Les experts de Brigham développent une alternative au masque N95 réutilisable

Avec des masques N95 en nombre insuffisant, une équipe de bio-ingénieurs et d'experts cliniques du Brigham and Women's Hospital et du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé un nouveau solution durable pour les travailleurs de la santé afin de fournir une protection pendant la pandémie. Fabriqué à partir de matériaux stérilisables et connu sous le nom d'autoclavable moulé par injection, Évolutif, Système conformable (iMASC), L'alternative au masque N95 de l'équipe est encore en phase de prototypage. Mais les premiers résultats de la modélisation et d'une étude de faisabilité pour les tests d'ajustement suggèrent que le système iMASC pourrait s'adapter à des visages de différentes tailles et formes et être stérilisé pour être réutilisé. Les résultats préliminaires sont publiés dans le British Medical Journal Open .

Comme beaucoup de nos collègues, lorsque nous avons entendu parler de pénurie d'équipements de protection individuelle, nous voulions aider. Nous avons pensé qu'une approche qui pourrait être utile serait de développer un système de masque qui pourrait être facilement stérilisé de différentes manières et réutilisé. »

Giovanni Traverso, MB, BChir, Doctorat., auteur correspondant, gastro-entérologue et ingénieur biomédical dans la division de gastro-entérologie du Brigham et du département de génie mécanique du MIT

Traverso et ses collègues, y compris les co-auteurs principaux James Byrne, MARYLAND, Doctorat, et Adam Wentworth, MME, travaillé en étroite collaboration avec le Massachusetts General Brigham COVID Center for Innovation sur leur projet. Les auteurs ont sélectionné le caoutchouc de silicone liquide (LSR) DOW Corning QP1-250 pour le matériau de leur masque. Le caoutchouc de silicone peut résister à une chaleur allant jusqu'à 572 degrés Fahrenheit et est utilisé dans une grande variété de produits, y compris les plaques à pâtisserie en silicone, sous-vêtements, implants médicaux et dispositifs médicaux tels que les masques respiratoires utilisés pour administrer l'anesthésie. L'équipe a créé les masques en utilisant le moulage par injection - une technique de fabrication courante dans laquelle un matériau liquide est introduit dans une cavité de moule pour lui donner une forme. Des sangles élastiques maintiennent le masque en place et deux filtres remplaçables empêchent les particules solides d'entrer.

"Depuis le début, nous pensions à l'évolutivité. Nous avons sélectionné des matériaux reconnus stérilisables et confortables et un procédé de fabrication conçu pour être dimensionné, " dit Byrne, un résident du département de radio-oncologie du Brigham et un boursier postdoctoral au laboratoire Traverso.

L'équipe a testé différentes techniques de stérilisation sur les masques, y compris l'autoclavage, tremper dans une solution d'eau de Javel et tremper dans de l'isopropanol. Alors que 10 cycles d'autoclave ont rendu les masques légèrement plus rigides, il n'y avait pas de grandes différences entre les masques stérilisés et les masques avant la stérilisation.

"Nous voulions créer un masque qui pourrait être facilement stérilisé et réutilisé pour plusieurs raisons. Non seulement c'est important en raison des perturbations de la chaîne d'approvisionnement, mais aussi des masques jetables, les gants et autres EPI peuvent causer une énorme quantité de déchets, " dit Wentworth, ingénieur de recherche au laboratoire Traverso.

Grâce à la modélisation 3D, l'équipe a évalué comment le masque pourrait s'adapter à différents porteurs et quelle force serait nécessaire pour maintenir le masque en sécurité sur une gamme de formes et de tailles de visage. En outre, l'équipe a recruté des travailleurs de la santé du Brigham dans une petite étude de test d'ajustement. Sur les 20 participants qui ont effectué des tests d'ajustement, 100 pour cent ont terminé le processus avec succès. Interrogés sur leurs préférences, les participants ont répondu que :

• 60 pour cent seraient prêts à porter le système iMASC au lieu d'un masque chirurgical tandis que 20 pour cent n'avaient aucune préférence;
• 25% préféreraient le système iMASC au lieu d'un masque N95 tandis que 60% n'ont indiqué aucune préférence.

Les auteurs reconnaissent que leur étude de preuve de concept présente plusieurs limites. Des tests d'ajustement et des sondages ont été menés auprès d'un petit nombre de personnes dans un seul établissement. Des modifications du système de filtre et des sangles élastiques amélioreraient probablement l'ajustement et la robustesse du masque. Et la production à grande échelle nécessitera un meilleur contrôle de la qualité des composants du filtre.

Sur la base de leur étude initiale, l'équipe a encore affiné l'iMASC, et les auteurs ont récemment terminé un essai multi-institutionnel du nouveau système. Ils continuent de travailler avec divers partenaires de Mass General Brigham pour tester le système et envisagent des stratégies pour soutenir la mise à l'échelle et le déploiement de l'iMASC.

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