次のパンデミックで私たちが着用するマスク

Jan 19, 2024

N95は良いですね。 科学者の中には、より良い研究をしたいと考えている人もいます。

2022 年 10 月 14 日午後 3 時 25 分（東部標準時）に更新

ある意味では、過去 2 年半にわたるコロナウイルスのパンデミックに対する世界の対応は、現代医学にとって大きな勝利でした。 私たちは歴史上のどのワクチンよりも早く 新型コロナウイルス ワクチンを開発し、ウイルスが初めて人間に感染してからわずか 1 年後に投与を開始しました。 ワクチンは、公衆衛生当局のトップが予想していた以上に効果があることが判明した。 抗ウイルス治療と並行して、ウイルスによる重篤な病気や死亡の被害を大幅に減らし、何億人ものアメリカ人がパンデミック前に近い生活を取り戻すのに役立ってきました。

さらに別のレベルでは、パンデミックはそのような薬学的介入が不十分であることを証明しました。 ワクチンが到着するまでに、アメリカだけで30万人以上が新型コロナウイルスで死亡した。 それ以来、免疫力の低下と新しい変異種の半定期的な出現により、不安な緊張緩和が続いている。 ワクチンや抗ウイルス薬にもかかわらず、この期間にさらに70万人のアメリカ人が死亡した。

一部のパンデミック予防専門家にとって、ここでの結論は、医薬品による介入だけでは完全には防げないということだ。 ワクチンや薬剤は、ウイルスが到着した際にその攻撃を和らげるために不可欠であるかもしれないが、本質的に予防的というよりもむしろ反応的なものである。 将来のパンデミックを防ぐために、私たちが注力すべきことは、薬による介入が必要になる前に、ウイルスが最も脆弱な場所を攻撃することだと一部の専門家は言う。 具体的には、私たちは呼吸する空気に焦点を当てるべきだと彼らは主張しています。 スタンフォード大学の感染症内科医で世界保健の専門家であるアブラー・カラン氏は、「私たちは多くの変異株、多くの株、過去に他の呼吸器病原体にも対処してきました。と私に言いました。 「唯一一貫しているのは感染経路です。」 最も恐ろしいパンデミックは空気感染です。

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大気の質を改善することで将来の感染拡大を阻止するために、数多くの重複した取り組みが進行中です。 多くの科学者は長い間、屋内空間の換気方法の徹底的な見直しを主張してきましたが、これは下水道システムの出現によって水が変化したのと同じように、私たちの空気も変化する可能性を秘めています。 研究者の中には、同様に殺菌照明の可能性について熱心に考えている人もいます。 しかし、国家相当の建物に優れた換気システムや殺菌照明を改修することは長期的な使命となる可能性が高く、大規模な制度的賛同とおそらく多額の政府資金が必要となる。 一方、よりニッチなサブグループは、少なくとも理論的にはもう少し単純な取り組み、つまり完璧なマスクの設計に焦点を当てています。

このパンデミックが発生してから 2 年半が経過しましたが、現在私たちが広く入手できるマスクが、2020 年 1 月に入手可能だったマスクとほぼ同じであるとは信じがたいです。N95 は、一般人に関する限りゴールドスタンダードです。非常に優れており、0.3 ミクロンの粒子 (つまり N95) を少なくとも 95 パーセント除去し、一般に病院で好まれるマスクです。 それでも、過去 2 年半にわたってこの靴を履いた人なら誰でも、幸運にもこの靴を持っていることは、最高に快適ではないことを知っているでしょう。 ある時点から、耳や鼻、顔全体が痛くなり始めます。 長時間のフライトを終えてようやくマスクを外すと、アライグマのように見える可能性があります。 既存の N95 のほとんどは再利用できず、個々のマスクはかなり安価ですが、時間の経過とともにコストがかさむ可能性があります。 これらはコミュニケーションを妨げ、着用者の顔の表情を見たり、唇を読んだりすることができなくなります。 また、フィットテストが必要なため、平均的な着用者に対する有効性はおそらく宣伝されている 95% を大きく下回ります。 2009年、連邦政府は医療従事者向けのマスクを改善するための28項目の推奨事項を記載した報告書を発表した。 取れた人は少ないようです。

こうした欠点が、人々にマスクを着用させる取り組みを苦戦させている原因の一部となっている。 マスクの認証と規制を任務とする連邦機関NIOSHは過重労働で資金不足のようだ。 問題をさらに複雑にしているのは、パンデミックの初期段階でマスク会社を立ち上げたもののNIOSHの承認申請が失敗したジョーとキムのローゼンバーグ夫妻は、認証プロセスはいくぶん循環的であると語った。申請を成功させるには巨額の資本が必要であり、今度は巨額の投資が必要となるが、投資家は通常、マスクがたとえば病院で宣伝どおりに機能し、NIOSHの事前承認がなければ病院でマスクを検査できないことを示すデータを見ることを好む。 NIOSHはこの記事が公開される前にコメントの要請に応じなかったが、その後、広報担当者が私に語ったところによると、パンデミック中にNIOSHは以前よりもはるかに多くの申請を受けており、「現在の承認保持者と承認者の両方と緊密に連携している」とのことだった。新規申請者はできるだけ迅速に申請を処理してください。」

新製品は別として、何らかの形で標準の N95 を上回る性能を備えたマスクがすでに存在します。 エラストマーマスクは、交換可能なフィルターを装着した再利用可能なマスクです。 使用するフィルターによっては、マスクは N95 と同等、あるいはそれ以上の効果を発揮します。 HEPA 品質のフィルターを装備すると、エラストマーは粒子を 99.97 パーセント除去します。 また、ハーフフェイスピース バージョン (鼻と口を覆う) とフルフェイスピース バージョン (目も覆う) の両方があります。 もう 1 つの選択肢は、PAPR (電動空気清浄呼吸器) です。これは、着用者の頭全体を覆い、着用者が呼吸できるように HEPA フィルターで濾過された空気を常に吹き出す、フード付きのバッテリー駆動のマスクです。

しかし、過去数年間、多くのアメリカ人に薄っぺらなサージカルマスクでも着用するよう説得することが困難であったことを考えると、これらの優れたマスク（少なくとも現在のモデル）の問題は、将来の感染症流行において広く普及するかぎり、おそらく失格である。 エラストマーは一般にかさばり、高価で、可動域が制限され、口が見えにくくなり、有効性を確認するにはフィットテストが必要です。 PAPR には透明な面体があり、多くの場合、フィット テストは必要ありませんが、かさばります。 現在、それぞれの価格は 1,000 ドル以上です。 また、バッテリーで動作するため、かなりの騒音が発生する可能性があります。 どちらも、映画館に着ていくような服ではないと断言します。

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マスクの改良に最も執着しているように見えるのは、生物学者やバイオセキュリティの専門家などの寄せ集めで、彼らの主な関心事は新型コロナウイルスのようなパンデミックではなく、さらに恐ろしいもの、つまり意図的なバイオテロ行為である。 彼らが最も懸念している終末的なシナリオでは、明らかに推測の域を出ないが、バイオテロリストは致死率が例えば40～70パーセントの伝染性の高い病原体を少なくとも1つ放出する。 （新型コロナウイルスの感染率は約1パーセントです。）これは新しいウイルスであるため、ワクチンや抗ウイルス薬はまだありません。 社会の完全な崩壊を回避する唯一の方法は、エッセンシャルワーカーに感染に対する確実な保護を提供すると確信できる PPE、いわゆる完璧な PPE を提供することです。 そのようなシナリオでは、N95は不十分だろう、とMITの進化生物学者ケビン・エスベルトは私にこう言った、「70パーセントの致死率のウイルス、95パーセントの防御力は、私にまったく自信を与えないだろう。」

HEPAフィルターを使用する既存のマスクは、この最悪のシナリオでは十分に保護できる可能性があるが、それさえも確実ではないとエスベルト氏は語った。 Esvelt 氏の研究室で PPE プロジェクトを実行している Vaishnav Sunil 氏は、PAPR は適合性テストを必要としないため、最も有望であると考えています。 現在、MIT チームは既存の製品を調査し、今後の対応方法を決定しています。 彼らの最終的な目標は、国がすべてのエッセンシャルワーカーに完全防護マスクを確実に配布できるようにすることだが、これは第一に設計の問題、第二に物流の問題である。 エスベルト氏のチームが探しているマスクは既に世に出ている可能性があり、単に高すぎる価格で販売されているだけで、その場合は価格を引き下げることに集中することになる。 あるいは、何かをゼロから設計する必要があるかもしれません。その場合、少なくとも最初は、彼らの仕事は主に新しい研究で構成されます。 おそらく、入手可能な最良の製品を特定し、快適さ、通気性、使いやすさ、有効性を改善するために適度な調整を行うだろうとスニール氏は語った。

エスベルト氏のチームは、マスキングの将来を探求している唯一のグループというわけではありません。 昨年、連邦政府は技術開発の促進を目的としたマスクのデザインコンペへの応募の募集を開始した。 結果は創造的ではないにしても、何もありませんでした。コンテストの第 1 段階で選ばれた 10 個の受賞プロトタイプの中には、半透明のマスク、折り紙のマスク、内側におしゃぶりが付いた赤ちゃん用のマスクなどが含まれていました。

結局のところ、マスクの改善にどれだけ投資すべきか、実際にどのように改善すべきかという問題は、将来起こり得るパンデミックのうちどれが最も懸念されるのかという、より深い質問に帰着します。 もしあなたの答えが生物工学による攻撃であるならば、このようなパンデミックにおいてはマスクが私たちを救ってくれる唯一のものであるかもしれないことを考えると、当然のことながらマスクの有効性を完璧にし、より一般的にマスクを改良するために多大なリソースを投入することになるでしょう。 あなたの答えが SARS-CoV-3 であれば、有効性についてあまり心配せず、それに比例してワクチンや抗ウイルス薬により多くの支出をするかもしれません。 これは決して楽しい選択ではありません。 しかし、これは私たちが現在のパンデミックから少しずつ抜け出し、今後私たちを待っているものに向かって進む上で重要なものです。

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高齢者や免疫力が低下している人にとって、非常に効果的なマスクは、最悪のシナリオを除いても役立つ可能性があります。 しかし、より致死性の高い意図的なパンデミックの可能性をそれほど考慮していない伝統的な公衆衛生の専門家は、一般の人々に対する有効性を完璧にすることにはあまり関心を持っていません。 彼らによれば、より大きな利益は、既存の効果の高いマスクの効果をわずかに改善することではなく、そもそも効果の高いマスクをより多くの人に着用させることからもたらされるという。 バージニア工科大学の環境エンジニア、リンジー・マー氏は「人々にとってマスクを使いやすく、より快適で、より効果的なものにすることが重要だ」と語った。 もう少しファッショナブルなものにしても悪くない、と彼女は言いました。 ジョンズ・ホプキンス大学健康安全保障センターのフェローであるジャッシ・パヌ氏は、再利用性も重要だと私に語った。パンデミックでは、使い捨て製品の備蓄はほぼ必ずなくなるからである。

スタンフォード大学のカラン氏は、国民全員が自分専用のエラストマー製マスクを持ち、ほとんどの場合、日常使用はできないが、必要なときに利用できる世界を思い描いている。 再利用可能なマスクの在庫を常に補充するのではなく、エラストマー (またはおそらく PAPR) のフィルターを時々交換するだけです。 マスクは透明なので友達にあなたの笑顔が見え、比較的快適なので、鼻に食い込んだり耳を引っ張ったりすることなく一日中着用できます。 夜に帰宅すると、数分間かけて消毒します。

カランのビジョンは遠いものかもしれない。 パンデミックの間ずっとマスクをめぐるアメリカの緊張は、将来の大惨事において統一的または普遍的に受け入れられることを期待する理由をほとんど与えていない。 たとえそれが起こったとしても、私が話をした人は皆、マスクだけでは解決策ではないことに同意しています。 これらはほぼ間違いなく、私たちが呼吸する空気をきれいに保ち、ウイルス感染が起こる前に阻止するために物理世界を変えるための取り組みの最小の部分です。 それでも、数百万枚のマスクを製造して配布することは、全国の建物に優れた換気システムや殺菌照明を設置するよりも、ほぼ確実に簡単です。 何よりも、マスクは簡単に実現できる成果です。 「私たちは汚れた水にも対処できますし、表面をきれいにすることにも対処できます」とカラン氏は私に語った。 「しかし、空気の浄化に関しては、私たちは非常に遅れています。」