使い捨てマスクによる環境への悪影響

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昨年、新型コロナウイルス感染症（Covid-19）のパンデミックが始まって以来、フェイスマスクやその他の個人用保護具は医療従事者にとって不可欠なものとなっている。 使い捨ての N95 マスクは、新型コロナウイルス感染症 (Covid-19) の原因となるウイルスである SARS-CoV-2 の蔓延を防ぐために特に需要が高まっています。

これらのマスクはすべて、経済的コストと環境的コストの両方を伴います。 新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、毎日最大7,200トンの医療廃棄物が発生すると推定されており、その多くは使い捨てマスクです。 そして、世界の一部の地域ではパンデミックが沈静化しているにもかかわらず、医療従事者はほとんどの時間でマスクを着用し続けることが予想される。

いくつかの異なるマスク使用シナリオによる経済的および環境的コストを計算したMITの新しい研究によると、再利用可能なマスクを採用することで、その犠牲は劇的に削減される可能性があるという。 通常の N95 マスクを除染して医療従事者が 1 日以上着用できるようにすると、患者と会うたびに新しいマスクを使用する場合と比較して、コストと環境廃棄物が少なくとも 75% 削減されます。

「当然のことかもしれませんが、再利用可能な側面を組み込んだアプローチは、最大のコスト削減だけでなく、廃棄物の大幅な削減にもつながります」と、マサチューセッツ工科大学機械工学助教授であり、ブリガム アンド ウィメンズ病院の消化器内科医でもあるジョバンニ トラヴェルソ氏は述べています。研究の上級著者。

この研究では、完全に再利用可能なシリコン N95 マスクが廃棄物のさらなる削減につながる可能性があることも判明しました。 トラヴェルソ氏らは現在、そのようなマスクの開発に取り組んでいるが、まだ市販されていない。

マサチューセッツ総合病院の医師であるジャクリーン・チュー氏は、英国医学ジャーナル・オープンに掲載されたこの研究の筆頭著者である。

削減と再利用

新型コロナウイルス感染症（Covid-19）のパンデミックの初期段階では、N95マスクが不足していた。 多くの病院では、医療従事者は患者を診るたびに新しいマスクに切り替えるのではなく、1枚のマスクを丸一日着用することを余儀なくされた。 その後、ボストンの MGH 病院やブリガム アンド ウィメンズ病院などの一部の病院は、マスクの滅菌に過酸化水素蒸気を使用する除染システムの使用を開始しました。 これにより、1枚のマスクを数日間着用することができます。

昨年、トラヴェルソ氏らは、シリコーンゴム製で、使用後に廃棄または滅菌できるN95フィルターを備えた再利用可能なN95マスクの開発を開始した。 マスクは熱や漂白剤で滅菌して何度も再利用できるように設計されています。

「私たちのビジョンは、再利用可能なシステムがあればコストを削減できるということでした」と Traverso 氏は言います。 「使い捨てマスクの大部分は環境に重大な影響を及ぼし、劣化するまでに非常に長い時間がかかります。パンデミック中は人々をウイルスから守ることが優先され、確かにそれが優先事項であり続けますが、長期的には、私たちは追いついて正しい行動をとり、環境への潜在的な悪影響を強く考慮して最小限に抑える必要があります。」

パンデミックの間、米国の病院は、N95 マスクの入手可能性と除染システムへのアクセスに基づいて、さまざまなマスク戦略を採用してきました。 MIT チームは、パンデミック前およびパンデミック中の使用パターンを含むいくつかの異なるシナリオの影響をモデル化することを決定しました。これには、次のようなものがあります。患者との接触ごとに N95 マスク 1 枚。 N95 マスクを 1 日あたり 1 枚。 紫外線除染による N95 マスクの再利用。 過酸化水素滅菌によるN95マスクの再利用。 そしてサージカルマスクを1日1枚。

彼らはまた、現在開発中の再利用可能なシリコンマスク（使い捨てまたは再利用可能なN95フィルターのいずれかで使用できる）によって発生する潜在的なコストと廃棄物をモデル化しました。

彼らの分析によると、米国のすべての医療従事者がパンデミックの最初の 6 か月間で遭遇した患者ごとに新しい N95 マスクを使用した場合、必要なマスクの総数は約 74 億枚、コストは 64 億ドルになります。十億。 これにより、8,400万キログラムの廃棄物が発生することになります（ボーイング747型機252機に相当）。

彼らはまた、再利用可能なマスク戦略のいずれかがコストと発生する廃棄物の大幅な削減につながることも発見しました。 各医療従事者が過酸化水素または紫外線で除染した N95 マスクを再利用できれば、コストは 6 か月で 14 億ドルから 17 億ドルに下がり、1,300 万から 1,800 万キログラムの廃棄物が発生します（39 枚に相当） 56 747 まで）。

再利用可能なシリコン N95 マスクを使用すれば、特にフィルターも再利用可能であれば、これらの数値はさらに削減される可能性があります。 研究者らは、このタイプのマスクにより、6 か月でコストが 8 億 3,100 万ドルに削減され、廃棄物は 160 万キログラム (747 型機約 5 機分) に削減できると試算しています。

「マスクは当分の間、使われ続けるものであるため、医療廃棄物の原因となる他の使い捨て個人用保護具の使用と同様に、マスクの使用に持続可能性を組み込むことが重要です」とチュー氏は言う。

環境負荷

研究者らがこの研究に使用したデータは、米国でのパンデミックの最初の6か月間（2020年3月下旬から2020年9月下旬）に収集されたものです。 彼らの計算は、米国の医療従事者の総数、当時の新型コロナウイルス感染症患者数、患者一人当たりの入院期間などの要素に基づいている。 彼らの計算には、一般大衆によるマスクの使用に関するデータは含まれていない。

「ここでは医療従事者に焦点を当てていたため、総コストと環境負荷が過小評価されている可能性があります」とトラヴェルソ氏は指摘する。

ワクチン接種は新型コロナウイルス感染症（Covid-19）の蔓延を減らすのに役立っているが、新型コロナウイルスだけでなくインフルエンザなどの他の呼吸器疾患からも守るために、医療従事者は当面はマスクの着用を続けるだろうとトラヴェルソ氏は考えている。

同氏らはティール・バイオという会社を立ち上げ、現在、再利用可能なシリコンマスクのさらなる改良とテスト、そして大量生産方法の開発に取り組んでいる。 彼らは今年後半にマスクの規制当局の承認を求める予定だ。 コストと環境への影響は考慮すべき重要な要素だが、マスクの有効性も優先する必要があるとトラヴェルソ氏は言う。

「最終的には、システムが私たちを守ってくれることを望んでいます。そのため、除染システムが濾過能力を損なうかどうかを認識することが重要です」と彼は言います。 「何を使うにしても、自分と他人を守るものを使いたいものです。」

この研究は、MIT 学部研究機会プログラム、国立衛生研究所、MIT 機械工学部から資金提供を受けました。 この論文の他の著者には、MIT の学部生である Omkar Ghenand 氏が含まれます。 ジョイ・コリンズ氏は、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の上級臨床研究コーディネーターであり、元MIT技術員です。 James Byrne氏は、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の放射線腫瘍医であり、マサチューセッツ工科大学コーク統合がん研究研究所の研究員である。 アダム・ウェントワース氏、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の研究エンジニアであり、コッホ研究所の研究員。 ピーター・チャイ、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の救急医。 ファラ・ダダボイ氏、MIT研究員。 チン・ハー氏はコロンビア大学の医学・疫学教授だ。

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