Все эти маски несут как финансовые, так и экологические издержки. По оценкам, пандемия Covid-19 приводит к образованию до 7200 тонн медицинских отходов каждый день, большая часть из которых – одноразовые маски. И даже по мере того, как пандемия замедляется в некоторых частях мира, ожидается, что медицинские работники будут продолжать носить маски большую часть времени.
Согласно новому исследованию Массачусетского технологического института, в котором были рассчитаны финансовые и экологические издержки для нескольких различных сценариев использования масок, эти потери можно значительно сократить за счет использования масок многократного использования.
Обеззараживание обычных масок N95, чтобы медицинские работники могли носить их более одного дня, снижает затраты и экологические отходы как минимум на 75 процентов по сравнению с использованием новой маски при каждой встрече с пациентом.
«Возможно, неудивительно, что подходы, включающие аспекты многоразового использования, обеспечивают не только наибольшую экономию затрат, но и значительное сокращение отходов», – говорит Джованни Траверсо, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института, гастроэнтеролог из Бригама и женской больницы, а также старший автор исследования.
Исследование также показало, что полностью многоразовые силиконовые маски N95 могут предложить еще большее сокращение отходов. Траверсо и его коллеги сейчас работают над созданием таких масок, которые еще не поступают в продажу.
Жаклин Чу, врач Массачусетской больницы общего профиля, является ведущим автором исследования, опубликованного в BMJ Open.
Уменьшить и использовать повторно
На ранних этапах пандемии Covid-19 масок N95 не хватало. Во многих больницах медицинские работники были вынуждены носить одну маску в течение всего дня вместо того, чтобы переходить на новую для каждого пациента, которого они видели.
Позже некоторые больницы, в том числе MGH и Бригам и женская больница в Бостоне, начали использовать системы обеззараживания, которые используют пары перекиси водорода для стерилизации масок. Это позволяет носить одну маску в течение нескольких дней.
В прошлом году Траверсо и его коллеги начали разработку многоразовой маски N95, сделанной из силиконовой резины и содержащей фильтр N95, который можно либо выбросить, либо стерилизовать после использования. Маски сконструированы таким образом, что их можно стерилизовать нагреванием или отбеливателем и многократно использовать повторно.
«Наше видение заключалось в том, что если бы у нас была система многоразового использования, мы могли бы снизить стоимость», – говорит Траверсо. "Большинство одноразовых масок также оказывают значительное воздействие на окружающую среду, и им требуется очень много времени, чтобы разрушиться. Во время пандемии приоритетом является защита людей от вируса, и это, безусловно, остается приоритетом, но в долгосрочной перспективе мы должны наверстать упущенное и поступить правильно, а также тщательно рассмотреть и минимизировать потенциальное негативное воздействие на окружающую среду."
На протяжении всей пандемии больницы в Соединенных Штатах использовали различные стратегии использования масок в зависимости от наличия масок N95 и доступа к системам обеззараживания.
Команда Массачусетского технологического института решила смоделировать воздействия нескольких различных сценариев, которые охватывали модели использования до и во время пандемии, в том числе: одна маска N95 на встречу с пациентом; одна маска N95 в день; повторное использование масок N95 с обеззараживанием ультрафиолетом; повторное использование масок N95 с использованием стерилизации перекисью водорода; и одна хирургическая маска в день.
Они также смоделировали потенциальные затраты и отходы, возникающие при использовании многоразовой силиконовой маски, которую они сейчас разрабатывают, которую можно использовать как с одноразовыми, так и с многоразовыми фильтрами N95.
Согласно их анализу, если бы каждый медицинский работник в Соединенных Штатах использовал новую маску N95 для каждого пациента, с которым они столкнулись в течение первых шести месяцев пандемии, общее количество требуемых масок составило бы около 7.4 миллиарда по цене 6 долларов.4 миллиарда.
Это приведет к 84 миллионам килограммов отходов (эквивалент 252 самолетов Boeing 747).
Они также обнаружили, что любая из стратегий многоразового использования масок приведет к значительному снижению затрат и количества образующихся отходов. Если каждый медицинский работник сможет повторно использовать маски N95, обеззараженные перекисью водорода или ультрафиолетом, затраты упадут до 1 доллара.От 4 миллиардов до 1 доллара.7 миллиардов за шесть месяцев, и в результате получится от 13 до 18 миллионов килограммов отходов (что эквивалентно от 39 до 56 747 единиц).
Эти числа потенциально можно было бы еще больше уменьшить с помощью многоразовой силиконовой маски N95, особенно если бы фильтры также были многоразовыми. Исследователи подсчитали, что за шесть месяцев этот тип маски может снизить затраты до 18 миллионов долларов, а количество отходов – до 1.6 миллионов килограммов (около 2.5 747с).
«Маски останутся в обозримом будущем, поэтому очень важно, чтобы мы учитывали экологичность при их использовании, а также использование других одноразовых средств индивидуальной защиты, которые способствуют образованию медицинских отходов», – говорит Чу.
Бремя окружающей среды
Данные, которые использовали исследователи для этого исследования, были собраны в течение первых шести месяцев пандемии в Соединенных Штатах (с конца марта 2020 года до конца сентября 2020 года). Их расчеты основаны на общем количестве медицинских работников в Соединенных Штатах, количестве пациентов с Covid-19 на данный момент и продолжительности пребывания в больнице на одного пациента, среди других факторов.
В их расчетах нет данных об использовании масок населением.
«Мы сосредоточили здесь свое внимание на медицинских работниках, поэтому, вероятно, общая стоимость и экологическая нагрузка занижены», – отмечает Траверсо.
Хотя вакцинация помогла снизить распространение Covid-19, Траверсо считает, что медицинские работники, вероятно, будут продолжать носить маски в обозримом будущем, чтобы защитить не только от Covid-19, но и от других респираторных заболеваний, таких как грипп.
Он и другие основали компанию под названием Teal Bio, которая сейчас работает над дальнейшей доработкой и тестированием своей многоразовой силиконовой маски и разработкой методов ее массового производства.
Они планируют получить одобрение регулирующих органов на маску в конце этого года. Хотя стоимость и воздействие на окружающую среду являются важными факторами, которые следует учитывать, эффективность масок также должна быть приоритетом, говорит Траверсо.
«В конечном итоге мы хотим, чтобы системы защищали нас, поэтому важно понять, снижает ли система обеззараживания фильтрующую способность или нет», – говорит он. "Что бы вы ни использовали, вы должны быть уверены, что используете то, что защитит вас и других."
Исследование финансировалось Программой исследовательских возможностей бакалавриата Массачусетского технологического института, Национальными институтами здравоохранения и Департаментом машиностроения Массачусетского технологического института. Среди других авторов статьи Омкар Генанд, студент MIT; Джой Коллинз, бывший технический специалист Массачусетского технологического института; Джеймс Бирн, онколог-радиолог в Бригаме и женской больнице и научный сотрудник Института интегративных исследований рака Коха Массачусетского технологического института; Адам Вентворт, инженер-исследователь в Бригаме и женской больнице и научный сотрудник Института Коха; Питер Чай, врач скорой медицинской помощи в Бригаме и женской больнице; Фара Дадабхой, исследовательский филиал Массачусетского технологического института; и Чин Хур, профессор медицины и эпидемиологии Колумбийского университета.