文摘
背景。COVID-19蔓延全球,造成严重急性呼吸系统综合症冠状病毒(SARS-CoV-2)导致大量死亡2例。然而,随着新的COVID-19暴发,缺乏个人防护装备(PPE)全球特别是N95口罩包括泰国。这个问题已经把卫生专业的需要另一个面具。目的。本研究旨在衡量健康因素的3 d打印帧量化fit测试(QNFT)找到一种替代的面罩一起使用口罩钳工2不同种类的美国和材料试验学会(ASTM)一级手术口罩。材料和方法。两个常用的外科口罩(苏丹Com-Fit超级敏感的耳朵循环面具或“白面具集团”不防水,耳朵和苏丹蓝色Com-Fit超高过滤循环面具或防水“蓝面具集团”)有或没有3 d印刷框架覆盖。适应性能由定量测量符合测试(QNFT)设备(PortaCount,型号8048,TSI合并,明尼苏达州,美国)接受职业安全与健康管理局(OSHA)。PortaCount设备,基于微型连续流动凝结核计数器(CNC),评估呼吸配合通过比较环境尘埃粒子的浓度在口罩外渗进了口罩的浓度。这两个浓度的比值(C出/ C在)健康的因素。健康因素的3 d打印框架需要至少100,视为通过水平。结果。我们发现面具钳工显著提高外科口罩的整体性能。改进的性能与N95。结论。面具健康改善外科口罩的性能。作者建议进一步研究框架材料,形状,和扩大样本容量对社会都是有益的。
1。介绍
COVID-19被认为是大流行性疾病在这个时代,在世界范围内迅速蔓延,造成严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2 (SARS-CoV-2)和许多死亡病例1,2]。严重急性呼吸系统综合症冠状病毒的传播2 (SARS-CoV-2)发生主要通过呼吸道飞沫(3,4]。在牙科治疗过程中,许多水滴和气溶胶生成,和标准防护措施不够有效防止COVID-19的传播在牙科诊所和医院3,5,6]。
的一个必要的个人防护装备(PPE)卫生保健从业者是呼吸防护设备(RPE) [7]。标准的外科口罩的RPE旨在保护鼻腔和口腔黏膜溅滴。尽管过滤效率测试执行和评估由制造商根据FDA法规、适应性能起着重要的作用,我们不应该忽视。
因为手术口罩适合松散佩戴者的脸,周边泄漏过程中可能携带气溶胶粒子从牙科aerosol-generating程序。总共有10%到40%的粒子穿透面部密封由于糟糕的健康(8]。因为它是发现冠状病毒空气中可存活数小时,世界卫生组织(WHO)和美国疾病控制和预防中心(CDC)推荐一个新的“机载预防医学专家(7]。因此,过滤性能是不足以保护临床实践者从空气中的物质,以及呼吸保护装置应该有高过滤效率与足够的合适。
然而,随着新的COVID-19暴发,缺乏PPE全球特别是N95口罩包括泰国。这个问题已经把卫生专业的需要另一个面具。研究还表明,N95的效果有时并不不同于一个口罩9]。
最近,Bellus3D团队合作与洛马·林达大学牙医学院的研究员开发一个面具钳工只需执行一个3 d面部扫描应用程序通过使用如Bellus3D面临应用和Bellus3D牙科专业(10]。从面部扫描,一个定制的面具装配设计,可以轻松地从3 d打印机打印。定制的面具钳工的覆盖是旨在提高医用口罩的周边密封。适应性能的定性测试是通过比较美国和材料试验学会(ASTM) 1级,2,3口罩N95 ASTM F2100-11 (2011) (11]。他们发现ASTM级别2和3面具与个性化的框架有一个更好的密封,防止芳烃被发现在面具。
本研究旨在测试3 d印刷框架的健康因素量化fit测试(QNFT)找到一种替代的面罩一起使用口罩钳工2不同种类的ASTM一级外科口罩。
2。材料和方法
五个牙医年龄在37岁至55年招募在这项研究中测试两个常用的医用口罩(苏丹Com-Fit超级敏感的耳朵循环面具或“白色面具集团“不防水和苏丹蓝色Com-Fit超高耳朵过滤循环面具或防水“蓝面具集团”)有或没有3 d印刷框架覆盖。适应性能由定量测量符合测试(QNFT)设备(PortaCount,型号8048,TSI合并,明尼苏达州,美国)接受职业安全与健康管理局(OSHA) (12]。PortaCount设备(图1),它是基于一个微型连续流动凝结核计数器(CNC),评估呼吸配合通过比较环境尘埃粒子的浓度在口罩外泄露到口罩的浓度(13]。这两个浓度的比值(C出/ C在)健康的因素(8,13]。需要满足至少100倍,被认为是通过水平。三维面部扫描和设计从Bellus3D脸上面具健康应用和Bellus3D牙科专业。同样,我们使用聚乳酸(PLA)后Bellus3D建议。
(一)
(b)
适配器连接到口罩的一边然后连接管从PortaCount适配器端口。对象执行2分29秒的练习在弯曲的位置,说话,头左右位置,头部上下位置(表125°C)在一个装有空调的房间。QNFT表现在三组:蓝色的面具,蓝色的面具和一个框架,框架和白色的面具。
3所示。结果
虽然五个测试人员是不同的年龄和性别,我们发现一个一致的改善的健康因素当面对帧被应用。面具的类型也发挥了重要作用阈值(图100年通过健康因素2和表2)。只有当一个蓝色的面具(防水)是使用一个框架,符合以上因素100年的阈值。相反,当(a)一个蓝色的面具(防水)无框架进行了测试,或(b)白色面具(不防水)是使用一个框架,适应因素低于100。
4所示。讨论
医疗和牙科实践严重影响COVID-19 [14,15]。由于短缺或有限的PPE尤其是N95,让医生、护士、一线工人和其他危险不具备照顾COVID-19病人,一个可重用的PPE-like面罩是推荐的。此外,从COVID-19人们心理上的影响16,17]。
也讨论N95防护口罩的重用与电离辐射灭菌后,紫外线或热量。灭菌后,它可能导致其过滤效率下降由于损害呼吸机(18]。一次性N95口罩通过定性fit-test但钴- 60后过滤效率降低γ辐照(19]。理想情况下,医务工作者在真正需要N95防护口罩应该使用他们的设计和处理他们在适当的时候。
定量符合测试通常被认为是有效的措施和测试紧身防护口罩;然而,同样的原则适用于测量医用口罩的适应性能和口罩覆盖着面具钳工在这项研究[20.,21]。即使面具钳工紧缩手术口罩,user-seal-check可能不可靠检测泄漏。在某些情况下,用户报道,呼吸机安装好,但健康因子很低,整体定量符合测试失败(22]。因此,面对之间的泄漏和呼吸器不容易检测到用户。QNFT是黄金标准用来确定符合客观。在这项研究中,作者测试了配合因素由QNFT PortaCount找到另一种面罩一起使用口罩钳工2不同种类的ASTM一级外科口罩。
在这项研究中,定制的3 d打印面具钳工提高了定量符合医用口罩的性能。但组间差异可以看出1和2。组1(苏丹Com-Fit超级敏感的耳朵循环面具或“白色面具集团”)是白色的ASTM面具一级面临的外部是由聚丙烯和铝制地带成立鼻涕。然而,组2(苏丹蓝色Com-Fit超高耳朵过滤循环面具或“蓝面具集团”)是蓝色的ASTM面具一级面临的外部是一个双层(电影和纤维素骨折)和铝合成泡沫支持成立的鼻子。作者认为鼻支持装配中发挥了伟大的作用23]。从这项研究中,头部倾斜,牙科的惯例,没有妥协的表现。然而,在显示最妥协的结果。值得指出的健康因素测试4低于其他测试人员。我们已经注意到,在讨论位置,测试速度快4了。这可能是导致粒子内部的积累(Cin),从而减少整体健康的因素。
最近,一项由刘et al。24]提到,90%的受试者通过QNFT用面具装配工的最低要求的ASTM面具3级更高的细菌过滤效率比ASTM一级(性能)。然而,在我们的研究中,我们使用面具钳工/ ASTM一级也提供了一个适合N95和类似的结果。所以,可能设计的面具,纤维素衬里材料,或海绵antifog鼻梁垫高潜力比BFF属性对健康的影响。
同样,我们使用聚乳酸后Bellus3D建议。然而,其他材料,可以使用应该环保,可降解,灵活的物理性质和经济。弹性收紧才能保持健康在头部(25]。尽管Bella3D建议使用一连串的细橡皮筋,它可以可以使用弹性布或字符串。
其他替代一次性N95呼吸器可以作为替代由可重用的权宜之计呼吸器3 d印刷、硅胶成型、塑料挤出(26- - - - - -28]。Anwari et al。26)开发和open-hardware-licensed设备的初步测试,“简单硅胶面具”(SSM)。呼吸器最初包括筒对过滤材料;这是修改连接到标准heat-moisture交换(HME)过滤器(N95或更大)墨盒显示过滤性能差流加速度滤波器的边缘,这是加剧了高过滤阻力。所有8 HME-based迭代提供足够的密封由用户密封检查,取得了87.5%的通过率(N= 8)定量测试,故障发生在第一次迭代。总体中位数fit-factor是1662(100 =通过)。估计1000年生产运行单位成本在材料使用分布式制造技术是CAD 15美元和20分钟的劳动。小规模生产的一种有效的、可重用的N95口罩大流行期间是可行的和具有成本效益的。所需数量的可重用的可预测性更强,更不容易遭受比一次性用品的供应链中断。进一步评估,这些设备可以替代一次性防护口罩在突发公共卫生事件。呼吸器前面描述的是一个临床实验的设备,需要进一步评估和监管要求的临床前的部署。作者和子公司目前不支持使用这个设备。同样,Ng et al。25开发一个这样的装置,”导弹。“他们评估定性符合测试(QNFT),舒适,透气,和沟通。有关SSM得分3.5/5和4/5的舒适和透气性。中值整体调和平均数适合一次性N95和SSM的因素分别为137.9和6316.7,分别。舰导弹得分明显高于一次性防护口罩fit-test运行和整体fit-factors ( )。一次性整体传递率和SSM呼吸器QNFT分别为65%和100%。在动态运行期间,通过利率在一次性和SSM呼吸器分别为68.1%和99.4%,分别;谐波意味着73.7和1643。他们验证了可重用的N95权宜之计过滤口罩,可以匹配存在的商业呼吸器可以在紧急情况下使用。
面具钳工在本研究设计的定制和有一个更好的选择,但N95不是定制。但N95它,因为它提供了很好的预防的重要性。此外,面具钳工是可重用的。面具过滤器本身不重用相同的程度,但他们可以长期使用。临床评估等配件设备,需要更多的临床研究。人类审美和务实的性能注意事项是同样重要的包括舒适和透气性,并不在我们的研究中进行。进一步研究框架材料,形状,和扩大样本容量对社会都是有益的。本研究可以扩大到包括这些因素在一个更大的人口更多的样本大小。
5。结论
从这项研究中,我们发现,3 d印刷框架安装在一个口罩提供优势比较的N95防护口罩。然而,适合和密封的面具会减少一次讲话的速度增加。此外,口罩品牌甚至设计也会影响结果。所以,作者建议最小化对话和低速说话会非常有益。
自定义面具钳工需要进一步调查来测试其有效性通过量化手段,进一步设计调整,以改善其舒适、用户友好性,日常的可行性。在其当前状态,它不能取代PPE N95呼吸器但可能提供一个替代解决方案当N95供应是有限的。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
伦理批准
所有实验协议是曼谷医院的机构审查委员会批准(IBR数量有关:BHQ-IRB 2020-08-28)。
同意
知情同意是获得本研究的参与者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
SK、NW、VK设计实验。SK监督实验。KS监督腐蚀测试。SK执行分析和准备草案的手稿。SK和VK纠正了手稿。结果和讨论的所有作者批准出版的手稿。p的概念化的研究中,开发方法,进行正式的分析和调查,策划数据,并准备初稿;公共广播和美联社导致了研究的验证;公共广播,注:审查和编辑稿件;和监督。 All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.
确认
这项研究是财务支持的bdm健康诊所,曼谷Dusit医疗服务、PCL、10330年曼谷,泰国。作者感谢Bellus 3 d公司。作者还表达我们的感谢洛马·林达大学牙医学院的研究员支持实验。