Медицинская маска (также хирургическая маска) — медицинское изделие, закрывающее рот и нос носителя c помощью фильтра, который защищает от вдыхания аэрозолей с вирусами и бактериями, а также крупных капель с ними. Маска также защищает от заражения людей, окружающих носителя маски, если он болен, так как эффективно препятствует распространению аэрозоли и в обратную сторону. Отличие медицинской маски от респиратора состоит в наличии клапана облегчающего выдох и плотного прилегания по форме лица (респираторы не полностью гибкие как маски). При этом класс фильтра очистки масок и респираторов не означает автоматически, что на респираторах установлены более эффективные фильтры. Противопыльные респираторы класса FFP1 имеют часто фильтры более низкого качества, чем медицинские маски.
Современная маска, как правило, состоит из фильтрующего слоя, который располагается между двумя внешними слоями (трёхслойные маски), а также гибкой алюминиевой вставки, обеспечивающей прилегание маски по форме носа. Маска закрепляется на лице за счёт эластичных ушных петель или завязок.
Близким аналогом по степени фильтрации к медицинской маске являются самодельные тканевые маски из четырёх слоёв ткани. Российские санитарные нормы требуют изготавливать такие тканевые маски как замену медицинских при дефиците последних, а также стерилизовать тканевые маски кипячением. Обычные медицинские маски изготавливаются с использованием синтетических материалов, которые легко повреждаются температурой или моющими средствами, поэтому имеют специальный порядок стерилизации с помощью ультрафиолета и умеренного нагрева.
Выдержка 30 минут при температуре 70 град С и выше эффективно лишает жизнеспособности вирусы, вызывающие COVID-2019, был разработан и испытан способ сухой тепловой обработки респираторов, хирургических масок и самодельных тканевых масок. Способ может использоваться населением — для термообработки используется бытовая кухонная печь, десятикратная обработка не ухудшила качество фильтрации аэрозолей. В то же время, по данным обзора неоднократное использование респираторов без дезинфекции имело место во время эпидемии гриппа в госпиталях США, и вероятность того, что использовавшийся ранее респиратор станет вторичным источником заражения — низкий, значительно меньший, чем не использование СИЗОД в загрязнённой атмосфере.
История
Прототипом медицинской маски можно считать клювообразную кожаную маску Чумного доктора, появившуюся в Средние века в Европе во время эпидемии бубонной чумы: клюв наполняли ароматическими солями, лекарственными травами и чесноком, чтобы защитить доктора от тошнотворного запаха разлагающейся плоти, создать антибактериальную среду внутри маски, а отверстия для глаз закрывали стеклом.
В начале XIX века в качестве маски стали использовать повязку из шерсти с клапаном.
В начале XX века появились маски из хлопковых фильтров. Широкое распространение маски получили в начале XX века, во времена «испанки» — смертоносной эпидемии гриппа. В 1920-х годах стало обязательным использование марлевых повязок сотрудниками медицинских учреждений.
С конца XX века появились одноразовые медицинские маски из полимерно-волоконных нетканых материалов, хлопковые фильтры также были усовершенствованны путем создания их через электростатическое напыления пуха из хлопка.
Классификация
Маски из нетканых материалов в первую очередь классифицируются по назначению: два основных класса — процедурные (повседневные) и специализированные (хирургические). Процедурные маски — это обычные одноразовые медицинские маски, состоящие из трёх слоёв нетканого материала: фильтр (посередине) и два внешних слоя. В зависимости от размера маски различают взрослые (размер 175×95 мм) и детские (размер 140×80 мм). Специализированные — это четырёхслойные хирургические маски, которые помимо фильтра и двух внешних слоев имеют противожидкостный слой, обеспечивающий защиту кожи лица от попадания на него биологических жидкостей при проведении хирургических операций. Хирургические маски могут быть с экраном и без него.
Порядок применения
Минздрав Китая опубликовал рекомендации по подбору и использованию масок. Ношение маски в публичных местах обязательно. Можно не носить маску, если вы находитесь дома, на улице, в местах, где нет скопления людей, и в хорошо проветриваемых местах. Маска должна сразу надеваться, если к вам приближаются люди. Если вы кашляете или чихаете, то запрещается использовать респираторы с клапаном, так как вы будете выдыхать через клапан инфицированную аэрозоль и заражать других. По этой причине и потому, что в одноразовых масках легче дышать они рекомендуются вместо респираторов. Респираторы N95 рекомендуются если вы входите в зону высокого риска, где точно имеются зараженные коронавирусом люди. При этом если ваш родственник заболел коронавирусом, то вы тоже должны носить одноразовую маску без клапана, так как с существенной вероятностью вы тоже заболеете и важно не заразить других.
Длительность ношения маски варьируется от 2 до 6 часов, в зависимости от внешних условий. В период эпидемий или в лечебных учреждениях рекомендуется использовать маску не более двух часов. В случае если маска используется для защиты от каких-то техногенных факторов, например от смога, то время ношения может составлять до 6 часов.
Эффективность
Размер самих вирусов не играет никакой роли для работы маски или респиратора. Вирусы не могут находиться сами по себе в воздухе, и вирусы в суперкапсидах без окружения молекулами воды фактически деактивированы. Активные вирусы находятся внутри капель размером от 1 до 200 микрометров. Большая часть капель аэрозоля крупные, поэтому даже самодельная маска, шарф или платок на лице способны их задержать. Самодельная тканевая маска из 4 слоев ткани достаточно близка к одноразовой маске по эффективности фильтрации. Одноразовые маски обладают уже очень высокой эффективностью и способны задерживать 95 % капель аэрозоля крупнее 3 микрометров. Медицинский респиратор N95 почти не пропускает капель 3 микрометра и задерживает 95 % частиц аэрозоля крупнее либо равных 0,3 микрометра.
Исследования по применению масок в респираторных заболеваниях очевидно опровергают все заявления о неэффективности масок. Среди медсестер в США при эпидемиях гриппа маски и респираторы защищали около 77 % медицинского персонала от инфицирования несмотря на множественные контакты с больными. В то же время исследования не показывают существенной разницы между использованием обычных масок и респираторов N95, но респираторы N95 медики обычно используют при повышенном риске заболеваемости и при особо частом контакте с больными. Проводились также испытания масок на аэрозоли от больных конкретно коронавирусом COVID-19. Существенная часть аэрозоли таких больных была мелкой — 5 микрометров, но успешно фильтровалось даже обычной маской, так как она рассчитана на фильтрацию частиц аэрозоля до 3 микрометров. Показателен также масштабный эксперимент поставленный в ФРГ. Всеобщее ношение масок сначала было введено только в городе Йена и противники ношения масок даже среди ученых из Института Роберта Коха скептически к этому отнеслись. Однако по остальным городам ФРГ продолжался рост пандемии COVID-19, а в Йене практически перестали регистрироваться новые случаи заражении. В связи с этим Институт Роберта Коха признал научной ошибкой отказ от тотального ношения масок и всеобщее ношение масок было внедрено тотально по всей территории ФРГ.
Тем не менее, Всемирная организация здравоохранения рекомендует использовать медицинские маски для борьбы с пандемическим гриппом и острыми респираторными заболеваниями при низком риске заражения. В ситуациях высокого риска заражения, в частности при контакте с туберкулёзом, рекомендуется использовать респираторы. На общую эффективность защиты также может повлиять соблюдение правил личной гигиены.
Стерилизация масок
Из-за дефицита масок и респираторов многие обыватели начали использовать их повторно путем стирки или применения антисептиков для удаления вируса, возможно, попавшего на фильтр. Согласно ВОЗ, данный метод «восстановления» масок и респираторов неэффективен, так как не гарантируется полное уничтожение вируса непрофессиональной стерилизацией и может повредить фильтр маски, снизив его защитные свойства.
В России Главный санитарный врач придерживается иного мнения: «В домашних условиях при невозможности приобретения медицинских масок допустимо использовать самостоятельно изготовленные четырёхслойные марлевые повязки прямоугольной формы. Они должны иметь достаточную площадь, чтобы полностью закрывать нос, рот, щеки и подбородок и закрепляться на затылке с помощью четырёх завязок. Правила их использования аналогичны правилам использования медицинских масок. Самостоятельно изготовленные четырёхслойные марлевые повязки, при необходимости их повторного использования, обезвреживают путем погружения в раствор любого моющего средства с последующим кипячением в течение 15 минут с момента закипания (или стирают в стиральной машине в режиме кипячения при 95 °C). Затем повязки прополаскивают, высушивают и проглаживают с двух сторон утюгом при температуре, рекомендованной для изделий из хлопка»
Роспотребнадзор опубликовал инструкции по стерилизации масок для повторного использования. Из них следует, что регулятор считает, что маска может использоваться 2—3 часа и затем подлежит замене. Как указывает регулятор: «Многоразовые маски использовать повторно можно только после обработки. В домашних условиях маску нужно выстирать с мылом или моющим средством, затем обработать с помощью парогенератора или утюга с функцией подачи пара. После обработки маска не должна оставаться влажной, поэтому в конце её необходимо прогладить горячим утюгом, уже без функции подачи пара».
Важно понимать, что указанные выше рекомендации применимы для самодельных тканевых масок из обычной ткани. Профессиональные маски и респираторы изготавливаются из нетканых синтетических материалов (спанбонда). В качестве такого материала обычно используется мелтблаун, состоящий из полипропиленовых волокон. Могут использоваться как фильтры электростатически напыленный пух из волокон натурального хлопка, но хлопок будет находится между синтетическими фильтрами. Синтетические материалы фильтра разрушается при 100—120 °C. Кроме этого, моющие и дезинфицирующие средства вступают в химические реакции с полипропиленом, что сильно повреждает фильтр. Поэтому использование кипячения, жесткой стирки, моющих/дезинфицирующих средств не применяется для стерилизации профессиональных масок и респираторов, так как это приводит к повреждению фильтра с пропуском мелкой и самой опасной аэрозоли коронавирусов. Гладить синтетический фильтр тонкой очистки горячим утюгом настолько же нецелесообразно как гладить утюгом синтетические колготки.
Эксперты проводили тестирование стерилизации с помощью микроволновой печи. Для исключения искрения из маски были временно удален металлический зажим для носа и фильтр смочен (микроволновая энергия нагревает через молекулы воды). Тест показал, что через 3 минуты обработки излучением и температурой на мощности 600 ватт все бактерии и вирусы погибли в фильтре. При этом сам фильтр не получил никаких повреждений и сохранил степень очистки выше 99 %, продолжая задерживать частицы ом 1/3 микрона. Тем не менее, исследователи указывают, что метод дезинфекции рискованный, так как все же есть риск расплавления фильтра. Более развернутые тесты показали, что многие образцы фильтров имеют тенденцию к плавлению в микроволновой печи, так как нижняя граница плавления материала фильтра около +100 °C.
Исследователи из Стэнфордского университета изучили различные практики медиков по стерилизации респираторов в условиях дефицита из-за пандемии . Попытка стерилизовать респиратор в автоклаве при температуре +170С приводила к плавлению синтетических материалов фильтра. Неудачным методом стерилизации респираторов была признано использование антисептиков на базе этанола и хлора. Полипропилен растворим в хлор-содержащих соединениях, в этаноле и в мыле (деградация фильтра на 20-60 %). Эффективными с точки зрения защиты фильтра от повреждений оказались методы как 30 минутная стерилизация респиратора в горячем воздухе при +70 °C, обработка горячим водяным паром в течение 10 минут. Самыми надежными методами в плане защиты респиратора от повреждений оказались облучение ультрафиолетом (254 нм) респиратора с двух сторон по 30 минут, а также стерилизация в парах перекиси водорода.
Разработка технологий стерилизации одноразовых масок и респираторов в условиях пандемии коронавируса и невозможности произвести быстро миллиарды новых изделий стала критической задачей. Для решения её была создана большой группой ученых ассоциация N95DECON. Основные публикации этой ассоциации были переведены на русский языкв начале июня 2020г, и список переведенных публикаций непрерывно пополняется. По данным ассоциации термический метод эффективен в горячем паре с 80 % влажностью с температурой 60 °C в течение 30 минут. Это позволяет стерилизовать маски и респираторы без повреждений до 5 раз. Однако повышение температуры даже до 65 °C создает риск повреждения даже на 2 циклах стерилизации. Такая низкая температура стерилизации адаптирована под коронавирусы, но не может уничтожать многие другие бактерии и вирусы. Стерилизация ультрафиолетом (UVC) гарантирует отсутствие повреждений даже после 10-20 циклов стерилизации, но требуется обеспечение, чтобы маска или респиратор были облучены полностью и не остались какие-то их элементы в тени. Самый эффективный метод — стерилизация в парах перекиси водорода. Другие методы стерилизации N95DECON не рекомендует.
В США стерилизация масок и респираторов для повторного использования была разрешена 29 марта 2020 года под прямым давлением Дональда Трампа на регулятора FDA. Сертифицированный FDA метод стерилизации масок и респираторов базируется на стерилизации парами перекиси водорода в стерилизационной машине компании Battelle. Такой метод не повреждает материал фильтров и не снижает его защитные свойства. Каждая стерилизационная машина Battelle позволяет очистить от коронавирусов 80 000 масок или респираторов в день.