マスクに最適なそして最悪な材料とは
マスクを自分で作る人は、掃除機のフィルターを使いたくなるかもしれません。
マスクを着用することで、COVID-19の原因となる新しいコロナウイルスの蔓延を減らすことができることは、直感的かつ科学的に示されています。
しかし、新しいアリゾナ大学主導の研究によると、すべてのマスクが同じように作成されているわけではありません。
アリゾナ大学the Mel and Enid Zuckerman College of Public Healthの環境健康科学博士候補であるアマンダ・ウィルソン氏は、Journal of Hospital Infection誌に掲載された、高度に汚染された環境下での汚染への暴露から30秒後、および20分後でのさまざまな非伝統的なマスク材料の感染予防能力について評価を行いました。
研究者は、ウイルスへの20分と30秒の曝露中にマスクを着用することと保護を着用しないことを比較したところ、感染リスクはマスクと曝露時間に応じて24％〜94％または44％〜99％減少したことがわかりました。
彼らは、暴露期間が長くなるにつれてリスクの予防がしにくくなることを発見しました。
「N95マスクは、N95マスクよりも浮遊粒子の濾過機能ではより効率的であり、明らかにウイルスを阻止するためには最良の選択の1つです。
20分、および30秒の露出で平均して感染リスクを94％〜99％減らすことができますが、手に入れるのが難しい場合があります。医療専門家が利用できるようにするなど、倫理的に考慮しなければなりません。」
とウィルソン氏は述べました。
調査によると、次に最適な選択となるのは、N95とサージカルマスク、そしておそらく驚くべきことに、布製マスクのフィルターポケットに挿入可能な掃除機のフィルターです。
掃除機のフィルターは、30秒間の曝露で感染リスクを83％、20分間の曝露で58％削減しました。
研究者らによって評価された他の非伝統的な材料の中では、ティータオル、綿混紡布、抗菌枕カバーがそれに続いて保護効果が最適でした。
彼らは、また、感染のリスクを30秒後に44％、20分後に24％リスクを削減したスカーフと同様に、効果的な綿のTシャツは、マスクを全く着用していない状況よりはほんの少しだけましである程度だということを見つけました。
「私たちはマスクは機能することを知っていましたが、他の素材が健康転帰に及ぼす影響をどれだけよく知り、比較したいと思いました。」
と、微生物の定量的リスク評価を専門とするウィルソン氏は述べました。
ウィルソン氏と彼女のチームは、マスクの有効性に関するさまざまな研究からデータを収集し、さまざまな要因を考慮して、感染リスクをシミュレートするコンピューターモデルを作成しました。
「リスクの大きな要素の1つは、曝露時間です。汚染がひどい環境下において、30秒と20分の暴露の両方での感染リスクを比較しました。」
と彼女は述べました。
感染のリスクに影響を与える他の条件は、周りにいる人数、そしてあなたからの距離だと、彼女は述べました。
くしゃみ、咳、または会話から運ばれるウイルスの液滴のサイズも非常に重要な要素です。
ウイルスを運ぶ大きくて重い液滴は、小さくて軽い液滴よりもより速く空中から落ちます。
これが、人と人との距離が露出の減少に役立つ理由の1つです。
「エアロゾルのサイズもまた、湿度の影響を受ける可能性があります。」
とウィルソン氏は述べました。
「空気が乾燥していると、エアロゾルはより速く小さくなります。湿度が高いと、エアロゾルはより長く大粒のまま留まりより早く落下します。
早く落ちるのは良い事だと最初は思われますが、エアロゾルは物体の表面に落ち、その物体がまた別の潜在的な露出経路になります。」
調査はまた、人がウイルスが存在する環境で過ごす時間が長いほど、マスクの効果が低下することを示しました。
「それは、マスクを20分後に外すという意味ではありません。」
とウィルソン氏は述べました。
「しかしそれはマスクがあなたの感染リスクをゼロにすることができないことを意味します。4時間バーに滞在しマスクを着用しているのだから危険がないとは考えないでください。
可能な限り家にいて、頻繁に手を洗い、外出時にはマスクをして顔に触れないでください。」
マスクは、さまざまな方法で着用者や他の人を保護します。
ウィルソン氏は、より大きなエアロゾルを濾過するマスクの「直感的な方法」には、機械的遮断と慣性衝突の2つがあると述べました。
「素材の繊維が密であればあるほど、濾過処理効果が高くなります。そのため、スレッド数が多いほど、効率が高くなります。更にウイルスをより阻害します。」
と彼女は述べました。
「しかし、シルク製など一部のマスクには、また、静電特性があり、小さい粒子を引き付けそれらがマスクを通過するのを防ぐことができます。」
ウィルソン氏と彼女の同僚によって開発されたマスクのモデルには、吸入率（時間とともに吸入される空気の量）や空気中のウイルス濃度などのパラメーターが含まれていました。
「私たちは多くの研究データを取り、それを数学モデルに入れ、それらのデータポイントを相互に関連付けました。」
とウィルソン氏は述べました。
「たとえば、人々の吸入率がこれだけ変動することがわかっていて、このくらいのウイルスが空気中にあり、これらの材料が濾過の点でこれほどの効率を提供していることがわかった場合、それは感染リスクにどのような意味があるのでしょうか。なぜなら、私たちが呼吸する空気の量などは、個人により異なるからです。」
ウィルソン氏はまた、マスクを鼻でつまみ封じ込めるような良好なシールをマスクに付けることが重要であると述べ、使用しないときにはマスクを鼻の下に着用したり、あごの下に押し込んだりしないように注意を呼びかけました。
「マスクを適切に使用することはとても重要です。」
とウィルソン氏は言います。
「また、使用者を保護するマスクに焦点を合わせていましたが、感染している場合は周囲の人を保護するためにマスクをつけることが最も重要となります。
空気中へのウイルスの放出が少ないほど、周囲の汚染が少ない環境を作り出せます。
私たちのモデルが示すように、あなたがさらされる感染性ウイルスの量は、あなたの感染リスクと、他の人のマスクがそれらを保護する可能性にも大きな影響を与えます。」
【以下のリンクより引用】
The best (and worst) materials for masks
Sciencedaily