编者注(22年4月19日):本文重新发表是鉴于佛罗里达州联邦法官 Kathryn Kimball Mizelle 最近一项裁决,该裁决推翻了飞机和公共交通工具上的联邦口罩强制令。本文包含有关如何找到即使在其他人不戴口罩的情况下也能保护佩戴者免受感染的口罩的信息。
大量证据表明,佩戴口罩有助于防止人们将导致 COVID 的病毒 SARS-CoV-2 传播给他人,并保护自己免受感染。但是,公共卫生官员在什么类型的口罩能提供最佳保护方面提供的指导较少。
在疫情初期,美国疾病控制与预防中心和世界卫生组织告诉公众不要佩戴 N95 呼吸器,这是一种由高科技合成纤维制成的口罩,可高度防护载有病毒的空气传播颗粒,即气溶胶。那是因为当时这种口罩短缺——医护人员迫切需要它们。与此同时,这两个机构都表示,SARS-CoV-2 的气溶胶传播风险很小。他们建议使用布口罩或其他自制面罩,这些面罩可以阻止一些相对较大的携带病毒的飞沫,即使当时已经清楚 SARS-CoV-2 经常通过气溶胶传播——并且随着更高质量口罩供应量的增加。
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现在,市场上有大量高过滤呼吸器式口罩,包括 N95、中国制造的 KN95 和韩国制造的 KF94。它们已经广泛普及且价格相对实惠数月,并且比布口罩或医用口罩提供更好的保护。然而,直到 9 月 10 日,疾控中心才最终更新了其指南,表示既然 N95 和其他医用级口罩供应充足,公众可以佩戴。
不过,疾控中心发言人 Jade Fulce 在上周给《大众科学》的电子邮件中写道,“疾控中心仍然建议应优先在医疗保健环境中使用 N95 呼吸器来预防 COVID-19”。她继续说道,“基本工作人员和疫情前经常佩戴呼吸器的工作人员应继续佩戴 N95 呼吸器”。“随着 N95 口罩变得更加普及,它们可以在非医疗保健环境中使用,但是,布口罩是一种可接受且推荐的口罩选择。”
该机构在 5 月宣布,经批准的呼吸器口罩的供应量已“显著增加”。当被问及为什么疾控中心直到 9 月才更新其关于公众使用 N95 口罩的指南时,Fulce 回复说,“随着更多信息的出现,疾控中心会定期审查和更新其指南”。
《大众科学》采访了几位气溶胶传播方面的专家——其中一些专家测试了市场上各种可用的口罩——他们一致认为,卫生部门应强烈建议人们佩戴贴合良好、高过滤性的口罩。
弗吉尼亚理工大学的环境工程师兼气溶胶科学专家 Linsey Marr 说:“一年前,我们可以说我们担心医护人员的短缺,所以我们告诉人们制作自己的布口罩,任何口罩都比没有口罩好。”但鉴于科学家现在所知道的——尤其是在病毒高度传播的 Delta 变种传播以及人们在学校等室内场所花费更多时间的情况下——“我认为疾控中心应该建议每个人在这些高风险的室内环境中佩戴高性能口罩,”她说。
什么样的口罩是好口罩?
在口罩的有效性方面,最重要的参数是过滤性、贴合性和舒适性。过滤性通常是指口罩材料阻挡的颗粒百分比。例如,N95 至少过滤 95% 的空气传播颗粒。但是,如果口罩周围的缝隙让空气自由进入,那么过滤性就没什么用处了。贴合良好的口罩应紧贴面部和下巴,鼻子或嘴巴周围没有缝隙。舒适性也是一个极其重要的指标:如果人们觉得口罩难以忍受,那么口罩就毫无用处。
加州大学圣地亚哥分校的大气化学家、气溶胶专家 Kimberly Prather 说,好的口罩是“我们对抗 COVID 最重要的防御措施”。
呼吸器质量有许多国家标准。美国的黄金标准 N95 由疾控中心的国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 认证。职业安全与健康管理局 (OSHA) 制定了在工作场所(如医院)如何让口罩贴合人员的标准。但是,对于普通公众使用 N95 口罩没有官方标准。欧洲与 N95 相当的产品是 FFP2 呼吸器,它可以过滤至少 94% 的颗粒。中国有 KN95,韩国有 KF94。所有这些都提供了出色的过滤性,因此真正重要的是哪种最适合个人并且最舒适。
哪种口罩最好?
由于疾控中心等卫生部门没有提供更具体的指导,说明哪些品牌呼吸器和其他口罩提供最佳保护,一些技术娴熟的业余爱好者已介入以填补这一空白。Aaron Collins,又名“口罩书呆子”,是希捷科技公司的机械工程师,具有气溶胶科学背景。在他的空闲时间,他制作YouTube 视频,他在其中测试和评论各制造商生产的高过滤性口罩。Collins 说,他没有从口罩制造商或他的视频本身中赚取任何钱——他认为这些视频是一种服务,并希望它们是客观的。
Collins 在他的浴室里有一个口罩测试装置,他在那里通过产生氯化钠(盐)气溶胶来评估口罩的过滤效率。然后,他使用冷凝颗粒计数器——一种测量他佩戴的口罩内部和外部颗粒浓度的设备——来确定通过口罩和口罩周围的总向内泄漏。(为了比较,NIOSH 的 N95 标准要求制造商测量通过呼吸器材料本身的泄漏。OSHA 测量呼吸器如何贴合某人的面部,这通常涉及在封闭空间中佩戴 N95,并喷洒糖精或其他具有明显味道的测试气溶胶:如果佩戴者报告尝到该物质,则口罩未通过贴合性测试。)
Collins 还测试了“压降”,这基本上是指佩戴口罩时呼吸的容易程度。如果这样做太困难,佩戴者不仅会觉得口罩不舒服,而且还会吸入口罩侧面的空气,从而抵消其过滤作用。一些布口罩——包括配备咖啡过滤器的口罩——存在这个问题。“N95 口罩不是用布做的,这是有原因的,”Collins 说。
口罩书呆子的最佳选择可以在此视频中找到。总的来说,他推荐中国公司 Powecom 和其他公司生产的 KN95,各种 KF94,如 Bluna FaceFit,以及 3M、Moldex 或 Honeywell 等信誉良好的品牌生产的 N95。在 Collins 的装置中,所有这些口罩的过滤效率都接近 99%,并且压降相当低。(为了比较,他发现,仅医用口罩的过滤效率在 50% 到 75% 之间,具体取决于贴合性,而好的布口罩的过滤效率约为 70%。)但是,在选择最佳口罩时,舒适性应是一个决定性因素,他说。并非每个人都需要佩戴 N95。
“对我来说,我想看到人们佩戴的最低限度是带有 Delta 变种的 KN95 或 KF94,”Collins 说。“我认为医用口罩不再足够好,我们本应在去年夏天淘汰布口罩——它们甚至不在良好过滤的范围内。”(需要明确的是,一些研究发现医用口罩和布口罩可以提供至少一些针对 COVID 的防护。孟加拉国最近一项大型随机研究发现,医用口罩显著降低了感染风险;布口罩没有可衡量的益处,尽管其他研究表明它们提供了一些保护。)
最适合儿童的口罩
随着儿童开始亲自上学,许多家长理所当然地担心他们的孩子,尤其是那些年龄太小而无法接种疫苗的孩子——尤其是在政客试图禁止学校强制佩戴口罩的州。这些家长可能会发现 Collins 关于高过滤性儿童口罩的建议特别有帮助。儿童没有 N95 标准,但许多制造商为他们生产 KF94 或 KN95 口罩。这种口罩专为小脸设计,易于佩戴。Collins 认为孩子们完全可以忍受它们。“我有自己的儿子,”Collins 说。“他五岁了。他整个夏天都戴着它们。”
在哪里可以找到正品口罩
商业上可用的高过滤性口罩的一个问题是,它们可能并非来自信誉良好的供应商。疾控中心网站警告说,美国大约有 60% 的 KN95 呼吸器是假冒伪劣产品。为了找到正品,Prather 推荐网站 Project N95。口罩也可以直接从供应商处订购,例如 Bona Fide Masks,该公司销售 Powecom 生产的 KN95。“那是人们信赖的口罩,”Prather 说。它们每个大约 1 美元。DemeTECH 销售 N95 口罩,每个大约 4 美元,以及其他类型的口罩。
重复使用口罩
人们可能不愿意使用 KN95 和类似口罩的一个原因是,它们通常被认为是抛弃型的。但几位专家表示,它们实际上可以多次佩戴。“您可能会重复使用它,直到它变得明显损坏或脏污,”Marr 说。Collins 的业余测试表明,口罩可以使用长达 40 小时,其过滤效率没有下降(他建议在打开包装后六个月内使用它们)。病毒可能在这些口罩上存活时间不长,但轮流使用几个口罩,大约每三天重复使用一个,并不是一个坏主意,Collins 说。
双重口罩
一种提高有效性的常用方法是在医用口罩上面佩戴布口罩。疾控中心已推荐了这种策略,它结合了医用口罩材料的过滤效率和布口罩的贴合性。但它实际上效果如何呢?
根据 Collins 的说法,效果非常好。他测量到,布口罩(带鼻梁条)覆盖在医用口罩上的过滤效率高达 90% 以上。但压降几乎是 N95 的两倍。疾控中心和其他机构不建议普通公众使用 N95 的原因之一,除了之前的稀缺性之外,是它们可能难以呼吸——因此 Collins 发现疾控中心会推荐双重口罩“令人费解”。“那么双重口罩有效吗?是的,但是……我认为有更好的解决方案,”他在他的一个视频中说。
另一种获得更好贴合性的方法是使用带有绕头后部的带子的口罩,或者如果只能使用医用口罩,则使用口罩支架。
并非所有专家都认为高过滤性口罩对每个人都是必要的。“我通常说的是‘最好的口罩是您正确佩戴的口罩’,”Judith Flores 说,她是一位儿科医生,也是美国儿科学会和纽约医学科学院的院士。Flores 认为,如果每次使用后都丢弃,医用口罩是最方便和最清洁的选择。她补充说,布口罩也可以,只要它们有三层。“除非您是医疗保健工作者或在家护理 COVID 阳性患者的护理人员,”Flores 说,“否则您不需要 N95。”
面部毛发
那么,我们这些留胡须的人呢?面部毛发如何影响各种口罩的有效性?虽然没有大量关于这方面的数据,但一些研究表明,一个人的胡须或小胡子越长,口罩的有效性就越低,因为它与面部的密封性较差。疾控中心发布了一个有点滑稽的图表,演示了适合佩戴呼吸器的面部毛发样式。
在疫情的这个阶段,许多地区都 readily 可以获得高质量的口罩,也许现在是时候放弃宽松的布口罩或医用口罩,转而使用能提供更好保护的东西了。“最重要的保护层,”Prather 说,“是首先永远不要让病毒散布到空气中。”