100年来,口罩怎样拯救我们的生命?
口罩,柔软的材料,构成了我们最可靠的盔甲。
在口罩用于医疗之前,接受手术的患者经常会伤口感染,死得莫名其妙。
此时是19世纪末,人类医学已经演进到细菌层面。自从1857年,法国微生物学家路易斯·巴斯德关注细菌发酵的作用之后,人类对细菌的认知就开始飙车。
1867年,英国医生约瑟夫·李斯特(Joseph Lister)用一种碳酸溶液喷雾剂对手术器械消毒,降低了病人的死亡率。
1881年,通过罗伯特·科赫对加热灭菌的研究,人们开始用煮沸床单、睡衣、纱布的方式,对手术进行消毒。
1889年左右,威廉·斯图尔特·哈尔斯特德医生给手术室的工作人员配上了橡胶手套。
但是,所有人都忽略了一个问题:医生和护士呼出的空气,和讲话时喷出的带菌唾液。这些细菌落在血肉丰满的伤口上,从此过上了幸福的生活。
1895年,德国病理学专家莱德奇终于反应过来,这样不行啊。于是他在手术时让医生护士用纱布罩住口鼻,一下子就大大拉低了外科手术感染率。口罩,在外科手术中的地位就这样确立了。
时间来到1910年,中国东北。在满洲里爆发的鼠疫,通过铁路迅速传播到哈尔滨,之后横扫东北平原,波及河北、山东等地,造成6万人死亡。
全权总医官伍连德发现这场鼠疫有飞沫传播的可能,于是推行了一种口罩:两片纱布,中间包裹一块药棉。这被称为“伍氏口罩”。
它能够阻止感染者喷出带菌飞沫,大幅降低了疾病的人际传播。通过隔离、消毒、尸体火化、推广口罩等措施,这场20世纪最大的鼠疫被控制住了。口罩功不可没。
口罩的普及,是在1918年的西班牙大流感之后。这场波及全球20%人口的疫病中,许多国家的公共卫生部门要求所有人都戴口罩出门,不戴口罩的人甚至不能乘坐电车。
敲黑板!这时候的口罩,主要作用并不是防止健康人吸入细菌或病毒,而是防止感染者喷出飞沫。今天的外科手术口罩也是如此,所以,外科手术口罩不能过滤冠状病毒。
带来改变的是新型材料。采矿业向医护人员伸出了援手。
3M公司,曾用名是明尼苏达矿务及制造业公司,一家靠采矿起家,后来啥都敢插一腿的公司。
采矿业和制造业中经常面对大量粉尘,这些粉尘颗粒十分细小,长期吸入会导致尘肺。
全世界无产阶级把工伤赔偿联合起来,就能让资本家赔死。为了避免这种情况发生,3M公司刻苦钻研,发明了一种新的过滤口罩,并获得了NIOSH(美国职业安全卫生研究所)认证。
这就是后来我们熟知的N95口罩的雏形.其中“N”代表其材质仅适用于过滤非油性颗粒,而“95”则代表其过滤效能达至少达95%。
除了N系列的口罩之外,还有能防护油性颗粒P和R系列,口罩的过滤效能还有比95更高的99(99%)和100(99.97%)。
因为生物性微粒大多数属于非油性颗粒,因此N95就能有效防护细菌和病毒。也是在1995年,N95口罩在美国通过职业安全与健康管理局(OSHA)的批准,可用于医院的结核病防护。
中国的医护人员要到2003年之后才能跟国际接轨。
2003年以前,中国的医疗系统中,大部分使用的还是脱脂棉纱布口罩,跟上世纪初的口罩差不多。按照当时的国家标准,脱脂棉纱布口罩应由不少于12层纱布制成,纱布密度每厘米横竖都不得少于9根。对口罩的过滤和防护效果,都没有明确规定。
中国非典型肺炎防治技术方案中,曾认为配戴大于 16 层棉纱口罩方可阻止一部分病毒侵袭。但经国家食品药品监管局北京医疗器械质量监督检验中心测定, 16 层普通材料口罩过滤效果为 24%,24 层普通材料口罩过滤效果也只有 36.8%。
2003年,中国制订了医用防护口罩的国家标准(《医用防护口罩技术要求》(GB19083-2003)),传统的棉纱口罩在医疗防护的主战场中光荣退役,被过滤效率超过95%的新型防护口罩取代。
那么,新的医用防护口罩是怎样做到95%的过滤呢?
它采用的是超微细熔喷纤维。这种纤维随机三维分布,形成复杂的纤网结构,含有大量微小空隙。微粒通过时,大大增加了碰撞、滞留的概率。这种纤维,单层就能达到20层纱布的过滤效果。
但是,20层纱布,也就只有30%的过滤效率。单靠超微细熔喷纤维对付细菌和病毒还不够,接下来是对过滤材料进行驻极处理,也就是让过滤材料带上静电荷,微粒经过时会被静电牢牢抓住。经过驻极处理后,过滤效率能暴增两倍以上,达到或超过95%。
在这之后,中国的医护人员才有了可靠的卫生防护。
无论是N95口罩,还是医用防护口罩,都能够有效过滤细菌和病毒。在今天的野味病毒肺炎疫情中,它们也将保护更多的医生、护士和普通市民。
感谢正在加班加点制造、运输这些口罩的劳动者。祝全国人民身体健康,祝所有的医护人员胜利归来。
参考资料:
[1]《医用防护口罩防护效率及佩戴时间的研究》,杜建 岳淑敏 谢忠尧 马艳 姜晓颖 弭凤玲 高静韬 高微微 李琦 李亮,《中国防痨杂志》2012年10月第34卷第10期;
[2]《医务人员口罩使用情况及防护效果研究现状》,王慧雯 张震 纪晋文 周红玲 初艳慧,[3]《预防医学情报杂志》2009年8月第25卷第8期;
[4]《医用防护口罩过滤层性能的对比与分析》,韩旭 张寅江 杨瑞,《产业用纺织品》第299期;
[5]普通脱脂纱布口罩国家标准GB 19084-2003(已废止);
[6]医用防护口罩技术要求国家标准GB 19083-2003(已废止);
[7]医用防护口罩技术要求国家标准GB 19083-2010(现行);
[8]维基百科,Respirator,https://en.wikipedia.org/wiki/Respirator;
[9]《雾霾求生必备工具:你不知道的口罩史》国家人文历史 ,https://mp.weixin.qq.com/s/WeJiYvZnDDiN8CTbonxZ0Q