Durch die Luft übertragene Viren: Die Rolle der Passform

Jul 19, 2023

Seit Beginn der COVID-19-Pandemie vor mehr als zwei Jahren spielen N95-Atemschutzmasken eine wichtige Rolle in der persönlichen Schutzausrüstung (PSA) von Gesundheitspersonal auf der ganzen Welt.

Eine Studie aus dem Jahr 1998 zeigte, dass vom US-amerikanischen National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) zugelassene N95-Masken in der Lage sind, 95 % der Luftpartikel herauszufiltern, Viren wurden dabei jedoch nicht untersucht. Neuere Studien deuten jedoch darauf hin, dass die Passform einer Gesichtsmaske darüber entscheidet, wie gut eine Maske luftgetragene Partikel herausfiltert.

Nun sagt ein Forschungsteam der Monash University in Australien, dass eine auf Dichtheit getestete N95-Maske in Kombination mit einem tragbaren HEPA-Filtersystem den besten Schutz gegen Viruspartikel in der Luft bietet.

Die Studie wurde kürzlich im Journal of Infectious Diseases veröffentlicht.

Laut Hauptautor Dr. Simon Joosten – Arzt für Atemwegs- und Schlafmedizin bei Monash Health und leitender Forschungsstipendiat für Medizin Monash Health an der Monash University – hatte diese Studie zwei Hauptziele.

Die erste bestand darin, „den Grad der persönlichen Kontamination mit Virusaerosolen zu quantifizieren, wenn verschiedene Arten von Masken in Kombination mit Gesichtsschutz, Kittel und Handschuhen getragen werden“.

Während dieser Studie hat das Forschungsteam den Schutz gemessen, den chirurgische Masken, N95-Masken und auf Passform getestete N95-Masken bieten.

Eine Einweg-OP-Maske schützt den Träger vor großen Tröpfchen von Körperflüssigkeiten. Es trägt auch dazu bei, Patienten vor der Atmung des Trägers zu schützen.

Eine N95-Maske sitzt enger am Gesicht als eine chirurgische Maske. Es trägt dazu bei, den Träger vor dem Einatmen kleiner Aerosolpartikel in der Luft, wie etwa Viren, zu schützen.

Da das Gesicht jedes Menschen anders ist, passen nicht alle Größen und Marken von N95-Masken jedem gleich. Die US-amerikanische Arbeitsschutzbehörde (OSHA) bietet ein Dichtsitzprüfungsverfahren an, bei dem Arbeitgeber ihren Mitarbeitern dabei helfen, festzustellen, welche N95-Masken den größten Schutz bieten.

Eine auf Passform geprüfte N95-Maske sollte so gut passen, dass sie letztendlich eine „Abdichtung“ zwischen den Rändern der Maske und dem Gesicht des Trägers gewährleistet.

Zusätzlich zum Testen der verschiedenen Masken wollte Dr. Joosten gegenüber MNT feststellen, ob die Verwendung eines tragbaren HEPA-Filters den Nutzen persönlicher Schutzausrüstung zum Schutz des Trägers vor einer Virusaerosolkontamination erhöht.

Ein hocheffizienter Partikelluftfilter (HEPA) ist in der Lage, 99,97 % aller Luftpartikel mit einer Größe von 0,3 Mikrometern zu entfernen.

Für diese Studie platzierten Dr. Joosten und sein Team einen einzelnen Gesundheitshelfer, der auch am Aufbau des Experiments beteiligt war, für 40 Minuten in einem versiegelten Klinikraum.

Im Raum trug der Teilnehmer entweder PSA, darunter ein Paar Handschuhe, einen Kittel, einen Gesichtsschutz und eine von drei Arten von Masken – chirurgische, N95- oder sitzgeprüfte N95-Masken. Für den Kontrolltest trugen sie keine PSA und keine Maske.

Forscher setzten das medizinische Personal einer aerosolisierten Version des Bakteriophagen PhiX174 aus, einem ungefährlichen Modellvirus, das aufgrund seiner geringen Genomgröße in Experimenten verwendet wird. Anschließend wiederholten die Forscher die Experimente mit einem tragbaren HEPA-Filtersystem im versiegelten Klinikraum.

Nach jedem Experiment nahmen die Forscher Hautabstriche von verschiedenen Stellen am Körper des Gesundheitspersonals, einschließlich der Haut unter ihrer Maske, in der Nase sowie an ihren Unterarmen, am Hals und an der Stirn. Das Experiment wurde fünfmal über 5 Tage durchgeführt.

Bei der Analyse der Ergebnisse stellten Dr. Joosten und sein Team eine hohe Viruszahl sowohl im Gesicht als auch in der Nase des Gesundheitspersonals fest, das chirurgische und N95-Masken trug. Sie stellten fest, dass die Viruslast beim Tragen getesteter N95-Masken erheblich geringer war.

Außerdem stellte das Team fest, dass die Kombination aus HEPA-Filterung, auf Dichtheit getesteter N95-Maske, Handschuhen, Kittel und Gesichtsschutz die Viruszahl auf nahezu Null senkte.

Dr. Joosten glaubt, dass die Ergebnisse dieser Studie dazu beitragen, die Bedeutung der Verwendung einer Kombination aus einer auf Dichtheit geprüften N95-Atemschutzmaske und HEPA-Filterung für medizinisches Personal zu bestätigen.

„Es zeigt, dass ein Dichtheitstest, der N95 bestanden hat, in Kombination mit einem HEPA-Filter – der auf 13 Luftfilterwechsel pro Stunde ausgelegt ist – vor unglaublich großen Mengen an Virusaerosol schützen kann“, erklärte er.

„[Und] es zeigt, dass ein mehrschichtiger Ansatz zum Schutz des Gesundheitspersonals unerlässlich ist und dass die HEPA-Filtration den Schutz des Gesundheitspersonals in diesen Umgebungen verbessern kann.“

- DR. Simon Joosten

MNT sprach auch mit Dr. Fady Youssef, einem staatlich geprüften Lungenarzt, Internisten und Intensivpflegespezialisten am MemorialCare Long Beach Medical Center in Long Beach, Kalifornien, über diese Studie. Er sagte, die Studie bestätige die Bedeutung von Dichtsitzprüfungen.

„Verschiedene Marken und unterschiedliche Modelle von N95-Masken erfordern ihre eigenen spezifischen Tests – es gibt keine Einheitsgröße“, erklärte Dr. Youssef. „Die Maske ist so gut wie die Passform, die sie auf dem Gesicht hat. Wenn Sie eine Maske tragen, die Ihnen nicht richtig passt, trägt das wenig bis gar nichts zu Ihrem Schutz bei.“

Im Hinblick auf die Hinzufügung einer tragbaren HEPA-Filterung meinte Dr. Youssef, dass es sinnvoll sei, größere Synergien und einen größeren Effekt zu erzielen, wenn zwei Minderungsstrategien zusammenarbeiten.

„[Es] fügt weitere Beweise hinzu, […] um sicherzustellen, dass es mehrstufige Minderungsstrategien für die Versorgung von Patienten mit durch die Luft übertragenen Krankheiten gibt, um die Exposition für das Gesundheitspersonal, das sich um sie kümmert, zu minimieren und hoffentlich zu eliminieren“, fügte er hinzu.