Finden Sie heraus, welche Masken den meisten Schutz bieten und warum

Oct 18, 2023

Während Papier- und Stoffmasken dazu beitragen können, die Ausbreitung von Covid-19 in der breiten Öffentlichkeit einzudämmen, sind sie für den Einsatz auf der Intensivstation sicherlich nicht geeignet.

Hier, wo die Ansteckungsgefahr am größten ist, benötigt das medizinische Personal eine weitaus hochwertigere persönliche Schutzausrüstung, die es vollständig vor dem Virus schützt.

Die einfachste Form der Gesichtsbedeckung ist die OP-Maske, die im Allgemeinen aus drei Lagen Papier oder Stoff besteht. Sie sind resistent gegen Tröpfchen, wie sie beispielsweise beim Husten oder Niesen entstehen, bieten aber kaum Schutz gegen Viruspartikel selbst, die nur etwa 100 Nanometer groß sind (ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter).

„Eine Maske, die über Nase und Mund reicht, aber nicht eng an Ihrem Gesicht anliegt, dient in Wirklichkeit dazu, eine Barriere für alle Partikel zu bilden, die Sie ausstoßen könnten“, erklärt Dr. Nikki McCullough, Sicherheitsleiterin bei 3M einer der weltweit größten Anbieter von Atemschutz. „Die Maske wird Sie nicht daran hindern, sehr kleine Partikel einzuatmen.“

Atemschutzmasken hingegen sind so konzipiert, dass sie eng am Gesicht anliegen, sodass keine Luft ein- oder austreten kann, und erfordern einen strengen Anpassungsprozess.

„Wenn Sie einatmen, strömt die gesamte Luft durch das Filtermedium, und dieses Filtermedium wurde auf seinen Leistungsstandard getestet“, sagt Dr. McCullough. „Sie können also sicher sein, dass die Atemschutzmaske die Anzahl der Partikel reduziert, die Sie in Ihre Lunge einatmen, wenn Ihr Gesicht gut abgedichtet ist.“

Atemschutzmasken gibt es in verschiedenen Formen. Die einfachste sind maskenähnliche Filtermasken (FFP). Einige sind als Einwegartikel konzipiert, während andere desinfiziert und wiederverwendet werden können.

Mehr Geschäftstechnologie

In den USA werden FFP-Atemschutzmasken vom National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) hinsichtlich des Prozentsatzes der herausgefilterten Partikel klassifiziert. So filtern N95- und N99-Masken 95 % bzw. 99 % der Partikel heraus, während N100-Geräte 99,97 % eliminieren.

In Europa werden Atemschutzmasken etwas anders klassifiziert. Atemschutzmasken der Klasse FFP1 filtern mindestens 80 % der Partikel heraus; FFP2-Geräte entfernen mindestens 94 %, und FFP3-Geräte entsprechen N100, indem sie mindestens 99,97 % herausfiltern.

Mittlerweile ähneln in der Wirksamkeit einer FFP3-Maske, aber sicher nicht in der Optik, taucherhelmähnliche Atemschutzgeräte (PAPRs).

„Da haben Sie eine umfassendere Lösung. Es gibt einen Hauben-Gesichtsschutz und einen Schlauch, der zu einer Einheit am Gürtel verbunden wird“, sagt Brian Hovey, Chief Marketing Officer des großen Atemschutzmaskenherstellers Honeywell.

„Das hat einen Motor oder einen Motor, der Luft durch einen Filter pumpt: Es ist Teil eines weißen Anzugs, also eine umfassendere Schutzlösung.“

An der University of Southampton haben Ingenieure ein PAPR entwickelt, das sie an das University Hospital Southampton liefern – 1.000 davon sind bereits im Einsatz.

Es befindet sich derzeit im offiziellen Bewertungs- und Zulassungsprozess und wird daher noch nicht auf der Intensivstation oder in der Triage eingesetzt, wo FFP3-Atemschutzmasken erforderlich sind. Allerdings werden sie von zwei Firmen hergestellt und 5.000 Stück wurden für Mitarbeiter in anderen Einrichtungen bestellt.

Der Testprozess umfasste sowohl einen Geruchstest, um zu prüfen, ob der Träger Außengerüche wahrnehmen konnte, als auch einen physikalischen Test, um festzustellen, ob winzige Partikel tatsächlich herausgefiltert werden.

„Wir stellten eine Petrischale in die Haube und eine weitere außerhalb und führten 1.000 Liter Luft durch den Filter“, erklärt Alex Dickinson, außerordentlicher Professor in der Forschungsgruppe für Bioingenieurwissenschaften der Universität.

„Wir haben sie 24 Stunden lang bei 37 °C inkubiert und dann gezählt, wie viele dieser koloniebildenden Einheiten durch den Filter und die Haube übertragen wurden. Bei unserem ersten Experiment sahen wir keine bakteriellen Wachstumseinheiten innerhalb der Haube, aber zehn bildeten sich auf der Haube.“ Steuerplatte außen.“

Das British Standards Institute evaluiert das Gerät derzeit anhand europäischer Standards. Anschließend hofft das Team, dass es in Southampton und anderswo in größerem Umfang eingesetzt werden kann.

„Ihre Sicht ist viel besser und Ihre Kommunikation ist besser, da der Patient Ihr ganzes Gesicht sehen kann; Ihre Effizienz ist viel besser, da Sie sich von Patient zu Patient bewegen können, ohne Ihre PSA an- und ausziehen zu müssen“, sagt Krankenhausberater und Professor in Atemwegsmedizin Paul Elkington.

„Als wir mit der Einführung begannen, sagte einer der Gesundheitsassistenten zu mir: ‚Mir war schon schlecht, weil ich nervös war, weil ich reinkam, aber jetzt fühle ich mich sicher‘.“

Bis vor Kurzem war der Markt für Atemschutzgeräte hauptsächlich industriell geprägt – Fertigung, Baugewerbe und dergleichen.

„Wenn wir einen Blick auf die Zeit vor sechs Monaten werfen, war die Nachfrage im Gesundheitswesen nach Vollgesichts-Atemschutzmasken – FFP2 und FFP3 – sehr gering“, sagt Dr. McCullough. „Sie haben sie eigentlich nur bei Tuberkulose eingesetzt, vielleicht bei einem Masernfall. Aber jetzt sehen wir, dass im Gesundheitswesen überall auf der Welt Beatmungsgeräte viel, viel häufiger eingesetzt werden.“

Daher arbeiten die Hersteller mit Hochdruck daran, die Kapazitäten zu erhöhen, um der neuen Nachfrage gerecht zu werden.

„Wir haben erhebliche Investitionen sowohl in die Kapazitätserweiterung unserer bestehenden als auch unserer neuen Anlagen getätigt. Vor allem in den USA haben wir gerade unsere ersten Produkte in unserem Werk in Smithfield, Rhode Island, vom Band laufen lassen Anfang der vergangenen Woche haben wir die 500.000-Einheiten-Marke erreicht“, sagt Brian Hovey von Honeywell.

„Gleichzeitig haben wir unsere Fertigungskapazitäten erhöht und beginnen mit der Produktveröffentlichung in Phoenix. Durch diese neuen Anlagen kommen etwa 20 Millionen Einheiten pro Monat hinzu, und wir evaluieren potenzielle neue Anlagen rund um den Globus.“

Dr. McCullough sagt, dass 3M auch die Produktion steigert, zusätzliche Schichten einfügt und die Effizienz verbessert.

„Wir können die gleichen Produkte herstellen, aber schneller; wir fügen neue Linien hinzu und prüfen einige kleine Änderungen an bestimmten Produkten, zum Beispiel neue Stirnbänder“, sagt sie.

Wird das globale Angebot also halten?

„Auf kurze Sicht wahrscheinlich nicht, leider – der Anstieg, den wir gesehen haben, war beispiellos und je nachdem, wie die Menschen sie als Konsumgüter betrachten, übersteigt die Nachfrage das weltweite Angebot bei weitem“, sagt Hovey.

Aber er fügt hinzu: „Wir führen einen guten Dialog mit den Regierungen über die Vorbereitung auf die Zukunft und stellen sicher, dass die strategischen Vorräte ausreichend versorgt werden.“

„Wenn – Gott bewahre – eine weitere Situation wie diese eintritt, werden wir gemeinsam in der Lage sein, schnell und effektiv zu reagieren.“