研究表明,布口罩可与某些医用口罩竞争,但只有 N95 能提供近乎完整的防护
新的研究表明,虽然许多布口罩和医用口罩无法抵御空气中的微小颗粒,但过度遮盖或使用钉书钉等简单方法可以显着提高您的防护能力,但只有 N95 和 Can99 呼吸器才能始终保证您的安全。 PLOS 最近的一项研究调查了医用和非医用口罩和呼吸器在释放小气溶胶方面的有效性。口罩的重要性 严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 的气溶胶传播是 2019 年冠状病毒病 (CoVID-19) 大流行的原因,已有详细记录。疫情期间,建议每个人都戴上口罩,以减少病毒传播...
研究表明,布口罩可与某些医用口罩竞争,但只有 N95 能提供近乎完整的防护
新的研究表明,虽然许多布口罩和医用口罩无法抵御空气中的微小颗粒,但过度遮盖或使用钉书钉等简单方法可以显着提高您的防护能力,但只有 N95 和 Can99 呼吸器才能始终保证您的安全。
当前的一个公共科学图书馆一该研究检查了医用和非医用口罩和呼吸器在释放小气溶胶方面的有效性。
口罩的重要性
严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 的气溶胶传播是 2019 年冠状病毒病 (CoVID-19) 大流行的原因,已有详细记录。建议每个人在大流行期间戴上口罩,以阻止病毒的传播。疫情期间,全球个人防护装备(PPE)短缺导致公众转而使用布口罩作为替代品。
2024年7月,世界卫生组织(WHO)建议每个人在公共场所定期佩戴口罩。目前市售的口罩和呼吸器种类繁多,包括国产和商业制造的布口罩、经过认证的医用和非认证的一次性口罩,以及KN95/KF94S和N95/CN99。
系统地评估不同口罩和呼吸器的气溶胶过滤能力非常重要,特别是从佩戴者的角度来看。这些知识对于预防空气传播疾病的公共卫生建议非常宝贵。
关于该研究
目前的研究在2021年3月至2022年4月期间招募了参与者。所有参与者均超过16岁,没有呼吸道疾病史或对乳胶过敏。所有参与者的面部测量数据均根据美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 双变量小组收集。
重要的是,该研究重点关注一种特定的、共识驱动的布口罩——埃塞克斯口罩——由社区专家小组开发和优化。因此,布口罩的结果反映了这种精心设计的模型,并且不能推广到所有布口罩。
1 级口罩(Polar Bear 和 O2)、3 级口罩(Halyard 和 Primed)、不带鼻线的双层褶皱棉片口罩(Essex 口罩)、非认证口罩(例如
使用 TSI 8026 粒子发生器来测量气溶胶。 CSA-Z94.4-2002 协议用于演示 0.02–1 μm 范围内颗粒的过滤能力。参与者使用李克特量表根据主观泄漏、眼镜起雾和不适程度对每个面罩进行评分。对超大尺寸(即使用埃塞克斯耳挂式口罩以及经过认证的 1 级和 3 级口罩作为基础口罩)的过滤效率进行了评估。
同样重要的是要注意,该研究是从载体保护的角度而不是源头控制的角度评估过滤效率的。
研究结果
总共招募了 12 名年龄在 21 岁至 55 岁之间的参与者。该队列包括 58% 的女性和 25% 的非欧洲人。两层棉质折叠埃塞克斯口罩佩戴在耳挂上时的过滤效率为 47 ± 5%,戴在头顶领带上时的过滤效率为 55 ± 6%。这些值与-1级口罩的过滤效率(52±6%(耳挂式)和56±9%(头戴式))相当。 3 级口罩显示出不同的过滤效果,其中一个口罩的过滤率为 60 ± 6%,另一个口罩的过滤率为 75 ± 10%。 KF94、KN95S 和 KN95 相似口罩的跌幅在 57% 至 77% 之间。经过认证的口罩的过滤效率是所有口罩中最高的,达到 97% 至 98%。
1 级和 3 级口罩的中位过滤效率在经过细微改变(包括佩戴医用帽、耳塞或播放难听的音乐)后并未显示出进一步的改善。然而,在使用支架以增加边缘密封后,这两种面罩都得到了改善。与氯丁橡胶夹子相比,硅胶和固定面罩夹子在 1 级口罩中的过滤效率为 79-87%。值得注意的是,在 3 级口罩中测试的所有支架的中位过滤效率 (FFE) 均为 92-94%。
超重对泄漏值没有影响,但对面罩类型有影响。不同类型的面罩/呼吸器的投诉级别从 2(舒适)到 6(不舒适)不等。医用口罩和呼吸器比KF94和KN95更舒适。舒适度评分与调整后的过滤效率无关。
调整后的过滤效率与眼镜起雾和面罩泄漏的主观评分显着相关,后者是更强的预测因素,解释了调整后过滤效率的 22%。相比之下,玻璃雾只能解释 4% 的变化。对于没有证实泄漏的口罩,平均±SD过滤效率为86±12%。随泄漏增加的平均值;然而,这些观察结果取决于面罩类型。对于 KF94S 和 KN95S,参与者发现很难检测泄漏,并且感知的泄漏水平只能解释这些类型的一小部分性能差异。
通过有或没有黑客攻击的 1 级和 3 级面罩的感知泄漏值,可以更强烈地预测面罩性能。对于 1 级口罩,个别试验中 FFE 值相差 51%。 3 级口罩 FFE 值总变化的一半是由泄漏值解释的。所有呼吸防护服的最佳感知泄漏值为 1。这种面罩类型还显示出不同面罩类型之间性能差异最小。没有测量 Menton-Sellion 长度与面部距离、颧骨距离以及绳索穿过鼻尖或鼻梁的情况之间的关联。
值得注意的是,N95 和 Can99 呼吸器的性能达到或接近经过适合性测试的个人防护装备的职业安全健康和安全标准,即使没有正式的适合性测试。通过适当的贴合测试,它们的性能可能会更高。
这项研究是系统比较现实环境中的掩码修改(“黑客”)和过度掩码策略的最大研究之一,提供了比之前大多数研究更强的统计能力和普遍性。
结论
值得注意的是,精心设计的布口罩可提供与 1 级口罩相似的亚微米气溶胶定制过滤能力:大约 50%。 KN95S/KF94S和3级口罩过滤率约为70%。与 1 级口罩相比,在系带或外部夹子上过度佩戴布口罩可导致约 90% 的过滤率。只有 N95 和 Can99 通过了接近职业健康和安全标准。结果特定于对佩戴者的保护,可能不适用于源表示或所有可能的面罩设计。
资料来源:
- Tomkins, A. A., Dulai, G., Dulai, R., Rassenberg, S., Lawless, D., Laengert, S., Rudman, R. S., Hasan, S., Drouillard, K. G., & Clase, C. M. (2025). Measuring the fitted filtration efficiency of cloth masks, medical masks, and respirators. PLOS ONE, 20(4), e0301310. DOI: 10.1371/journal.pone.0301310, https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0301310