Comment le tissu peut-il arrêter un petit virus? Quel est le meilleur tissu? Protègent-ils le porteur?

Comment le tissu peut-il arrêter un petit virus? Quel est le meilleur tissu? Protègent-ils le porteur?
Bien que les masques en tissu aient été largement adoptés, de nombreuses personnes ont encore des questions à leur sujet.
(Usplash / Vera Davidova)

Masques faciaux réduire la propagation des virus transmis par les sécrétions respiratoires. Bien que les masques en tissu soient imparfaits, l'utilisation généralisée d'un masque imparfait a le potentiel de faire une grande différence dans la transmission du virus.

Nous avons commencé à lire les recherches sur les masques en tissu et les masques faciaux au début de la pandémie, à la recherche de moyens de protéger notre patients dialysés vulnérables et notre personnel de dialyse. Nous avons trouvé un total de 25 études, préconisé pour l'utilisation du masque pour résumé nos résultats dans une publication à comité de lecture. Nous avons également créé un site Web en langage clair et factuel (www.clothmasks.ca) pour aider les gens à naviguer dans cette zone.

Bien que l'utilisation des masques ait été largement adoptée, de nombreuses personnes ont encore des questions à leur sujet.

Je vois des espaces dans le tissu. Comment peut-il arrêter les particules?

Le virus qui cause le COVID-19 concerne 0.1 micromètre de diamètre. (Un micromètre (µm) équivaut à un millième de millimètre.) Les trous du tissu tissé sont visibles à l'œil nu et peuvent être cinq à 200 micromètres de diamètre. Il est contre-intuitif que le tissu puisse être utile dans ce cadre - il a été comparé à la mise en place d'une clôture à mailles de chaîne pour arrêter les moustiques. Cependant, cette analogie est erronée à bien des égards.

Selon la science des aérosols, chaque fois qu'un liquide est suspendu dans l'air, il s'agit techniquement d'un aérosol, mais d'autres disciplines utilisent le mot «gouttelette» pour désigner une particule grossière de cinq micromètres ou plus, et réservent un «aérosol» aux particules fines de moins de cinq micromètres de diamètre effectif .

Lorsque nous respirons, parlons, mangeons, toussons, éternuons ou chantons, nous émettons des particules à travers une gamme de tailles, à la fois grossier et fin, et le virus est dans ces particules. Même s'il existe des espaces entre les fils du tissu, les fils sont généralement plus larges que les espaces.

De plus, à ce niveau microscopique, le fil a une épaisseur ou une profondeur, de sorte que l'espace est plus un tunnel qu'une fenêtre. Microfilaments de fils cassés ou irréguliers projeter dans le vide. La particule n'est pas comme un moustique, qui peut se rediriger pour éviter les obstacles. Une particule avec un élan se heurtera à une fibre, même si le flux d'air est détourné autour d'elle, comme une balle frappant un mur - c'est ce qu'on appelle l'impaction.


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Mais au niveau microscopique, deux processus supplémentaires sont en jeu. Des particules tombent également de l'air - ce que l'on appelle la sédimentation. Certaines particules se déplacent de manière aléatoire et ce mouvement aléatoire les met en contact avec des fibres - appelé diffusion. Enfin, le tissu peut être utilisé en plusieurs couches, en ajoutant un deuxième et un troisième gant pour que la particule puisse courir avant qu'elle n'atteigne l'autre côté.

Le fait n'est pas que certaines particules peuvent pénétrer dans le tissu, mais que certaines sont bloquées.

Quels sont les meilleurs matériaux pour les masques en tissu?

Basé sur notre résumé de 25 études différentes, coton tissé, au moins 100 fils par pouce; flanelle, en mélange de coton ou de poly-coton, au moins 90 fils par pouce; matériel de torchon; et le t-shirt en coton lourd et de bonne qualité a bien fonctionné. Cette recommandation est basée sur les données publiées disponibles, qui ne couvrent pas tous les matériaux de masque possibles: nous n'avons pas trouvé beaucoup d'informations sur les matériaux synthétiques, par exemple, nous ne savons donc pas comment ils se comparent.

Bien que le virus SARS-CoV-2 soit plus petit que les espaces entre les fils de nombreux types de tissus, porter un masque en tissu n'est pas comme essayer de contenir un moustique avec une clôture en mailles de chaîne.Bien que le virus SARS-CoV-2 soit plus petit que les espaces entre les fils de nombreux types de tissus, porter un masque en tissu n'est pas comme essayer de contenir un moustique avec une clôture en mailles de chaîne. (Pixabay)

Chaque étude portant sur la superposition a révélé que cela faisait une différence, nous recommandons donc que les masques soient constitués d'au moins deux couches; trois ou quatre peuvent être encore mieux. Nous avons trouvé des preuves pour plusieurs couches des mêmes tissus et pour des sandwichs de matériaux différents. Nous n'avons pas trouvé de bonnes preuves de niveaux de filtration utiles pour les filtres jetables, comme les filtres à café, nous vous suggérons donc de ne pas les utiliser.

Par exemple, un masque t-shirt à deux couches avec un bord cousu - qui empêche l'étirement - empêché 79% des bactéries buccales d'atteindre l'environnement pendant la toux. Dans la même expérience, un masque médical jetable moderne a fonctionné dans la même gamme à 85%.

Deux études sur les masques chirurgicaux des années 1960 et 1970 ont fait la distinction entre les particules grossières (parfois appelées gouttelettes) et les particules fines (parfois appelées aérosols). UNE masque en coton à quatre couches et un masque fait d'un sandwich de coton et flanelle à la fois réduit les bactéries de la bouche en particules de toutes tailles atteignant l'environnement pendant la conversation de 99% et les bactéries de la bouche en fines particules en 89 pour cent.

Tout cela est une bonne preuve que les revêtements faciaux en tissu peuvent empêcher les sécrétions respiratoires d'atteindre l'environnement. Chaque particule grossière ou fine piégée dans un masque n'est pas disponible pour être suspendue en l'air ou tomber sur une surface et la contaminer. «Mon masque vous protège, votre masque me protège»: si de nombreuses personnes portent des masques, nous nous attendons à ce que la probabilité de transmission diminue.

Un masque en tissu peut-il protéger la personne qui le porte?

Nous avons trouvé quatre études sur la filtration vers l'intérieur, qui ont toutes montré des niveaux de filtration utiles, toutes utilisant la même technologie largement acceptée qui mesure les particules de sel dans la plage de particules fines (0.02 à 1.0 micromètre). UNE étude de masques torchons monocouche pour une étude de masques à deux couches en matériau T-shirt les deux ont montré une protection d'au moins 50 pour cent pour les particules fines. Deux masques en tissu de matériaux inconnus achetés au hasard auprès de vendeurs ambulants ont tout aussi bien fonctionné. À titre de comparaison, deux de ces études - utilisant exactement les mêmes méthodes - ont examiné le fonctionnement des masques médicaux jetables modernes lorsqu'ils étaient testés sur des volontaires: ils ont filtré environ 80% des particules fines.

Trois chercheurs de l'Université de Pittsburgh ont fabriqué des masques complexes avec huit couches de t-shirts en coton de haute qualité pré-rétrécis ajustés à leur propre visage: chacun a filtré plus de 90% des particules fines de la taille d'un aérosol vers l'intérieur, offrant une preuve de concept pour l'idée de concevoir de meilleurs masques en tissu.

De nombreux masques en tissu actuellement utilisés produisent probablement des niveaux de filtration utiles pour la personne qui les porte. (comment le tissu peut-il arrêter un petit virus quel est le meilleur tissu qu'il protège le porteur)De nombreux masques en tissu actuellement utilisés produisent probablement des niveaux de filtration utiles pour la personne qui les porte. (Pixabay)

An expérience animale avec les bactéries de la tuberculose fournit des informations supplémentaires. La tuberculose est généralement considérée comme une maladie «aéroportée», c'est-à-dire une maladie ayant une importante voie de transmission par aérosols ou particules fines. Lorsqu'ils soignent des patients tuberculeux, les agents de santé portent des masques N95, un haut niveau de protection respiratoire, pour se protéger et empêcher la transmission à autrui. Lorsque les lapins étaient exposés à des aérosols de tuberculose dans des conditions contrôlées, les tuberculomes (abcès infectés) étaient réduits de 95% chez les lapins qui portaient des masques de gaze à trois à six couches bien ajustés par rapport à ceux qui ne le faisaient pas.

De nombreux masques en tissu actuellement utilisés produisent donc probablement des niveaux de filtration utiles pour la personne qui les porte, et nous avons une preuve de concept pour des matériaux et un design de masque en tissu améliorés.

À quel rythme d'utilisation les masques deviennent-ils bénéfiques?

Deux études de modélisation prédisent que l'adoption à 50 pour cent d'un masque efficace à 50 pour cent aura un effet important sur la transmission, et que si l'un ou l'autre des pourcentages est augmenté, la transmission sera encore réduite. Nous devons travailler pour rendre les masques en tissu plus efficaces, mais les masques que nous avons sous la main ont le potentiel de changer le cours de la pandémie, en particulier si nous les portons presque tous.

Des mandats de masque ont été imposés à des moments différents dans différents États des États-Unis, créant une expérience naturelle. Le taux de croissance quotidien du COVID-19 a chuté de 21% dans les cinq premiers jours et de XNUMX% XNUMX jours après l'imposition d'un mandat de masque. Ces effets ne sont pas petits: ils représentent 16 à 19% des effets d'autres mesures beaucoup plus invasives (fermetures d'écoles, interdictions de grands rassemblements, commandes d'abris sur place et fermetures de restaurants, bars et lieux de divertissement).

Pris ensemble, cela suggère que les revêtements faciaux en tissu du type actuellement disponible ont le potentiel de réduire la transmission, et que lorsque les revêtements faciaux en tissu sont obligatoires, le taux de croissance diminue. L'Institute for Health Metrics and Evaluation à Seattle projeté le 3 septembre qu'une augmentation de l'utilisation des masques de 60% actuellement à 95%, combinée à une meilleure distanciation sociale locale si nécessaire, réduirait les décès dans le monde de trois quarts de million de personnes avant la fin de 2020.

Y a-t-il d'autres avantages à porter un masque?

A nouvelle hypothèse avancé par des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco suggère que les masques en tissu ne réduisent pas seulement la probabilité que des organismes infectieux atteignent une personne, mais aussi le nombre d'organismes infectieux - et qu'un nombre inférieur d'organismes infectieux conduit à des maladies moins graves.

Accumuler des preuves épidémiologiques de cette pandémie suggère que lorsque des masques sont portés, la gravité globale de la maladie est plus faible. La proportion de personnes infectées qui restent asymptomatiques est plus élevée et la probabilité de mourir est plus faible. Dans les expériences animales, c'est prisé que l'inoculum (la dose infectante) est lié à la gravité de la maladie. Le seuil auquel 50 pour cent des animaux d'un groupe recevant la même dose meurent d'infection est appelé le dose létale 50 (DL50).

Expériences sur des souris utilisant les coronavirus MERS-CoV (syndrome respiratoire du Moyen-Orient) pour SRAS-CoV-1, qui a provoqué l'épidémie de SRAS de 2003, a montré une dose-réponse et dans le MERS-CoV établi la DL50. Chez les hamsters séparés par des masques chirurgicaux entre les cages des hamsters infectés par le SRAS-CoV-2, le la gravité de l'infection a été réduite par rapport aux hamsters non protégés par des masques.

Des recherches supplémentaires sur de meilleurs masques en tissu seront utiles. Au Centre d'excellence pour les équipements et matériaux de protection à McMaster, nous espérons jouer un rôle dans ce travail. Cependant, même une adoption imparfaite et une utilisation imparfaite de masques imparfaits ont le potentiel d'avoir un impact étonnamment important pendant cette pandémie. Nous ne devons pas laisser le parfait être l'ennemi du bien.La Conversation

À propos des auteurs

Catherine Clase, médecin, épidémiologiste, professeure agrégée, Université McMaster; Edouard Fu, MD / Doctorant en épidémiologie clinique, Université de Leiden, et Juan Jesus Carrero, professeur d'épidémiologie, Institut Karolinska

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.


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