Quels masques fonctionnent le mieux pour arrêter le coronavirus?

Une nouvelle étude montre comment le port de masques peut empêcher la propagation des infections transmises par les gouttelettes et constitue une excellente mesure préventive pour arrêter la propagation de l'infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). L'étude intitulée «Visualisation de l'efficacité des masques faciaux dans l'obstruction des jets respiratoires» est publiée dans le dernier numéro de la revue. Physique des fluides.

Les plus petites gouttelettes respiratoires fuient à travers un masque facial construit à l'aide d'un mouchoir plié. Malgré la fuite, la propagation des gouttelettes est considérablement entravée par rapport à l'absence d'utilisation d'un masque. Crédit d'image: Siddhartha Verma, Manhar R. Dhanak et John Frankenfield

La pandémie COVID-19 et sa propagation

Le nouveau coronavirus a fait sa première apparition fin décembre 2019 à Wuhan, en Chine, et c'était le 30^e de janvier qu'elle a été déclarée urgence mondiale par l'Organisation mondiale de la santé (OMS). En raison de la propagation rapide d'une personne à l'autre via des gouttelettes, l'infection s'est propagée rapidement à travers le monde et a finalement été déclarée pandémie le 11.^e de mars 2020.

À ce jour, 10 662 993 personnes ont été infectées à travers le monde et 515 504 personnes ont été tuées, selon le Center for Systems Science and Engineering (CSSE) de l'Université Johns Hopkins (JHU).

Selon l'organisation de santé, le virus se propage principalement d'une personne infectée à une autre lorsqu'elle tousse ou éternue et le virus est libéré en gouttelettes libérées par la bouche et le nez. Pour briser la chaîne de transmission, il a été recommandé que tous les individus portent des masques faciaux.

Sur quoi portait cette étude?

Les chercheurs expliquent qu ' »il n'y a pas de directives spécifiques sur les matériaux et les conceptions des masques les plus efficaces pour minimiser la dispersion des gouttelettes ». Il existe plusieurs types de masques, y compris des « revêtements à base de tissu » aux « masques de qualité médicale » qu'ils écrivent. Le premier est largement distribué au public.

L'équipe explique qu'environ 35% des cas de COVID-19 ne sont pas conscients de leur infection en raison de l'absence de symptômes. Ces personnes sont capables de propager l'infection à d'autres via des gouttelettes respiratoires si elles se déplacent avec le visage découvert et se trouvent à portée d'autres personnes non infectées.

Non seulement COVID-19, ces gouttelettes respiratoires sont également capables de propager d'autres infections virales et bactériennes telles que «le rhume, la grippe, la tuberculose, le SRAS (syndrome respiratoire aigu sévère) et le MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient)», ont écrit les chercheurs. .

Ce qui a été fait?

Pour cette étude, l'équipe a utilisé des « visualisations qualitatives » de toux et éternuements simulés et a examiné l'impact des différents types de masques sur l'étendue des sécrétions respiratoires remplies de gouttelettes.

Pour simuler la toux, ils ont utilisé une tête de mannequin attachée à une machine à fumée. La machine à fumée est capable de créer une vapeur à partir de glycérine et d'eau. Une pompe a été utilisée pour expulser la vapeur du nez et de la bouche du mannequin. Ces gouttelettes de vapeur ont été visualisées à l'aide d'une feuille laser en faisant passer des rayons de pointeur laser vert à travers une tige cylindrique. L'équipe a photographié les vapeurs vertes sortant de la bouche du mannequin portant les différents types de masques.

Les comparaisons de la distance moyenne des jets de ces toux ou éternuements ont été vérifiées lorsque les simulateurs ne portaient pas de masques, des bandanas en tissu élastique, des mouchoirs pliés en coton, des masques cousus en coton matelassé et des masques commerciaux en matériau inconnu. Les fils par pouce dans les masques testés étaient de 85 dans des bandanas, 55 dans des mouchoirs pliés, 70 dans des masques cousus et des fibres assorties au hasard dans des masques commerciaux.

Le chercheur principal de l'étude, Siddhartha Verma, professeur adjoint au College of Engineering and Computer Science de la Florida Atlantic University, a déclaré dans son communiqué: en utilisant des masques. « 

Parlant de la façon dont ils ont conçu une méthode pour simuler la toux et les éternuements, il a déclaré: « Le principal défi est de représenter fidèlement la toux et les éternuements. La configuration que nous avons utilisée est une toux simplifiée, qui, en réalité, est complexe et dynamique. »

Qu'a-t-on trouvé?

Les résultats ont montré que les masques lâches pliés et les couvertures de bandana sur le visage pouvaient fournir une protection minimale et avaient la moindre capacité à arrêter les gouttelettes respiratoires contenant le virus.

L'équipe a écrit: «Les masques maison bien ajustés avec plusieurs couches de tissu matelassé et les masques de style conique standard se sont révélés être les plus efficaces pour réduire la dispersion des gouttelettes.

Les jets de distance moyenne des aérosols ont été propulsés étaient comme suit;

• Sans revêtement facial – environ 8 pieds
• Avec bandana comme revêtement – 3 pieds 7 pouces
• Avec des mouchoirs pliés – 1 pied 3 pouces
• Avec des masques bien ajustés cousus – 2,5 pouces
• Avec masques coniques ajustés commerciaux – 8 pouces

Les auteurs ont écrit que les masques bien ajustés et les masques commerciaux réduisaient à la fois la vitesse et la portée des gouttelettes réparatrices. Il y avait cependant un risque de fuites à travers le matériau du masque à partir des interstices le long des bords qu'ils ont écrits.

Implications

L'équipe souligne que les directives actuelles de distanciation sociale pour prévenir la propagation de l'infection au COVID-19 sont de 6 pieds, et on voit que les visages découverts peuvent permettre la propulsion par jet jusqu'à 8 pieds. Ils ont écrit: «Les toux émulées découvertes ont pu voyager beaucoup plus loin que la distance recommandée de 6 pieds actuellement recommandée».

Les chercheurs ont décrit la procédure à suivre pour effectuer des études d'émulation et de visualisation similaires afin de vérifier l'efficacité de diverses couvertures faciales dans la propagation des infections transmises par les gouttelettes. Ils ajoutent que les matériaux facilement disponibles pourraient être efficaces, et leur étude peut aider les chercheurs médicaux, les professionnels de la santé et les fabricants à évaluer l'efficacité qualitative de l'équipement de protection individuelle.

Verma a déclaré: « La promotion d'une sensibilisation généralisée aux mesures préventives efficaces (pour COVID-19) est cruciale à l'heure actuelle, car nous observons des pics importants dans les cas d'infections à COVID-19 dans de nombreux États, en particulier en Floride. » Il a ajouté: « Il est également important de comprendre que les couvre-visages ne sont pas efficaces à 100% pour bloquer les agents pathogènes respiratoires. C'est pourquoi il est impératif d'utiliser une combinaison de distanciation sociale, de couvre-visage, de lavage des mains et d'autres recommandations de la santé. soigner les responsables jusqu'à la sortie d'un vaccin efficace. « 

Étude sur la soie

Cette recherche rejoint une autre étude récente menée par une équipe de l'Université de Cincinnati qui a cherché à déterminer quels tissus étaient les plus efficaces pour les masques faciaux. L'équipe a examiné l'hydrophobicité des tissus (soie, coton, polyester), telle que mesurée par leur résistance à la pénétration de petites gouttelettes d'eau en aérosol, une importante voie de transmission pour le virus responsable du COVID-19.

Les chercheurs ont découvert que lorsqu'elle était utilisée pour la protection du visage, la soie était la plus efficace pour empêcher la pénétration des gouttelettes et la moins absorbante d'eau, en raison de son caractère intensément hydrophobe par rapport aux autres tissus testés. Cette recherche est publiée sur le serveur de préimpression medRxiv*, avant l'examen par les pairs.