保护人们免受疾病侵害的口罩有各种形状和大小。不幸的是。
在COVID-19大流行的早期阶段,莱斯大学乔治·r·布朗工程学院和德克萨斯大学MD安德森癌症中心的一个团队寻找并找到了一种方法,使标准外科口罩更好地阻挡可能含有SARS-CoV-2病毒的空气中小飞沫。
他们提出了一种易于制造的粘合硅胶线束,使轻型外科口罩能够匹配,有时甚至超过N95和KN95口罩的联邦安全标准。
Jeannette Ingabire是莱斯大学电子和计算机工程师Jacob Robinson实验室的系统、合成和物理生物学研究生,她领导的爱博网投领导者一项研究发表在美国医学会(American Medical Association)会刊《JAMA Network Open》上。
该团队在赖斯大学COVID-19研究基金的第一轮奖励中获得了一小笔赠款,用于制造更适合危机的外科口罩。罗宾逊说:“n95在当时很难买到,所以改进你在医院里看到的脆弱的外科口罩似乎是合乎逻辑的。”“当然,现在好口罩更容易买到,但你永远不知道什么时候会需要我们的解决方案。”
该项目开始时,合著者、MD安德森整形外科助理教授萨希尔·卡普尔(Sahil Kapur)博士向莱斯大学的工程师们提出了一种绑带的想法,可以让外科口罩更贴合脸部。
基于卡普尔的概念,莱斯大学的电子、计算机工程和生物工程副教授凯莱布·卡米尔(Caleb Kemere)设计了几个概念,并在自己身上进行了试验,最终确定它们可以用一块弹弹体激光切割。
Ingabire和Rice团队按照联邦法规的规定,3d打印了不同形状和大小的人体模型头部。在确保与人体模型合适后,英格比尔和现在MD安德森的莱斯校友汉娜·麦肯尼(Hannah McKenney)从这些机构的“必要人员”中招募了30多名未感染covid - 19的志愿者,以判断口罩的舒适度,并坐下来用红外摄像机进行气流测试。
摄像机很快就发现了空气从不合适的口罩中进出的地方——最常见的是在鼻子和眼睛附近——导致了对安全带的修改。
该团队的2.1版本缩小了大多数佩戴者的间隙,扩大了鼻带的斜度,同时减少了整体材料的数量,以保持佩戴者的视野。橡胶束带使口罩更像N95的形式,比单独的外科口罩具有更好的密封性。
“这是MD安德森的临床医生的建议,他们告诉我们,如果东西真的很大,它会干扰外科医生的视力,”Ingabire说。“所以最终版本更贴合你的鼻子。如果你想让人们长时间使用某种东西,它必须是舒适的。”
改进后的安全带/口罩组合轻松通过了“过滤式面罩式呼吸器”评估,证明它们在阻止飞沫方面比单独使用医用口罩要好15倍。Ingabire说,虽然口罩本身是一次性的,但它的背带可以取下来,消毒后再次使用。
她说,一些志愿者留下了深刻印象,留下了他们的挽具。
“有几个人抢了一些,”她笑着说。“当他们看到自己通过了与医院评估N95相同的健康测试时,他们说,‘我能拥有这个吗?’”
该论文的共同作者包括莱斯大学校友克里希纳·巴德瓦拉和博士后研究员查尔斯·塞贝斯塔。罗宾逊是电子和计算机工程以及生物工程的副教授。
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