在COVID-19危機期間，由於N95口罩的缺乏，醫護人員處於危險之中。N95口罩的二次使用可以解燃眉之急。不過，對於二次使用的N95口罩來說，確定二次使用的流程是否會對口罩的物理功能和實際功能產生影響是非常重要的。來自美國哈佛大學斯坦福大學等聯合研究團隊提出了一種在60-85%溼度下對N95口罩進行加熱處理（85℃）的辦法來消毒使用過的口罩。他們集中測試了3M 1860和3M 8210 + N95型號口罩的過濾效率和匹配度。發現，經過五個循環的加熱程序後，兩種型號口罩都通過了匹配度測試(評分>100)，口罩過濾效率也沒有下降。他們還測試了Chen Heng V9501 KN95和HKYQ N95型號，發現口罩過濾效率沒有下降，但是匹配度受到了影響。研究團隊指出，利用這種加熱方法，可以通過使用一個工業對流爐就可以將二次使用的口罩擴展到每天一千多個，這種方法在衛生保健設施內的局部應用具有非常重要的實際意義。該研究成果刊登在medRxiv上，未經同行評議。
圖1、美國研究團隊提出一種可推廣的讓N95口罩二次使用的溼熱處理方法
N95口罩是典型的熔融聚丙烯織物製成。口罩可以自然過濾掉大顆粒，不過亞微米大小的顆粒的有效過濾是通過口罩製造過程中產生的靜電電荷。如果這種靜電消失，過濾效率將會明顯減低。研究團隊將N95口罩置於1.25夸脫的硬壁聚丙烯容器中，確保口罩的帶電層和容器是由相同的材料製成的，從而降低了材料不相容的可能性。他們在測試中發現，剛性容器比袋子更可取，因為它可以確保恆定的體積，保證恆定的溼度，並可以在處理過程中為口罩提供保護。在每個容器中添加一個小的(2.5”x2.5”)紙巾(2層)，用500(+/-40)微升水浸溼。將容器蓋上密封，然後放入對流烤箱。對流烤箱可以產生穩定和均勻溫度，並且可以快速加熱面具和容器。對流烤箱沒有任何可能會損壞面罩的輻射熱源（圖2）。
圖2、對流烤箱對N95口罩脫毒工作示意圖
研究團隊發現1.25夸脫的容器放入500微升水是最合適的。溼度會在10-15分鐘達到60%。在應用此方法時，這是一個重要的考慮因素，因為至少要在加熱週期中增加10分鐘，才能在目標溼度下達到所需時間。容器放入對流烤箱40分鐘。這是因為大約需要10分鐘才能達到容器內60%的溼度。溫度穩定在1℃左右，溼度在60-85%範圍內。40分鐘後，容器被從烤箱中取出，每個容器的蓋子都被打開並旋轉45度，然後放回容器的頂部，讓空氣自然地流動。
圖3、過濾測試中口罩溫度和溼度變化
為了測試口罩是否存在一定程度的降解，他們在5個脫汙染循環後進行了匹配度和過濾效率測試。他們首先通過TSI PortaCount 口罩匹配測試儀8038進行了匹配度測試。測試結果如表1顯示，Chen Heng V9501 KN95和HKYQ N95口罩都沒有通過測試。而另外兩種8210+ 和1860通過了每個測試。在5個加熱循環後，匹配值達到最大。
表1、脫毒處理後的不同類型二次使用口罩匹配度測試（值>100算合格）
最後他們在TSI公司進行了過濾測試。自動過濾測試儀8130通過使用0.26微米大小的NaCl作用氣溶膠來源，流速為85L/min。在他們的測試中，其中一種口罩類型作為對照組，另外兩種作為測試組。測試組口罩將經過5個加熱循環，而對照組不加熱。最後的測試如表2所示：跟對照組相比，他們研究的四種類型的口罩都沒有明顯的下降，並且過濾效率都明顯超過了N95口罩95%的閾值。然後他們在每種口罩中選出一個口罩進行了30min測試，去模擬口罩使用過程中當微顆粒沉積在口罩上時的實際效果。在這個測試中，所有類型口罩最低效率也都超過了95%標準。
表2、脫毒處理後的不同類型二次使用口罩過濾效率測試（>95% 算合格）
研究團隊提出，在一個3.7立方英尺的烤箱中，在恆定的加工條件下，每24小時可以處理大約1300個口罩，整個循環時間約為50分鐘，包括烤箱的裝卸時間為10分鐘。可使用較大的對流爐。實現此方法所需的設備包括對流烤箱、容器、紙巾和移液管。這使得所有規模的衛生服務都可以使用這種方法。
總的說來，該研究考察了溼度60-85%，5個85℃熱循環對二次使用的N95口罩的影響，發現跟沒有處理的對照組口罩相比，所有測試的N95口罩在過濾效率上沒有明顯差異。不過Chen Heng V9501 KN95口罩和HKYQ N95口罩雖然沒有任何程度的降解，但是他們的匹配值分別在4-45和5-28範圍內，而正常值應>100。而另外兩種 3M 1860和8210 plus型口罩在所有方面都沒有任何問題。利用這種加熱方法，可以通過使用一個工業對流爐就可以將二次使用的口罩擴展到每天一千多個，這種方法在衛生保健設施內的局部應用具有非常重要的實際意義。
參考資料：
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.09.20059758v1
