Маски для лица: о чем говорят факты

Маска стала символом пандемии коронавируса. Наука выступает за ее использование, поскольку маски могут спасать жизнь самыми разными способами. Но ответить на вопросы о степени их эффективности ученым по-прежнему сложно. Спасут ли они от заражения?

Кристин Бенн (Christine Benn) без энтузиазма отнеслась к планам своих датских коллег, когда они предложили раздать жителям Гвинеи-Бисау защитные тканевые маски для лица, чтобы сдержать распространение коронавируса в этой стране.

«Да, может быть все это и хорошо, сказала я. Но, эффективность масок доказана лишь на ограниченном числе наблюдений», — добавляет Кристин Бенн из Университета Южной Дании в городе Копенгаген. Она специализируется на вопросах мирового здравоохранения. Кристин на протяжении десятилетий была одной из тех, кто руководил проведением кампаний в области общественного здравоохранения в западноафриканской стране Гвинее-Бисау, которая считается одной из самых бедных в мире.

Об этом речь шла еще в марте. Однако к июлю Бенн и ее коллеги придумали способ, с помощью которого можно получить некоторые необходимые экспериментальные данные по маскам и, мы надеемся, помочь людям в Гвинее-Бисау. В рамках контролируемого исследования, проводимого методом случайной выборки, ученые раздали местным жителям тысячи тканевых масок местного производства. Заметим, что данное исследование, скорее всего, могло бы стать одним крупнейших в мире, в которых изучается эффективность масок как средства против распространения covid-19.

Маски для лица — узнаваемый всеми символ пандемии, от которой пострадали 35 миллионов человек и более 1 миллиона погибло. Использование медицинских масок в больницах и других медицинских учреждениях явно снижает скорость передачи вируса SARS-CoV-2. Однако из-за разнообразия типов масок, используемых населением, мы получаем противоречивые и разрозненные данные, которые зачастую собраны в спешке. Добавьте к этому противоречивые заявления политиков. Например, президент США пренебрежительно высказался об использовании масок всего за несколько дней до того, как ему самому поставили диагноз — covid-19. «Люди знакомятся с фактами, но понимают их по-разному, — говорит Барух Фишхофф (Baruch Fischhoff), психолог из Университета Карнеги-Меллона в городе Питтсбург, штат Пенсильвания, специализирующийся на государственной политике. — И все это, действительно, сбивает с толку».

Скажем яснее: наука выступает за использование масок. При этом, недавние исследования показывают, что маски могут спасать жизни разными способами: как говорится в некоторых научных работах, маски снижают вероятность передачи и заражения коронавирусом, а некоторые исследования подводят к мысли, что медицинские маски также способны снизить тяжесть инфекционного заболевания (в том случае, если человек все же заразился).

Однако сложно определить, насколько маски эффективны и когда их следует использовать. Существуют самые различные типы масок, которые можно носить в самых разных условиях. Проблема заключается в том, насколько сами люди хотят их носить, причем носить как положено. Сложно даже ответить на вопрос о том, каким образом можно окончательно доказать эффективность ношения масок, какие исследования для этого нужно провести.

«Насколько убедительными должны быть доказательства?— спрашивает Фишхофф. — Этот вопрос жизненно важный».

За пределами общепринятых стандартных методов анализа

В самом начале нынешней пандемии медицинские эксперты не совсем хорошо понимали, как именно распространяется вирус SARS-CoV-2. Специалисты не обладали достаточно полной информацией, чтобы давать четкие рекомендации представителям сферы общественного здравоохранения относительно масок и их ношения.

Стандартная маска, используемая в медицинских учреждениях, — это так называемая маска N95. Она защищает пользователя, отфильтровывая 95% переносимых по воздуху частиц размером 0,3 микрометра (мкм) и более. По мере нарастания пандемии этот вид масок быстро оказался в дефиците. В связи с этим в настоящее время возник спорный вопрос: должны ли представители общественности беспокоиться по вопросу о необходимости ношения хирургических и тканевых масок? Если да, то каковы условия? «Именно эти вопросы мы обычно [рассматриваем] в ходе клинических испытаний, — говорит Кейт Грабовски (Kate Grabowski), эпидемиолог-инфекционист Медицинской школы Джонса Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд. — Но у нас просто не было на это времени».

Итак, ученые сделали ставку на обследования путем обсервационных и лабораторных исследований. Можно воспользоваться также косвенными данными и по другим инфекционным заболеваниям. «В какой-нибудь отдельно взятой статье может говориться о неэффективности всего этого. Однако, если брать в общем и целом, то я убеждена в том, что эффективность налицо», — говорит Кейт Грабовски.

Доверие к маскам выросло в июне нынешнего года после того, как появились новости о двух парикмахерах из Миссури, у которых при тестировании был выявлен положительный результат на covid-19. Оба парикмахера во время работы носили двухслойные хлопковые повязки или же хирургические маски. И хотя они заразили инфекцией членов своей семьи, клиенты этих парикмахеров, похоже, оказались незараженными (поскольку, как сообщается, более половины из них отказались от бесплатных тестов). Маски доказали свою эффективность в местах скопления людей. Так, во время протестов Black Lives Matter («Жизни чернокожих важны»), прокатившихся по городам США, большинство демонстрантов тоже носили маски. По-видимому, эти события не вызвали всплеска инфекционных заболеваний. В то же время, коронавирус быстро распространился в конце июня в летнем лагере в Джорджии, где детей не заставляли носить маски. Правда, здесь надо сделать оговорку: протесты происходили на улицах, что снизило риск распространения covid-19, в то время как дети из летнего лагеря ночью спали в помещениях. А поскольку многие из тех, кто в протестах не участвовал, оставались дома во время массовых скоплений людей, этот фактор мог снизить распространение вируса в обществе. Тем не менее, по словам Тео Воса (Theo Vos), который работает в Вашингтонском университете в городе Сиэтле и специализируется на исследовании политики в области здравоохранения, из отдельных фактов как раз и «создается вся картина».

В ходе более тщательного анализа были получены также и прямые доказательства. Как говорится в предварительном тексте статьи, опубликованной в начале августа нынешнего года и еще не прошедшей экспертную оценку, еженедельное увеличение смертности на душу населения было в четыре раза ниже по сравнению с другими регионами, т.е. там, где маски носили повсеместно или их ношение было рекомендовано правительством. Исследователи изучили 200 стран, включая Монголию, в которых маски стали использоваться уже в январе и где по состоянию на май не было зарегистрировано ни одного случая смерти, связанного с covid-19. В другой научной работе изучался эффект от введенных в апреле и мае правительствами отдельных штатов США мер по использованию масок. По мнению ученых, рост заражения covid-19 снизился до 2 процентных пунктов в день в том числе благодаря указанным мерам, которые были предприняты правительствами штатов. Ученые осторожно предположили, что благодаря введению режима обязательного ношения масок, могло быть предотвращено заражение вплоть до 450 тысяч человек (после учета прочих мер по смягчению последствий, таких как социальное дистанцирование).

«Это, очевидно, хорошая идея. Тут не нужно быть математиком», — говорит Джереми Ховард (Jeremy Howard), научный сотрудник Сан-францисского университета в Калифорнии. Ховард входит в группу, которая в своем широко известном препринте изучила факты использования масок среди населения.

Но подобные исследования действительно основываются на предположениях о том, что ношение масок для всех обязательно и люди носят их правильно. Кроме того, обязательное ношение масок часто совпадает с другими мерами, например, ограничения массовых скоплений граждан. По мнению Кейт Грабовски, вполне возможно, что в ходе дальнейших обсервационных исследований по мере снятия ограничений можно будет отделить влияние фактора обязательного ношения масок от прочих факторов. «Нам будет легче наблюдать за происходящим», — утверждает Грабовски.

На данный момент ученые пока не могут отслеживать влияние многих искажающих переменных на человеческие популяции, однако можно проследить воздействие этих переменных в ходе исследований на животных. Ученые под руководством микробиолога Квок-Юнг Юна (Kwok-Yung Yuen) из Гонконгского университета поместили инфицированных и здоровых хомяков в соседние клетки, разделенные перегородками (в качестве перегородок использовались хирургические маски). Как утверждается в статье, опубликованной в мае нынешнего года, при отсутствии перегородки вирусом SARS-CoV-2 заразились около двух третей неинфицированных животных. Однако при использовании перегородок из масок, заразились всего около 25% животных, причем зараженные чувствовали не столь сильное недомогание, в отличие от их соседей, которые не были защищены масками (этот вывод сделан на основе клинических данных и изменений, выявленных в тканях).

Полученные данные говорят в пользу сложившегося мнения о том, что использование масок защищает как носителя маски, так и окружающих его людей. В упомянутой работе также сделан еще один важный вывод: «Ношение масок способно защитить человека не только от самой инфекции, но и от тяжелых заболеваний», — говорит Моника Ганди (Monica Gandhi), врач-инфекционист Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Моника Ганди является соавтором статьи, опубликованной в конце июля, в которой выдвинуто следующее предположение: ношение масок снижает уровень воздействия вируса на человека, а это приводит к возникновению более легкого или даже вообще бессимптомного, инфекционного поражения. По мнению Моники Ганди, причиной более опасной воспалительной реакции организма является воздействие на него более высокой дозы вируса.

В настоящее время Моника Ганди вместе с коллегами анализирует данные о частоте госпитализаций в связи covid-19 как до, так и после введения масочного режима в 1000 округов США. Ученые хотят понять, снизилась ли тяжесть заболевания граждан после того, как было публично объявлено о ношении масок.

Предположение о том, что с увеличением дозы воздействия вируса на человеческий организм также увеличивается и тяжесть вирусного поражения, обладает «безусловным смыслом» — таково мнение Пола Дигарда (Paul Digard), вирусолога из Эдинбургского университета (Великобритания), который не принимал участия в упомянутом научном исследовании. «Это еще один аргумент в пользу ношения масок», — добавляет Дигард.

По мнению Моники Ганди, у режима ношения масок вполне возможно имеется еще одно преимущество: увеличение числа людей, заразившихся в более легкой форме, способно повысить иммунитет всего населения, причем одновременно с этим число заболевших в тяжелой форме и количество летальных случаев расти не будет. «А пока мы ждем появление вакцины, возникает вопрос: сможем ли мы надеяться, что рост бессимптомных заражений сможет укрепить иммунитет всей популяции?» — задается вопросом Моника Ганди.

А теперь обратимся к баллистике

Дискуссия о ношении масок тесно связана также и с другим спорным вопросом: как именно вирус перемещается по воздуху и тем самым распространяет инфекцию?

В тот самый момент, когда человек дышит или говорит, чихает или кашляет, от него отделяется небольшое облако, состоящее из взвешенных в воздухе жидких частиц. Некоторые из них обладают достаточно большими размерами (их даже можно наблюдать невооруженным глазом) — их называют каплями, у других частиц размеры микроскопические и потому они относятся к аэрозолям. Как раз с помощью таких частиц и перемещаются вирусы, включая SARS-CoV-2. Движение этих частиц обусловлено их размерами.

Перемещаясь по воздуху, маленькие капли могут попадать в глаза, нос или рот человека, который находится поблизости от их источника, и вызывать инфицирование. Однако, в конечном итоге, под действием силы тяжести капли все-таки улетают вниз. Однако в отличие от них, аэрозоли способны находиться в воздухе от нескольких минут до нескольких часов, распространяясь по непроветриваемой комнате подобно дыму от сигареты.

Как все это препятствует передаче covid-19 через маску? Диаметр вируса составляет всего около 0,1 мкм. Но поскольку вирусы не покидают организм сами по себе, то для того, чтобы быть эффективной, маске вовсе не требуется блокировать столь малые частицы. Более опасным является перенос патогенов с помощью капель и аэрозолей, размер которых варьируется от 0,2 мкм до сотен микрометров. (Для сравнения: средний диаметр человеческого волоса составляет около 80 мкм). По словам химика-эколога Хосе-Луиса Хименеса (Jose-Luis Jimenez) из Колорадского университета в Боулдере, большинство из них имеют диаметр от 1 до 10 мкм и способны достаточно долго оставаться в воздухе: «Именно здесь все и происходит».

До сих пор нет однозначного ответа на вопрос о том, какой размер частиц лучше всего способствует передаче covid-19. Некоторые ученые даже не могут договориться о пороговом значении размера самих аэрозольных частиц. По тем же причинам исследователи до сих пор не знают, какая же из основных форм частиц способствует передаче гриппа, — и это при том, что грипп изучается намного дольше, чем коронавирус нового типа.

Многие ученые полагают, что бессимптомная передача вируса является основной причиной пандемии covid-19, а это, в свою очередь, позволяет нам предположить, что вирусы обычно не распространяются при кашле или чихании. Исходя из этого, аэрозоли могут оказаться наиболее важным посредником, способствующим передаче вируса. Итак, необходимо рассмотреть различные виды масок, препятствующих проникновению аэрозолей.

Маски из ткани

Даже при том, что маска N95 плотно прилегает к лицу, все же в реальных условиях она, по сути, способна отфильтровывать около 90% аэрозольных частиц размером до 0,3 мкм, немного не дотягивая до заявленного показателя фильтрации 95%. Кроме того, как утверждается в одном еще неопубликованном научном исследовании, маски N95, не имеющие клапанов выдоха, через которые удаляется неотфильтрованный выдыхаемый воздух, блокируют такую же часть выдыхаемых аэрозолей. «Гораздо меньше нам известно о хирургических и тканевых масках», — говорит Кевин Феннелли (Kevin Fennelly), пульмонолог из Национального института сердца, легких и крови США в городе Бетесда, штат Мэриленд.

В одной из обзорных статей, международная группа ученых сделала вывод о том, что хирургические и сопоставимые с ними тканевые маски защищают их владельца на 67%.

В еще неопубликованной статье инженер-эколог Линси Марр (Linsey Marr) с коллегами из Виргинского технологического института в Блэксбурге и ее коллеги обнаружили, что даже обычная хлопковая футболка способна блокировать половину вдыхаемых и почти 80% выдыхаемых аэрозольных частиц диаметром 2 мкм. По словам Линси Марр, почти любая ткань может задерживать более 80% вдыхаемых и выдыхаемых аэрозолей размерами 4-5 мкм.

Марр добавляет, что ткань, сложенная в несколько слоев, обладает большей эффективностью: чем плотнее материал ткани, тем лучше. В другой научной статье утверждается, что если защитный слой маски состоит из нескольких разных материалов, таких как хлопок и шелк, то она способна более эффективно уберечь от проникновения аэрозоли, чем маски, сделанные целиком из одного материала.

В своем университете Кристин Бенн совместно с датскими инженерами занималась проверкой конструкции двухслойной тканевой маски, используя те же критерии, которые применяются в отношении аппаратов искусственной вентиляции легких. По словам Бенн, было установлено, что маска данной конструкции способна не пропускать всего лишь 11-19% аэрозольных частиц, размеры которых превосходят 0,3 мкм. Но поскольку большая часть заражений происходит, вероятно, посредством частиц размерами не менее 1 мкм, то, по словам Марр и Хименеса, фактическая разница между эффективностью маски N95 и другими масками может оказаться небольшой.

Эрик Вестман (Eric Westman), специалист по клиническим исследованиям из Медицинской школы Университета Дьюка в городе Дарем, Северная Каролина, стал соавтором опубликованной в августе нынешнего года научной работы, в которой говорилось о методе проверки эффективности масок. Руководимый Вестманом коллектив ученых использовал лазеры и камеры смартфонов, чтобы сравнить, насколько эффективно 14 различных тканевых и хирургических защитных покрытий, предназначенных для лица, могут задерживать капли в то время, пока человек говорит. «Я был уверен, что многие маски, которые мы используем, действительно хорошо нас защищают», — говорит Вестман, имея в виду маски тканевые и хирургические. Но тонкий и эластичный так называемый «шарф-труба» из синтетических материалов (его обычно натягивают на рот и нос), который мы заметили на шее у Вестмана, судя по всему, действительно помогает уменьшить размер аэрозольных капель. «Это все-таки лучше, чем ничего», — добавляет Вестман.

Некоторые ученые советуют не уделять слишком много внимания выводам, основанным на мнении одного человека. Марр и ее коллеги были среди тех ученых, которые в ходе собственных экспериментов обнаружили, что шейный «шарф-труба» блокирует бóльшую часть крупных капель. Марр в настоящее время, по ее словам, готовит статью, в которой сообщит о полученных результатах.

«У нас очень много информации, однако агрегировать все данные совсем непросто, — утверждает Анджела Расмуссен (Angela Rasmussen), вирусолог из Школы общественного здравоохранения им. Мэйлмана при Колумбийском университете, город Нью-Йорк. — Как только мы собираемся это сделать, вдруг выясняется, что мы еще многого не знаем».

Необходимо учесть поведение человека

Вопрос о масках выходит за рамки биологии, эпидемиологии и физики. Эффективность использования масок зависит от особенностей человеческого поведения. «Я не хочу, чтобы человек был инфицирован в каком-нибудь многолюдном районе только из-за того, что он чувствовал себя защищенным, поскольку носил одну из этих тканевых масок», — говорит Майкл Остерхольм (Michael Osterholm), директор Центра исследований и политики в области инфекционных заболеваний при Университете Миннесоты, город Миннеаполис.

К счастью, согласно некоторым данным, вполне возможно, что ношение масок способно побудить человека и окружающих к использованию также и других мер, таких как социальное дистанцирование. Вполне возможно, что надетая маска воспринимается как своеобразный сигнал, напоминающий каждому человеку о коллективной ответственности. А для этого как раз и нужно, чтобы люди носили маски.

В Соединенных Штатах, начиная с конца июля нынешнего года, показатель использования масок стабильно составляет около 50%, а эта цифра, как видно из информации, обнародованной Институтом показателей и оценки здоровья при Вашингтонском университете в городе Сиэтле, значительно превышает мартовский и апрельский показатели. Математическая модель, созданная институтом, говорит нам о следующем: если бы 23 сентября показатель использования масок в США увеличился до 95% (что соответствует уровню, зафиксированному в Сингапуре и некоторых других странах), то эта мера спасла бы почти 100 тысяч жизней в период до 1 января 2021 года.

«Нам бы хотелось получить гораздо больше информации, — говорит Тео Вос, принимавший участие в анализе данных. — Однако если окажется, что такое простое и недорогое приспособление [т.е. маска — прим.перев.] столь эффективно, то вряд ли кто откажется от его использования».

Еще больше людей ставят в тупик противоречивые научные работы и неоднозначность информации. Так, в одной статье, появившейся в апреле нынешнего года, сперва говорилось, что маски неэффективны, однако уже в июле от этих выводов отказались. В другой работе, опубликованной в июне, была выражена поддержка режиму ношения масок, однако после этого десятки ученых подписали письмо с критикой использованных методов. Между тем Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) первоначально воздерживались от рекомендаций в пользу широкого использования масок. Отчасти это происходило из-за опасений по поводу того, что на всех медицинских работников масок не хватит. В апреле CDC рекомендовал носить маски в том случае, когда защита с помощью дистанцирования не представляется возможной, в июне примеру CDC последовала ВОЗ.

Некоторые политические лидеры тоже вели себя непоследовательно. Президент США Дональд Трамп (Donald Trump) высказался в поддержку ношения масок, но сам редко их носил. Трамп даже высмеял своего политического соперника Джо Байдена (Joe Biden) за то, что тот постоянно использует медицинскую маску — и это произошло всего за несколько дней до того, как 2 октября тест на коронавирус у самого Трампа дал положительный результат. Другие мировые лидеры, в том числе президент и премьер-министр Словакии Зузана Чапутова (Zuzana Čaputová) и Игорь Матович (Igor Matovič), носили маски в начале пандемии, чтобы, как сообщается, послужить примером для своей страны.

Дания оказалась одной из последних стран, в которой было объявлено об обязательном ношении масок: в этой стране граждане обязаны использовать маски в общественном транспорте с 22 августа. В целом эффективный контроль над распространением вируса в Дании осуществляется за счет того, что в этой стране заблаговременно ввели режим строго домашнего карантина, а также стали проводить тестирование и отслеживать контакты зараженных. Дания также находится в авангарде исследований, проверяющих эффективность масок, т.е. насколько действенно маски защищают от covid-19 (при этом, в этой стране уже были проведены два крупных рандомизированных контролируемых испытания). Группа ученых из Дании набрала около шести тысяч добровольцев, при этом половина из них должна была носить хирургические маски при поездках на работу. Хотя этот научный эксперимент уже завершен, Томас Бенфилд (Thomas Benfield), специалист в области клинических исследований из Копенгагенского университета и один из главных руководителей эксперимента, утверждает, что его группа не готова делиться какими-либо результатами.

В настоящее время ученые из группы Кристин Бенн, работающие независимо от группы Бенфилда, занимаются набором около 40 тысяч добровольцев в Гвинее-Бисау. При этом половине из выбранных домохозяйств они случайным образом будут раздавать двухслойные тканевые маски — по две на каждого члена семьи в возрасте от десяти лет и старше. Затем в течение нескольких месяцев ученые будут отслеживать этих добровольцев, чтобы затем сравнить показатели, характеризующие использование масок, с динамикой распространения covid и связанных с ним заболеваний. Кристин Бенн отмечает, что ученые проконсультируют каждое домохозяйство, рассказав людям о том, как защитить себя от covid-19. При этом, добровольцы из контрольной группы не получат информацию об использовании масок. Команда планирует завершить набор добровольцев уже в ноябре.

Одни ученые с радостью восприняли результаты этих исследований, в то время как другие обеспокоены тем, что для проведения подобных экспериментов требуется много усилий, причем в качестве добровольцев, вероятнее всего, будут использоваться уязвимые слои населения. «Если бы мы имели дело с менее опасным патогеном, то это было бы здорово, — говорит Эрик Топол (Eric Topol), директор Научно-исследовательского института им. Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния. — Нельзя всегда, во всех случаях, проводить рандомизированные испытания, да вы и не должны этого делать». И действительно, как иногда любят острить специалисты в области клинических исследований, надежность парашютов никогда не проверяется в ходе рандомизированных контролируемых испытаний.

Но Кристин Бенн защищает свой подход. Она объясняет, что люди из контрольной группы все-таки получат пользу от того, что их, по крайней мере, проинформируют о covid-19, а в конце эксперимента они получат маски. Учитывая те трудности, которые возникли при производстве и распространении масок, продолжает Бенн, в начале эксперимента ее команда «ни при каких условиях» не могла раздать достаточное количество масок для всех желающих. Фактически ученым пришлось скорректировать свои первоначальные планы, чтобы набрать 70 тысяч человек. Кристин Бенн надеется, что эксперимент принесет пользу всем его участникам. «В ходе эксперимента положение каждого из членов сообщества не должно быть хуже, чем до эксперимента», — подчеркивает она. Полученные данные, продолжает Бенн, должны внести свой вклад в научную дискуссию, которая идет на глобальном уровне.

Пока же Остерхольм из Миннесоты носит маску. Однако, когда речь заходит об этой теме, он сетует на «отсутствие научной строгости». «В научном мире мы всегда критиковали людей за то, что они делают заявления, не подкрепляя их какими-либо данными, — говорит Остерхольм. — И сейчас мы тоже поступаем аналогичным образом».

Тем не менее большинство ученых уверены, что имеют право давать некоторые рекомендации, касающиеся ношения масок. По словам Моники Ганди, данное решение [т.е. ношение масок — прим. перев.] не единственное, «но я думаю, что это чрезвычайно важный фундамент, на основе которого осуществляется контроль над пандемией». Как выразился Пол Дигард: «Маски эффективны, но не безупречны. Поэтому соблюдайте дистанцию».

Линн Пиплс (Lynne Peeples)
Источник