Material de filtragem de alta qualidade para a fabricação de respiradores do tipo N95, FFP2 e máscaras cirúrgicas

Timo J.C. Oude Vrielink, Johanna H Meijer
Department of Medical Technology, Department of Cell and Chemical Biology
Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands

Este texto é uma versão abreviada da publicação científica na revista PLOS ONE:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236239

Tradução para português:
S. M Chuva de Sousa Lopes
Department Anatomy and Embryology, Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands

Dada a atual escassez de máscaras respiratórias, o que resulta na falta de equipamento de proteção individual para uso clínico, foram examinadas soluções que permitiriam aos hospitais fabricar máscaras respiratórias que: (i) tenham em conta uma capacidade de filtragem adequada, (ii) sejam fáceis e rápidas de produzir localmente e (iii) possam ser construídos com materiais disponíveis e abundantes em hospitais em todo o mundo. Como o SARS-CoV-2 pode ser transmitido por meio de gotículas respiratórias, potencialmente incluindo aerossóis, a procura de máscaras respiratórias testadas de alta qualidade aumentou dramaticamente. As diretrizes da Organização Mundial da Saúde (OMS) exigem que os profissionais de saúde em cuidados intensivos usem uma máscara que forneça pelo menos proteção FFP2 ou N95, com FFP2 correspondendo a uma eficiência de filtro de pelo menos 94%. Em outras condições, a OMS recomenda que os profissionais de saúde usem máscaras cirúrgicas, que apresentam maior resistência a respingos, mas menor eficiência no filtro de partículas.

Neste estudo, investigamos se o material de embalagem Halyard Quickcheck H300 (fabricado pela Owens & Minor), usado em hospitais como invólucro para esterilização de instrumentos cirúrgicos, é adequado para uso na produção respiradores do tipo FFP2, N95 ou máscaras cirúrgicas. Os resultados indicam que esse material de embalagem (H300) atingiu os critérios de filtragem exigidos (Tabela 1). Especificamente, três camadas de material alcançaram uma eficiência de filtro de 94%, 99% e 100% para partículas de 0,3 µm, 0,5 µm e 3,0 µm, respectivamente. Esses valores estão próximos da eficiência atingida pelas máscaras FFP2 e N95. Duas camadas resultaram em 86,60 ± 1,91%, 98,02 ± 0,46% e 99,97 ± 0,01%, respectivamente (satisfazendo os critérios para uma máscara respiratória FFP1). Usando apenas uma camada do material satisfaz os critérios para uso como “máscara cirúrgica”. Após repetidas esterilizações, as propriedades do material permaneceram suficientes para uso como máscara cirúrgica.

Tabela 1.  Eficiência de filtragem do material Quickcheck H300 em comparação com máscaras de compra

Tamanho de partículas0.3 µm0.5 µm3.0 µm
Máscara Cirúrgica de compra54.52±2.77%88.61±1.13%98.92±0.64%
Uma camada de H30070.08±0.48%89.68±0.70%99.74±0.13%
Máscara facial FFP2 de compra94.08±0.42%99.57±0.04%100.00±0.00%
Três camadas de H30093.84±0.37%99.45±0.08%99.99±0.01%

Para facilitar a produção local de máscara respiratórias em hospitais, identificamos um conjunto básico de materiais (alumínio, borracha de neoprene e material elástico) com especificações adequadas (Figura 1), reconhecendo que outro tipo de design também poderá funcionar. A maioria dos hospitais – mesmo nas áreas rurais – tem uma oficina básica com uma máquina para cortar alumínio e tiras elásticas de folhas maiores. O modelo que propomos é relativamente fácil de fazer, e devido á forma da máscara o usuário respira por toda a superfície da máscara, facilitando a respiraçāo e aumentando conforto.

Este estudo teve como objetivo propor alternativas a hospitais e outros ambientes críticos em relação a proteger profissionais de saúde que carecem de soluções disponíveis no mercado. O material de embalagem Halyard atende aos requisitos recomendados pela OMS e pode, portanto, ser usado para produzir máscaras faciais com filtragem adequada.

Figura 1. Um design para produzir uma máscara respiratória com o material de isolamento estéril. (A)Instruções para dobragem e costura do material. (B) A fixação de um clipe nasal e o design final. Uma descrição completa é fornecida na publicação na PLoS One.

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