استفاده از ماسک تا چه اندازه موثر است؟

دیدن به معنی باور کردن است: اثر بخشی ماسک های صورت به چه اندازه است؟

محققان با استفاده از شبیه سازی جریان سرفه ها و عطسه ها، اثر ماسک های صورت را در جلوگیری از انتشار ویروس ارزیابی کرده اند.

ماسک های صورت خانگی و پارچه ای غیر پزشکی ، حداقل توانایی توقف را برای کوچکترین قطرات تنفسی ذره بینی فراهم می کنند.

در حال حاضر ، هیچ دستورالعمل خاصی در مورد موثرترین مواد و طرح های ماسک صورت برای به حداقل رساندن انتشار قطرات از سرفه یا عطسه برای کاهش انتقال COVID-19 وجود ندارد. در حالی که مطالعات قبلی در مورد نحوه عملکرد ماسک های درجه پزشکی انجام شده است ، اطلاعات مربوط به پوشش های پارچه ای که توسط اکثریت قریب به اتفاق عموم مردم استفاده می شود ، پراکنده است.

تحقیقات دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه آتلانتیک فلوریدا ، که به تازگی در مجله Physics of Fluids منتشر شده است ، از طریق تجسم سرفه ها و عطسه های شبیه سازی شده ، روشی برای ارزیابی اثربخشی ماسک های صورت در انسداد قطرات ، نشان می دهد. دلیل توصیه برای استفاده از ماسک یا سایر پوشش های صورت کاهش خطر عفونت متقابل از طریق انتقال قطرات تنفسی از افراد آلوده به افراد سالم است.

محققان از تجسم جریان در محیط آزمایشگاهی با استفاده از یک ورق نور لیزر و مخلوطی از آب مقطر و گلیسیرین برای تولید مه مصنوعی که محتوای یک سرفه را تشکیل می دهد استفاده کردند. آنها در هنگام شبیه سازی سرفه و عطسه ، قطرات خارج شده از دهان مانکن را مشاهده کردند. آنها ماسکهایی را آزمایش کردند که به راحتی در دسترس عموم قرار دارد و تفاوت خیلی زیادی با ماسک های پزشکی مورد استفاده توسط کادر درمان ندارد. آنها یک ماسک تک لایه ، ماسک خانگی را که با استفاده از دو لایه پارچه لحاف پنبه ای متشکل از ۷۰ نخ در هر اینچ بخیه زده شده ، و یک ماسک غیر استریل به سبک مخروطی که در اکثر داروخانه ها موجود است را آزمایش کردند. با قرار دادن این ماسک های مختلف بر روی مانکن ، آنها توانستند مسیر قطرات را ترسیم کرده و عملکرد متفاوت آنها را نشان دهند.

نتایج نشان داد که ماسک های صورت تاشو و خانگی ، قطرات تنفسی آئروسل را تا حدی متوقف می کنند. با این حال ، ماسک های خانگی مجهز به چندین لایه پارچه لحافی و ماسک های به سبک مخروطی و پزشکی که در دروخانه ها موجودند ، موثرترین نوع در کاهش پراکندگی قطرات هستند. این ماسک ها قادر بودند سرعت و دامنه ترشحات را به میزان قابل توجهی کاهش دهند ، البته با وجود برخی نشت ها از طریق مواد ماسک و شکاف های کوچک لبه ها.

نکته مهم ، سرفه های بدون ماسک قادر به حرکت قابل ملاحظه ای دورتر از دستورالعمل فاصله ایمنی ۱٫۸ متر توصیه شده در حال حاضر بودند. بدون ماسک ، قطرات بیش از ۲٫۴ متر حرکت می کردند. با یک ماسک ساده یک لایه پارچه ای آنها ۹۰ سانتی متر سفر کردند. آنها با یک دستمال پنبه ای تا شده ۳۰ سانتی متر سفر کردند. با ماسک پنبه ای ، ۶ سانتی متر پیمودند. و با ماسک به سبک مخروطی ، قطرات حدود ۲۰ سانتی متر حرکت کردند.

پروفسور Siddhartha Verma (نویسنده اصلی و استادیار که این مقاله را همراه با  Manhar Dhanak ، دکترای تخصصی ، رئیس بخش ، استاد و مدیر SeaTech و john Frakenfeld ، متخصص فنی ، که تمام این افراد در دپارتمان مهندسی مکانیک و اقیانوس FAU عضو هستند، تهیه کرده) گفت: "علاوه بر ارائه نشانه های اولیه اثربخشی تجهیزات محافظتی ، تصاویر به کار رفته در مطالعه ما می تواند به مردم کمک کند تا منطقی در مورد راهنماهای فاصله اجتماعی و توصیه هایی برای استفاده از ماسک های صورت داشته باشند."

"ارتقا آگاهی گسترده از اقدامات پیشگیرانه موثر در این زمان بسیار مهم است ، زیرا در بسیاری از ایالت ها ، به ویژه فلوریدا ، شاهد افزایش قابل توجهی در موارد عفونت COVID-19 هستیم."

هنگامی که مانکن به ماسک مجهز نبود ، آنها قطرات بسیار دورتر از دستورالعمل های فاصله ۱٫۸ متر را که در حال حاضر توسط مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده توصیه می شود ، پیش بینی کردند. محققان قطره هایی را مشاهده کردند که تقریباً در عرض ۵۰ ثانیه تا ۳ متر حرکت می کنند. علاوه بر این ، قطرات ردیاب در محیط آرام تا سه دقیقه در هوا معلق ماندند. این مشاهدات ، در ترکیب با سایر مطالعات اخیر ، نشان می دهد که ممکن است لازم باشد دستورالعمل های فعلی فاصله اجتماعی برای حساب کردن فاصله انتقال پاتوژن های مبتنی بر آئروسل به روز شود.

" Dhanak" گفت: "ما دریافتیم که اگرچه ذرات معلق تا ۳ متر حرکت می کنند ، اما اکثریت قطرات بیرون زده در این نقطه به زمین افتاده اند." "مهمتر اینکه ، تعداد و غلظت قطرات با افزایش فاصله کاهش می یابد ، که دلیل اصلی فاصله اجتماعی است."

پاتوژن مسئول COVID-19 در درجه اول در قطرات تنفسی یافت می شود که در هنگام سرفه ، عطسه یا حتی صحبت و تنفس توسط افراد آلوده دفع می شود. هم چنین به غیر از COVID-19 ، قطرات تنفسی وسیله اصلی انتقال سایر بیماریهای ویروسی و باکتریایی مانند سرماخوردگی ، آنفلوانزا ، سل ، SARS (سندرم تنفسی حاد شدید) و MERS (سندرم تنفسی خاورمیانه) نیز هستند. این عوامل بیماری زا درون قطرات تنفسی هستند، که ممکن است روی افراد سالم بنشینند و منجر به انتقال مستقیم شوند و یا روی اجسام بی جان بنشینند و در صورت تماس نزدیک فرد به اون نیز سرایت کنند.

"محققان نشان داده اند که چگونه ماسک ها می توانند سرعت و دامنه قطرات تنفسی و ترشحات را به طور قابل توجهی کاهش دهند. علاوه بر این ، آنها کشف کرده اند که چگونه سرفه های شبیه سازی شده می توانند به طور قابل ملاحظه ای دورتر از دستورالعمل فاصله ۱٫۸ متر توصیه شده در حال حاضر حرکت کنند ، " Stella Batalama دکتر ، رئیس دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر FAU گفت ،. "تحقیقات آنها روش انجام آزمایشات ساده تجسمی با استفاده از موادی که به راحتی در دسترس قرار دارند را نشان می دهد ، که ممکن است به متخصصان مراقبت های بهداشتی ، محققان پزشکی و تولید کنندگان در ارزیابی کارآیی ماسک های صورت و سایر تجهیزات محافظت شخصی کمک کند."

منبع:

 www.fau.edu