Ansigtsform påvirker maskens pasform, tyder på problemer med dobbeltmaskering mod COVID-19

I sin opdaterede vejledning i starten af ​​2022 sagde U.S. Centers for Disease Control and Prevention, at løst vævede stofmasker giver den mindste beskyttelse mod COVID-19, og N95- og KN95-masker giver den mest beskyttelse. Alligevel, efter mere end to år siden pandemien begyndte, er der ikke en fuld forståelse af maskens egenskaber for den mest optimale beskyttelse.

I Physics of Fluids , bruger forskere ved Florida State University og Johns Hopkins University principal komponentanalyse (PCA) sammen med simuleringsmodeller for væskedynamik til at vise den afgørende betydning af korrekt pasform for alle typer masker, og hvordan ansigtsformen påvirker den mest ideelle pasform.

Undersøgelsen tyder på, at dobbeltmaskering med forkert monterede masker muligvis ikke forbedrer maskens effektivitet væsentligt og giver en falsk følelse af sikkerhed.

Flere lag betyder en mindre porøs ansigtsdækning, hvilket fører til mere flow tvunget ud af perimeterspalterne (sider, top og bund) i masker med en mindre sikker pasform. Dobbeltlag øger filtreringseffektiviteten kun med god maskepasform, men kan også føre til åndedrætsbesvær.

Forskerne modellerede en moderat hostestråle fra munden på en voksen mand iført en stofmaske over næse og mund med elastik viklet rundt om ørerne. De beregnede de maksimale volumenstrømningshastigheder gennem forsiden af ​​masken og perifere huller ved forskellige materialeporøsitetsniveauer.

For en mere realistisk 3D-ansigtsform og -størrelse brugte forskerne PCA, der integrerede 100 voksne mandlige og 100 voksne kvindelige hoveder hentet fra hovedscanningsdata på Basel Universitet i Schweiz. PCA kondenserer store sæt af variabler, mens de bevarer de fleste informationer.

Deres model viste, hvordan den lille asymmetri, der er typisk i alle ansigtsstrukturer, kan påvirke korrekt masketilpasning. For eksempel kan en maske have en tættere pasform på venstre side af ansigtet end på højre side.

"Ansigtsasymmetri er næsten umærkelig for øjet, men tydeliggøres af hostestrømmen gennem masken," sagde medforfatter Tomas Solano fra Florida State University. "I dette særlige tilfælde er den eneste observerede ufiltrerede lækage gennem toppen. Men for forskellige ansigtsformer er lækage gennem bunden og siderne af masken også mulig."

At skabe "designermasker" tilpasset hver persons ansigt er ikke praktisk i skalaen. Alligevel kan PCA-baserede simuleringer bruges til at designe bedre masker til forskellige populationer ved at afsløre generelle forskelle mellem mandlige og kvindelige eller børn versus ældre ansigtsstrukturer og den tilhørende luftstrøm gennem masker. + Udforsk yderligere

Ansigtsmasker blokerer udløbne partikler på trods af lækage ved kanterne