A eficiência real da filtração bacteriana para avaliar a proteção efetiva das máscaras faciais usadas para a prevenção de doenças respiratórias

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8997 (2023) Citar este artigo

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A proteção real oferecida pelas máscaras faciais para controlar a transmissão de vírus respiratórios ainda é indeterminada. A maior parte das normas de fabricação, assim como os estudos científicos, tem se concentrado em estudar a capacidade de filtração dos tecidos com os quais são confeccionados, desconsiderando o ar que escapa pelos desalinhamentos faciais, e que depende das frequências e volumes respiratórios. O objetivo deste trabalho foi definir uma Eficiência Real de Filtração Bacteriana para cada tipo de máscara facial, considerando a eficiência de filtração bacteriana dos fabricantes e o ar que passa por elas. Nove máscaras faciais diferentes foram testadas em um manequim com três analisadores de gás (medindo volumes de entrada, saída e vazamento) dentro de uma caixa de polimetilmetacrilato. Além disso, a pressão diferencial foi medida para determinar a resistência oferecida pelas máscaras faciais durante os processos de inspiração e expiração. O ar foi introduzido com uma seringa manual por 180 s simulando inspirações e expirações em repouso, atividades leves, moderadas e vigorosas (10, 60, 80 e 120 L/min, respectivamente). A análise estatística mostrou que praticamente metade do ar que entra no sistema não é filtrado pelas máscaras em todas as intensidades (p < 0,001, ηp2 = 0,971). Eles também mostraram que as máscaras higiênicas filtram mais de 70% do ar, e sua filtragem não depende da intensidade simulada, enquanto o restante das máscaras mostra uma resposta evidentemente diferente, influenciada pela quantidade de ar mobilizado. Portanto, a Eficiência Real de Filtração Bacteriana pode ser calculada como uma modulação das Eficiências de Filtração Bacteriana que depende do tipo de máscara facial. A capacidade real de filtragem das máscaras foi superestimada nos últimos anos, pois a filtragem dos tecidos não é a filtragem real quando a máscara é usada.

O uso de máscaras faciais é uma das intervenções não farmacológicas mais empregadas por todas as políticas de saúde no mundo, juntamente com o distanciamento social e a higiene das mãos, para reduzir a transmissão de todos os tipos de vírus1. Essa transmissão ocorre principalmente pela boca, nariz ou olhos por gotículas respiratórias, aerossóis ou fômites2,3, como a síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), causador da doença de coronavírus 2019 (COVID-19), que infectou mais de 512 milhões de pessoas4,5.

Portanto, as máscaras faciais têm sido utilizadas por agências globais de saúde e países do mundo para minimizar o risco de gotículas respiratórias atingirem a mucosa nasal ou oral de outras pessoas6, embora suas recomendações variem7. De fato, a Organização Mundial da Saúde reconhece que não há evidências de que o uso de máscara facial proteja pessoas saudáveis ​​do SARS-CoV-2, como foi demonstrado recentemente em um ensaio clínico randomizado1,8. não apresentam diferença estatística na transmissão da infecção viral9. Além disso, o uso de máscara médica por indivíduos saudáveis ​​não mostrou evidências de redução da transmissão de doenças em residências com habitantes de SARS-CoV-210. Além disso, estudos específicos compararam profissionais de saúde usando e não usando máscara, não mostrando redução estatisticamente significativa da propagação de vírus respiratórios11,12.

Entende-se que reduzir a liberação de vírus de pessoas infectadas no ambiente pode ser o mecanismo para mitigar a transmissão em comunidades onde o uso de máscara facial é comum ou obrigatório, desde que as propriedades físicas de seus materiais assegurem a adequada filtragem do ar, conforme UNE 0065: 2021, UNE-EN 14683:2019 + AC:2019, UNE-CWA 17553:2020 ou UNE-EN 1827:1999 + A1:2010; e seu ajuste facial é adequado para cada indivíduo para reduzir a probabilidade de vazamento de ar não filtrado. A maioria dos estudos que analisaram a eficiência da filtração examinou a capacidade de diferentes camadas de respiradores de filtrar partículas, bactérias, vírus e NaCL2,3,13. Alguns outros confiaram na pressão negativa ou positiva para estudar o quão bem a máscara ou respirador se ajusta a uma peça facial individual3,5. Vários estudos quantificaram o ajuste da máscara medindo simultaneamente as concentrações de partículas dentro e fora da máscara segundo a segundo com modelos de regressão linear4,7 sem determinar a quantidade de material particulado que é filtrado pelo tecido ou que é vazado por diferentes incompatibilidades faciais da máscara. Já existem precedentes para o estudo de vazamento de ar em máscaras faciais1,4. No entanto, este trabalho não teve como objetivo analisar esses vazamentos, mas sim o desempenho de quatro ventiladores de um pneumotacógrafo acoplados a um transdutor de pressão diferencial14. Atualmente, o Flow Tester para dispositivo UNE-EN 14683 High Level, comercializado pela Fortest (https://www.fortest.es/es/productos/c/gama-t/p/t9731), equipado com medidores de fluxo de ar e um manômetro duplo de pressão diferencial, realiza avaliações de acordo com a Norma UNE-EN 14683, sem quantificar vazamentos de ar. Um estudo recente determinou uma nova técnica para obter as propriedades de filtração do tecido da máscara facial, usando ondas ultrassônicas15. Em relação ao vazamento, embora haja um estudo de 2010 que demonstrou interesse em medir o vazamento14, não há nenhum estudo na literatura que proponha uma metodologia para medir possíveis vazamentos por meio de um procedimento validado e compare os tipos de máscaras mais usados ​​atualmente. Assim, ainda não sabemos o real coeficiente de proteção oferecido por cada máscara facial, pois as normas se limitam a avaliar a capacidade de filtração de cada material, desconsiderando o ar que vaza e não é filtrado, levantando a hipótese de que talvez não estejamos medindo bem a capacidade de proteção das máscaras faciais em todo o mundo e que os padrões de design e fabricação devem ser reconsiderados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi criar uma Eficiência de Filtração Bacteriana Real para cada tipo de máscara facial, considerando a eficácia de filtração bacteriana dos fabricantes e o ar que passa por cada tipo de máscara, para uma ampla gama de máscaras disponíveis para o mundo população.