Normes et efficacité des masques : tout n’est qu’une question de taille… !

De quoi est-il question ?

Nous avons parlé à plusieurs reprises de l’efficacité des masques dans la protection contre la Covid-19. Pèle mêle, on peut citer les masques chirurgicaux de type 1 ou 2, les FFP1, FFP2 et FFP3, les FMP1, FMP2 et FMP3 et les masques alternatifs de catégorie 1 ou 2 !

De quoi s’y perdre d’autant plus que ces masques répondent à des normes différentes dont les critères ne correspondent pas toujours.

Nous avons donc décidé de nous placer dans le cas de l’infection au SARS-Cov-2  et de comparer les efficacités de tous ces masques à nous protéger de l’infection.

Le rapport des tailles

Le virus Sars-Cov-2 est un élément organique dont la taille moyenne est de 100 nm soit 0,1 µm.

Le virus ne se trouve jamais tout seul dans l’air.

Il se transmet d’un individu à l’autre dans des gouttelettes de sécrétion (postillons…) émises par la bouche. Ces gouttelettes ont une taille comprise entre 10 µm et 5 µm. Elles sont relativement lourdes et tombent au sol dans une distance de 1 m de l’individu.

C’est la distance minimale de distanciation physique des mesures barrières.

Très récemment, certaines études ont montré que le virus peut aussi se transmettre dans des gouttelettes plus petites appelées « aérosols » dont les tailles s’échelonnent entre 5 µm et 1 µm. Ces petites gouttes, plus légères que les précédentes flottent dans l’air en ne se déposant que plusieurs mètres plus loin et ils permettent ce qu’on appelle une transmission « aérienne » de la maladie. Ces aérosols sont facilement dispersés et il semble qu’ils jouent un rôle négligeable dans le milieu extérieur. En revanche, les contaminations par aérosols sont possibles en milieu clos, surtout s’il y a beaucoup de personnes. C’est pourquoi il est maintenant obligatoire de porter un masque dans les milieux clos.

Les capacités de filtration des masques et leur intérêt dans le cas de la Covid-19

L’épisode du cafouillage sur l’utilité des masques nous a permis de réfléchir sur les propriétés des différents types de masque au point de nous demander si les normes sont véritablement adéquates en cas d’épidémie d’ordre biologique.

Petite revue des masques et de leurs normes

• Le masque chirurgical

Originellement destiné à protéger le champ opératoire des sécrétions bronchiques (contenant des germes) du chirurgien, la norme EN 14683 mesure les capacités du masque à stopper des bactéries d’un diamètre de 3 µm, dans le sens intérieur vers l’extérieur. Le type 1 retient 95 % des germes, le type 2, 98 %.

Nous sommes donc bien là dans le cas d’une protection contre des gouttelettes ou aérosols biologiques. Deux inconvénients cependant : la mesure ne se fait que dans le sens intérieur-extérieur et présence d’un taux de fuite au niveau du visage très important, le masque laisse pénétrer une grande quantité d’air sur les côtés et, la buée sur les lunettes montre que beaucoup d’air sort directement sans passer par le filtre. Néanmoins, ce masque est une protection minimale pour qu’un individu contaminé ne contamine pas à son tour un autre individu proche.  En revanche, rien ne mesure dans la norme les capacités à protéger le porteur contre des gouttes ou aérosols du milieu extérieur.

• Les masques alternatifs ou grand public

Devant la pénurie de masques, les autorités sanitaires on permis l’utilisation de masques alternatifs réservées à des usages non sanitaires destinés à prévenir les projections de gouttelettes. Ils sont testés par un protocole selon les spécifications de la DGA, et une organisation des essais définie avec la DGE. Ils se répartissent en 2 catégories Cat 1 filtration d’au moins 90 % de particules biologiques de 3 µm et catégorie 2 filtration supérieure à 70 %. La respirabilité est aussi mesurée.

Ces masques jouent le même rôle que les masques chirurgicaux.

• Les masques FFP(x)

Les masque FFP répondent à la norme EN 149.

Le mesure de la filtration se fait de l’extérieur à l’intérieur du masque sur des particules d’une taille moyenne de 0,1 µm. Ces particules ne sont pas biologiques mais des particules de Nacl ou des particules de paraffine. La fuite totale vers l’intérieur (fuite au niveau du visage + passage direct à travers le filtre) est aussi mesurée.

Comme nous l’avons déjà signalé, les FFP1 retiennent 80 % des particules avec un taux de fuite de 22%, les FFP2 retiennent 94 % avec un taux de fuite de 8 %.

D’emblée, on constate que les conditions de test ne sont pas adaptées à la protection contre la Covid-19 la filtration des particules non organiques de 0,1 µm étant bien loin de la filtration de particules biologiques aqueuses de 3 µm ! (dans un rapport de 1 à 30).

Si on veut à nouveau comparer les tailles, tester un taux de filtration sur des particules de 0,1 µm et le comparer à une filtration sur des gouttelettes aqueuses de 3 µm reviendrait à utiliser un filet dont les mailles arrêteraient des billes d’enfant (diamètre 1 cm) pour stopper un ballon de football (diamètre 30 cm). 

• Le masque OCOV

Dans des conditions de test équivalentes, le masque OCOV retient 99,9 % des aérosols biologiques de 3 µm. En comparaison avec les masques chirurgicaux et grand-publics, il filtre les mêmes particules biologiques de 3 µm mais avec une efficacité bien plus grande (99,9 % contre 98 % au maximum). De plus, son taux de fuite a été mesuré comme étant inférieur à 2% avec des particules de 0,1 µm : il est donc encore bien inférieur contre des particules plus grosses mesurant 3 µm.  Pour les masques chirurgicaux et grand public, les taux de fuite ne sont pas mesurés car les masques ne sont pas adaptés à la forme du visage mais certaines études ont montré qu’ils pouvaient atteindre plus de 70 % !

La comparaison est difficile à faire avec les masques FFP  qui sont testés contre des particules de taille et de structure différentes). Pour ces dispositifs, les capacités du filtrage sont manifestement disproportionnées par rapport à la taille des gouttes contenant du COVID. De plus, leurs taux de fuite restent néanmoins importants (22 % et 8 % pour FFP1 et FFP2).

Conclusion

Lorsqu’on analyse les capacités fonctionnelles des masques on constate que

• Les masques chirurgicaux et les masques alternatifs sont efficaces pour empêcher la dissémination des gouttelettes issues d’un patient malade. L’efficacité sur l’ensemble de la population ne peut se faire que si tout le monde porte un tel masque. Nous n’avons aucune donnée sur la protection du porteur vis-à-vis des aérosols entrants (sinon que le taux de fuite au visage est très important)

• Les masques FFP1 et FFP2 contrôlent les flux entrants et sortants. La filtration mesurée sur des particules non biologiques de 0,1 µm est très bonne. Les taux de fuite sont significatifs (22 et 8 % respectivement). Le taux de filtration élevé, gênant la respiration à long terme, mesuré sur des petites particules, semble inadapté à la capture d’aérosol 30 fois plus gros.

• Le masque OCOV qui allie une excellente filtration adaptée à la taille des aérosols COVID (99,9 % des aérosols biologiques) et un taux de fuite extrêmement faible sur les flux entrants et sortants représente la meilleure solution entre les masques chirurgicaux ou apparentés moins filtrants et fuyants et les masques FFP trop filtrants et donc moins respirables sur de longues périodes.

Auteur : Professeur François Renaud