Um den Mangel an Schutzmasken zu beheben, wurden verschiedene Maßnahmen zur Resterilisierung vorgeschlagen. Nun haben Wissenschaftler getestet, wie sich eine Gamma-Bestrahlung auf N95-Masken auswirkt.
Eine Möglichkeit, Schutzmasken wieder verwendbar zu machen, besteht in ihrer Bestrahlung mit Gammastrahlen. Zwar bietet dieser Ansatz gewisse logistische Vorteile gegenüber anderen Methoden, allerdings kann es passieren, dass die Masken bei der Strahlenexposition geschädigt werden, indem ihre Polymere vernetzen und sie spröde werden. Somit könnte die Filtrationseffizienz der Masken gegenüber kleinen Partikeln abnehmen.
Wissenschaftler haben deshalb untersucht, inwiefern sich eine Kobalt-60-Gammabestrahlung auf N95-Masken auswirkt. Da aus früheren Versuchen bereits bekannt war, dass verschiedene Viren bei Strahlenkonzentrationen von 5 kGy und SARS-Viren bei einer Dosis von 10 kGy inaktiviert werden, wählten die Forscher für ihre Versuche Strahlendosen von 1 kGy, 5 kGy, 10 kGy und 50 kGy. Unbestrahlte Masken dienten als Kontrolle.
Getestet wurden jeweils drei N95-Masken der Typen 8210, 1805 und 9105 des Herstellers 3M. Sie wurden mit einem Kobalt-60-Strahler bestrahlt, wobei sie von der Quelle 1 kGy, 10 kGy und 50 kGy einer Gammastrahlung von etwa 1,3 MeV mit einer Dosisleistung von 2,2 kGy pro Stunde erhielten.
Die Kontrolle sowie drei Sätze bestrahlter Masken (1 kGy, 10 kGy und 50 kGy) wurden von einem der Autoren und einem Arzt in verblindeter Weise dem Gerson Qualitative Fit Test 50 unterzogen. Ein weiterer Satz von Kontroll- und Bestrahlungsmasken wurde auf ihre partikelförmige Single-Pass-Filtrationseffizienz getestet.
Hierzu wurden sie in einen speziellen Luftkanal eingeführt und anschließend Umgebungspartikel durch den Kanal und die Maske geleitet. Getestet wurde mit Partikeln in den Größen 0,3 μm, 0,5 μm und 1 μm. Dabei wurde die Filtereffizienz im Einfachdurchgang mit einem optischen Partikelzähler gemessen. Allerdings wurde das Messsystem nicht für die N95-Maskenzertifizierung kalibriert und diente lediglich zur Beurteilung der relativen Änderungen der Filtrationseffizienz.
Es zeigte sich, dass alle getesteten Masken den qualitativen Anpassungstest auch nach der Bestrahlung bestanden. Bei der Filtrationseffizienz kam es jedoch zu einer signifikanten Verschlechterung bei allen behandelten Masken. So nahm beispielsweise bei einer der 8210-Masken die mittlere Filtrationseffizienz für Partikel mit der Größe 0,3 μm von 88,1 Prozent bei 0 kGy auf 30,8 Prozent bei 1 kGy ab. Und auch die Filtereffizienz bei einer der 9105-Masken sank von 85,9 Prozent bei 0 kGy auf 28,3 Prozent bei 10 kGy bei Partikeln dieser Größe.
Keinen Unterschied in der Filtereffizienz gab es jedoch, wenn die Masken mit unterschiedlichen Dosierungen bestrahlt wurden. So betrug für eine der 8210-Masken die mittlere Filtereffizienz für 0,3 μm große Partikel 26,2 Prozent bei 1 kGy, 23,3 Prozent bei 10 kGy und 29,6 Prozent bei 50 kGy. Allerdings nahm die Filtrationseffizienz mit sinkender Partikelgröße ab. So war sie für Partikel mit einer Größe von 1 μm am besten und für 0,3 μm große Partikel am schlechtesten.
Die Studie hat den Autoren zufolge allerdings auch Grenzen. So ist der Test, der zur Beurteilung der Filtrationseffizienz verwendet wurde, nicht vom Nationalen Institut für Sicherheit und Gesundheit zugelassen. Zudem wurden Feinstaubpartikel mit einer Größe unter 0,3 μm nicht untersucht. Auch war die Anzahl und die Art der untersuchten Masken aufgrund des Versorgungsengpasses begrenzt.
Dennoch deuten die Ergebnisse den Autoren zufolge darauf hin, dass ein qualitativer Eignungstest allein nicht in der Lage ist, die Maskenintegrität vollständig zu beurteilen. Zudem scheint die Gammastrahlung bei einer Dosierung, die für die Sterilisation erforderlich ist, die Filtereffizienz der N95-Masken zu verschlechtern.
Studienquelle: Avilash Cramer et al. / JAMA Network
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