在COVID-19危机期间，由于N95口罩的缺乏，医护人员处于危险之中。N95口罩的二次使用可以解燃眉之急。不过，对于二次使用的N95口罩来说，确定二次使用的流程是否会对口罩的物理功能和实际功能产生影响是非常重要的。来自美国哈佛大学斯坦福大学等联合研究团队提出了一种在60-85%湿度下对N95口罩进行加热处理（85℃）的办法来消毒使用过的口罩。他们集中测试了3M 1860和3M 8210 + N95型号口罩的过滤效率和匹配度。发现，经过五个循环的加热程序后，两种型号口罩都通过了匹配度测试(评分>100)，口罩过滤效率也没有下降。他们还测试了Chen Heng V9501 KN95和HKYQ N95型号，发现口罩过滤效率没有下降，但是匹配度受到了影响。研究团队指出，利用这种加热方法，可以通过使用一个工业对流炉就可以将二次使用的口罩扩展到每天一千多个，这种方法在卫生保健设施内的局部应用具有非常重要的实际意义。该研究成果刊登在medRxiv上，未经同行评议。
图1、美国研究团队提出一种可推广的让N95口罩二次使用的湿热处理方法
N95口罩是典型的熔融聚丙烯织物制成。口罩可以自然过滤掉大颗粒，不过亚微米大小的颗粒的有效过滤是通过口罩制造过程中产生的静电电荷。如果这种静电消失，过滤效率将会明显减低。研究团队将N95口罩置于1.25夸脱的硬壁聚丙烯容器中，确保口罩的带电层和容器是由相同的材料制成的，从而降低了材料不相容的可能性。他们在测试中发现，刚性容器比袋子更可取，因为它可以确保恒定的体积，保证恒定的湿度，并可以在处理过程中为口罩提供保护。在每个容器中添加一个小的(2.5”x2.5”)纸巾(2层)，用500(+/-40)微升水浸湿。将容器盖上密封，然后放入对流烤箱。对流烤箱可以产生稳定和均匀温度，并且可以快速加热面具和容器。对流烤箱没有任何可能会损坏面罩的辐射热源（图2）。
图2、对流烤箱对N95口罩脱毒工作示意图
研究团队发现1.25夸脱的容器放入500微升水是最合适的。湿度会在10-15分钟达到60%。在应用此方法时，这是一个重要的考虑因素，因为至少要在加热周期中增加10分钟，才能在目标湿度下达到所需时间。容器放入对流烤箱40分钟。这是因为大约需要10分钟才能达到容器内60%的湿度。温度稳定在1℃左右，湿度在60-85%范围内。40分钟后，容器被从烤箱中取出，每个容器的盖子都被打开并旋转45度，然后放回容器的顶部，让空气自然地流动。
图3、过滤测试中口罩温度和湿度变化
为了测试口罩是否存在一定程度的降解，他们在5个脱污染循环后进行了匹配度和过滤效率测试。他们首先通过TSI PortaCount 口罩匹配测试仪8038进行了匹配度测试。测试结果如表1显示，Chen Heng V9501 KN95和HKYQ N95口罩都没有通过测试。而另外两种8210+ 和1860通过了每个测试。在5个加热循环后，匹配值达到最大。
表1、脱毒处理后的不同类型二次使用口罩匹配度测试（值>100算合格）
最后他们在TSI公司进行了过滤测试。自动过滤测试仪8130通过使用0.26微米大小的NaCl作用气溶胶来源，流速为85L/min。在他们的测试中，其中一种口罩类型作为对照组，另外两种作为测试组。测试组口罩将经过5个加热循环，而对照组不加热。最后的测试如表2所示：跟对照组相比，他们研究的四种类型的口罩都没有明显的下降，并且过滤效率都明显超过了N95口罩95%的阈值。然后他们在每种口罩中选出一个口罩进行了30min测试，去模拟口罩使用过程中当微颗粒沉积在口罩上时的实际效果。在这个测试中，所有类型口罩最低效率也都超过了95%标准。
表2、脱毒处理后的不同类型二次使用口罩过滤效率测试（>95% 算合格）
研究团队提出，在一个3.7立方英尺的烤箱中，在恒定的加工条件下，每24小时可以处理大约1300个口罩，整个循环时间约为50分钟，包括烤箱的装卸时间为10分钟。可使用较大的对流炉。实现此方法所需的设备包括对流烤箱、容器、纸巾和移液管。这使得所有规模的卫生服务都可以使用这种方法。
总的说来，该研究考察了湿度60-85%，5个85℃热循环对二次使用的N95口罩的影响，发现跟没有处理的对照组口罩相比，所有测试的N95口罩在过滤效率上没有明显差异。不过Chen Heng V9501 KN95口罩和HKYQ N95口罩虽然没有任何程度的降解，但是他们的匹配值分别在4-45和5-28范围内，而正常值应>100。而另外两种 3M 1860和8210 plus型口罩在所有方面都没有任何问题。利用这种加热方法，可以通过使用一个工业对流炉就可以将二次使用的口罩扩展到每天一千多个，这种方法在卫生保健设施内的局部应用具有非常重要的实际意义。
参考资料：
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.09.20059758v1