Gesichtsmasken

… mal genau betrachtet

Was unter dem Begriff „Maske“ subsummiert wird, sind Typen unterschiedlichster Machart, Normierung, Anwendung, Wirkung als Eigen- und Fremdschutz und Evidenz. Für alle Sorten gilt: Sie können nicht besser sein als ihre Anwendung. Und sie können gefälscht sein.

In der Debatte um Sinn und Unsinn von „Masken“ ist es hilfreich, sich den Übertragungsweg von SARS-CoV-2 vor Augen beziehungsweise vor den Mund zu halten. Noch Monate nach Ausbruch der COVID-19-Pandemie war auf den Seiten von RKI und WHO zu lesen, dass das Virus vornehmlich über Kontakt mit virusbehafteten Oberflächen übertragen werde. Dass in winzigen Partikeln, die Infizierte ausatmen, Virus-RNA nachweisbar ist, wurde schon vor Jahren für Influenzaviren nachgewiesen, bringt der Physiker Dr. Gerhard Scheuch vor, früherer Präsident der Internationalen Gesellschaft für Aerosole in der Medizin.

 Eine von den Centers for Disease Control and Prevention getragene

Untersuchung fand in den kleinsten ausgeatmeten Tröpfen, unter 5 μm Durchmesser, 9-mal mehr Virus-RNA als in größeren; das Tragen einer chirurgischen Maske reduzierte den viralen Ausstoß insgesamt um den Faktor 3,4. Dies begründete mit die Empfehlung der CDC, Grippekranke mit Gesichtsmasken auszustatten (1). Das war 2013.

Es brauchte einige Zeit, die aerogene Übertragung für COVID-19 neu zu entdecken. Scheuch zeichnete in einem Symposion von Aerosolforschern die Indizienkette nach: Im März 2020 wurde gezeigt, dass SARS-CoV-2- Viren sich stundenlang in der Luft eines nicht belüfteten Raums hielten. Im April fand man unter 7 000 Infektionen nur eine einzige, die nicht in einem Innenraum stattgefunden hatte. Im selben Monat wurde unter anderem ein COVID-19-Ausbruch unter Gästen eines chinesischen Restaurants beschrieben, und zwar nur bei jenen, die im Umwälzstrom einer Klimaanlage gesessen hatten. „Bis April 2020 glaubte die WHO noch an eine Kontaktinfektion“, sagt Scheuch. Im Mai gab es Publikationen über zahlreiche Infektionen bei Chorproben. Im Juli wurde schließlich die aerogene Infektion zwischen Frettchen in getrennten Käfigen nachgewiesen. Im August zeigten chinesische Forscher, dass COVID-19- Patienten in frühen Stadien der Erkrankung massenhaft SARS-CoV-2- Viren exhalieren (2).

Mittlerweile haben WHO und RKI eine Kurskorrektur vollzogen, es herrscht weitgehender Konsens, dass SARS-CoV-2 primär aerogen durch virushaltige Tröpfchen („droplets“) übertragen wird. Den Weg der Tröpfchen bestimmt ihr Durchmesser. Große Exemplare schießen beim Husten oder Niesen durch die Luft (wenn sich die Person nicht an die Niesettikette hält). Die Tröpfchen können nahe stehende Personen direkt infizieren, wenn sie auf deren Augen, Nase oder Mund landen. Ansonsten lässt sie die Schwerkraft rasch im Bereich von bis 2 m zu Boden sinken. Kleinere, leichtere Tröpfchen bilden Aerosole, schweben für Minuten oder Stunden in der Luft (3, 4).

In geschlossenen Räumen verteilen sie sich ähnlich wie Zigarettenrauch, sagt Scheuch, während sie sich im Freien und beim Lüften verflüchtigen.

Für die Transmission relevant ist, dass die besonders feinen, schwebenden Tröpfchen schon beim normalen Atmen und Sprechen entstehen, nicht erst beim Schreien und Singen. Asymptomatische Personen, die nicht durch Husten und Niesen auffallen, produzieren sie ebenfalls. Von daher wäre es wenig ratsam, beim Sprechen eine Schutzmaske abzusetzen, was oft zu beobachten ist. Je kleiner die Partikel, desto tiefer können sie beim Einatmen in die Atemwege eindringen. Man schätzt, dass jede zweite Infektion von buchstäblich stummen Überträgern („silent transmitters“) ohne jegliche Symptome ausgeht (5).

Voraussetzungen für den Schutz

Welche Eigenschaften müssen Masken aufweisen, wenn sie die unsichtbare Transmission verhindern sollen? Das SARS-Coronavirus-2 selbst hat nur etwa 0,1 μm Durchmesser. Derart winzige Partikel muss eine Maske nicht blockieren können – weil das Virus nicht nackt durch die Luft fliegt, sondern umhüllt in Tröpfchen. Was Infizierte in die Luft pusten, sind Partikel in der Größe von 0,2 bis mehrere Hundert Mikrometer. Die Mehrzahl der pathogenhaltigen Tröpfchen durchmisst 1–10 μm, das ermöglicht ihnen das Schweben in der Luft (6).

Als Atemschutz gegen derart winzige feste oder flüssige Partikel eignen sich Partikelfiltrierende Halbmasken („filtering face piece“, FFP). Ihr Filtermaterial erlaubt nur einen geringen, definierten Leckstrom. Die DIN EN 149:2009–08149 unterscheidet je nach Rückhaltevermögen die Filterklassen

FFP1 (Filterleistung von mindestens 80 %), FFP2 (Filterleistung von mindestens 94 %) und FFP3 (Filterleistung von mindestens 99 %) (7).

Der europäischen Schutzklasse FFP2 gleichzusetzen sind die US- amerikanische Schutzklasse N95 („respirator“), die australische Klasse P2 und der chinesische Standard KN95. Masken dieser Schutzklasse müssen eine Filterwirksamkeit von 94–95 % aufweisen, das heißt, sie dürfen

maximal 6 % der Aerosole, Partikel und Tröpfchen passieren lassen. Eine N95-Maske soll 95 % der luftgetragenen Partikel > 3 μm filtern.

Besonders groß ist der Bedarf an FFP2-Masken, denn erst ab dieser Filterklasse besteht ein sicherer Schutz vor infektiösen Aerosolen, einschließlich Viren – korrektes Anlegen und Umgehen mit der Maske vorausgesetzt. Masken ohne Ausatemventil, die eingeatmete Luft wie auch die Ausatemluft filtern, sind unter den Halbmasken die einzigen Typen, die gleichzeitig einen guten Eigen- wie Fremdschutz vor infektiösen Aerosolen bieten, die also sowohl den Träger als auch Personen der Umgebung schützen. FFP-Masken weisen nur einen geringfügig erhöhten Atemwiderstand auf. Masken mit Ventil filtern nur die eingeatmete Luft und reduzieren weiter die Atembelastung des Trägers, bieten aber kaum einen Fremdschutz.

Grundsätzlich sind FFP-Masken medizinischem Personal in potenziell infektiösem Umfeld vorbehalten. Aber auch Menschen, die Risikogruppen angehören oder die sich besonders gefährdet sehen, fragen zunehmend hochwertige FFP2-Masken für den Alltagsgebrauch nach. Die Nachfrage machen sich windige Hersteller und Importeure zunutze und werfen nichtkonforme Ware auf den Markt (Kasten).

Gemäß PSA-(Persönliche-Schutzausrüstung-)Verordnung EU 2016/425 müssen FFP-Masken die CE-Kennzeichnung inklusive der 4-stelligen Prüfstellennummer tragen und außerdem mit Herstellernamen, Produktbezeichnung, Schutzklasse, angewendeter Prüfnorm (bei Partikelfiltern EN 149) und der maximalen Haltbarkeit des Produktes gekennzeichnet sein. Hersteller verpflichten sich mit dem Anbringen des CE-Zeichens zur Einhaltung des Konformitätsbewertungsverfahrens. FFP- Masken müssen dazu die Anforderungen der Norm DIN EN 149:2009–08 insbesondere bezüglich der Filterleistung erfüllen (siehe oben).

Einen guten Fremdschutz, aber mäßigen Eigenschutz bieten im Vergleich zu FFP-Masken CE-zertifizierte chirurgische oder OP-Masken (Mund- Nasen-Schutz/MNS) (11). Das sind dünne Einwegprodukte („disposables“) mit einer zwischen 2 Stoffschichten eingebetteten

Filterschicht. Sie zählen nicht als Atemschutz, da der Träger je nach Sitz des MNS weniger durch das Filtervlies einatmet, als vielmehr über die locker aufsitzenden Ränder des MNS Atemluft einsaugt. Der MNS schützt also in der Regel nicht ausreichend vor einer luftgetragenen Infektion, sondern verringert in erster Linie den Ausstoß respiratorischer Sekrete des Trägers in die Umgebung. Nur einige wenige Produkte erfüllen laut BAuA die wesentlichen Anforderungen (Filterdurchlass, Gesamtleckage, Atemwiderstand) an eine filtrierende Halbmaske der Geräteklasse FFP1. Mund und Nase werden allerdings, wie bei allen Abdeckungen, vor Berührungen durch kontaminierte Hände geschützt.

Unsterile medizinische Gesichtsmasken stellen Medizinprodukte der Risikoklasse I gemäß Medizinprodukterichtlinie (93/42/EWG, MDD) dar und müssen der Norm DIN EN 14683:2019–10 genügen. Nach Durchführung eines erfolgreichen Konformitätsbewertungsverfahrens können Hersteller sie mit dem CE-Kennzeichen versehen und in Europa in den Verkehr bringen (12). Im Einzelhandel und im Internet erhältliche Wegwerfmasken ähneln chirurgischen Masken, ohne CE-zertifiziert zu sein; MNS-Billigangebote mit (angeblicher) CE-/DIN-EN-149- Kennzeichnung sollten Verdacht erregen.

(Tabelle siehe ganz unten)

Maskentypen – Eigenschaften, Schutzwirkung, Prüfnormen (mod. nach BfArm [15])

Zu den Mund-Nasen-Bedeckungen (MNB) zählen alle weiteren Masken, die nicht gemäß obiger gesetzlicher und normativer Anforderungen an medizinische Gesichtsmasken oder partikelfiltrierende Halbmasken geprüft wurden. MNB werden oft aus handelsüblichen Stoffen genäht und im Alltag getragen. Sie dürfen nicht als Medizinprodukte oder Gegenstände persönlicher Schutzausrüstung benannt und mit entsprechenden Schutzwirkungen ausgelobt werden. Die Schutzwirkung der auch als „Spuckschutz“ titulierten „Community“-Masken hängt von vielen Faktoren

 ab: der Dichtheit des Materials, der Anpassung an die Gesichtsform, der Anzahl der Lagen ebenso wie dem korrekten Gebrauch (Kasten).

So sollte eine durchfeuchtete Maske abgenommen und weggepackt beziehungsweise ersetzt werden – was im Alltag kaum zu beobachten ist. In textilen Fasern, vor allem in der oft verwendeten Baumwolle, kondensiert Ausatemluft; ein Wasserfilm bildet ein geeignetes Habitat für Viren und andere Erreger. Wird die gebrauchte Maske abwechselnd an- und abgelegt – wie in Gaststätten und Schulen gefordert –, sehen manche Autoren in der Maske eher eine „Keimschleuder“ denn einen Infektionsschutz (13). Das BfArM hält die Wirksamkeit der Mund-Nasen- Bedeckungen „im Sinne eines allgemeinen Bevölkerungsschutzes“ für bestätigt und verweist auf die Gebrauchsregeln (14).

Wer trägt wann welche Maske?

Bei konkreten Empfehlungen zum Maskentragen zur Prävention einer SARS-CoV-2-Infektion ist zwischen infizierten Patienten und der Allgemeinbevölkerung zu unterscheiden. Im Rahmen der Behandlung und Pflege von Patienten mit einer Infektion durch SARS-CoV-2 spricht das RKI folgende Empfehlungen aus (Stand: 9. September 2020) (15):

Personalschutzmaßnahmen: Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) bestehend aus Schutzkittel, Einweghandschuhen, mindestens dicht anliegender MNS beziehungsweise Atemschutzmaske und Schutzbrille. Bei der direkten Versorgung von Patienten mit bestätigter oder wahrscheinlicher COVID-19-Infektion müssen gemäß den Arbeitsschutzvorgaben mindestens FFP2-Masken getragen werden. Transport des Patienten: Mund-Nasen-Schutz für den Patienten; Atemschutzmaske (FFP2) für das Transportpersonal.

Besucher: mehrlagiger Mund-Nasen-Schutz.

Ambulante Versorgung/Arztpraxis (Personal): Tragen der persönlichen Schutzausrüstung je nach Art und Umfang der Exposition.

Besondere Vorsicht gilt bei allen Tätigkeiten, die mit Aerosolbildung einhergehen können, wie Intubation oder Bronchoskopie.

Evidenz für die Schutzwirkung

Gut belegt scheint die Filterkraft von FFP-Masken, plausibel der Fremdschutz bei weniger hochwertigen Masken. Eine quantitative Simulation der Transmission nahm eine japanische Arbeitsgruppe anhand zweier sich gegenüberstehender Puppenköpfe in einer Glaskammer vor, von denen der eine ein virushaltiges Aerosol mit Tröpfchen von median 5,5 μm (< 3–8 μm) Durchmesser vernebelte, während in dem anderen ein Ventilator die Einatmung simulierte. Je nach Versuchsanordnung betrug der Abstand 25, 50 oder 100 cm.

„Spreader“ oder „receiver“ oder beide wurden mit einer Maske versehen, die Viruslast und die Menge infektiöser Viren beim Empfänger mit quantitativer PCR gemessen. Ergebnisse: Die Baumwollmaske erzielte bei 50 cm Abstand mit 17–37 % Filtrationsleistung einen geringen Schutz, eine chirurgische Maske kam auf 50 % und eine FFP2-Maske auf 60–

85 %. Die Maskentypen boten also dem Träger in puncto Eigenschutz erwartungsgemäß deutliche Unterschiede. Trug der „spreader“ eine Maske, filterten sowohl Baumwoll- wie OP-Masken rund 50–75 % der virushaltigen Tröpfchen und die FFP2-Maske 95 %. Trugen beide Köpfe Masken, ergaben sich synergistische Effekte.

Aber selbst wenn die Ränder der Masken auf den Puppenköpfen abgeklebt wurden, um Leckstrom auszuschließen, ließ sich die Übertragung in keiner Konstellation 100%ig unterbinden. Die gemessene Viruslast sank jeweils proportional zur Entfernung der Köpfe. Aus den deutlichen Effekten in puncto Fremdschutz leiteten die Autoren eine Rationale für das Maskentragen in öffentlichen Raum ab.

Der klinische „Beweis“ der Sinnhaftigkeit mittels randomisierter Studien ist indes aus ethischen und praktischen Gründen schwer zu führen. Es gibt aber zunehmend Daten aus Beobachtungstudien, zum Beispiel aus einer chinesischen Kohorte von 335 Personen in 124 Familien mit einem SARS-

CoV-2-infizierten Mitglied. Das häusliche Tragen von Masken durch alle Familienmitglieder senkte die Übertragungsrate des Virus auf die Gesunden um 79 % (16).

Oder aus einer Interventionsstudie in einem amerikanischen Klinikverbund, in dem angesichts steigender Infektionszahlen eine generelle Maskenpflicht für die 75 000 Angestellten wie auch für Patienten eingeführt worden war. Danach sank die Positivenrate unter den Mitarbeitern mit jedem Tag um 0,5 % von 14,65 % auf 11,46 % (17).

Eine von der WHO getragene Metaanalyse von 172 Studien aus 16 Ländern wertete neben dem Maskentragen den Effekt von Abstandsregeln und Augenschutz auf die Übertragung von MERS- und SARS-Coronaviren aus. 30 Studien hatten die Assoziation verschiedener Maskentypen auf die Virusübertragung bei exponierten Mitarbeitern im Gesundheitswesen und bei Patienten untersucht. Demnach war das Tragen von Gesichtsmasken assoziiert mit einer Senkung des Transmissionsrisikos um 66–85 %, mit höheren Werten in klinischen Bereichen und bei Verwendung von N95-Halbmasken (= FFP2), verglichen mit chirurgischen Masken oder wiederverwendbaren 12- bis 16-lagigen Baumwollmasken. Für die N95-Masken berechneten die Autoren eine adjustierte Odds Ratio (aOR) von 0,04 gegenüber anderen Maskentypen (aOR 0,33). Auch Augenschutz war mit einem geringeren Infektionsrisiko verbunden (aOR 0,22), so auch das Abstandhalten über 1 m (aOR 0,18) (18). Die Gewissheit dieser Effekte bewerten die Autoren wegen methodischer Limitationen als niedrig.

Es muss betont werden, dass das Tragen von Gesichtsmasken als Maßnahme zur Kontrolle der Infektionsraten stets mit anderen „Low-tech“-Interventionen zu kombinieren ist, schreiben US-Autoren um den Immunologen Anthony S. Fauci, Direktor des National Institute of Allergy and Infectious Diseases. Sie nennen Abstand halten, Handhygiene, adäquate Lüftung und das Vermeiden von Gruppen und Gedränge, darüber hinaus eine breit angelegte Teststrategie. Mit den Worten des schottischen Virologen Paul Digard, der schätzt, dass praktisch jede Maske die Zahl freigesetzter Tröpfchen 1 000-fach verringert: „Masken wirken, aber sie sind nicht unfehlbar. Deshalb gilt, halte Abstand!“ 

DOI: 10.3238/PersPneumo.2020.12.11.05

Ralf F. Schlenger

Literatur im Internet:

www.aerzteblatt.de/lit5020

Vorsicht: Masken-Fake!

Bei der persönlichen Schutzausrüstung mit Atemschutzmasken (FFP2/3 oder vergleichbare) ist auf die vollständige Kennzeichnung zu achten – aber auch die kann gefälscht sein kann. Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) warnt aktuell vor falsch deklarierten, irreführend gekennzeichneten, nicht geprüften oder nicht zertifizierten Produkten, die als Schutzausrüstung verkauft werden (8). In die Kategorie „Fake“ fallen nach Aussagen von Insidern bis zu 80 % (!) der Atemschutzmasken („Der Markt ist überflutet von Ramsch“).

Informationen über nichtkonforme Schutzausrüstung: Meldungen über gefälschte Non-Food-Produkte, die von Überwachungsbehörden auf dem europäischen Markt gefunden wurden, sind im Europäischen Schnellwarnsystem RAPEX veröffentlicht (8). Hierunter kann sich auch Schutzausrüstung befinden. Als deutsche Adaption ist die website www.produktwarnung.eu/ empfehlenswert, die angesichts der Flut an Warnungen zu Atemschutzmasken seit dem Frühjahr hierzu eine Extraseite eingerichtet hat. Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin veröffentlicht in ihrer Datenbank „Gefährliche Produkte“ ihr bekannt gewordene Produktrückrufe, Produktwarnungen, Untersagungsverfügungen und sonstige Informationen zu gefährlichen Einzelprodukten, die in Deutschland unter anderem durch das Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) geregelt sind. Hier sind zahlreiche FFP2/KN95- und MNS-Produkte gelistet (10). (Suche: FFP2 OR protective mask OR schutzmaske).

  

Community-Masken

Community-Masken sind nur so gut wie ihr Gebrauch (mod. nach BfArM [15]):

Die Maske richtig über Mund, Nase und Wangen platzieren, sie soll an den Rändern möglichst eng anliegen.

Eine durchfeuchtete Maske umgehend abnehmen, gegebenenfalls austauschen.

Nach Abnehmen der Maske die Hände mindestens 20–30 Sekunden mit Seife gründlich waschen.

Die Maske nach dem Abnehmen in einem Beutel oder Ähnlichem luftdicht verschlossen aufbewahren oder umgehend waschen. Aufbewahrung nur über möglichst kurze Zeit, um Schimmelbildung zu vermeiden.

Masken idealerweise bei 95 °C, mindestens aber bei 60 °C waschen und anschließend vollständig trocknen.

Auch mit Maske den empfohlenen Sicherheitsabstand von mindestens 1,50 m zu anderen Menschen einhalten.