Нехватка средств индивидуальной защиты в медицинских учреждениях побудила многие системы здравоохранения рассмотреть вопрос о стерилизации и повторном использовании масок, первоначально разработанных как одноразовые предметы, – говорит Сергей Гриншпун, доктор философии, директор Центра исследований аэрозолей, связанных со здоровьем при Университете Цинциннати, и профессор кафедры Калифорнийского университета. наук об окружающей среде и общественном здравоохранении.
Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) разрешили повторно использовать лицевые респираторы N95 в качестве стратегии защиты от кризисных ситуаций.
Гриншпун протестировал респираторы двух марок N95 и два типа хирургических масок – одну с высокой фильтрацией, а другую с низкой фильтрационной способностью – с использованием автоклава, устройства, которое работает аналогично скороварке для стерилизации предметов с помощью пара и тепла. и давление в течение определенного периода времени.
«Для нас вопрос заключался в том, что произойдет с характеристиками этих респираторов N95 и хирургических масок после того, как они проведут в автоклаве несколько минут или дольше, и в какой степени тепло или пар разрушат структуру фильтра, уменьшая размеры предметов. полезно ", – говорит Гриншпун.
Гриншпун также использовал другой метод обеззараживания, который заключался в замачивании респираторов и хирургических масок в 70% этаноле в течение двух часов с последующей сушкой устройств перед их повторным использованием. Спирт легко доступен в больницах и используется для стерилизации инструментов.
Были проведены испытания с применением дезинфицирующих средств до пяти раз для имитации повторного использования, которое может иметь место в медицинских учреждениях.
«Практически не имело значения, как часто мы дезактивировали защитные устройства – один, два или пять раз, – поскольку основной ущерб, нанесенный эксплуатационным характеристикам элементов, последовал после первого испытания», – объясняет Гриншпун. "Вы потеряете производительность, если эти маски или респираторы будут стерилизованы с помощью любого из этих методов лечения.
Конечно, количественно эффект у разных устройств разный."
Результаты исследования доступны в Интернете в Журнале больничных инфекций. Соавторами исследования являются Михаил Ермаков, доктор медицины, старший научный сотрудник отдела экологических наук и здравоохранения УНЦ, и Марат Ходун, доктор философии, доцент кафедры внутренней медицины Калифорнийского университета.
Исследование показало, что ни стерилизация в автоклаве, ни обработка спиртом не вызывали видимых повреждений хирургических масок.
В респираторе 3M 8210 N95 были обнаружены физические повреждения после проведения дезинфекции в одном автоклаве, такие как частичное разрушение мягкого уплотняющего материала вокруг носового зажима и, что важно, потеря эластичности ремешка, что сделало это устройство защиты органов дыхания непригодным для повторного использования.
Между тем, испытание оставшегося респиратора 3M 1870 N95 показало заметные, но умеренные повреждения и некоторое отслоение, а также небольшую деформацию поролона носа после однократного и многократного автоклавирования.
Экспериментальный план исследования включал тестирование каждого защитного устройства путем установки его на раму, предназначенную для использования всей эффективной площади фильтрации. Скорость воздушного потока через систему была выбрана для имитации дыхания медицинского работника при умеренной и тяжелой рабочей нагрузке. Для имитации загрязнения тестовых защитных устройств предметы были загрязнены белком.
«При многократной стерилизации лицевые маски загрязнялись перед каждой обработкой в автоклаве, чтобы имитировать использование устройства в воздушной среде, загрязненной белком, что может быть связано с выбросом патогенных вирионов инфицированными людьми», – говорится в исследовании. Исследователи решили провести пять циклов загрязнения и стерилизации, чтобы смоделировать ежедневное повторное использование фильтрующей маски в течение пяти дней.
Гриншпун также говорит, что в респираторах N95 и некоторых хирургических масках используются волокна, обладающие электростатическим зарядом, который позволяет им улавливать мелкие частицы и защищать пользователя. Автоклавирование и обработка спиртом ослабляют этот электростатический заряд.
"Что происходит, когда вы подвергаете что-либо воздействию алкоголя, тепла или пара?- спрашивает Гриншпун. "Эти волокна потеряют, может быть, не полностью, но по крайней мере часть своего электрического заряда. Это пагубно сказывается на характеристиках фильтра, так что эти защитные устройства могут быть не в состоянии улавливать аэрозольные частицы, включая коронавирусы, так же эффективно, как больше."
Для некоторых респираторов N95 их эффективность сбора может упасть ниже уровня сертификации 95% для наиболее проникающих размеров частиц, говорит Гриншпун.
Он добавляет, что характеристики хирургических масок меняются в результате автоклавирования, независимо от того, загрязнена маска или нет, причем эффект более выражен для устройств, которые изначально имели плохие возможности фильтрации.
Он говорит, что вместо использования автоклавирования или использования этанольного спирта для дезинфекции масок для лица и лицевых масок респираторов N95 можно изучить альтернативные варианты, такие как ультрафиолетовый свет. В исследовании Гриншпуна УФ-излучение не рассматривалось в первую очередь потому, что исследователи намеревались сначала изучить методы, которые легко доступны в больницах.
«Мы ожидали, что методы на основе УФ-излучения и, возможно, другие методы могут быть почти так же эффективны, как автоклавирование и обработка этанолом для инактивации патогенов, но в то же время не повредят волокна защитных детективов, так что эффективность сбора частиц не пострадает», – говорит Гриншпун. «Подобные исследования можно и нужно проводить с альтернативными методами дезактивации."
«Вопрос о том, как дезинфекционная обработка влияет на производительность и целостность устройств защиты органов дыхания, остается важным до тех пор, пока работникам здравоохранения приходится повторно использовать эти устройства из-за нехватки средств индивидуальной защиты», – говорит Гриншпун.