Eficacia de la mascarilla facial con filtro de partículas N95 y de la mascarilla quirúrgica durante la respiración humana: dos vías para la penetración de partículas. (18th February 2021) - Grinshpun, Sergey A.; Haruta, Hiroki; Eninger, Robert M.; Reponen, Tiina; McKay, Roy T.; Lee, Shu-An
RESUMEN: El nivel de protección ofrecido por las mascarillas con filtro de partículas y las mascarillas se establece considerando el porcentaje de partículas ambientales que penetran dentro del dispositivo de protección. Existen dos vías de penetración: (1) la infiltración a través del sellado facial de la mascarilla y (2) a través del medio filtrante. El objetivo principal de este estudio fue diferenciar el aporte proveniente de cada una de estas dos vías para partículas cuyo tamaño oscila entre 0.03-1 μm en condiciones de respiración reales. Así, mientras se realizaban pruebas de ajuste convencionales, se evaluaron una mascarilla respiratoria autofiltrante N95 y una mascarilla quirúrgica usada comúnmente en entornos de atención médica en 25 sujetos (número coincidente con el último panel de pruebas de ajuste del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Laborales). Asimismo, ambas mascarillas fueron evaluadas empleando maniquíes de respiración que imitaban de forma precisa los patrones de respiración registrados previamente en los sujetos evaluados. Posteriormente, se compararon los datos de penetración obtenidos en las evaluaciones realizadas con sujetos humanos y con maniquíes para determinar los diferentes tamaños de partículas, así como los patrones de respiración. Así se determinaron 5, 250 valores de penetración específicos correspondientes al ejercicio y el tamaño de las partículas. Para cada valor se calcularon la tasa de infiltración a través del sellado facial de la mascarilla y la tasa de infiltración a través del filtro, con la finalidad de cuantificar los aportes relativos realizados por cada vía de penetración. El número de partículas que penetra mediante infiltración del sellado facial de la mascarilla autofiltrante/mascarilla quirúrgica probadas excedió ampliamente el número de aquellas que lo hacen a través del filtro. Para la mascarilla autofiltrante N95, el exceso fue (en promedio) de un orden de magnitud y se incrementó notablemente al aumentar el tamaño de las partículas (p < 0.001): ∼7 veces mayor para 0, 04 μm, ∼10 veces para 0.1 μm y ∼20 veces para 1 μm. En el caso de la mascarilla quirúrgica, la tasa de infiltración a través del sellado facial de la misma con respecto al filtro osciló entre 4.8 y 5.8 y no se vio significativamente afectada por el tamaño de las partículas para la fracción del submicrómetro evaluado. El movimiento facial/corporal tuvo un efecto pronunciado en el aporte relativo de las dos vías de penetración. La intensidad de la respiración y las dimensiones faciales mostraron alguna influencia (aunque limitada). Considerando que la mayoría de las partículas que penetraron ingresaron a través del sellado facial, al desarrollar la mascarilla autofiltrante/mascarilla quirúrgica la prioridad debería ser realizar una adecuación que permitiera eliminar o minimizar la infiltración a través del sellado facial y no mejorar la eficiencia del medio de filtro.