麻省理工学院的研究人员发明了一种可重复使用的硅胶面罩来取代N95

2020-07-18 09:04:25

随着美国新的冠状病毒病例激增-仅佛罗里达州现在的病例就是整个澳大利亚的12倍-医护人员仍然面临N95口罩的短缺。许多医院现在都在重复使用这些口罩,尽管它们本打算在使用一次后扔掉。用于消毒口罩或增加供应量的各种解决方案都在研究中,但目前正在开发的一种新的硅胶口罩被设计成可以反复使用和消毒,其效果可能与N95口罩的黄金标准一样有效。

Brigham and Women‘s Hospital放射肿瘤学家、麻省理工学院科赫综合癌症研究所(Koch Institute For Integrative Cancer Research)附属研究人员詹姆斯·伯恩(James Byrne)说:“当病毒开始在美国出现时,我们讨论了个人防护用品的需求,并很早就意识到,美国和世界将出现巨大的赤字。”他是开发新型口罩的多学科团队的成员。“我们真的集思广益,试图想出一些可持续的东西,这就是我们真正想出了这种可重复使用、可扩展、可整合、灵活的面具。”

研究小组选择使用硅橡胶作为面具的主要部分,部分原因是它的耐用性-它与一些烘焙设备使用的材料相同,可以很容易地承受高温。在对新面罩原型的研究中,研究人员测试了在烤箱中对其进行灭菌。他们还测试了一种蒸汽灭菌装置,并使用漂白剂或酒精擦拭。材料没有损坏。因为它可以用几种不同的方式消毒,所以可以在任何地方使用。该团队的另一名成员、麻省理工学院机械工程助理教授、布里格姆妇女医院(Brigham and Women‘s Hospital)胃肠病专家乔瓦尼·特拉弗索(Giovanni Traverso)表示:“我们希望拥有一个全球任何人都可以访问和使用的系统。”

也有可能快速生产大量的硅胶口罩。特拉弗索说:“拥有可扩展的产品是至关重要的,这意味着我们可以相对快速地制造许多产品来支持大量人口。”“硅胶的注塑是业内公认的东西。”这种材料已经用于一些麻醉面罩,也很舒适,可以弯曲以适应不同的面孔;在与医护人员进行的一次小规模原型测试中,约四分之一的人表示,他们更喜欢戴这种面罩,而不是标准的N95面罩。因为材料清晰,也可以更容易与患者沟通。

口罩上的两个呼吸孔使用小的N95过滤器,每次使用后都可以弹出和扔掉。通过使用更少的材料,应该可以更快地满足需求。它还减少了浪费。但研究人员也在探索使用一种不同的过滤材料,这种材料可以消毒并重复使用。

在对20名医护人员进行的测试中,研究小组发现这种口罩可以正确地适合每个人。他们根据测试的反馈对设计进行了微调;其中一项改变涉及略微改变滤镜的位置,以便患者更容易看到医护人员的表情。

研究人员现在还在成立一家公司,将口罩推向市场,因为他们正在对原型进行最终测试,这将是获得FDA批准所必需的。他们还开始与FDA就紧急使用授权进行谈判,对医护人员和普通公众都是如此。对于医院来说,改用可重复使用的口罩可以节省资金。该团队目前正在进行一项环境影响研究和一项成本效益研究,并估计其口罩的成本可能只有15美元,使用次数高达100次,这使得每次使用的成本可能不到四分之一,过滤器插入的费用不到1美元。特拉弗索说:“与标准的一次性系统相比,这可能会大大节省开支。”