你可能想要换掉你的羊毛绑腿或棉大手帕,换成更有保护力的东西。

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美国人戴着各种各样令人眼花缭乱的口罩——多层医用口罩、自制布面罩、改头换面的头巾、羊毛领绑腿等等。这是因为戴口罩是控制社区的基本要素之一COVID-19传播.但是,在保护其他人免受你的(潜在感染)伤害时,不同的口罩选择是如何叠加的呢?呼吸道飞沫?

为了回答这个问题,北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的研究人员设计了一个简单的实验通过估计正常讲话时佩戴的口罩所传播的飞沫数量,来检验常用口罩的有效性。他们还测量了不戴口罩时产生的呼吸道飞沫。

杜克大学医学副教授、该研究的合著者之一埃里克·韦斯特曼(Eric Westman)医学博士指出,这项研究源于一个实际问题,即哪种口罩可以保护社区的重要工作人员和其他弱势人群。他说,虽然有很多关于卫生保健环境中使用的N95口罩和外科口罩的研究,但“关于非医用口罩的科学研究很少。健康

所以韦斯特曼博士求助于他在杜克大学的物理学家同事,他们发明了一种方法来测试这些口罩。它的工作原理是这样的:一个戴着面具的人对着一个黑盒子的前面说话。一束激光从盒子的一边投射过来,在盒子的中心形成了一个绿色的“光片”。盒子背面的摄像头可以捕捉到通过扬声器口罩的呼吸颗粒散射的光线。

研究人员测试了14种不同的口罩和一条聚丙烯带。每一次测试,他们都录制了大约40秒的视频。前10秒作为基准。在接下来的10秒间隔中,演讲者重复了5次“大家保持健康”。随后是20秒的观察期。研究小组对研究中的每种口罩和材料进行了10次训练,并在无口罩对照试验中进行了测试。一种计算机算法计算了每段视频中呼吸颗粒的数量。

该研究的作者在8月7日在线杂志上发表的一项概念证明研究中指出,总的来说,实验揭示了口罩的有效性的“明显差异”科学的进步结果证明,95型口罩的整体效果最好,飞沫传播率低于0.1%。韦斯特曼博士解释说,换句话说,这些口罩阻止了约99%的呼吸道飞沫的传播。该组织指出,由于持续短缺,医护人员使用的N95口罩不建议公众佩戴美国食品和药物管理局

不同类型的口罩防护:可重复使用的自制布制口罩、一次性医用口罩、n95口罩。
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韦斯特曼说,其次是三层医用口罩,可以阻止95%以上的传播。一些双层棉口罩也表现良好。他补充说:“棉质的几乎和外科手术和n95一样好。”

你可能会想面罩这比完全不戴口罩要好,但有些选择提供的保护甚微。韦斯特曼博士说:“我们没有预见到的真正的变化是,大手帕或绑腿……根本不起作用。”他说,双层大手帕只能阻挡说话人50%的呼吸飞沫,而单层羊毛绑腿的测试表明,它“可能会让情况更糟”。他解释说,护脖似乎能让说话者的呼吸颗粒更小,从而增加了通过空气传播的风险。

下面是研究中使用的所有14个口罩的照片(这里不包括丙烯面罩),以及这些口罩的表现,从最好到最差,括号中是它们对应的照片编号:

防护布口罩功效,正在调查的口罩图片
来源:科学的进步
  1. 装有N95口罩,不带呼气阀(14号)
  2. 三层医用口罩(1号)
  3. Cotton-polypropylene-cotton面具(# 5)
  4. 双层聚丙烯围裙面罩(4号)
  5. 聚丙烯掩模材料(未显示)
  6. 双层百褶棉面膜(13号)
  7. 双层百褶棉面膜(7号)
  8. 带2号呼吸阀的N95口罩
  9. 两层“奥尔森风格”棉质面膜(#8)
  10. 单层Maxima AT(空气纹理)面罩(6号)
  11. 单层百褶棉面膜(10号)
  12. 双层百褶棉口罩(9号)
  13. 针织面具(# 3)
  14. 双层大手帕(12 #)
  15. 没有面具
  16. 绑腿式领绒(11号)

研究小组并没有试图测试所有口罩的设计或潜在用途。例如,我们不知道如果有人咳嗽或打喷嚏会发生什么。作者也承认,目前还不清楚激光是否捕捉到了扬声器的所有传输信号,或者手机摄像头是否足够敏感,可以探测到微小的液滴。

“这只是一个演示——需要更多的工作来研究口罩、扬声器的变化,以及人们如何佩戴它们——但它表明,这种测试可以很容易地由企业和其他向员工或顾客提供口罩的公司进行,”该研究的合著者、杜克大学化学系副教授马丁·费舍尔博士在一份准备好的声明中说,他设置了测试设备。

虽然杜克大学的研究还远远没有说明口罩的功效,但该研究加强了口罩在减少COVID-19传播方面的作用。正如韦斯特曼博士指出的那样,“每个人说话时都会释放出粒子,这些粒子有潜在的传染性。根据美国疾病控制和预防中心在美国,估计50%的传播发生在人们出现任何症状之前。他说,戴口罩是一种简单的方法,可以降低在不知不觉中传播感染的风险,但这不是万灵药——人们还需要遵守社交距离规则,保持良好的手部卫生。“口罩并不能取代这些其他措施,”韦斯特曼博士补充说。

截至发稿时,这篇报道中的信息是准确的。然而,随着COVID-19的形势继续演变,自发表以来,一些数据可能已经发生了变化。在《健康》杂志努力让我们的报道尽可能与时俱进的同时,我们也鼓励读者通过使用疾病预防控制中心以及当地公共卫生部门作为资源。

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