健康な子供を対象としたマスクの有無による吸入空気中の二酸化炭素含有量の実験的評価~無作為化臨床試験

Experimental Assessment of Carbon Dioxide Content in Inhaled Air With or Without Face Masks in Healthy Children – A Randomized Clinical Trial

※強調は訳者


多くの政府は、学童に鼻や口を覆うことやフェイスマスクを義務化している。鼻や口を覆うことで、吸い込んだ空気中の二酸化炭素が増えるか否かは、非常に重要な問題である。ドイツで行われた大規模調査(3)では、25,930人の子供のデータを用いて、親と子供における悪影響について調査したが、参加した子供の68%が口鼻口を覆うものを着用したときに問題があった。

開放された(マスク無し)状態での二酸化炭素の通常の含有量は、体積比で約0.04%(400ppm)である。ドイツ連邦環境局によると、容積比0.2%または2000ppmが密閉された部屋の限界であり、このレベルを超えるものはすべて受け入れられない(4)。

方法

健康なボランティアの子どもたちを対象に,2種類の鼻と口を覆うものを装着した場合としない場合の吸入空気中の二酸化炭素量を,十分にコントロールされたバランスのとれた短期実験研究で測定した(詳細は補足1のeMethodsに記載)。この研究はヘルシンキ宣言に準じて行われ,ヴィッテン/ヘルデッケ大学の倫理委員会に提出された。すべての子どもについて書面によるインフォームド・コンセントを得ており,16歳未満の子どもについては両親についても書面によるインフォームド・コンセントを得ている。マスクを装着していない状態で、基準値の二酸化炭素濃度を3分間連続で測定した。マスクの種類ごとに9分間の測定が認められた。吸気と呼気が混合された状態での二酸化炭素含有量の測定に3分、吸気時の二酸化炭素含有量の測定に3分、呼気時の二酸化炭素含有量の測定に3分である。周囲の空気の二酸化炭素含有量は、複数回の換気によって常に0.1体積%以下に保たれた。マスクの順序は無作為化され,無作為化は盲検化され,子どもの年齢で層別解析された。データの解析には,反復測定のための線形モデルを用い,P<0.05を有意差の閾値とした.データは2021年4月9日と10日に収集され,Statistica version 13.3(TIBCO)を用いて解析された.

結果

平均年齢(標準偏差)は、10.7(2.6)歳(6~17歳)で、女子20名、男子25名であった。測定結果を表に示す。我々は、結果との潜在的な関連性を確認した。年齢のみが吸入空気中の二酸化炭素濃度と関連していた(y = 1.9867 – 0.0555 × x; r = -0.39; P = .008; 図)。

そこで、モデルに年齢を連続共変量として加えた。その結果、関連性が認められた(部分η2 = 0.43; P < 0.001)。差異の示すことは、基準値の値と両マスクを使用した場合の値の差である。2種類のマスクの間の差異は有意ではなかった。サージカルマスクとFFP2(ヨーロッパ規格EN149: 2001による規格)マスクを装着した場合の吸入空気中の二酸化炭素の平均値(標準偏差)は13 120(384)〜13 910(374)ppmであり、これはドイツ連邦環境局がすでに許容できないと判断している値よりも6倍も高い値であり、これは測定開始から3分後に到達した値である。図を見ると、二酸化炭素濃度が最も低かった子供の値は、制限値である0.2体積%の3倍に達している(4)。最も若い子供の値が最も高く、ある7歳の子供の二酸化炭素濃度は25 000 ppmと測定された。

議論

この研究の限界としては、実験室のような環境での短期間の研究であったことと、測定中に子どもたちが専念できず、不安を感じていた可能性があることだ。子どもたちの訴え(3)のほとんどは、吸入した空気中の二酸化炭素濃度が上昇した結果として理解できる。これは、マスクのデッドスペース容積のために、短時間で吐き出された二酸化炭素がすぐに回収されるためである。この二酸化炭素は新鮮な空気と混ざり、マスク下の吸入空気中の二酸化炭素濃度を上昇させるが、今回の研究では低年齢の子供ほどこの傾向が顕著であった。

これにより、今度は過呼吸に起因する障害が発生する。最近のレビュー(6)では、このようなマスクの装着による悪影響を示す十分な証拠があると結論づけられている。我々は、意思決定者がこれらの実験的測定によって得られた確固たる証拠を適宜考慮することを提案し、子どもたちにマスクの着用を強制すべきではないことを示唆するものである。

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Posted by ysugimura