Análise da integridade e funcionalidade das máscaras N95/PFF2 em protocolos de reuso e uso estendido e a segurança dos profissionais de saúde

Descrição

Tipo

Tese de doutorado

Título alternativo

Analysis of the integrity and functionality of N95/PFF2 respirators in reuse and extended-use protocols and the safety of healthcare professionals

Primeiro orientador

Membros da banca

Eline Lima Borges
Maria Helena Barbosa
Isabela Silva Cancio Velloso
Barbara Maximino Rezende Gonçalves

Resumo

Introdução: Diante da escassez global de máscaras N95/PFF2 durante a pandemia da COVID-19, protocolos de reutilização e uso estendido foram adotados, apesar da ausência de evidências científicas sobre seus impactos. Objetivo: Determinar a eficácia das máscaras N95/PFF2 quanto à integridade e funcionalidade, considerando as características de vedação e filtração após o uso estendido e reutilização, com foco na segurança ocupacional dos profissionais de saúde. Método: Pesquisa experimental conduzida no laboratório de Bioengenharia da Universidade Federal de Minas Gerais e de Microscopia Avançada e Ensaios Mecânicos da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, com apoio do Núcleo de Bioengenharia. Foram analisadas máscaras N95/PFF2 utilizadas por profissionais de enfermagem em Unidades de Terapia Intensiva de um hospital público e outro privado. A coleta de dados ocorreu em três etapas: questionário estruturado; recolhimento dos dispositivos; e avaliações de inspeção visual, microscopia eletrônica de varredura, ensaio de tração e eficiência de filtração por meio do protótipo experimental desenvolvido para esse fim. Foram empregadas estatísticas descritivas, Qui-quadrado, Exato de Fisher, t de Student e ANOVA, com α = 5% e intervalo de confiança de 95%. Resultados: Participaram 265 profissionais de enfermagem. A maioria não se sentia segura com o protocolo, destacando umidade, sujidade e armazenamento como principais preocupações. Eficiência de filtração foi citada uma vez em ambos os protocolos e treinamento apenas no de 15 dias. Receberam treinamento sobre uso da máscara N95/PFF2 53,6% (sete dias) e 74,1% (quinze dias), majoritariamente em 2020, com foco em paramentação e desparamentação. A verificação da vedação e a inspeção visual foram realizadas por 20,9% e 46,4% (sete dias) e por 26,8% e 35,7% (quinze dias). No protocolo de sete dias, o treinamento associou-se à verificação da vedação (p = 0,002). Houve ausência de local exclusivo para armazenamento. Na inspeção visual, após sete dias observaram-se dobras (5,7%), marcas de identificação (17,1%), sujidade interna (31,4%), afrouxamento das tiras (34,3%) e sujidade externa (60%). Após quinze dias: identificaram-se rasgos (2,9%), marcas de identificação (28,6%), dobras (37,1%), sujidade externa (54,3%) e sujidade interna e afrouxamento das tiras em 100% das máscaras N95/PFF2. A frequência de dobra, sujidade interna, rasgos e afrouxamento foi maior após quinze dias (p < 0,001). Microscopia eletrônica revelou aumento de poros, afrouxamento das tramas, microfuros e detritos presentes a partir de sete dias, intensificando-se aos quinze dias. No ensaio de tração, as tiras de fixação sem uso apresentaram maior elasticidade, força e tempo até a ruptura. Após sete e quinze dias, houve redução progressiva dessas propriedades (p < 0,001). Quanto à eficiência de filtração, ambos protocolos apresentaram médias < 94% (91,5% e 91,9%) com proporções semelhantes de dispositivos abaixo desse critério (45,7% versus 51,4%; p = 0,632), indicando equivalência. Conclusão: A reutilização comprometeu a integridade, a morfologia das fibras, a resistência e a elasticidade das tiras de fixação, além de reduzir a eficiência de filtração. A percepção de segurança mostrou-se frágil e a capacitação para o reuso seguro foi insuficiente, reforçando a necessidade de reavaliar os protocolos de reutilização visando à segurança ocupacional dos profissionais de saúde.

Abstract

Introduction: In the context of the global shortage of N95/PFF2 respirators during the COVID-19 pandemic, protocols for extended use and reuse were adopted despite the lack of scientific evidence regarding their impact. Objective: To determine the effectiveness of N95/PFF2 respirators in terms of integrity and functionality, considering sealing and filtration performance after extended use and reuse, with a focus on the occupational safety of healthcare professionals. Method: Experimental research conducted in the Bioengineering Laboratory of the Universidade Federal de Minas Gerais and in the Advanced Microscopy and Mechanical Testing Laboratories of the Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, with support from the Bioengineering Centre. N95/PFF2 respirators used by nursing professionals in Intensive Care Units of one public and one private hospital were analysed. Data collection occurred in three phases: structured questionnaire; retrieval of the devices; and assessments including visual inspection, scanning electron microscopy, tensile testing and filtration efficiency testing using a dedicated experimental prototype. Descriptive statistics, Chi-square, Fisher’s Exact test, Student’s t-test and ANOVA were applied, with α = 0.05 and a 95% confidence interval. Results: A total of 265 nursing professionals participated. Most did not feel safe with the protocol, highlighting moisture, dirt and storage conditions as major concerns. Filtration efficiency was mentioned once in both protocols, while training appeared only in the fifteen-day protocol. Training on respirator use was received by 53.6% (seven days) and 74.1% (fifteen days), mainly in 2020, with emphasis on donning and doffing. Seal checking and visual inspection were performed by 20.9% and 46.4% (seven days) and by 26.8% and 35.7% (fifteen days). In the seven-day protocol, training was associated with seal checking (p = 0.002). There was no exclusive location for storing respirators. After seven days, visual inspection revealed folds (5.7%), identification marks (17.1%), internal dirt (31.4%), strap loosening (34.3%) and external dirt (60%). After fifteen days, tears (2.9%), identification marks (28.6%), folds (37.1%), external dirt (54.3%) and internal dirt and strap loosening (100%) were identified. Fold, internal dirt, tears and strap loosening were more frequent after fifteen days (p < 0.001). Scanning electron microscopy revealed increased pore size, fibre loosening, micro-holes and debris from seven days onwards, intensifying at fifteen days. In tensile testing, unused straps showed greater elasticity, strength and time to rupture; after seven and fifteen days, there was progressive reduction in these properties (p < 0.001). Regarding filtration efficiency, both protocols presented mean values < 94% (91.5% and 91.9%), with similar proportions of respirators below this threshold (45.7% versus 51.4%; p = 0.632), indicating equivalence. Conclusion: Reuse compromised structural integrity, fibre morphology, strap strength and elasticity, as well as reducing filtration efficiency. Perceived safety was low and training for safe reuse was insufficient, reinforcing the need to reassess reuse protocols to ensure the occupational safety of healthcare professionals.

Assunto

Respiradores N95, Saúde Ocupacional, Reutilização de Equipamento, Segurança do Paciente, Dissertação Acadêmica

Palavras-chave

Respiradores N95, Reutilização de Equipamentos, Pessoal de Saúde, Saúde Ocupacional, Segurança do Paciente, Enfermagem, Controle de Infecções

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