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口罩,国民抵抗呼吸道传染病的无奈选择 精选

已有 10877 次阅读 2013-1-28 21:45 |系统分类:人物纪事|关键词:学者| style, 口罩, 呼吸道

                                          口罩,国民抵抗呼吸道传染病的无奈选择
                                    ——“非典”十周年回忆之一
      接二连三的雾霾天气,让不少外出的人们戴上了口罩。看见这些戴着口罩来去匆匆的人,让我又想起了十年前“非典”时期一件难忘的往事。

记得是2003421日(卫生部长被免职的第二天),那天中山医科大学2001级临床医学专业(本科)学生开始上《医学微生物学》课程。那天上午第一节课,我作为外聘教师在大教室为5个班的学生上课。我刚说完“同学们早上好,下面开始上课”,下面就有一名男生举手说:刘老师,我能问一个问题吗?我说:可以。那名男生说:你是外校老师,请问你今天是开私家车来讲课的吗?我一下愣住了,没明白他为什么问这个,但我老实地回答:我哪买得起小汽车呀!学生又问:那你是“打的”来的?这时,我猜到他的用意了,直接答道:我是坐公交来的。学生马上就问:我看你没戴口罩,你不怕感染“非典”吗?我笑了起来,跟这位学生开了个玩笑,说:公交车上的人都戴了口罩,我还有必要戴吗?满课堂的学生哄堂大笑,竟然鼓起掌来了。于是我趁势说:我只说一个事实,你们就知道我为什么不戴口罩了。你们同学中现在还有人戴着口罩,我请你们看一看,能看清楚口罩布上的洞吗?有好几名同学回答:能!我接着说:既然能看见口罩布上的洞,那么,你还指望这些肉眼可见的洞能阻挡肉眼不可见的病毒吗?......好!下面我就来给同学们介绍什么是微生物,什么是病毒?......

下课回家后,我决定写一篇有关口罩不能阻止病毒传播的文章投到报社去。几天后,文章写好了,我一下投了广州四家大报社,但均泥牛入海无消息。我忍不住给其中一家报社的一个“读者来稿(文责自负)”版面的责任编辑打了个电话。这位编辑说没收到稿件,让我马上发邮件给他。第二天我又打电话给他,他对我说:文章看过了,个人觉得有点道理。但不合上面的精神,不能发表。我觉得非常生气,怎么从科学角度说点真话也要封嘴?一气之下,我以实名将文章贴在了网易论坛上。今天,我将这篇文章原样不改一字附在后面,以纪念“非典”十周年。

 

口罩,可靠吗?(刘琥琥)

为了救治SARS患者,护士长叶欣因公殉职了,主任医师邓练贤和陈洪光献出了生命,许多医护人员感染病毒卧床不起了(在SARS患者中约占五分之一)。看着媒体这一条条报道,既对我们的白衣天使肃然起敬,又对他们英年早逝和不幸染病感到痛心和扼腕!奋战在抗病第一线的医护人员感染率如此之高,一方面说明引起SARS的病毒传染性和致病力非常之强,但另一方面是否也反映出我们现行的防范SARS病毒的措施尚有不妥之处?

一提起预防呼吸道传染病,恐怕谁都会想起戴口罩。现在媒体天天登载各种文章,给公众介绍各种防护“非典型肺炎”的方法。其中就有如何选购口罩(要12层以上)、什么场合需佩戴口罩(有感染危险的场合)、如何佩戴口罩等等各种忠告。另外,我们天天在电视中可以看见医护人员在抢救治疗SARS患者时,戴着又大又厚的各种口罩。尤其是奋战在第一线的医护人员,在直接接触高度传染性的患者时,他们的最后一道防护屏障就是口罩了,从这个角度,说口罩就是这些医护人员的“救命罩”一点也不为过。

我对医护人员依赖口罩作为最后一道安全防线深感吃惊和悲哀。谁能告诉我,口罩对病毒和细菌到底有多大防护作用?医护人员以它作为最后防线安全系数到底有多高?能阻断病毒的传播吗?

呼吸道传染病依靠飞沫和气溶胶(悬浮着微小粒子的气体)传播,飞沫和气溶胶携带细菌和病毒进入呼吸道和其它部位的粘膜(如眼结膜)侵入体内致病。

飞沫颗粒有多大?“当病人呼气、大声说话、嚎哭、打鼾、咳嗽、打喷嚏时,可从鼻咽部喷出大量含有病原体的黏液飞沫,体积较小(15100μm[注:15100微米],在空气中悬浮的时间不久(通常不超过几秒钟)。”“飞沫核是飞沫表层水分蒸发后干燥的残余部分,是非常微小的颗粒。直径约1μm的飞沫核在空气中悬浮形成气溶胶,可维持数小时甚至更久,经气流可带至距离较远处。此类传播[注:指经飞沫核传播]以病毒性疾病较多见。”(梅振华等主编:《实用传染病预防与管理(第一版,2001)》,16页)这段引文告诉我们,携带病毒传播的主要是大约1微米(μm)的飞沫核,这种飞沫核与球菌一般大小,比杆菌还要小。

气溶胶的粒子有多大呢?“微生物气溶胶的粒谱……大约从0.00230μm。”“1~5μm的空气带菌粒子可直接侵入肺泡,……”(见于玺华主编《现代空气微生物学(2002年第一版)》第4页,第7页)。

我们现在初步确定的SARS病原冠状病毒多大呢?其大小约80160纳米,平均直径约为100纳米,即0.1微米左右。

现在,我们再来考察一下口罩的作用。

口罩又称为“自吸过滤式口罩”,也就是保护呼吸道的空气过滤器。空气过滤器目前有两种:固定孔径滤器和非固定孔径滤器。固定孔径滤器其空隙的孔径均一,它可以100%地拦截大于孔径的所有微粒,属于绝对过滤器;而非固定孔径滤器其空隙的孔径不均一,从理论上讲,它不可能绝对地除去所有的颗粒(见岑沛霖、蔡谨编著《工业微生物学(2000年第一版)》第168169页)。口罩由于其孔径是不均一的,因此属于“非固定孔径滤器”。

非固定孔径滤器的除粒子机制是深层过滤机制,其主要特点是因为气流通道曲折并有一定深度,可以利用拦截、惯性撞击、勃朗运动、静电吸附和自然沉降五种机制阻留微生物粒子,在给定的条件下,哪种机制起主要作用,取决于滤材性质、气流量、微生物粒子大小及其电学性质。拦截取决于孔径;惯性撞击取决于较大粒子在随气流运动时,因具有较大惯性致使在气道转弯处“碰壁”而黏附在滤材上,而较小的粒子则因惯性小而随气流拐弯溜掉;勃朗运动是粒子受气体分子撞击发生的不规则运动,一旦形成稍大的气流,其影响可以忽略;静电吸附则需滤材与粒子具有相反的静电荷;重力沉降对具有卫生意义的小粒子来说,通常可以忽略(见郁庆福主编《现代卫生微生物学(1995年第一版)》第398页)。从以上文献资料可知,如果我们用纱布口罩防范SARS病毒,由于口罩没有静电场,不能利用静电吸附;由于飞沫核或病毒太小,惯性撞击和重力沉降作用有限;而呼吸时有一定的气流,勃朗运动的作用甚微,因此,只能依靠拦截机制了。

我们随便拿起一只常用的纱布口罩仔细查看,就可以看见上面有孔隙。我们的正常裸眼,能分辨为两点的最小视角约为1分角,在合适的观察距离内,大约是0.10.2毫米,也就是100200微米左右。这意味着什么?这意味着如果口罩上的孔隙还能被我们的眼睛辨认的话,那么它的孔径就不会小于100微米。以100微米的孔去拦截1微米的飞沫核或0.1微米的SARS病毒颗粒,结果可想而知!如果把这比作拿足球场去卡住一辆小汽车,是没有丝毫夸张的。

实际上,各种纱布口罩(8~24层)的阻尘效率在劳动防护的书中早有介绍:对于小于5微米的粉尘,阻尘率只有10%左右,侧漏(口罩边缘漏泄)系数高达30%,水洗后阻尘率逐步下降。纱布口罩一般只能作清洁卫生用,不宜作防尘口罩用(见《劳动防护用品知识》劳动出版社,1981年第一版,第29页)。

那么,也许有人会说,那用小孔径的滤材制做固定孔径的口罩不就解决问题了吗?

我查了数本劳动防护方面的书,以及今年429日国家刚颁布的“医用防护口罩技术要求(GB19083-2003)”,就是未找到有关口罩的过滤孔径的数据。为了对口罩过滤孔径有点感性认识,我做了一个非常简单的小试验:我从实验室取来一张微孔滤膜,滤膜的孔径是0.22微米,属于固定孔径滤器。我们在实验室用这种滤膜,借助真空泵或空气压缩机的外力,可以将液体或气体中的细菌排阻去除。但请记住:由于所有的病毒都比细菌小,所以这种滤膜不能排阻病毒(包括0.1微米的SARS病毒颗粒)。我将这张滤膜紧紧贴在我的鼻孔前,然后使劲吸气,可怜我憋得脸发紫,心脏怦怦乱跳,硬就没有吸入一丝空气。反复几次,我只好放弃这种类似自杀的举动。

查文献得知:在90.3千帕(kPa)(70厘米汞柱)的压差下,空气通过0.45微米滤膜的过滤速度是4升/分钟(见郁庆福主编《现代卫生微生物学(1995年第一版)》第399页)。GB19083-2003规定:在气体流量为85升/分钟情况下,口罩的吸气阻力不得超过343.2帕(Pa)。也就是说,要让空气能按国家标准通过细菌滤器,压力差要比国家标准规定的吸气阻力上限高出至少263倍!另据生理学书记载:“在用力吸气时,胸内压可达-30mmHg(注:负30毫米汞柱)。”(见北京师范大学等编《高等学校教材  人体解剖生理学》1990年第2版,2000年第12次印刷。第179页)这就意味着,如果人要通过0.45微米滤膜勉强呼吸,其胸内压至少要再增强23倍(达到70厘米汞柱)。

试验结果和文献记载,让我明白了这样一个让人感到非常沮丧的可能性:如果戴上能阻挡病毒或飞沫核的口罩,那么依靠人类肺部那点可怜的内压,就无法呼吸空气!如果戴上能使我们呼吸(哪怕是艰难呼吸)的口罩,我们对这口罩阻挡病毒的作用就不要抱有太大的幻想!

GB19083-2003规定:医用防护口罩应使用N-95型滤材,过滤效果不小于95﹪。且不说尚有5%的微粒不能去除,也不说对口罩的侧漏系数未做出明确规定,这些对密切接触SARS病人的医护人员意味着什么?就说美国NIOSH制定之N-95滤菌标准,也只可隔离0.3微米以上之细菌、微粒,似乎也不能隔离0.1微米的SARS病毒颗粒。

如今,我们在电视上看见,战斗在SARS患者病房的医护人员,几层密封防护衣可绝对阻止病人飞沫渗透至皮肤,眼罩可阻止飞沫经眼结膜感染,帽子可阻止飞沫渗透至头皮。但仍然有不少医护人员被感染,防护漏洞在哪里?难道还不应怀疑口罩吗?如果我的试验和上述推论不幸是符合事实的,那么,许多第一线医护人员被感染就不足为奇了。

我想,有关机构和专家应该给公众提供口罩的有关数据,如:过滤式口罩的过滤孔径有多大?在多大微粒浓度环境中、在多大气流条件下的阻滞效率多大?能阻滞多长时间?若是吸附型口罩,能吸附多大的微粒,吸附什么类型的微粒,吸附效率多大?口罩的侧漏系数多大?以使我们有科学依据的选用口罩,特别是医护人员,更应根据科学数据来选用口罩(如果还有阻隔病毒的口罩的话)。如果我们还提供不了这些数据,就应该立即组织科研人员去测试。

成批的医护人员被感染,说明我们没有为他们准备可靠安全的防护装备,就让他们上了战场;成批的医护人员被感染,让我们在抗击SARS的战斗中付出了惨重的代价!所幸的是,有关部门已经意识到了这点,已经研制出了更好的口罩和正压防护服。但我对口罩还是不放心,试想,如果口罩能阻止病毒感染,美国在“倒萨”战场上干吗不省点钱给士兵配口罩,而破费为每一名士兵配备防毒面具?

    我个人认为,带毒者、疑似病人或轻症患者应该带上口罩,因为从理论上讲,口罩可以阻滞他们呼出的飞沫直接而快速地向空中喷射,可以减少空气中带病毒的飞沫和飞沫核,减少对环境的污染及对他人的威胁。健康人没有必要一出家门就戴口罩,即使在医院或可能有感染源的人群密集处戴口罩,也一定要记住:再好的口罩防范作用也有限,抵挡一阵或许可以,时间稍长就难保安全,而且口罩一定要戴密实以防侧漏。而对第一线的医护及防疫人员,应该尽快配备与防毒面具类似的携带氧气的密封防护服!

“非典”十年
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