriana que depende do tipo de máscara facial. A capacidade real de filtragem das máscaras faciais tem sido superestimada nos últimos anos, uma vez que a filtragem dos tecidos não é a filtragem real quando a máscara facial é usada.

O uso de máscaras faciais é uma das intervenções não farmacológicas mais utilizadas por todas as políticas de saúde em todo o mundo, juntamente com o distanciamento social e a higiene das mãos, para reduzir a transmissão de todos os tipos de vírus1. Essa transmissão ocorre principalmente pela boca, nariz ou olhos por meio de gotículas respiratórias, aerossóis ou fômites2,3, como o coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2), causador da doença por coronavírus 2019 (COVID-19), que infectou mais de 512 milhões de pessoas4,5.

Portanto, as máscaras faciais têm sido utilizadas por agências de saúde globais e países do mundo para minimizar o risco de gotículas respiratórias atingirem a mucosa nasal ou oral de terceiros6, embora suas recomendações variem7. Na verdade, a Organização Mundial de Saúde reconhece que não há provas de que o uso de uma máscara facial proteja pessoas saudáveis ​​do SARS-CoV-2, como foi recentemente demonstrado num ensaio clínico aleatorizado1,8. Especificamente, as comparações entre N95 e máscaras médicas fizeram não mostram diferença estatística na transmissão da infecção viral9. Além disso, o uso de máscara médica por indivíduos saudáveis ​​não demonstrou evidências de redução da transmissão de doenças em domicílios com habitantes de SARS-CoV-210. Além disso, estudos específicos compararam profissionais de saúde usando e não máscara, não mostrando redução estatisticamente significativa da propagação de vírus respiratórios11,12.

Entende-se que a redução da liberação de vírus de pessoas infectadas no meio ambiente pode ser o mecanismo para mitigar a transmissão em comunidades onde o uso de máscara facial é comum ou obrigatório, desde que as propriedades físicas de seus materiais garantam a filtragem adequada do ar, conforme UNE 0065: 2021, UNE-EN 14683:2019 + AC:2019, UNE-CWA 17553:2020 ou UNE-EN 1827:1999 + A1:2010; e seu ajuste facial é adequado a cada indivíduo para reduzir a probabilidade de vazamento de ar não filtrado. A maioria dos estudos que analisaram a eficiência da filtração examinou a capacidade de diferentes camadas de respiradores de filtrar partículas, bactérias, vírus e NaCL2,3,13. Alguns outros confiaram na pressão negativa ou positiva para estudar o quão bem a máscara ou o respirador se ajustam a uma peça facial individual3,5. Vários estudos quantificaram o ajuste da máscara medindo simultaneamente as concentrações de partículas dentro e fora da máscara, segundo a segundo, com modelos de regressão linear4,7, sem determinar a quantidade de material particulado que é filtrado pelo tecido ou que é vazado por diferentes incompatibilidades faciais. da máscara. Já existem precedentes para o estudo do vazamento de ar em máscaras faciais1,4. Entretanto, este trabalho não teve como objetivo analisar esses vazamentos, mas sim o desempenho de quatro ventiladores de um pneumotacógrafo acoplado a um transdutor de pressão diferencial14. Atualmente, o Flow Tester para dispositivo de alto nível UNE-EN 14683, comercializado pela Fortest (https://www.fortest.es/es/productos/c/gama-t/p/t9731), equipado com medidores de fluxo de ar e um manômetro de pressão diferencial duplo, realiza avaliações de acordo com a norma UNE-EN 14683, sem quantificar vazamento de ar. Um estudo recente determinou uma nova técnica para obtenção das propriedades de filtração do tecido da máscara facial, utilizando ondas ultrassônicas15. Em termos de vazamento, embora exista um estudo de 2010 que demonstrou interesse em medir vazamento14, não há nenhum estudo na literatura que proponha uma metodologia para medir possíveis vazamentos por meio de um procedimento validado e compare os tipos de máscaras faciais mais utilizados atualmente. Assim, ainda não sabemos o real coeficiente de proteção oferecido por cada máscara, pois as normas se limitam a avaliar a capacidade de filtração de cada material, ignorando o ar que vaza e não é filtrado, levantando a hipótese de que talvez não estejamos medindo bem a capacidade de proteção das máscaras faciais em todo o mundo e que os padrões de design e fabricação devem ser reconsiderados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi criar uma Eficiência Real de Filtração Bacteriana para cada tipo de máscara facial, considerando a eficácia de filtração bacteriana dos fabricantes e o ar que passa por cada tipo de máscara facial, para uma ampla gama de máscaras disponíveis no mundo. população.