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マスク狂想曲後の米国でのマスク選び: N95、KN95、サージカルマスク、布マスク?

一時はどこを探しても見つからなかったマスクですが、ここ米国のカリフォルニア州でも、7月頃から少しずつ取り扱うお店も増え、先月8月初旬頃からは、何の問題も無くマスクが購入できるようになりました。今ではAmazonやeBayで何万アイテムものマスクが売られており、N95マスクからバンダナタイプのマスクまで種類も沢山あります。使い捨ての不織布マスクも選り取り見取りで、安いものは1個30セント以下の物もあります。

コロナからわたしを守ってくれた手作りマスク

ほんの数ヶ月前までは、使い捨てマスクの購入は容易ではなく、わたし自身もマスクを持っておらず、親切な会社の同僚の奥様が作ってくれた、お手製の布マスクを何度も洗って使っていました。色褪せもしくたびれてしまいましたが、1ヶ月以上わたしを守ってくれた正義の味方で、今はゆっくり休養をしております。

最近は、お店でもオンラインでもどこでもマスクが買えるようになりましたが、これだけ種類が豊富で選択肢がありすぎると逆に選ぶのが大変となり、どのマスクが一番感染防止に有効なのか、N95マスクは必要なのか、KN95マスクは問題ないのか、 マスクは複数回使用しても問題ないのか・・・等々、色々な疑問がでてきてマスク選びにも困ってしまい、新型コロナウイルス(COVID-19)感染防止に対するマスクの有効性とマスク選びに関して調査をしてみました。

米国でのマスク使用

日本では、インフルエンザや花粉症の季節になるとマスクを着用する人も多いですが、コロナ以前の米国で、病院の医療関係者等一部の人を除いて、マスクを着用している人を見かけることはまずありませんでした。日本にいたころは、時々マスクを着用していた花粉症持ちのわたしも、街中でマスクをしていると、顔を隠して何か悪いことでもしようとしているのでは?と周りから疑われそうで、コロナ感染拡大が顕著となった今年の4月までは、米国でマスクをしたことはありませんでした。

2020年1月後半に米国内でもコロナの感染症例が初めて確認され、コロナの感染者数が徐々に増える中、米国民の間でもコロナに対しての懸念が少しずつ広がりつつあった2月の半ばに、わたくし自身が出張で日本へ行く機会があったのですが、その際に乗った米系航空会社の機内でマスクを着用している人は、日本人も含めたアジア系のごくごく一部の人だけで、FAを含めたアジア系以外のアメリカ人は、殆ど全員がマスクを着用していませんでした。往復共に機内はほぼ満席でしたので、今振り返ると少し恐ろしいです。

アメリカ(少なくともここカリフォルリニア州)では、日常生活の中でマスクを着用する習慣が全くなく、その時は世界保険機関(World Health Organization: WHO)やアメリカ疾病予防管理センター(Centers of Disease Control and Prevention: CDC)も、コロナの感染防止に対するマスクの有効性を否定していたため、マスクを着用をする人はほんの一握りの人に限られていました。

アメリカ人はマスクもしないけど、傘もささないよね・・・

ところで、日本に到着したわたくしは、電車内で大多数の人がマスクを着用しているのに驚き、慌てて自分用のマスクを購入しようとしたのですが、丁度その頃が日本ではマスク不足のピークであったようで、どこのお店でもマスクが品切れており、結局1週間の滞在中マスクを入手することはできませんでした。

その後コロナ感染が拡大し、2020年3月19日に他州に先駆けてカリフォルニア州で外出禁止令が発動され、米国でもマスクの有効性が少しずつ浸透し始め、マスクを着用する人も増え始めました。4月下旬頃からはCostcoはじめ、スーパー等でも入店に際してマスクの着用が義務付けられるようになりました。

カリフォルニア州では、6月18日にNewsome(ニューサム)州知事が公共の場でのマスク着用命令に署名し、他の州や自治体でもマスク着用を義務化する動きが広がりました。
最初はマスクの効用を認めず、4月3日にマスクの着用を推奨する旨の声明を“一応”出していたCDCも、7月14日には「マスクは感染防止に有効である」と公式見解を発表し、新型コロナウイルス感染症の拡大を防ぐために、マスクの着用を強く米国民に求めました。

スーパー等での人が集まる公共の場で全員がマスクをしているのは勿論ですが、長引くコロナ渦運動不足にならぬよう、自宅周りや公園で散歩をしている人の多くもマスクを着用しており、今ではアメリカ人のマスク姿もごく普通の光景となりました。

実際マスクは有効なのか?

当初はコロナ感染に対するマスクの有効性を否定していたCDCも、現在ではマスクの有効性を認めており、咳やくしゃみなどによる飛沫の拡散を防ぐ、「Source Control」として一般へマスクの使用を勧めています。後述の内容からも、マスク着用がコロナ感染防止の重要な一つの手段であることは明らかです。

一番の効用が、コロナ感染者が他人へコロナを移さないことであることは明らかですが、UC San Franciscoの感染症スペシャリストのChin-Hong医師によると、マスク着用は無感染者のコロナ感染防止にも役立つそうです。

マスクの種類

子供の頃使用していたマスクといえば、白いガーゼのマスクが一般的でしたが、今では多くの種類のマスクがあり、逆に白いガーゼのマスクは殆ど見かけません。

CDCは、2層以上の通気性がある洗濯可能なマスク、つまり布マスクの使用を一般に勧めておりますN95マスクやサージカルマスクは、医療関係者向けに作られたもので、着用しないようにとしています。N95マスクやサージカルマスクが、コロナ感染防止に効果がない訳ではなく、N95マスクやサージカルマスク不足は現在でも続いており、医療関係者への優先供給が目的であるためです。

確かに、

通常一般向けには、N95マスクやサージカルマスクは必要ないかもしれませんが、可能であれば、何かの時に備えてN95マスクを持っておきたいと考えてしまいますが、それぞれのマスクの特徴や用途を見てみましょう。

サージカルマスク

「サージカル(surgical)」の名の通り手術用のマスクで、一般的には医療用に使用されているマスクのことです。通常薄青色をしている使い捨てタイプで、粒子捕集性と通気性に優れるnon-woven fabric(不織布:織っていない布)が使われている、多層構造(通常3層)の不織布マスクです。

米国食品医薬局(Food and Drug Administration: FDA)は、サージカルマスクの規定として、ASTM F2100の基準にて、細菌を含む粒子サイズ3.0μmの捕集(ろ過)効率(Bacterial Filtration Efficiency: BFE)が95%以上と定めております。

サージカルマスクは、マスク着用者の呼吸中に含まれる微粒子(病原性微生物)が大気中に拡がるのを防ぐのと、液体防護性を備え着用者を血液・体液由来の病原体に曝されるリスクを軽減することを主目的としています。

また、サージカルマスクとは別に、一見するとサージカルマスクのようでサージカルマスクではない、薄青色の3層(または4層)構造の不織布マスクが多数出回っております。現在わたくし自身も少し前にCostcoで50枚入り$20程度で購入した、この手のマスクを着用しています。

Face Mask
Face Mask

箱にもGeneral Purpose Face Maskときちんと大きく書かれており、Medical 用途でもない旨がきちんと謳われております。勿論ASTMやFDAの表記は一切なく、サージカルマスクのFDAの規格の一番のポイントである、ASTM基準(BFE ≧95%:粒子サイズ3.0 μmの捕集率95%以上)を満たしてはいないのかもしれません。

ただ、

何故かASTM F2100と同等の欧州規格のEN14683: 2019 Type 1との表記があり、わたくしのような素人ですと、FDAの規格は満たしていないものの、仕様的にはサージカルマスクに近いのでは?と変な安心感を持っています。オマケにBYDは中国メーカではあるものの、N95マスクも製造していますし、ノーズクリップも着いており結構装着感もいいです。

FDA認定を受けたサージカルマスクとFace Maskの違いも色々と調査していたよね・・・?

FDA認定を受けたFace Mask(サージカルマスク)と一般用途のFace Maskの違いですが、一般用途のFace Maskにも、サージカルマスクと同じ3層(または4層)構造で、BFE ≧95%(粒子サイズ3.0μmの捕集率95%以上)を謳っているマスクが沢山あります。ただその中の多くは、FDA認定やASTM規格準拠を謳っておらず、医療用ではなく一般用であると明記されています。

残念ながら、

FDA認定のFace Mask(サージカルマスク)とBFE≧95%を満たしている(少なくとそう表記している)一般向けFace Maskの性能比較に関する情報は、あまりに多くの種類の一般向けFace Maskがあるからでしょうか、見つかりませんでした。

上記のBYDマスクのように、きちんと医療用ではなく一般向けFace Maskと謳っているケースは良いですが、FDA認定やASTM規格準拠を謳い、医療向けとして販売されている模倣品・偽造品も数多く出回っているようですので、くれぐれもご注意下さい。

N95マスク

N95マスクは、正式にはN95 respirator(レスピレーター)と呼ばれ、Personal Protective Equipment (PPE) として、米国国立安全衛生研究所(National Institute of Occupational Safety and Health: NIOSH)によって、規制をされています。

N95は規格のことで、「N」はNot resistant to oil (耐油性なし)を表し、「95」は0.3µmの微粒子を95%以上捕集(ろ過)できる性能を表しています。

ということは、N99マスクとは、99%以上のろ過率ということだね・・・

サージカルマスクが、マスク着用者の呼吸中に含まれる微粒子(病原性微生物)を大気中に拡がるのを防ぐのを目的にしているのとは逆に、N95マスクは微粒子の捕集効率や密着性を備え、着用者の呼吸器感染リスク軽減を目的としております(Understanding the Difference)

また、

CDCは模倣品例を紹介し見分け方も紹介しておりますが、一番のチェックポイントは、NIOSH承認のN95マスクは、マスク本体にTC-84A-で始まるNIOSH Approval Numberが表記されており(一部例外的にパッケージ上またはパッケージ内にNIOSH Approval Labelが貼られている場合あり)、そのApproval Numberを同じくCDCのサイトにある、NIOSH-Approved N95 Particulate Filtering Facepiece Respiratorsリストにて確認することが可能です。

NIOSH approved N95 mask
Source: National Institute of Occupational Safety and Health(NIOSH)

模倣品や偽造品も多く、医療関係者への優先供給を考えると、N95はもう少し待ってからでないと、購入できなさそうだね・・・

少々ややっこしくなりますが、Surgical N95 Respiratorsといって、NIOSHとFDAの両方から承認を受けた、サージカルマスクとN95の両方の機能を持ち合わせたマスクもあります。このマスクは、着用者の呼吸中に含まれる微粒子の拡散を防ぐと共に、マスク捕集効率や密着性を備え、血液や体液からの病原菌だけでなく、大気からの粒子の暴露を防ぐことができます。

そんな最高レベルのマスクと思えるN95ですが、細菌(1.0μm)、PM2.5(2.5μm以下)、或いは花粉(30μm)であれば、0.3μmの微粒子を95%以上捕集できるN95マスクが有効であることが明白である一方、コロナウイルスの大きさは約0.1μmと0.3 μmより小さいため、コロナ感染に対するN95マスクの有効性に疑問の声もあるようです。

それに対しても調べてみましたが、USA TODAYによるとN95着用の効果は確実にあるようです。

1つ目の理由は、コロナウイルスの大きさは確かに約0.1μmですが、ウイルス単体で空中に浮遊しているわけではなく、息をしたり、話をしたり、咳をした際に発生する水滴やエアロゾルに付着して浮遊し、それらは1μm以上になことが多く、N95マスクで捕集されるからです。

2つ目の理由は、N95マスクは実際は0.3 μmより小さなの微粒子の方が、捕集効率が高くなります。理由は、より小さな微粒子は、不規則にジグザクに動く為に、静電吸着力がある繊維に粒子が捕らわれるからです。
*1μm = 0.001mmで、日本人の髪の毛平均太さは約80μm(0.08mm)

KN95マスク

2020年3月24日、米国内の深刻なマスク不足に対応するために、FDAはオーストラリア、欧州、日本、韓国、ブラジル、メキシコからの、NIOSHの規格と同等の各国規格で検定された「N95マスク相当品」の使用を許可する、緊急使用許可(Emergency Use Authorization: EUA)を発行しました。追って4月3日には、そのEUAに中国も加えました。

KN95はN95と同等レベルの中国認証規格で、若干の違いは見られるものの、捕集(ろ過)効率95%以上であることを含め、KN95マスクは理論上はN95と同等の性能があることになります。

EUAによりKN95マスクの使用許可はおりましたが、その後のNIOSHの検査で、捕集効率を満たさないKN95マスクが多数見つかり、KN95 適合を謳った製品の多くが、耳掛け式固定で呼吸用保護具の顔へのフィットが困難である点を指摘しました。それを受け、FDA は直ちに緊急使用許可(EUA)該当製品リストを修正する等、KN95マスクを含むN95同等製品 の緊急使用許可(EUA)の更新を何度か行い、医療関係者への注意を促しております

CDCは、NIOSHによるN95マスクの検定試験とは全く別で、飽くまでも参考として、NPPTL が実施した捕集効率試験の結果を公表しています。試験対象はKN95及び他のN95同等規格のマスク(正規品)と、K95の模倣品及び模倣品と思われるK95マスクですが、残念ながら、現時点では模倣品だけでなく正規KN95マスクの中にも、捕集率95%以上の規格を満たしていないマスクが散見されます。

他にも、

MIT Lincoln Laboratoryで行われたN95とKN95の捕集試験でも、K95の捕集試験の合格率は、N95の約半分であったという結果が出ております。

きちんとしたKN95マスクもあるんだろうけど、もう少し市場に出回り品質の安定・均一化がなされる迄待った方がいいかもね・・・

きちんと規格を満たしているKN95マスクも増えているので、購入の際はデータや評価をしっかり確認し、信頼できるソースから購入することをお勧めします。

布マスク

洗って再使用する布マスク、しかも手作りのマスクの使用など、以前は考えたこともありませんでしたが、コロナによるマスク不足の影響で、今では多くの人にとって、布マスクの使用が日常となりました。

言うまでもなく、布マスクにはN95やサージカルマスクのような規格はありません。手作り品からブランド品まで、色やデザインもとても豊富で、今ではファッションの一部にもなっています。また素材や編み方を研究し、フィット感や通気性を競うスポーツウェアのようでもあります。

布マスクの選択の基準として、フィット性(隙間が出来ないように顔にフィットするデザイン)や通気性は勿論ですが、素材が重要となります。

CDCは、一般向けには布マスクの使用を推奨しておりますが、以下のような非常に大雑把な内容だけで、推奨素材に関しては一切触れておりません。

How to choose mask by CDC
Source: Centers of Disease Control and Prevention (CDC)

アメリカ国立標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology: NIST)は、合計32種類の天然繊維、化学繊維のエアロゾル捕集効率の試験を実施し、捕集効率が高かった上位5つの内3つは、番手が高い高密度の100%綿素材であったとの結果を発表しています。

また、

WHOでは各種の研究結果から、一般向けには以下の3層の布マスクを推奨しております。

  • 内層には吸収材の綿
  • 中間層には不織布のポリプロピレン
  • 外層にはポリエステルかポリエステル混紡

他にも調査をしましたが、概ね綿素材を推奨する内容が多かったです。

番手とか高密度とか言われても分からないないので、取り敢えず綿100%が良いのを覚えておくね・・・

1点注意となりますが、CDCは通気孔付きのマスクは、コロナ感染防止に有効性がないとして、使用を勧めておりません。実際米国の航空会社の殆どが、機内での通気孔付きのマスクの使用を禁止しております。(US airlines are banning vented masks, which the CDC says don’t stop COVID-19)

ご参考までですが、CDCはHow to Make Maskとして布マスクの作り方を紹介しておりますが、YouTube等で、日本の方が紹介してくれているマスクの作り方の方が、100倍役に立ちそうです。

マスクの再使用

サージカルマスクとN95マスクは、基本使い捨てで1回限りの使用が原則です。

CDCは、N95の再使用に関して、Recommended Guidanceを出しており、パンデミック時等必要な際には、使用時間延長や再使用を認めておりますが、具体的な使用回数等には触れておりません。

それに関しては、アメリカ国立衛生研究所(National Institutes of Health: NIH)から研究結果が報告されており、以下の4つの方法で除菌を行った結果、Vaporized Hydrogen Peroxide(VHP: 気化した過酸化水素)を使用した除菌では3回まで使用可能、70度での乾式加熱とUVライトを使用した除菌では、2回までの使用が可能としています。

  • Vaporized Hydrogen Peroxide(VHP): 気化した過酸化水素
    70-degree Celsius Dry Heat: 70度での乾式加熱 (最低60分)
  • Ultraviolet Light: 紫外線(最低60分)
  • 70% Ethanol Spray: 純度70%のエタノールスプレイ

何となく面倒な感じだけど、コロナウイルスは物の表面では最長でも5日程度しか生きられないので、ジップロックに入れて数日間ほっとおけばよいのでは? できれば日向で・・・

布マスクに関しては、CDCはHow to Wash Maskにて、通常通り他の衣服と共に洗濯機での洗濯が可能であり、通常の洗剤とその素材に適用可能な範囲で一番高い温度の温水使用を勧めております。ブリーチを使用した手洗いの説明も同時にされていますが、通常の洗濯機で洗うことで全く問題がないようです。

乾燥に関しても、乾燥機を最高温度に設定して乾燥することを勧めております。

要は通常通りでいいってことだね・・・

結局どのマスクが一番良いのか?

Duke UniversityがN95を含む14種類のマスクの試験を行いその実験結果を発表しています。
試験自体は簡単なセットアップで行われ、人が箱の中に向けて話をする際に吐き出される飛沫を、レーザー光線と携帯電話カメラを使用して撮影し、コンピュータアルゴリズムを使用し飛沫量を計測しました。

最も効果があったマスクはN95マスク(写真14)で、2番目にサージカルマスク(1)、そして3番目は中間層の不織布のポリプロピレンを、内層と外層の綿で挟んだ3層のマスク(5)で、他の綿を使用した多層マスクも概ね高評価でした。

逆に評価が低かったのは、ランナーが良く使うゲーターと呼ばれるネックフリース(11)で、大きな飛沫を小さくして空気中に放出してしまい、マスクを使用しない時と比べても飛沫量が増える結果となりました。また、バンダナ(12)とニットのマスク(3)も低評価でした。

他にも色々と調査をしましたが、各マスクの特徴を説明したりお勧めのマスクを幾つも紹介するサイトは数多くありますが、一般人がコロナ感染防止の為に、どのタイプのマスクを着用するのが一番なのか、科学的な根拠を素に明確且つ詳細にする情報は、少なくとも信頼筋からは見つかりませんでした。

N95マスクが一番コロナ感染の防止になることは明らかですが、CDCはN95マスクの医療関係者への優先供給のため、一般での着用を勧めておりません。加えて、マスクに慣れていない一般人が、N95マスクを長時間使用するのは困難との意見もあり、苦しくなってマスクをずらしてしまうと意味がなくなってしまいます。

本来でしたら、ここで結論をださないといけないのですが、情報不足でそれができないのですが、これらの調査結果や現状を踏まえて、わたくし自身が自分のために考えているのは

  1. 日常では、BFE 95%(3.0μm)を謳っているサージカルマスク相当品の不織布マスクを着用する。現在使用している中国メーカのBYD製のFace Maskに満足しているのもありますが、個人的には素性がしっかりしたメーカー品やユーザ評価が高いマスクであれば、FDAの認可を受けたサージカルマスクとそんなに差はない、少なくとも布マスクよりはコロナ感染防止に有効と考えています。布マスクは素材、スタイル、大きさ等あまりにも種類が豊富で、自分に合うマスクを見つけるのが難しく、フィット感に不安が残ると考えます。また、毎回洗うのも面倒なので、安価でもある使い捨てのマスクを優先します。
  2. チャンスがあれば、CDCのウェブサイトでメーカとApprove Noをしっかり確認した上で、N95マスクを購入しておく。現在の日常では、いわゆる3密状態になるようなことはありませんが、今後スーパーや飛行機内等3密状態に近い状態を避けられないケースが出てくることも想定して、可能であればストックしておきたいと考えています。

上記は飽くまでも自分向けの個人の意見だね・・・ 
最近はKN95マスクもかなり広まってきているようだよ・・

まとめ

最初はコロナ感染に対するマスクの有効性を否定していたCDCやWHOも、現在ではその効果を認めマスクの着用を推奨しています。Duke Universityの試験で、マスク不使用時より飛沫分量が多くなてしまったマスクの例もありますが、それは飽くまでも例外で、基本どんなタイプのマスクでも効果はあります。

「Source Control」が主目的ではあるものの、自らの感染防止にも効果があり、他人への感染防止リスクを軽減するために、きちんと自分の顔にフィットし隙間ができず、通気性もあり長時間の使用にも耐えうる不織布マスクや布マスクを選択し(わたくしの場合は、サージカルマスク相当品の使い捨てFace Maskを選択)、公共の場での着用が必須です。

一方で、N95マスクを除いては基本「Source Control」が主目的であることを理解すると、状況に応じてN95マスクの着用も必要ではないかと考えます。

忘れてならないのが、マスクの着用以上にCDCが一般に求めているのが、2020年の米国流行語大賞になるであろう(?)、Social Distancingを常にとること手洗いを頻繁に行うこと、そして目、鼻、口への接触を避けることです。

ツッコミ2つ・・・ 1,アメリカに流行語大賞なんてあるの? 2,うがいがないけど、うがいもとっても大事だよ・・・

Stay safe and healthy!