Нове дослідження розраховує кількість відходів, що утворюються в результаті використання N95, і пропонує можливі шляхи їх зменшення.
Відколи минулого року почалася пандемія Covid-19, маски та інші засоби індивідуального захисту стали невід’ємними для медичних працівників. Одноразові маски N95 користуються особливо великим попитом, щоб запобігти поширенню SARS-CoV-2, вірусу, що викликає Covid-19.
Усі ці маски несуть як фінансові, так і екологічні витрати. За оцінками, пандемія Covid-19 щодня утворює до 7,200 тонн медичних відходів, більшу частину яких становлять одноразові маски. І навіть коли пандемія сповільнюється в деяких частинах світу, очікується, що медичні працівники продовжуватимуть носити маски більшу частину часу.
Згідно з новим дослідженням Массачусетського технологічного інституту, яке підрахувало фінансові та екологічні витрати кількох різних сценаріїв використання масок, ці витрати можна було б різко скоротити, якщо застосувати багаторазові маски. Дезактивація звичайних масок N95, щоб медичні працівники могли носити їх більше одного дня, знижує витрати та екологічні відходи щонайменше на 75 відсотків, порівняно з використанням нової маски при кожній зустрічі з пацієнтом.
За оцінками, пандемія Covid-19 щодня утворює до 7,200 тонн медичних відходів, більшу частину яких становлять одноразові маски. Кредит: Стокова фотографія
«Можливо, не дивно, що підходи, які включають аспекти багаторазового використання, забезпечують не тільки найбільшу економію, але й значне скорочення відходів», – каже Джованні Траверсо, асистент професора машинобудування Массачусетського технологічного інституту, гастроентеролог Бригамської і жіночої лікарні, і старший автор дослідження.
Дослідження також показало, що повністю багаторазові силіконові маски N95 можуть запропонувати ще більше скорочення відходів. Зараз Траверсо і його колеги працюють над розробкою таких масок, які поки не є комерційно доступними.
Жаклін Чу, лікар із Массачусетської лікарні загального профілю, є провідним автором дослідження, яке з’являється у Британський медичний журнал Open.
Зменшити та використати повторно
На ранніх етапах пандемії Covid-19 масок N95 не вистачало. У багатьох лікарнях медичні працівники були змушені носити одну маску протягом цілого дня, замість того, щоб переходити на нову для кожного пацієнта, якого вони побачили. Пізніше деякі лікарні, включаючи MGH і Brigham and Women's Hospital в Бостоні, почали використовувати системи дезактивації, які використовують пари перекису водню для стерилізації масок. Це дозволяє носити одну маску протягом кількох днів.
Минулого року Траверсо та його колеги почали розробляти багаторазову маску N95, яка виготовлена з силіконової гуми та містить фільтр N95, який після використання можна викинути або стерилізувати. Маски розроблені таким чином, що їх можна стерилізувати теплом або відбілювачем і використовувати багато разів.
«Наше бачення полягало в тому, що якби у нас була система багаторазового використання, ми могли б знизити вартість», – каже Траверсо. «Більшість одноразових масок також мають значний вплив на навколишнє середовище, і вони дуже довго руйнуються. Під час пандемії пріоритетом є захист людей від вірусу, і це, безумовно, залишається пріоритетом, але в довгостроковій перспективі ми повинні наздогнати і зробити правильні речі, а також ретельно враховувати та мінімізувати потенційний негативний вплив на навколишнє середовище ».
Протягом усієї пандемії лікарні в Сполучених Штатах використовували різні стратегії масок, засновані на наявності масок N95 та доступу до систем дезактивації. Команда MIT вирішила змоделювати вплив кількох різних сценаріїв, які охоплювали моделі використання до та під час пандемії, включаючи: одну маску N95 на зустріч із пацієнтом; одна маска N95 в день; повторне використання масок N95 із застосуванням ультрафіолетової дезактивації; повторне використання масок N95 за допомогою стерилізації перекисом водню; і одна хірургічна маска в день.
Вони також змоделювали потенційну вартість і відходи, створені багаторазовою силіконовою маскою, яку вони зараз розробляють, і яку можна використовувати з одноразовими або багаторазовими фільтрами N95.
Згідно з їхнім аналізом, якби кожен медичний працівник у Сполучених Штатах використовував нову маску N95 для кожного пацієнта, з яким вони зіткнулися протягом перших шести місяців пандемії, загальна кількість необхідних масок становила б близько 7.4 мільярда доларів за 6.4 доларів. млрд. Це призведе до 84 мільйонів кілограмів відходів (еквівалент 252 літаків Boeing 747).
Вони також виявили, що будь-яка зі стратегій багаторазового використання масок призведе до значного зниження вартості та відходів. Якби кожен медичний працівник зміг повторно використовувати маски N95, які були знезаражені перекисом водню або ультрафіолетовим світлом, витрати знизилися б до 1.4–1.7 мільярда доларів за шість місяців, і в результаті було б від 13 мільйонів до 18 мільйонів кілограмів відходів (еквівалент 39 до 56 747s).
Ці цифри потенційно можна було б зменшити ще більше за допомогою багаторазової силіконової маски N95, особливо якщо б фільтри також були багаторазовими. Дослідники підрахували, що за шість місяців цей тип маски може знизити витрати до 831 мільйона доларів і витратити відходів до 1.6 мільйона кілограмів (близько п’яти 747).
«Маски тут, щоб залишатися в осяжному майбутньому, тому дуже важливо, щоб ми включили екологічність у їх використання, а також використання інших одноразових засобів індивідуального захисту, які сприяють утворенню медичних відходів», — каже Чу.
Екологічний тягар
Дані, які дослідники використали для цього дослідження, були зібрані протягом перших шести місяців пандемії в Сполучених Штатах (з кінця березня 2020 року до кінця вересня 2020 року). Їхні розрахунки базуються на загальній кількості медичних працівників у Сполучених Штатах, кількості пацієнтів із Covid-19 на той час, тривалості перебування в лікарні на одного пацієнта та інших факторах. Їхні розрахунки не включають жодних даних про використання масок широкою громадськістю.
«Ми зосередилися на медичних працівниках, тому, ймовірно, загальна вартість та навантаження на навколишнє середовище занижені», – зазначає Траверсо.
Хоча вакцинація допомогла зменшити поширення Covid-19, Траверсо вважає, що медичні працівники, ймовірно, продовжуватимуть носити маски в осяжному майбутньому, щоб захистити не тільки від Covid-19, але й від інших респіраторних захворювань, таких як грип.
Він та інші створили компанію під назвою Біо-бірняжка яка зараз працює над подальшим доопрацюванням та тестуванням їх багаторазової силіконової маски та розробкою методів її масового виробництва. Вони планують отримати дозвіл регуляторних органів на маску пізніше цього року. Хоча вартість та вплив на навколишнє середовище є важливими факторами, які слід враховувати, ефективність масок також має бути пріоритетом, каже Траверсо.
«Зрештою, ми хочемо, щоб системи захищали нас, тому важливо розуміти, чи погіршує система дезактивації фільтруючу здатність, чи ні», – каже він. «Що б ви не використовували, ви хочете переконатися, що використовуєте щось, що захистить вас та інших».
Довідка: «Екологічне мислення: моделювання стратегій повторного використання респіраторів для зниження витрат і відходів» Жаклін Чу, Омкар Генанд, Джой Коллінз, Джеймс Бірн, Адам Вентворт, Пітер Р. Чай, Фара Дадабхой, Чин Гур і Джованні Траверсо, 18 липня 2021 р., BMJ Open.
DOI:
Дослідження було профінансовано Програмою бакалавриатських дослідницьких можливостей Массачусетського технологічного інституту, Національним інститутом здоров’я та кафедрою машинобудування Массачусетського технологічного інституту. Серед інших авторів статті – Омкар Генанд, студент MIT; Джой Коллінз, старший координатор клінічних досліджень у Бригаме та жіночій лікарні та колишній технічний співробітник Массачусетського технологічного інституту; Джеймс Бірн, радіаційний онколог з Бригама та жіночої лікарні та дослідник Інституту Коха інтегративних досліджень раку Массачусетського технологічного інституту; Адам Вентворт, інженер-дослідник Бригама та жіночої лікарні та дослідник Інституту Коха; Пітер Чай, лікар невідкладної медичної допомоги Бригама та жіночої лікарні; Фара Дадабхой, дослідник Массачусетського технологічного інституту; і Чин Гур, професор медицини та епідеміології Колумбійського університету.
