Тімо Дж. К. Ауде Врілінк, Джоанна Г. Мейер
Кафедра медичних технологій, Кафедра клітинної та хімічної біології
Медичний центр Лейденського університету, Лейден, Нідерланди
Це скорочена версія наукової публікації в PLOS ONE:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236239
Переклад з англійської: В. Майборода, Академічний мовний центр Лейденського університету, Лейден, Нідерланди
Враховуючи нестачу респіраторних масок і, як наслідок, відсутність засобів індивідуального захисту для використання медичним персоналом, ми вивчили прості рішення, які б дозволили лікарням виготовляти респіраторні маски, які: (i) відповідають вимогам з точки зору здатності фільтрації, (ii) можуть бути легко та швидко виготовлені на місці та, (iii) які можна виготовити з матеріалів, доступних у лікарнях по всьому світу. Оскільки SARS-CoV-2 може передаватися через респіраторні краплі та, можливо, аерозолі, потреба у якісних й добре протестованих респіраторних масках різко зросла. Керівництво Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) вимагає, щоб медичні працівники у відділеннях інтенсивної терапії носили маску, що забезпечує захист від FFP2 або N95 як мінімум; при цьому FFP2 відповідає ефективності фільтрації не менше 94%. За інших умов ВООЗ рекомендує медичним працівникам носити хірургічні маски, які мають більш високу стійкість до бризок, але меншу ефективність фільтрації твердих частинок.
Ми дослідили чи підходить стерилізаційний пакувальний матеріал для використання у виробництві масок FFP2, N95 або хірургічних масок. Пакувальний матеріал Halyard Quickcheck H300 (виробництва Owens & Minor) зазвичай використовується для пакування хірургічних інструментів при стерилізації у лікарнях по всьому світу.
Ми виявили, що пакувальний матеріал відповідає необхідним вимогам фільтрації (Таблиця 1). Зокрема, три шари матеріалу забезпечили ефективність фільтрації 94%, 99% та 100% для частинок розміром 0,3 мкм, 0,5 мкм та 3,0 мкм відповідно.
Ці значення близькі до ефективності масок FFP2 та N95. Два шари забезпечили 86,60±1,91%, 98,02±0,46% та 99,97±0,01% відповідно (згідно вимог до респіраторної маски FFP1). Використання лише одного шару матеріалу відповідає критеріям використання як «хірургічної маски». Після повторної стерилізації властивості матеріалу залишалися достатніми для використання як хірургічної маски
Таблиця 1. Ефективність фільтрації матеріалу Quickcheck H300 у порівнянні з масками, що є у продажу
| 0.3 мікрон | 0.5 мікрон | 3.0 мікрон | |
| Комерційна хірургічна маска | 54.52±2.77% | 88.61±1.13% | 98.92±0.64% |
| Одношаровий матеріал H300 | 70.08±0.48% | 89.68±0.70% | 99.74±0.13% |
| Комерційна маска FFP2 | 94.08±0.42% | 99.57±0.04% | 100.00±0.00% |
| Тришаровий матеріал H300 | 93.84±0.37% | 99.45±0.08% | 99.99±0.01% |
Ми розробили повністю функціональну респіраторну маску з можливістю її виготовлення на місцях у лікарнях. Ми визначили базовий набір стандартних матеріалів (алюміній, неопренова гума та еластичний матеріал) з відповідними характеристиками (див. Ілюстрацію 1), зазначивши при цьому те, що також можна використовувати й інші матеріали. У більшості лікарень, навіть у сільській місцевості, є майстерні. Єдиною вимогою для нашої конструкції є наявність машини для різки алюмінію та еластичних смуг із листів більшого розміру. Модель, яку ми пропонуємо, відносно проста у виготовленні. Крім цього, ми розробили маску таким чином, щоб її користувач міг дихати через усю поверхню маски, що збільшує повітропроникність, а отже й комфорт.
Наше дослідження було спрямоване на пошук рішень у лікарнях та інших критичних умовах. Обгортковий матеріал Halyard відповідає вимогам, рекомендованим ВООЗ, і тому може використовуватися для захисту персоналу лікарень та інших медичних працівників за відсутності комерційно доступних рішень.
Ілюстрація1. Можлива конструкція для виготовлення респіраторної маски зі стерильного ізоляційного матеріалу
(А) Складання та зшивання матеріалу. (B) Прикріплення затискача для носа та кінцевий дизайн. Повний опис наведено в академічній публікації у відкритому доступі.