Почему маски не работают: откровенный обзор их недостатков

Введение

Эти слова судьи Верховного суда провинции Онтарио Арчи Кэмпбелла (Archie Campbell), автора заключительного отчёта канадской комиссии по SARS, служат острым напоминанием о неизбежности изменений в науке после открытий, противоречащих устоявшимся представлениям [1]. В течение как минимум последних 30 лет лицевые маски считаются неотъемлемой частью средств индивидуальной защиты стоматологов, и некоторые статьи создают впечатление будто маски способны обеспечить приемлемую защиту от летающих в воздухе патогенов [2]. Изучение недавних вспышек тяжёлого острого респираторного синдрома (SARS), ближневосточного респираторного синдрома (MERS), лихорадки Эбола в совокупности с исследованиями сезонного гриппа и лекарственно-устойчивого туберкулёза помогли лучше понять механизмы передачи респираторных заболеваний. Одновременно с этим был проведён ряд клинических исследований эффективности масок как средства защиты. Настоящая статья показывает, как результаты этих исследований приводят к переосмыслению роли масок в стоматологии. Прежде всего речь пойдёт о новых идеях в борьбе с инфекциями, особенно касающихся средств индивидуальной защиты.

Тенденции

За последние три десятка лет практически не было возражений против, казалось бы, устоявшихся и общепринятых рекомендаций по борьбе с распространением инфекций. В 2009 году эпидемиолог Даниель Дикема (Daniel Diekema) поставил их обоснованность под сомнение задавшись вопросом, какой реальный практический опыт борьбы с инфекциями в больницах известен таким авторитетным организациям США как Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC), Управление по охране труда (OSHA), Национальный институт охраны труда (NIOSH) [3]. В том же году Марк Рупп (Mark Rupp) из Американского общества эпидемиологии здравоохранения заметил, что некоторые методы борьбы с инфекциями, применяемые на протяжении десятилетий, «не подвергались таким же тщательным проверкам, как например, новые лекарства» [4]. Он высказал мнение, что относительная дешевизна и очевидная безопасность лицевых масок, возможно, помешали проведению обширных исследований, обязательных для любых других средств повышения качества медицинской помощи [4]. Райна Макинтайр, плодовитый исследователь масок, решительно заявила, что исторически сложившаяся теоретическая основа рекомендаций СИЗ должна быть заменена тщательно собранными клиническими данными [5]. Она обратила внимание на то, что большинство исследований масок были механическими экспериментами в лабораторных условиях и просто напросто имеют ограниченную применимость, так как не учитывают важные человеческие факторы, такие как добросовестность, кашель, разговоры [5].

Практика прикрывать нос и рот для предотвращения инфекций появилась в начале 1900-х годов после открытия немецким врачом Карлом Флюгге возможности передачи туберкулёза воздушно-капельным путём [4]. Наука о передаче инфекционных заболеваний аэрозолями в течение многих лет основывалась на том, что сейчас можно назвать «значительно устаревшими исследованиями и чрезмерно упрощенной интерпретацией данных» [6]. Чувствительные инструменты и проработанные теории современных исследований позволяют точнее оценить размер и распределение потенциально заразных аэрозольных частиц [6]. Такие знания имеют первостепенное значение для понимания недостатков масок. Тем не менее, именно историческое понимание капельной и воздушно-капельной передачи лежит в основе давней и продолжающейся традиции ношения масок медицинскими работниками. В 2014 году прозвучал настойчивый призыв к младшему медперсоналу «прекратить использование процедур, за которыми нет ничего, кроме традиций», и принять вместо них протоколы, основанные на критических оценках имеющихся данных [7].

В 2015 году канадская газета «Нэшнл пост» опубликовала слова доктора Майкла Гардама (Michael Gardam), директора направления профилактики и борьбы с инфекциями сети клиник Университета Торонто: «Мне приходится выбирать, какие из дурацких и нерациональных правил я буду внедрять» [8]. Он также пояснил, что это не его личные убеждения, а отражение взглядов нескольких инфекционистов. В своей заметке 2014 года доктор Карен Сиберт придерживается мнения, что многие санитарные правила действительно произвольны, не имеют доказательств эффективности, не исследовались в контролируемых условиях, а часто разработаны под давлением и лишь для имитации деятельности [9].

Приведённые примеры иллюстрируют растущую озабоченность по поводу того, что многие меры по борьбе с инфекциями приняты с минимальным обоснованием. Для устранения этой проблемы авторы статьи 2007 года красноречиво настаивают на том, чтобы все рекомендации по повышению эффективности и безопасности медицинской помощи подвергались столь же строгой проверке, как любое новое лечение [10]. На основании своих исследований доктор Райна Макинтайр, сторонник этой тенденции, уверенно заявила, что «было бы неправильным просить медицинских работников носить хирургические маски» [4]. Чтобы оценить этот вывод, необходимо ознакомиться с особенностями передачи инфекций воздушным путём.

Аэрозоли

Ранним исследованиям инфекций, передаваемых воздушным путём, мешала невозможность обнаружить мелкие частицы (< 5 мкм) рядом с инфицированным человеком [6]. Таким образом считалось, что инфекции передаются при контакте лица, глаз, носа с крупными каплями (> 5 мкм) в непосредственной близости к больному [6]. Благодаря этому факту инфекции получили название «воздушно-капельных», размер капель был принят равным 5 и более микрометров, и традиционная точка зрения заключается в том, что такие капли, теоретически, будут захвачены маской [5]. Ранние исследователи пришли к выводу, что поскольку рядом с инфицированным человеком обнаруживаются только крупные частицы, то любые мелкие частицы будут переноситься воздушными потоками, распространяться на большие расстояния, оставаться заразными с течением времени и попадать в дыхательные пути людей, никогда не контактировавших с больным [11]. Такой механизм стал известен как «аэрозольный», и от масок в его случае было бы мало толку [5].

К настоящему времени с помощью высокоточной техники установлено, что размеры частиц аэрозолей, образующихся при кашле, чихании, разговоре, дыхании и при некоторых медицинских и стоматологических процедурах, варьируется от очень мелких (< 5 мкм) до очень крупных (> 100 мкм), и все эти частицы способны проникать в дыхательные системы находящихся вблизи больного людей [6, 11]. Такие аэрозоли могут содержать бактерии размером 1–10 мкм и вирусы размером 0,004–0,1 мкм [12]. Также считается, что более крупные «капли» могут испаряться образуя более мелкий аэрозоль [6].

Исторически понятия «воздушно-капельной» и «переносимой по воздуху» инфекций различались размером частиц. Современные данные говорят о том, что в таком разделении нет нужды, ибо аэрозоли представлены частицами, размер которых лежит в широком диапазоне. Оба этих понятия должны быть заменены на «аэрозольную передачу», определяемую как передачу патогенов от человека к человеку по воздуху путём вдыхания заразных частиц [26].

Традиционно маски рекомендуются для защиты рта и носа от «капельного» пути заражения в предположении что они предотвращают вдыхание относительно крупных частиц [11]. Эффективность масок необходимо пересмотреть в свете присутствия в аэрозолях частицы во много раз меньших 5 мкм. Перед этим уместно вспомнить о естественных механизмах защиты органов дыхания.

Естественная защита

Не углубляясь в подробности механизмов защиты дыхательных путей, читатель должен помнить, что кашель, чихание, растительность в носу, ресничный эпителий, слизистые оболочки, альвеолярные макрофаги обеспечивают защиту от вдыхаемых инородных тел, включая грибки, бактерии и вирусы [13]. Содержащие микроорганизмы аэрозоли, производимые ежедневно при разговорах и принятии пищи, могли бы вызывать серьёзные заболевания, если бы не эта естественная защита.

Поэтому недавно опубликованное убеждение, будто аэрозоли в стоматологии «проникают в незащищённые бронхиолы и альвеолы» не соответствует действительности [2]. Свидетельством эффективности этой естественной защиты может служить значительно более высокий у стоматологов уровень антител к вирусам гриппам и респираторно-синцитиальному вирусу [14]. То есть, в то время как стоматологи чаще контактируют с заразными аэрозолями, вероятность развития заболевания у них снижена благодаря иммунному ответу. При этом ношение масок и защитных очков не оказалось связанным с более низким уровнем антител [14]. Другим свидетельством наличия эффективной респираторной защиты является проведённое в Токио исследование, которое обнаружило, что несмотря на повышенный риск контакта с заразными аэрозолями, стоматологи, по сравнению с основным населением, реже умирают от пневмонии и бронхита [15]. Способность масок защищать от инфекции в брызгах крови и слюны вообще вызывает сомнения, поскольку до начала массового использования масок стоматологи умирали от инфекционных болезней не чаще прочих людей [16]

Дыхательные пути имеют эффективную естественную защиту. Если маски не способны улучшить её или уменьшить в ней потребность, то использование их для защиты от заразных аэрозолей должно быть поставлено под сомнение.

Маски

История. Маски из ткани или хлопчатобумажной марли использовались с конца 19 века для защиты стерильных поверхностей от слюны и слизи носящего маску [5, 17, 18]. Второй функцией масок была защита носа и рта от брызг крови и других биологических жидкостей при проведении хирургических операций [17]. Как уже замечено ранее, в начале 20-го века маски использовались для улавливания «капель», производимых носителем, и таким образом должны были бы ограничивать передачу инфекции другим людям [18]. С середины 20 века и по настоящее время цели использования масок постепенно смещались в противоположную сторону, то есть в сторону защиты носителя [5, 20, 21]. Действительно, большинство современных рекомендаций в стоматологии упоминают маску «как ключевой компонент индивидуальной защиты от переносимых по воздуху патогенов» [2].

Обзоры литературы подтвердили, что ношение масок во время операций никак не влияет на вероятность инфицирования пациентов [22, 23, 24, 25, 26] ⟨см. также «Зачем хирургам маски»⟩. Отчёт 2014 года категорически заявляет, что ни в одном клиническом исследовании не была показала способность масок препятствовать загрязнению операционного поля [26]. Поскольку первоначальное предназначение хирургических масок весьма сомнительно, неудивительно что их использование в качестве средств защиты в настоящее время является предметом пристального внимания [27]. Для понимания причин сомнений необходимо разобраться в структуре, форме и характеристиках масок.

Структура и форма. Одноразовые маски обычно состоят из 3–4 слоёв нетканого тонковолокнистого материала, в том числе 1–2 барьерных слоя (например полипропилена) для захвата частицы размером от 1 мкм в диаметре [18, 24, 28]. Маски обычно надеваются закрывая нос и рот и фиксируются завязками за головой и шеей [21]. Насколько бы точно маски ни повторяли форму лица, они не предназначены для герметичного прилегания. Маски всегда сидят достаточно свободно с большими зазорами около щёк, носа и по нижнему краю у подбородка [21]. При наличии этих зазоров адекватная защита невозможна, так как при вдохе они пропускают воздух вместе с аэрозолями [11, 17]. Важно понимать, что даже если бы фильтры в маске задерживали вирусы, зазоры по краям масок по-прежнему пропускали бы нефильтрованный воздух [11].

Фильтрационные характеристики. Фильтры в масках работают не как сито задерживая частицы крупнее определённого размера и пропуская все меньшие частицы [18]. Динамика аэрозольных частиц в потоке и их межмолекулярное взаимодействие с волокнами фильтра таковы, что частицы, размер которых лежит в определённом диапазоне, проходят сквозь маску [18]. Неудивительно, что исследование восьми типов масок показало, что они не способны отфильтровывать 20–100% частиц размером 0,1–4,0 мкм [20]. Другой эксперимент показал проникновение 5–100% относительно крупных частиц диаметром 1 мкм [29] ⟨нет в источнике⟩, и неспособность масок задерживать 80–85% частиц диаметром 0,3–2,0 мкм [30] ⟨нет в источнике; есть в предыдущем относительно пылезащитных респираторов; возможно статьи перепутаны⟩. Исследование 2008 года выявило неудовлетворительные характеристики масок, используемых стоматологами [27]. Из этих и других подобных экспериментов следует, что материалы масок не могут задерживать и отфильтровывать вирусы и частицы размером до 1 мкм [11, 31]. Этот факт наряду с плохим прилеганием масок к лицу не позволяет считать маски средством защиты от респираторных инфекций [27]. Тем не менее, соответствие масок определённым стандартам может убеждать в обратном [2]. Следовательно, необходимо обратить внимание на недостатки этих стандартов.

Стандарты. Маски не подлежат какой-либо регламентации [11]. Американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) относит маски ко второй категории изделий ⟨из трёх, наиболее жёстко регулируется третья категория⟩, и для начала продаж производителю необходимо лишь убедить управление, что его маски не хуже любых других имеющихся на рынке [21]. В Агентстве по охране труда в сфере здравоохранения Британской Колумбии ⟨Канада⟩ иронично заметили, что «нет особых требований к доказательствам эффективности масок, и нет стандартной процедуры или набора данных для установления эквивалентности различных масок. Также FDA не проводит и не финансирует тестирование хирургических масок» [21]. И хотя FDA рекомендует два теста масок, на эффективность фильтрации твёрдых частиц и на эффективность бактериальной фильтрации, минимальные требования к фильтрации не установлены [27]. Первый тест лежит в основе сравнения масок по степени фильтрации частиц размером 0,1–5,0 мкм. Он не позволяет оценить эффективность в предотвращении проникновения потенциально вредных частиц и не может использоваться для характеристики защитных свойств масок [32]. Во втором тесте измеряют способность масок защищать от крупных частиц, производимых тем, кто маску носит. Этот тест также не даёт оценку способности маски защищать носителя [17]. Несмотря на то что эти тесты проводятся при содействии Американского общество по испытанию материалов (ASTM) и часто демонстрируют эффективность 95–98%, они не имеют отношения к оценке способности масок защищать от респираторных инфекций. Непонимание сути этих тестов в совокупности с доверием к высоким показателям фильтрации, указываемым производителями, создало среду, в которой медработники уверены в своей защите больше, чем это есть на самом деле [21]. Стоматологам защита требуется прежде всего от искусственных аэрозолей, образующихся в процессе лечения пациентов. ⟨Согласно ГОСТ Р 58396-2019 «Маски медицинские. Требования и методы испытаний», средний размер частиц аэрозоля провокационной бактериальной пробы — 3 мкм, продолжительность испытания — 2 минуты, утечка по краям маски не рассматривается в принципе.⟩

Аэрозоли в стоматологии

Уже почти 40 лет известно, что восстановительные и особенно ультразвуковые процедуры приводят к образованию аэрозолей, содержащих не только кровь и слюну, но и потенциально патогенные организмы [33] Источником этих организмов может быть как полость рта пациентов, так и линии подачи воды в стоматологических установках, однако установление источника и оценка патогенности оказалась непосильной задачей в силу чрезвычайной сложности культивирования вирусов и бактерий, особенно анаэробных [34]. Несмотря на отсутствие убедительных доказательств заразности стоматологических аэрозолей, разумно предполагать, что если патогены присутствуют во рту, то они будут подняты в воздух в виде аэрозоля и смогут попасть в органы дыхания врача, а маска не в состоянии этому помешать. Как показали британские стоматологи, вдыхание аэрозолей приводило к образованию соответствующих антител без явных признаков заболевания, независимо от того, носились маски или нет [14]. В своей статье 2008 года доктор Харрель считает, что отсутствие эпидемиологически выявленных случаев заболевания при использовании ультразвуковых приборов, по-видимому, говорит о низком риске заражения через стоматологические аэрозоли, однако совсем игнорировать эту возможность нельзя [34]. Наиболее эффективными методами снижения риска являются предварительное ополаскивание полости рта препаратами вроде хлоргексидина, использование высокопроизводительных эвакуаторов большого диаметра, широкое применение коффердамов [33]. Маски для этого не годятся, и стоматологи слишком сильно полагаются на их эффективность [34]. Возможно, это произошло из-за того, что регулирующие органы не разглядели растущую массу свидетельств несостоятельности масок.

Несостоятельность масок

В период с 2004 по 2016 год было опубликовано не менее десятка оригинальных или обзорных статей о недостатках масок [5, 6, 11, 17, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 31]. Все они сходятся в том, что неплотное прилегание к лицу и ограниченные фильтрующие характеристики масок делают их неспособными помешать вдыханию летающих в воздухе частиц. В своей статье 2011 года со множеством ссылок доктор Харриман и доктор Броcсу заключают, что «маски не защищают от вдыхания аэрозолей» [11]. В обзоре 2015 года доктор Чжоу с коллегами констатируют «отсутствие надёжных свидетельств, которые позволяли бы говорить о защите пациентов или хирургов с помощью масок» [25]. В том же году доктор Макинтайр заметила, что ни один контролируемый эксперимент не продемонстрировал эффективность масок [5]. В августе 2016 года отвечая на вопрос о защите с помощью масок Канадский центр охраны и безопасности труда написал [31]:

• материалы хирургических масок не задерживают и не отфильтровывают субмикронные частицы;

• хирургические маски не приспособлены для устранения утечки воздуха по краям;

• хирургические маски не защищают от вдыхания мелких частиц, которые могут оставаться в воздухе в течение длительного времени.

В 2015 году старший научный сотрудник Новозеландского профсоюза медсестёр (NZNO) доктор Леони Уокер (Léonie Walker) кратко описала — в историческом контексте [35]: «Медработники долгое время широко пользовались хирургическими масками для защиты от гриппа и других инфекций. Вместе с тем нет убедительных научных данных, подтверждающих эффективность масок для защиты дыхательных путей. Используемые нами маски не предназначены для этих целей, и в ходе экспериментов показали весьма разнообразными способности фильтрации, пропуская 4–90% аэрозольных частиц».

Маски не удовлетворяют критериям эффективности, сформулированным доктором Ландфельдом и доктором Шоджания: «...рекомендации или требования массового внедрения мер, направленных на повышение качества или безопасности, требует тщательных исследований для определения того, действительно ли предлагаемые меры эффективны, насколько и когда». Они подчёркивают критическую важность этой идеи тем, что «...ряд широко пропагандируемых мер скорее всего окажутся абсолютно бесполезными, даже если не причинят пациентам вреда» [10]. Важной чертой несостоятельности масок является их обязательное применение, основанное на предположениях, а не на соответствующей проверке.

Заключение

Целью обязательного ношения масок стоматологами является прежде всего защита от летающих в воздухе патогенов. Настоящий обзор демонстрирует, что маски не могут предоставить такую защиту. До тех пор пока Центры по контролю и профилактике заболеваний, государственные и местные ассоциации и регулирующие органы открыто не признают этот факт, они будут виновны в увековечении вредного для стоматологов и их пациентов мифа. Полезным следствием этого обзора стал бы пересмотр всех нынешних рекомендаций по борьбе с инфекциями и оценка их по таким же строгим критериям, какие применяются к любым новым медицинским вмешательствам. Профессиональные сообщества и руководящие органы должны быть убеждены в клинической эффективности предлагаемых изменений перед их обязательным внедрением. Приятно осознавать, что такая тенденция набирает силу и может вскрыть несостоятельность и других традиционных представлений о распространении инфекций в стоматологической практике. Несомненно, что признаком зрелости профессии является способность отказа от устоявшихся убеждений при появлении новых данных. В 1910 году пионер здравоохранения Чарльз Чапин сформулировал эту идею словами «нам не следует стыдиться менять свои методы; напротив, стыдно не делать этого» [36]. Пока этого не произошло, как показал этот обзор, стоматологам без масок нечего бояться.

Источники