自作のマスクは効果がありますか?自宅でできる検査方法をご紹介します

Belgian Audrey Jacques, fashion designer and sewing teacher, sews homemade protective masks to be donated to relatives during the coronavirus lockdown, imposed by the Belgian government in an attempt to slow down the spread of COVID-19, in Brussels, Belgium March 23, 2020. REUTERS/Francois Lenoir - RC2UPF98ZEJ8
People from all around the world are making masks - but are they good enough to prevent transmission?Image: REUTERS/Francois Lenoir - RC2UPF98ZEJ8
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  • 世界中の人々が新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の感染拡大を防ぐために自作のフェイスマスクを作っていますが、多くは布製のフェイスカバーと大差ありません。

  • 新型コロナウイルスの粒子の大きさは約0.08マイクロメートルで、一般的な布製フェイスカバーの織り目の隙間は、その約1,000倍の大きさです。

  • これら2つの検査は、低コストで自宅でも実施できます。

もし外科医が、その朝にテーブルクロスで作ったマスクを着けて手術室に現れたら、おそらく解雇されるでしょう。手術などの重要な作業に使われる器具は、特定の基準への適合を確認するために検査と認証を受けなければならないからです。

しかし、誰でも新たな公衆衛生上の要件を満たすフェイスカバーを設計して作ることができます。その要件とは、公共交通機関を利用したり、買い物に出かけたりする際の着用です。

実際、フェイスカバーの品質と基準をめぐる議論が、近年の論争の背景にあり、多くの人がフェイスカバーは新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の予防に効果がないと考える理由にもなっています。言葉の使い分けにおいても、フェイスマスク(通常は一定の基準に基づいて作られているものとみなされる)と、それ以外のほぼあらゆるものを指すフェイスカバーとは区別されています。

おそらく最大の問題は、適切に設計されたフェイスマスクが長年にわたり効果的に使用されてきたことは分かっていても、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の流行中に個人用保護具(PPE)として使われた場合、PPEの不足のため、住民全員が規格に適合したマスクを着用し、その効果的な使い方の訓練を受けることは非現実的になっている、という点です。

その結果、議論は移行してきました。個人を守るためのフェイスマスク着用から、公共の保護のための「フェイスカバー」着用へと重点が移っています。その考え方は、規格外のフェイスカバーの性能にはばらつきがあるものの、平均すると、咳をする際に口を覆うのと同様に、ウイルスの拡散を抑える効果があるというものです。

しかし、現在人々が着用している規格外のフェイスカバーは種類が非常に多様であるため、どれが最も効果的なのかをどうすれば判断できるのでしょうか。

まず、「効果的」とは何を意味するのかを理解する必要があります。新型コロナウイルスの粒子の大きさは約0.08マイクロメートルで、一般的な布製フェイスカバーの織り目の隙間は、その約1,000倍(1ミリメートルから0.1ミリメートルの間)あります。そのため、「効果」とはウイルスを確実に捕らえることを意味するわけではありません。むしろ、咳をする際に口を覆うのとほぼ同様に、布製カバーを着用する目的は、呼吸が体から飛び散る距離を減らすことにあります。

咳をした際の医療用グレードのマスクの効果を示す実験。Image: エディンバラ大学

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)に感染している場合、吐き出したウイルスを自分自身や近く の(1メートル以内の)場所に留めることは、他の人々や表面に撒き散らすよりもはるかに望ましいという考え方です。

したがって、効果的なフェイスカバーは、着用者がウイルスに感染しないようにするためのものではありません。個人の立場からは自分を守りたいと考えるかもしれませんが、そのためにはFFP2(N95とも呼ばれる)マスクのような特別に設計された個人用保護具を着用すべきです。しかし、前述のとおり、そうすることでマスク不足を招き、医療従事者を危険にさらす可能性があります。

代わりに、自分がウイルスに感染しないようにしたい場合、最も効果的な方法は、混雑した場所を避けることできれば自宅にとどまること、顔に触れないこと、そして頻繁に手を洗うことです。

2つの簡単な検査

フェイスカバーの効果が、呼吸が体から遠くまで届かないようにすることを意味するのであれば、異なるデザインや素材をどのように比較すればよいのでしょうか。

おそらく最も簡単な方法は、SNS上でますます多く共有されているいくつかの写真や動画で示されているように、「ベイプ(電子タバコ)」を吸う人を見つけ、フェイスカバーを着用した状態で蒸気を吐き出す様子を撮影することです。そのような写真を一目見るだけで、これらのフェイスカバーが呼吸の拡散を止めるという考えは覆されます。

むしろ、これらの写真からは、呼吸が頭の上を越えて、胸元に下がり、背後へ向かっていることが分かります。また、呼吸は乱流を伴うため、広がるとはいえ、遠くまでは届きません。

比較のために、フェイスカバーを着用していない人の写真を見ると、呼吸はほとんどが前方と下方に向かいますが、フェイスカバーを着用した場合よりも著しく遠くまで届いていることが分かります。

このような検査は、さまざまなデザインや フィット感を検証するのに最適な方法と思われます。耳にかけるタイプのカバーはスカーフよりも効果的でしょうか。カバーはあごの下までどの程度覆う必要があるでしょうか。最適な鼻部分のフィット形状はどのようなものでしょうか。フェイスシールドはフェイスマスクと比べてどうでしょうか。これらはすべて、この方法で答えることができる疑問です。

ただし、この実験を行うにあたっては、「ベイプ」の粒子の大きさが約0.1~3マイクロメートルであり、ウイルスよりも大幅に大きいことを理解しておく必要があります。小さなウイルス粒子は、ベイプの粒子とおおむね同じ方向に移動すると考えるのが妥当と思われますが、フェイスカバーを通り抜けてまっすぐ前方に進む可能性もあります。

どの程度この現象が起こり得るかを把握するために、着用者の正面でロウソクの火を吹き消す簡単な検証を行うことができます。まず、距離と息を吐く強さの関係を調べ、その後、異なる素材、そして特に異なる層の数で作られたフェイスカバーを試すことができます。ロウソクの炎を最も逸らしにくいデザインのフェイスカバーが、ウイルスを前方へ、そしてフェイスカバーを通して飛ばすことを防ぐ、最も優れた障壁となる可能性が高いでしょう。

より高度な機器がなければ、自宅でさらに簡単な実験を行うことは困難です。しかし、上記の2つの検査を組み合わせることで、他の人に感染の可能性がある呼吸を浴びせないことを目的とする場合に、どのフェイスカバーが最も効果的かについて、着用者は良い判断材料を得られるでしょう。

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