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“Online guidelines for face mask use to prevent COVID-19 in the general public are currently inconsistent across nations and regions, and have been changing often. Efforts to create greater standardization and clarity should be explored in light of the status of COVID-19 as a global pandemic” (Laestadius Linnea et al, JMRI May 25, 2020) Non si può che condividere la preoccupazione della Collega d’oltreoceano: l’articolo da cui è tratta la frase è di fine Maggio; ad oggi non risulta che la situazione sia migliorata. Dopo una serie di discussioni iniziali sull’inutilità delle mascherine (lavatevi la mani con acqua e sapone era il must assieme al famoso “starnutite nel gomito”) e una sottovalutazione sia del pericolo “per se” sia delle vie di contagio, in Italia si è passati a una fase, deleteria, di liberalizzazione nella produzione di mascherine che ha placebizzato alcune situazioni, e contribuito alla babelizzazione del mercato delle mascherine, e a speculazioni di vario genere. Non ci risulta, rispetto ad altre Nazioni con altre regole per la produzione dei PPE, che in Italia oggi vi sia una situazione di disponibilità superiore o vi sia stata almeno una florida crescita delle imprese delle mascherine. Di sicuro la qualità media dei PPE disponibili è peggiorata.
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ACSA MAGAZINE / EDITORIALE / PREVENZIONE
Antonio Vittorino
Gaddi
Mascherine , ma quali?
DI ANTONIO VITTORINO GADDI · SETTEMBRE 22, 2020
Antonio Vittorino Gaddi, Medico, Presidente Comitato Scientifico
EuroGenLab, Bologna
Enrico Cipolla, Ingegnere Gestionale, Bologna
Maria Teresa Savo, Medico, Società Italiana di Telemedicina, Firenze
Fabio Capello, Medico, Direttore Centro Studi Internazionale Società
Italiana Salute Digitale e Telemedicina, Bologna
Giovanni Rinaldi, Fisico, Bologna
Tommaso Diego Voci, Medico, Fondatore e Legale Rappresentante
Associazione Interregionale Cardiologi e Specialisti Medici Ambulatoriali, Torino
Questo articolo è fortemente orientato ai Dottori in Medicina e Chirurgia, in Infermieristica,
Terapia Fisica e a coloro che sono a contatto con i pazienti, ma ha implicazioni rilevanti
per tutti i cittadini e le autorità di Sanità pubblica
Non si può che condividere la preoccupazione della Collega d’oltreoceano: l’articolo da
cui è tratta la frase è di fine Maggio; ad oggi non risulta che la situazione sia migliorata.
Dopo una serie di discussioni iniziali sull’inutilità delle mascherine (lavatevi la mani con
acqua e sapone era il must assieme al famoso “starnutite nel gomito”) e una
sottovalutazione sia del pericolo “per se” sia delle vie di contagio, in Italia si è passati a
una fase, deleteria, di liberalizzazione nella produzione di mascherine che ha placebizzato
alcune situazioni, e contribuito alla babelizzazione del mercato delle mascherine, e a
speculazioni di vario genere.
Non ci risulta, rispetto ad altre Nazioni con altre regole per la produzione dei PPE, che in
Italia oggi vi sia una situazione di disponibilità superiore o vi sia stata almeno una florida
crescita delle imprese delle mascherine. Di sicuro la qualità media dei PPE disponibili è
peggiorata.
Molti enti pubblici, e tra questi, encomiabile, il Policlinico S Orsola di Bologna, si sono
proposti immediatamente come certificatori alternativi di qualità delle mascherine
liberamente prodotte da chiunque, ma sono nati anche gli pseudo-certificatori, non solo
tra privati più o meno rampanti, ma anche alcuni Politecnici, che rilasciano attestazioni
non sempre idonee, non sempre firmate. Citiamo a titolo d’esempio la scelta di un
Politecnico Italiano di non effettuare i test della Bacterial Filtration Efficiency come
prescritto dalla norma EN con lo Stafiloccoco aureo (diametro del singolo cocco di 1-1,5
micron) ma con Escherichia Coli (lunghezza molto molto maggiore e dotato di fimbrie) ! Il
tutto per garantire una efficienza filtrante che poi, di fatto, dovrebbe servire a classificare
“Online guidelines for face mask use to prevent COVID-19 in the general public are
currently inconsistent across nations and regions, and have been changing oen.
Efforts to create greater standardization and clarity should be explored in light of the
status of COVID-19 as a global pandemic” (Laestadius Linnea et al, JMRI May 25, 2020)
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mascherine non per “elefanti” come il Coli, ma per animaletti di dimensioni sessanta volte
più piccole. Che vergogna.
Inoltre non è stato risolto il problema più importante, che non è quello di avere
mascherine in quantità sufficiente, ma anche efficaci ed efficienti, se mai riutilizzabili (a
specifiche condizioni ovviamente) e, assieme, avere persone (dal cittadino all’operatore
esposto a rischio) in grado di usarle al meglio. Il tutto senza creare in parallelo fonti di
rischio biologico (come stigmatizzato dal British Medical Journal) né far credere alla gente
di essere perfettamente difesi con aumento della esposizione e quindi del rischio
oggettivo di contagio.
È un poco -i Colleghi Medici mi capiranno- come quanto l’autorità pubblica si danna per
ridurre i tempi delle liste d’attesa (succede a ogni elezione…) – senza incidere in alcun
modo sugli iter di cura per renderli più efficienti efficaci e realmente utili per il paziente.
Per capire meglio come funziona una mascherina si deve considerare che il SARS-CoV-2 -
che resiste non solo nelle superfici, ma anche nell’aria, per ore[1]– può essere trasmesso
a) da particelle di dimensioni uguali o poco superiori al diametro del virus stesso cioè 0,1
micron (= 100 nm).
b) da aerosol (acqua o altro) o pollutants di dimensioni molto variabili, tra 0,5 e pochi
micron.
c) da goccioline molto grandi (le fantomatiche droplets) e più appariscenti (da 5 a 50
micron) (che si vedono anche a occhio nudo per neflometria. L’occhio umano non risolve
la particella ma coglie la luce che essa diffonde.
d) alla emissione di particelle sub-millimetriche o millimetriche di materiale organico
(saliva, muco, ecc) potenzialmente infettante.
Quanto l’infezione possa essere trasmessa dalle particelle tipo a, b, c, d è da vedere.
L’asserzione secondo cui il veicolo unico è quello sub c (contenuta in molti documenti
ufficiali!) è poco corretta dal punto di vista scientifico. Infatti, va da sé che una alta densità
di droplet emesse a breve distanza da un malato di polmonite da SARS CoV 2 sia
altamente infettante, ma questo non vuole dire che questa, sia la via unica e preferenziale
di contagio.
Si deve considerare infatti che particelle più fini, che pure contengono il virus, possono
restare sospese nell’aria un tempo indefinito: con volumi aerodinamici di pochi micron la
velocità di sedimentazione è così bassa (millimetri al secondo) che qualsiasi minima
corrente d’aria le risospende; probabilmente queste particelle si “diluiscono” nell’aria
circostante e quindi il Viral Load proporzionalmente si riduce, ma restano infettanti, e se
mai giocano un ruolo fondamentale, in assenza di sistemi idonei di filtrazione dell’aria
ambiente, nel determinare infezioni da sommazione di carichi virali piccoli ma ripetuti.
Si deve considerare che sotto colpo di tosse o starnuto le varie particelle vengono
proiettate anche a metri di distanza, con velocità che arriva a 150 Km orari o più (forte
starnuto). Le particelle così disperse non è detto che si depositino immediatamente (fatta
salva la categoria (d) dell’elenco poco sopra. È quindi un errore molto grave concentrarsi
solo sulla categoria “c”. Ancor peggio se lo si fa per giustificare l’impego di PPE fai da te
molto poco efficienti anche sulla categoria “c”. Infatti alcuni articoli riscontrano la
presenza di particelle virali nell’ambiente vicino al malato che tossisce indossando una
mascherina chirurgica di alta qualità.
E’ opportuno specificare che abbiamo citato in modo abbastanza semplice alcuni degli
elementi da prendere in considerazione su una lista di parametri molto più estesa, per i
quali stiamo sviluppando modelli previsionali e mezzi di misura, cercando di andare a
fondo in un settore dove quasi tutti (anche enti istituzionali di ricerca, autorità, imprese)
stanno semplificando con una approssimazione e una assenza di scientificità che
resteranno come esempio negativo nella storia della ricerca. Capire come si muovono
nell’aria queste particelle è già difficile per i pollutants e lo è ancor di più per i virus.
Gli attuali riferimenti normativi riguardanti l’utilizzo di mascherine non includono le
adeguate distinzioni in base alle diverse condizioni ambientali e i differenti gradi di rischio.
I riferimenti si limitano ad affermare che dispositivi maggiormente filtranti siano adatti a
persone più esposte, non garantendo così le adeguate linee guida per la corretta
protezione. In aggiunta, l’utilizzo di mascherine fai da te può soltanto incrementare
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inconsapevolmente l’esposizione al rischio della persona e dei suoi vicini che si sentono
protetti anche se non lo sono.
Per fornire le indicazioni necessarie sul corretto dispositivo da utilizzare in base alla
persona e alla situazione in cui si trova, si dovrebbe indagare ulteriormente sulle
caratteristiche tecniche dei differenti dispositivi e sui processi produttivi. Ad esempio, le
attuali tecniche di fabbricazione delle mascherine chirurgiche includono l’utilizzo di
filatura Spunbond (S) e di filatura Meltblown (M) per la realizzazione di prodotti costituiti
da tre livelli complessivi. La tecnologia Spunbond porta alla formazione di tessuti non
tessuti (TNT) in microfibre di spessore consistente e non adatto alla filtrazione del virus.
Questi vengono generalmente impiegati per i layer esterni della mascherina o accoppiati
in produzione con la tecnologia Meltblown. I TNT Meltblown, infatti, sono caratterizzati da
una maggiore efficacia di filtrazione rispetto agli Spunbond e quindi maggiormente
deputati alle funzioni di filtrazione. Se per le mascherine chirurgiche l’utilizzo di TNT S-M o
S-M-S in microfibre è largamente impiegato, le tecniche di produzione dei tessuti per i
dispositivi di protezione FFP2,FFP3 o N95 prevedono anche l’inclusione di processi di
elettrospinnig per realizzazione di TNT in nanofibre capaci di incrementare l’efficacia di
filtrazione, raggiungendo standard differenti.
Riteniamo che “vedere le mascherine” possa consentire a tutti di farsi una idea più precisa
di quanto possano essere le capacità filtranti delle singole mascherine, anche quando
tutte appartenenti alla stessa classe (surgical face mask, nell’esempio). Si deve ricordare
che le mascherine “filtrano” le particella non solo bloccando il particolato o i batteri e
virus o allergeni su base dimensionale (filtrazione propriamente detta) ma attraverso
meccanismi di intercettazione, impatto, sedimentazione e diffusione che dipendono
strettamente dalle caratteristiche chimico fisiche del particolato e delle fibre e dalla
densità di fibre presenti nella mascherina. La filtrazione, oltre che meccanica, può essere
elettrostatica, per adsorbimento o per affinità e può o meno alterare le caratteristiche
delle particelle filtrate, fino ad avere (in teoria) un effetto biocida.
Tutto questo però viene affidato a una specifica struttura: la mascherina appunto, che
agisce, comunque, pe contatto o interazione a brevissima distanza con i “filtrandi”.
Dunque la struttura base della mascherina deve essere idonea.
Figura 1: foto 1 mascherina con strato “filtrante” (!) spugnoso a cellule aperte, con vistose
impurità di grandi dimensioni (l’ingrandimento è di poche decine di lineari), del tutto
inidonea. Foto 2: mascherina costituita da tre strati identici (uno solo è rappresentato in
figura) di spunbond abbastanza grossolano. Foto 3: un forte ingrandimento di uno strato
spunbond; si osservi che all’ingrandimento dato un batterio (molto più grande di un virus)
sarebbe così piccolo da non essere quasi visibile!Foto 4 il tipico strato esterno delle
mascherine più vendute, trasparente a batteri miceti e a moltissimi pollini.
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Figura 1: mascherine di discutibile efficacia a basso o bassissimo ingrandimento. In
queste foto un batterio non sarebbe visualizzabile (foto 1 e 2 = macrofotografie
riprese con apparecchiatura digitale in episcopia; foto 3 e 4 = foto micrografie a
basso ingrandimento in luce trasmessa)
Mascherine basate solo su strutture come quelle sopra indicate in foto risultano del tutto
inefficienti e inutili anche per filtrare particelle batteriche, per numerosi miceti, svariati
pollini (salvo i più grandi, che spesso superano i 100 micron).
Per quanto attiene gli strati filtrati, ottenuti da tecniche diverse tra cui il MeltBlown (con
microfibre disposte in modo casuale) si possono del pari avere differenze di qualità e di
capacità filtrante davvero notevoli.
Tutte le fotografie qui sotto riportate si riferiscono a mascherine proposte come anticovid
e in commercio da poco, ed eccezione di quella sottostante, utilizzata a fine didattico, con
l’aggiunta di un emoticon molto preoccupato e alcuni pallini gialli che, all’ingrandimento
dato (circa 130 lineari) rappresenta la dimensione di batteri molto molto grandi. A questi
ingrandimenti il SARSCoV-2 sarebbe del tutto invisibile. Eppure superano alcune prove “EN”
se mai fatte in casa o con criteri difformi e vengono date alla gente.
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Figura 2: strati filtranti o pseudofiltranti di mascherine (fotomicrografie in luce
trasmessa e in campo scuro e luce polarizzata a medi basso ingrandimento)
Aggiungiamo qui sono un esempio di mascherina venduta come professionale
(equivalente a una NK95) e che vanta migliori proprietà filtranti per la presenza di carbone
attivo. Quello che viene illustrato i lo strato interno, verso la bocca, che è pronto a cedere
alle correnti inalatorie le particelle di carbone, oltre ai materiali non filtrati dagli strati
precedenti. CAVEAT.
Figura 3: immagini che non si vorrebbero vedere! Come una mascherina può cedere
particelle di carbone all’albero tracheobronchiale (fotomicrografia in campo chiaro;
la foto è riferita allo strato interno, lato bocca, di questa presunta mascherina
professionale)
Gli strati filtranti, fotografati da alcune delle mascherine migliori e meglio certificate del
momento, dovrebbero essere come quelli indicati qui sotto, costituiti da TNT a incrocio
casuale, di grande compattezza, costituito da microfibre in un caso di un range di diametri
abbastanza omogeneo e nell’altro (a sinistra) di diverso diametro medio (foto effettuate
con tecniche specifiche per evidenziare la trama delle microfibre). Lo spessore di questi
strati deve essere tale da massimizzare la probabilità di interazione tra lo strato filtrante
stesso e le particelle (particolato, virus) da filtrare. Nelle foto se ne vede a fuoco solo un
ventesimo dello spessore totale.
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Figura 4: Luce polarizzata per evidenziare l’ottima disposizione di strati filtranti
compatti e ricchi di microfibre ben disposte.
Le tecnologie di oggi ci consentirebbero di arrivare molto vicini alle dimensioni di un virus,
l’immagine seguente, ad altissimo ingrandimento (1400 lineari circa in luce di 405 nm)
evidenzia, assieme ad alcune microfibre portanti (si intravedono a sinistra nella foto come
pali che si incrociano, ma decisamente sfocati) un sottile reticolato centrale di nanofibre
di dimensione non molto superiore a quelle del virus. Siamo poco sopra ai limiti di
risoluzione teorica della microscopia ottica. Le granulazioni nella foto attorno all’area
centrale con le microfibre, sono un artefatto.
Figura 5: fotomicrografia ad altissimo ingrandimento in luce trasmessa di 405 nm e
con correzione dei colori e del contrasto in post-produzione. Si evidenziano fibre
centrali, nel piano di clivaggio inferiore a quello dei granuli (artefatto) di dimensione
dell’ordine di grandezza di quello dei virus. Lo strato di nanofibe è stato deposto in
elettrospinning dal Dr Belcari e dal Prof Zucchelli del CIRI-MAM dell’Ateneo di
Bologna
Va da sé che le capacità di interagire con le micro- e nano-particelle cambia
profondamente tra le prime immagini, pur riferite a prodotti oggi in uso e con presunte
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capacità difensive, e le ultime. Tutto questo per far capire con immagini che si può e si
deve fare molto meglio, se vogliamo battere le malattie virali.
La letteratura conferma che le mascherine possono avere un grande peso nel controllo
della pandemia ma anche quanto detto sopra, ovvero che i risultati sono migliori in
funzione del tipo di maschera. Di conseguenza una notevole riduzione del rischio di
infezione potrebbe avvenire incrementando l’utilizzo di dispositivi superiori (N95,FFP3…)
a discapito delle mascherine chirurgiche usa e getta o simili. Inoltre, il continuo utilizzo di
dispositivi inappropriati, favorito in parte anche da decreti nazionali, comporta
attualmente conseguenze molteplici che spaziano dalla gestione del mercato delle
mascherine fino ai side effects legati all’impiego di PPE insufficienti o senza sufficienti
istruzioni per l’uso.
Alla luce di ciò, risulta di particolare utilità lo sviluppo di una linea di mascherine antivirali
che presenti specifiche differenti per i diversi obiettivi rispetto alla pandemia, come
illustrato nella tabella sottostante.
Tra i fenomeni da considerare vi è anche la Variolation, che può trovare una giustificazione
ove la riduzione del VL ottenibile con mascherine possa comunque favorire una più
efficiente risposta da parte dell’immunità adattiva. È evidente che se questa ultima
condizione è comunque molto peggiore di quella ottimale di non contagiarsi e che -anche
se vera- non potrebbe mai essere affidata al caso, ovvero all’impiego di mascherine più o
meno trasparenti al virus secondo modelli aleatori e non controllabili.
Questi aspetti devono essere oggetto di analisi attentissima, anche in funzione del
problema della esposizione a dosi basse ripetute.
Vi sono infine implicazioni di carattere etico/legale, di responsabilità civile e penale
rispetto all’uso di PPE impropri. La materia è in realtà molto delicata ma molto rilevante,
considerando che i PPE di difesa personale rappresentano in questo momento una delle
risorse più efficaci a disposizione.
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SEGRETERIA SCIENTIFICA ECM
L’ACSA, già provider accreditato Codice
1107 al Ministero della Salute dal 2002 al
2011 oggi, prosegue nell’organizzazione
di eventi ECM come segreteria
scientifica.
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Zhou Z, Yue D, Mu C, Zhang L. Mask is the possible key for self-isolation in COVID-19
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[1] Poche ore in aria, anche decine di ore su superfici plastiche o di alcuni metalli come
l’acciaio; meno tempo sulla carta e sulle banconote. Servirebbero molti esperimenti per
capire meglio le caratteristiche di resistenza del VIRUS e la sua capacità residua di infettare
se portato a contatto con le mucose.
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30 LUG, 2020
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Article
Full-text available
The ongoing novel coronavirus disease (COVID-19) pandemic has already infected millions worldwide and, with no vaccine available, interventions to mitigate transmission are urgently needed. While there is broad agreement that travel restrictions and social distancing are beneficial in limiting spread, recommendations around face mask use are inconsistent. Here, we use mathematical modeling to examine the epidemiological impact of face masks, considering resource limitations and a range of supply and demand dynamics. Even with a limited protective effect, face masks can reduce total infections and deaths, and can delay the peak time of the epidemic. However, random distribution of masks is generally suboptimal; prioritized coverage of the elderly improves outcomes, while retaining resources for detected cases provides further mitigation under a range of scenarios. Face mask use, particularly for a pathogen with relatively common asymptomatic carriage, is an effective intervention strategy, while optimized distribution is important when resources are limited. Recommendations regarding the use of face masks as a preventive measure for COVID-19 are inconsistent. Here, the authors show that optimal distribution of surgical-standard face masks in the population, or universal coverage of homemade face coverings, could reduce total infections and deaths.
Article
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Use of medical masks is a key strategy for COVID-19 prevention among healthcare workers. Unfortunately, there are global shortages of this essential commodity, and many have resulted in inappropriate usage to conserve supply. This article highlights the likely benefits of face mask containers in promoting safe, appropriate, and extended use of medical masks by healthcare workers in settings where a sustainable supply of medical masks may be limited. Copyright © 2020 by The American Society of Tropical Medicine and Hygiene
Article
Full-text available
Since the start of the COVID-19 pandemic there has been much debate in the media on whether masks should be worn to stop the spread of the virus. There are two ways in which they could work. Firstly, to protect the person wearing the mask, and secondly, to reduce the likelihood of the person wearing the mask passing the disease on to anyone else. This is not an easy issue to address and many factors come into play such as droplet size, aerosol transmission and the viral load, as well as the specific properties of any given mask. The method used in this study was to measure the change in relative humidity when wearing a mask, compared to no mask, in various scenarios, based on the assumption that as the virus is air-borne the smaller the increase in humidity the less the spread of the virus. The results above show that the use of a mask, excluding some simple home-made ones, significantly reduces the spread of humidity. However, their effectiveness is device specific and needs to be considered in greater detail for each type of mask, especially the direction of escaping air when forward flow is blocked.
Article
The mandatory face mask wearing was implemented in the Czech Republic and Slovakia shortly after the COVID-19 outbreak in Central Europe. So far, the number of COVID-19-associated deaths per 100,000 individuals is far lower in these countries as compared with other neighbouring or close countries. The use of face masks in public may not protect the general public from contracting the virus, however, presumptively decreases the viral load and contributes to a favourable clinical outcome in COVID-19 disease. A certain time is required for antigen-specific T cells and B cells to fully develop. Obligatory face mask wearing in public favours the virus transmission through oral mucosa and/or conjunctival epithelium, which enables the adaptive immune responses to evolve. In the case of inhalation of high loads of SARS-CoV-2, the time for the development of fully protective adaptive immune responses seems to be insufficient. Then, a less specific and more damaging innate immune response prevails.
Article
As known to all, World Health Organization has declared on March 11th, 2020 that Coronavirus (Covid‐19) epidemic could be characterized as a pandemic, which proposed a big challenge for healthcare works worldwide, especially doctors and nurses. The strong infectiousness of SARS‐CoV‐2 forces medical personnel to do good and needful safeguard against virus.
Article
The outbreak of Novel Coronavirus is causing an intensely feared globally. World Health Organization has even declared that it is a global health emergency. The simplest method to limit the spread of this new virus and for people to protect themselves as well as the others is to wear a mask in crowded places. The sudden increase demand on face mask has caused manufacturers the inability to not provide enough products in a short time and the situation properly will stay the same for a period of time. In this article, we aim to give an idea on how to save the number of face masks used but still provides the same protective values using a Cardiopulmonary resuscitation (CPR) mask and a common surgical facemask.
Face Maskinduced Itch: A Self-questionnaire Study of 2
  • J C Szepietowski
  • L Matusiak
  • M Szepietowska
  • P K Krajewski
  • R Bialynicki-Birula
Szepietowski JC, Matusiak L, Szepietowska M, Krajewski PK, Bialynicki-Birula R. Face Maskinduced Itch: A Self-questionnaire Study of 2,315 Responders During the COVID-19