Mascherine per il COVID-19, una guida per la scelta e l’utilizzo

Con l’esplosione globale della pandemia di Coronavirus le persone e le organizzazioni sono comprensibilmente preoccupate per la loro salute e sicurezza.
Le informazioni sui sistemi di protezione individuale sono spesso contraddittorie e difficili da reperire.
Come gruppo ROSVER abbiamo voluto raccogliere le informazioni più utili sui dispositivi di sicurezza e sui comportamenti migliori da adottare.

Chiariamo subito la differenza tecnica tra le due, perché nel linguaggio comune spesso si usa solo il termine mascherina.

Mascherina

• Le mascherine coprono il naso e la bocca ed hanno un’aderenza limitata
• Sono fatte per proteggere in una sola direzione, catturando i fluidi corporei di chi le indossa, ad esempio durante un intervento chirurgico per proteggere un paziente vulnerabile dalla tosse, gli starnuti, la saliva del personale sanitario che lo sta operando
• Le mascherine NON proteggono chi le indossa, al contrario di quanto molti pensano
• La maggior parte delle mascherine sul mercato NON sono classificate come protettive

Maschera facciale filtrante

• Le facciali filtranti sono delle maschere aderenti al viso, disegnate per sigillare dall’aria esterna chi le indossa
• Le facciali filtranti senza valvole forniscono una buona protezione in ambo le direzioni. Filtrano l’aria in entrata e in uscita
• Sono fatte per proteggere chi le indossa (se indossate propriamente) fino ai limiti di protezione per cui sono classificate
• Sono disponibili come monouso, semi maschere o pieno facciale

Le mascherine chirurgiche non sono classificate dal punto di vista della protezione per chi le indossa, mentre lo sono le facciali filtranti.

Le maschere facciali filtranti comunemente usate in Europa sono classificate in base all’efficienza di filtrazione secondo due diversi standard: il “Filtering Face Pierce” (FFP) uno standard definito dalla norma armonizzata EN 149.2001 che include le classificazioni FFP1, FFPP2 e FFP3. E lo standard EN 143 che include le classificazioni P1, P2 e P3. Entrambi gli standard sono gestiti dal CEN (Comitato Europeo di Normalizzazione).

L’ultima revisione del 2001 della norma armonizzata EN 149 che riguarda le facciali filtranti ha introdotto una nuova classificazione che prende in considerazione, oltre all’efficienza di filtrazione, anche la possibilità di riutilizzo, infatti alcune maschere sono progettate per essere riutilizzabili (recanti la sigla R) altre invece da usare una sola volta (recanti la sigla NR).
Negli USA gli standard (che includono per esempio le maschere N95, N99 e N100) sono gestiti da NIOSH, che è parte del CDC (Center of Disease Control and Prevention).

Vediamo ora le differenze tra le capacità di filtraggio tra le diverse classificazioni.

L’unità di misura usata, è la capacità di filtraggio in percentuale di tutte le particelle da 0,3 micron o superiore.

Come si può notare, gli standard europei FFP2 e P2 hanno valori vicinissimi all’americano N95.
Allo stesso modo, il tipo P3 è assimilabile all’americano N100, con il tipo FFP3 leggermente inferiore.

In sintesi:

FFP2/P2 (94%) = N95 (95%)

FFP3 (99%) = N99 (99%)

P3 (99,95%) = N100 (99,97%)

È importante notare che questi standard specificano solo la percentuale minima di particelle che la maschera filtra. Ad esempio, se una maschera facciale filtrante è classificata FFP2, filtrerà almeno il 94% delle particelle con un diametro di 0,3 micron o superiore. Ma in pratica filtrerà da qualche parte tra il 94% e il 99%. La cifra precisa verrà spesso citata dal produttore nella descrizione del prodotto.

La stessa maschera quindi può essere valutata FFP2 in Europa e N95 in USA purché filtri almeno il limite previsto per la classificazione.

Le maschere facciali filtranti con valvola rendono più facile e veloce espirare l’aria rispetto ai loro omologhi senza valvola. Questo le rende più comode da indossare e porta a un minore accumulo di umidità all’interno della maschera. Ciò è particolarmente utile per le maschere con filtraggio più alto (N100 / FFP3), che richiedono più forza per espirare.

Un avvertimento importante, tuttavia, è che le maschere con valvola potrebbero non essere ottimali in contesti in cui si desidera impedire a chi le indossa di diffondere l’infezione. Se chi le indossa è malato, la valvola permetterà che al respiro / tosse / starnuto di farsi strada attraverso la maschera e diffondersi nell’aria, senza alcun filtraggio. Ciò è dovuto all’apertura della valvola durante l’espirazione.

Le maschere ad alta efficienza con una dimensione delle particelle di 0,3 micron (FFP2/N95 o superiore) possono filtrare le particelle fino alla dimensione del Coronavirus (che è di circa 0,1 micron).

Ciò che non sappiamo ancora è quanta protezione forniranno tali maschere contro il Coronavirus quando sono in uso – dovremo aspettare che studi futuri diano evidenze.

Un recente documento mostra che il Coronavirus ha dimensioni comprese tra 0,06 e 0,14 micron. Si noti che l’articolo fa riferimento alla particella di Coronavirus come 2019-nCoV, che era la vecchia definizione. Il virus è attualmente chiamato 2019-CoV-2 e la malattia che presenta nelle persone si chiama Covid-19.

Le maschere filtranti vengono classificate in base alla loro efficienza nel filtrare particelle di 0,3 micron o superiori (si osservi che il Coronavirus è più piccolo).

Il riferimento a 0,3 micron deriva dal fatto che tale valore corrisponde alla “dimensione delle particelle più penetranti” (MPPS – Most Penetrating Particle Size). Le particelle al di sopra di tali dimensioni si muovono in modi che si possono intercettare e rimarranno intrappolate in un filtro con spazi inferiori alle dimensioni delle particelle. Le particelle inferiori a 0,3 micron mostrano quello che viene chiamato moto browniano, che le rende più facili da filtrare. Il moto browniano si riferisce a un fenomeno in base al quale la massa della particella è abbastanza piccola da non viaggiare più libera nell’aria. Al contrario essa interagisce con le molecole presenti nell’aria (azoto, ossigeno, ecc.), facendole rotolare tra loro con un movimento irregolare.

Secondo i ricercatori tale punto tra movimento “normale” e il moto browniano è la dimensione delle particelle più difficile da catturare per i filtri.

Ciò che possiamo confermare è che un’elevata efficienza del filtro a 0,3 micron si traduce generalmente in un’alta efficienza del filtro anche al di sotto di questa dimensione.

Per ulteriori approfondimenti sull’argomento dei filtri respiratori e del moto browniano vi segnaliamo questo articolo su smartfilters.com.

Ora diamo un’occhiata a ricerche specifiche che misurano l’efficienza del filtro a 0,3 micron e inferiore (territorio coronavirus):

• Un articolo di 3M evidenzia ricerche che dimostrano che ognuna delle 6 maschere filtranti N95 da loro testate può filtrare in modo efficiente particelle di dimensioni inferiori a 0,1 micron con un’efficienza di circa il 94% o superiore. Il grafico seguente è tratto dallo stesso articolo:
  
• Inoltre, un interessante articolo su Smartfilters.com cita una ricerca che evidenzia come le maschere testate potrebbero filtrare fino a 0,007 micron (molto più piccolo di Covid-19). Ad esempio, la maschera filtrante 3M 8812 (classificato FFP1) è stata in grado di filtrare il 96,6% delle particelle a 0,007 micron o più. Considerando le FFP2 o FFP3 si potrebbe ipotizzare una filtrazione ancora maggiore.

L’immagine di seguito mostra la dimensione del Coronavirus, rispetto ad altre piccole molecole come per esempio un globulo rosso, o la dimensione delle particelle PM2.5 di cui si parla spesso.

Fonte smartairfilters.com

Il CDC americano definisce negli Stati Uniti 3 classificazioni per la protezione dagli oli, ossia N, R o P:

N =  Non resistente all’olio

R =  Leggermente Resistente all’olio

P =  fortemente resistente agli oli

Per impieghi industriali, in cui l’aria potrebbe contenere molte particelle d’olio, se la maschera non è classificata P, nel tempo l’olio potrebbe degradare e ridurre le prestazioni del filtro.

Per la stragrande maggioranza delle persone che cercano di ridurre l’esposizione a Covid-19 invece, non sarà necessario proteggersi dagli oli – questo è principalmente progettato per ambienti ad uso industriale.

In circostanze normali, le maschere usa e getta (NR) sono monouso, da utilizzare quindi in genere da poche ore a un giorno.

Sfortunatamente al momento non vi sono circostanze “normali” e molti posti sono carenti di maschere di qualsiasi tipo. Di conseguenza, alcune persone stanno diventando creative nel tentativo di prolungare la vita delle maschere.

(si noti che anche il sito web del CDC – Centro per il Controllo e Prevenzione delle Malattie americano -, segnala che il riutilizzo delle maschere è possibile in caso di pandemia)

I due principali fattori nel riutilizzo del respiratore sono:

1. il Tasso di degradazione della filtrazione
   Con quale velocità i respiratori perdono la capacità di filtrazione? Un esperimento del team SmartAirFilters (link) ha evidenziato che il modello 3M 9332 ha perso solo l’1,4% di capacità di filtrazione dopo 11 giorni di utilizzo a Pechino, una città con aria molto sporca.
   La perdita di funzionalità dell’1,4% nell’arco di 11 giorni è piuttosto buona. Questo suggerisce che in casi estremi, possiamo usare maschere usa e getta per più di un singolo uso / giorno.
   Il che porta alla domanda successiva, come possiamo decontaminare le maschere usate?
2. Decontaminazione
   La tabella seguente esamina varie opzioni per disinfettare le maschere in sicurezza, senza distruggere la funzione di filtraggio.

   Migliori opzioni di decontaminazione	Opzioni peggiori di decontaminazione
   √ Tempo le ricerche recenti suggeriscono che il virus non può sopravvivere per più di 3 giorni (72 ore) su plastica e meno tempo su altri materiali. Inoltre, la temperatura gioca un ruolo importante. Quindi non utilizzare la maschera per questo periodo o più a lungo, esponendola ad una fonte di calore (per esempio al sole) potrebbe uccidere il virus.	× Lavaggio Mentre il lavaggio delle maschere può rimuovere Covid-19, allo stesso tempo però riduce significativamente la capacità di filtraggio danneggiando le fibre.
   √ Calore da forno 70° C (148 ° F) in un forno per 30 minuti possono essere sufficienti per uccidere Covid-19, (Recenti studi evidenziano che dopo questo trattamento termico, la maschera aveva perso meno dell’1% dei “materiali di filtrazione in fibra soffiata a fusione” e l’8% della sua efficacia di filtrazione in “cotone a carica statica”	× Alcol Mentre la pulizia con il 70%+ di alcol può uccidere Covid-19, allo stesso tempo però riduce significativamente la capacità di filtraggio.
   √ Vapore mentre la ricerca ha dimostrato l’esposizione della maschera a vapore acqueo per almeno 10 minuti può essere un metodo efficace, la potenziale complessità della sua applicazione presenta degli svantaggi
   √ Luce UV In particolare, la luce UV-C emessa dal sole, ad un dosaggio adeguato, potrebbe uccidere Covid-19 senza danneggiare la maschera

Le maschere chirurgiche possono filtrare il coronavirus?

Mentre FFP2 / FFP3 o N95 / N100 sono gli standard di riferimento per quanto riguarda la protezione del viso, che dire delle maschere chirurgiche, offrono protezione?

A rigor di termini, le maschere chirurgiche sono progettate principalmente per proteggere i pazienti vulnerabili dai professionisti medici o infermieri. Ossia impedire a chi le indossa (ad es. Chirurgo) di diffondere i loro germi quando si tossisce / starnutisce / parla. Quindi sono progettate per proteggere i pazienti, non per proteggere chi le indossa.

Un difetto evidente con le maschere chirurgiche rispetto alle maschere facciali filtranti tradizionali è la mancanza di una perfetta aderenza del viso, che lascia degli spazi attorno ai bordi.

Al momento non sono ancora disponibili ricerche sull’efficacia delle maschere chirurgiche (o persino delle maschere facciali filtranti), per proteggere chi le indossa dal Coronavirus.

Tuttavia, gli studi condotti sull’uso di maschere chirurgiche e maschere N95 nel contesto dell’influenza   suggeriscono almeno che una maschera chirurgica può fornire più di zero protezione – e vale la pena esserne consapevoli. Ha senso indossarle solo per la protezione come metodo di ultima istanza – con le maschere facciali filtranti come scelta principale.

È molto più sicuro evitare la compagnia di persone che sono malate o potenzialmente malate e ridurre i contatti sociali in generale, in particolare in grandi gruppi di persone evitando di incorrere in inutili rischi di esposizione.

Se siamo in presenza di qualcuno malato, che ha o potrebbe avere il coronavirus, ha comunque senso indossare una maschera chirurgica o una maschera facciale filtrante per ridurre la loro capacità di diffondere la malattia.

Goccioline

Uno dei motivi principali per indossare una maschera è proteggere dalle goccioline.  Ad esempio, se una persona malata tossisce o starnutisce quando è vicino a noi, la maschera forma una barriera per impedire ai fluidi corporei di raggiungere il nostro viso.

Le goccioline sono grandi e la gravità le trascina verso il basso per atterrare sugli oggetti, piuttosto che rimanere in aria. Quindi non percorrono lunghe distanze.

Aerosol

Ciò che può rimanere nell’aria per qualche tempo sono le particelle di virus aerosol. Ad esempio, quando qualcuno starnutisce, espelle sia goccioline, che viaggiano a breve distanza, che particelle di virus aerosol che rimangono nell’aria più a lungo.

Attualmente vi sono dibattiti e incertezze su quanto a lungo Covid-19 possa rimanere aerosolizzato e su quanti rischi questo vettore abbia confrontato con altri.

Quello che possiamo fare è essere consapevoli di ciò che la ricerca attualmente dice, e comportarci con cautela fino a quando non si avranno delle conferme.

Gli scienziati americani dell’Istituto nazionale per le allergie e le malattie infettive (NIAID) hanno esaminato cosa può accadere in condizioni di laboratorio controllate (link allo studio). Utilizzando un nebulizzatore, che crea un aerosol di liquidi, hanno testato per quanto tempo il virus rimane vitale nell’aria mentre è aerosolizzato. Hanno inoltre testato per quanto tempo il virus rimane su altre superfici. I loro risultati hanno mostrato che il virus è rimasto vitale per l’intera durata dell’esperimento di aerosol, ossia 3 ore.

Bocca e naso

Infine, mentre indossiamo la maschera, impediamo o rendiamo difficile, dopo aver toccato un oggetto che il virus venga trasferito alla bocca e al naso. Questo è un vantaggio secondario, oltre ai due sopra menzionati. Dobbiamo solo assicurarci di lavarci accuratamente le mani non appena togliamo la maschera.

Mentre il Coronavirus non può penetrare nella pelle, può penetrare in tutte le mucose esposte, inclusi gli occhi.

Questo è il motivo per cui spesso i professionisti medici indossano maschere per gli occhi quando sono in contatto con pazienti infetti.

Detto questo, gli occhi sono presumibilmente un rischio inferiore come via di ingresso, rispetto alla bocca, che respira costantemente aria direttamente nei polmoni.

Per la protezione degli occhi, ci sono due percorsi che le persone scelgono: il primo è l’utilizzo di maschere usa e getta e occhiali di sicurezza (per esempio occhiali di protezione con guarnizione d’aria in gomma offrono una barriera d’aria più stringente), il secondo è l’uso di maschere a pieno facciale che coprono tutto il viso.