為什麼我們需要升級口罩——以及在哪裡可以買到

專家表示,N95 和 KN95 等高質量的呼吸器現在已廣泛普及,可提供最佳的 COVID 防護。為什麼戴的人不多呢?

KN95 face mask on black background.

KN95 口罩。

編者注(22年4月19日):本文重新發表是鑑於佛羅里達州聯邦法官 Kathryn Kimball Mizelle 最近一項裁決,該裁決推翻了飛機和公共交通工具上的聯邦口罩強制令。本文包含有關如何找到即使在其他人不戴口罩的情況下也能保護佩戴者免受感染的口罩的資訊

大量證據表明,佩戴口罩有助於防止人們將導致 COVID 的病毒 SARS-CoV-2 傳播給他人,並保護自己免受感染。但是,公共衛生官員在什麼型別的口罩能提供最佳保護方面提供的指導較少。

在疫情初期,美國疾病控制與預防中心和世界衛生組織告訴公眾不要佩戴 N95 呼吸器,這是一種由高科技合成纖維製成的口罩,可高度防護載有病毒的空氣傳播顆粒,即氣溶膠。那是因為當時這種口罩短缺——醫護人員迫切需要它們。與此同時,這兩個機構都表示,SARS-CoV-2 的氣溶膠傳播風險很小。他們建議使用布口罩或其他自制面罩,這些面罩可以阻止一些相對較大的攜帶病毒的飛沫,即使當時已經清楚 SARS-CoV-2 經常透過氣溶膠傳播——並且隨著更高質量口罩供應量的增加。


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現在,市場上有大量高過濾呼吸器式口罩,包括 N95、中國製造的 KN95 和韓國製造的 KF94。它們已經廣泛普及且價格相對實惠數月,並且比布口罩或醫用口罩提供更好的保護。然而,直到 9 月 10 日,疾控中心才最終更新了其指南,表示既然 N95 和其他醫用級口罩供應充足,公眾可以佩戴。

不過,疾控中心發言人 Jade Fulce 在上週給《大眾科學》的電子郵件中寫道,“疾控中心仍然建議應優先在醫療保健環境中使用 N95 呼吸器來預防 COVID-19”。她繼續說道,“基本工作人員和疫情前經常佩戴呼吸器的工作人員應繼續佩戴 N95 呼吸器”。“隨著 N95 口罩變得更加普及,它們可以在非醫療保健環境中使用,但是,布口罩是一種可接受且推薦的口罩選擇。”

該機構在 5 月宣佈,經批准的呼吸器口罩的供應量已“顯著增加”。當被問及為什麼疾控中心直到 9 月才更新其關於公眾使用 N95 口罩的指南時,Fulce 回覆說,“隨著更多資訊的出現,疾控中心會定期審查和更新其指南”。

《大眾科學》採訪了幾位氣溶膠傳播方面的專家——其中一些專家測試了市場上各種可用的口罩——他們一致認為,衛生部門應強烈建議人們佩戴貼合良好、高過濾性的口罩。

弗吉尼亞理工大學的環境工程師兼氣溶膠科學專家 Linsey Marr 說:“一年前,我們可以說我們擔心醫護人員的短缺,所以我們告訴人們製作自己的布口罩,任何口罩都比沒有口罩好。”但鑑於科學家現在所知道的——尤其是在病毒高度傳播的 Delta 變種傳播以及人們在學校等室內場所花費更多時間的情況下——“我認為疾控中心應該建議每個人在這些高風險的室內環境中佩戴高效能口罩,”她說。

什麼樣的口罩是好口罩?

在口罩的有效性方面,最重要的引數是過濾性、貼合性和舒適性。過濾性通常是指口罩材料阻擋的顆粒百分比。例如,N95 至少過濾 95% 的空氣傳播顆粒。但是,如果口罩周圍的縫隙讓空氣自由進入,那麼過濾性就沒什麼用處了。貼合良好的口罩應緊貼面部和下巴,鼻子或嘴巴周圍沒有縫隙。舒適性也是一個極其重要的指標:如果人們覺得口罩難以忍受,那麼口罩就毫無用處。

加州大學聖地亞哥分校的大氣化學家、氣溶膠專家 Kimberly Prather 說,好的口罩是“我們對抗 COVID 最重要的防禦措施”。

呼吸器質量有許多國家標準。美國的黃金標準 N95 由疾控中心的國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 認證。職業安全與健康管理局 (OSHA) 制定了在工作場所(如醫院)如何讓口罩貼合人員的標準。但是,對於普通公眾使用 N95 口罩沒有官方標準。歐洲與 N95 相當的產品是 FFP2 呼吸器,它可以過濾至少 94% 的顆粒。中國有 KN95,韓國有 KF94。所有這些都提供了出色的過濾性,因此真正重要的是哪種最適合個人並且最舒適。

哪種口罩最好?

由於疾控中心等衛生部門沒有提供更具體的指導,說明哪些品牌呼吸器和其他口罩提供最佳保護,一些技術嫻熟的業餘愛好者已介入以填補這一空白。Aaron Collins,又名“口罩書呆子”,是希捷科技公司的機械工程師,具有氣溶膠科學背景。在他的空閒時間,他製作YouTube 影片,他在其中測試和評論各製造商生產的高過濾性口罩。Collins 說,他沒有從口罩製造商或他的影片本身中賺取任何錢——他認為這些影片是一種服務,並希望它們是客觀的。

Collins 在他的浴室裡有一個口罩測試裝置,他在那裡透過產生氯化鈉(鹽)氣溶膠來評估口罩的過濾效率。然後,他使用冷凝顆粒計數器——一種測量他佩戴的口罩內部和外部顆粒濃度的裝置——來確定透過口罩和口罩周圍的總向內洩漏。(為了比較,NIOSH 的 N95 標準要求製造商測量透過呼吸器材料本身的洩漏。OSHA 測量呼吸器如何貼合某人的面部,這通常涉及在封閉空間中佩戴 N95,並噴灑糖精或其他具有明顯味道的測試氣溶膠:如果佩戴者報告嚐到該物質,則口罩未透過貼合性測試。)

Collins 還測試了“壓降”,這基本上是指佩戴口罩時呼吸的容易程度。如果這樣做太困難,佩戴者不僅會覺得口罩不舒服,而且還會吸入口罩側面的空氣,從而抵消其過濾作用。一些布口罩——包括配備咖啡過濾器的口罩——存在這個問題。“N95 口罩不是用布做的,這是有原因的,”Collins 說。

口罩書呆子的最佳選擇可以在此影片中找到。總的來說,他推薦中國公司 Powecom 和其他公司生產的 KN95,各種 KF94,如 Bluna FaceFit,以及 3M、Moldex 或 Honeywell 等信譽良好的品牌生產的 N95。在 Collins 的裝置中,所有這些口罩的過濾效率都接近 99%,並且壓降相當低。(為了比較,他發現,僅醫用口罩的過濾效率在 50% 到 75% 之間,具體取決於貼合性,而好的布口罩的過濾效率約為 70%。)但是,在選擇最佳口罩時,舒適性應是一個決定性因素,他說。並非每個人都需要佩戴 N95。

“對我來說,我想看到人們佩戴的最低限度是帶有 Delta 變種的 KN95 或 KF94,”Collins 說。“我認為醫用口罩不再足夠好,我們本應在去年夏天淘汰布口罩——它們甚至不在良好過濾的範圍內。”(需要明確的是,一些研究發現醫用口罩和布口罩可以提供至少一些針對 COVID 的防護。孟加拉國最近一項大型隨機研究發現,醫用口罩顯著降低了感染風險;布口罩沒有可衡量的益處,儘管其他研究表明它們提供了一些保護。)

最適合兒童的口罩

隨著兒童開始親自上學,許多家長理所當然地擔心他們的孩子,尤其是那些年齡太小而無法接種疫苗的孩子——尤其是在政客試圖禁止學校強制佩戴口罩的州。這些家長可能會發現 Collins 關於高過濾性兒童口罩的建議特別有幫助。兒童沒有 N95 標準,但許多製造商為他們生產 KF94 或 KN95 口罩。這種口罩專為小臉設計,易於佩戴。Collins 認為孩子們完全可以忍受它們。“我有自己的兒子,”Collins 說。“他五歲了。他整個夏天都戴著它們。”

在哪裡可以找到正品口罩

商業上可用的高過濾性口罩的一個問題是,它們可能並非來自信譽良好的供應商。疾控中心網站警告說,美國大約有 60% 的 KN95 呼吸器是假冒偽劣產品。為了找到正品,Prather 推薦網站 Project N95。口罩也可以直接從供應商處訂購,例如 Bona Fide Masks,該公司銷售 Powecom 生產的 KN95。“那是人們信賴的口罩,”Prather 說。它們每個大約 1 美元。DemeTECH 銷售 N95 口罩,每個大約 4 美元,以及其他型別的口罩。

重複使用口罩

人們可能不願意使用 KN95 和類似口罩的一個原因是,它們通常被認為是拋棄型的。但幾位專家表示,它們實際上可以多次佩戴。“您可能會重複使用它,直到它變得明顯損壞或髒汙,”Marr 說。Collins 的業餘測試表明,口罩可以使用長達 40 小時,其過濾效率沒有下降(他建議在開啟包裝後六個月內使用它們)。病毒可能在這些口罩上存活時間不長,但輪流使用幾個口罩,大約每三天重複使用一個,並不是一個壞主意,Collins 說。

雙重口罩

一種提高有效性的常用方法是在醫用口罩上面佩戴布口罩。疾控中心已推薦了這種策略,它結合了醫用口罩材料的過濾效率和布口罩的貼合性。但它實際上效果如何呢?

根據 Collins 的說法,效果非常好。他測量到,布口罩(帶鼻樑條)覆蓋在醫用口罩上的過濾效率高達 90% 以上。但壓降幾乎是 N95 的兩倍。疾控中心和其他機構不建議普通公眾使用 N95 的原因之一,除了之前的稀缺性之外,是它們可能難以呼吸——因此 Collins 發現疾控中心會推薦雙重口罩“令人費解”。“那麼雙重口罩有效嗎?是的,但是……我認為有更好的解決方案,”他在他的一個影片中說

另一種獲得更好貼合性的方法是使用帶有繞頭後部的帶子的口罩,或者如果只能使用醫用口罩,則使用口罩支架

並非所有專家都認為高過濾性口罩對每個人都是必要的。“我通常說的是‘最好的口罩是您正確佩戴的口罩’,”Judith Flores 說,她是一位兒科醫生,也是美國兒科學會和紐約醫學科學院的院士。Flores 認為,如果每次使用後都丟棄,醫用口罩是最方便和最清潔的選擇。她補充說,布口罩也可以,只要它們有三層。“除非您是醫療保健工作者或在家護理 COVID 陽性患者的護理人員,”Flores 說,“否則您不需要 N95。”

面部毛髮

那麼,我們這些留鬍鬚的人呢?面部毛髮如何影響各種口罩的有效性?雖然沒有大量關於這方面的資料,但一些研究表明,一個人的鬍鬚或小鬍子越長,口罩的有效性就越低,因為它與面部的密封性較差。疾控中心釋出了一個有點滑稽的圖表,演示了適合佩戴呼吸器的面部毛髮樣式。

在疫情的這個階段,許多地區都 readily 可以獲得高質量的口罩,也許現在是時候放棄寬鬆的布口罩或醫用口罩,轉而使用能提供更好保護的東西了。“最重要的保護層,”Prather 說,“是首先永遠不要讓病毒散佈到空氣中。”

Tanya Lewis《大眾科學》負責健康和醫學的高階編輯。她為網站和印刷雜誌撰寫和編輯有關 COVID 到器官移植等主題的故事。她還出現在《大眾科學》的播客Science, Quickly 中,並撰寫《大眾科學》的每週健康與生物學新聞通訊。她在《大眾科學》的八年時間裡擔任過多個職位,包括健康編輯、助理新聞編輯和《大眾科學·思想》雜誌的副編輯。此前,她曾為Insider、Wired、Science News 等媒體撰稿。她擁有布朗大學的生物醫學工程學位和加州大學聖克魯斯分校的科學傳播學位。在 Bluesky 上關注她 @tanyalewis.bsky.social

更多作者:Tanya Lewis
SA Health & Medicine Vol 3 Issue 6本文最初以“為什麼我們需要升級口罩——以及在哪裡可以買到”為標題發表於 SA 健康與醫學 第 3 卷第 6 期(
doi:10.1038/scientificamerican122021-4SLXNnUSWgoUM60PsCi7RC
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