SARS防护口罩

SARS防護口罩

清華大學動力機械系教授 彭明輝

前言：戴口罩真的沒有用嗎？(5/3)

網路和新聞報導都在流傳「防SARS戴口罩沒有用，只能靠提昇自己的免疫力」。這個說法所根據的理由是：病毒的大小只有0.08微米，但口罩的縫隙至少有0.3微米，所以口罩不能防SARS。

這個說法所引述的數據都對，但是推論的學理基礎卻嚴重錯誤，根本沒有弄清楚：SARS口罩要防範的主要是藏在口鼻飛沫（遠比病毒大上百倍）裡的病毒，而不是一隻一隻完全沒沾染到口鼻飛沫的「乾淨」病毒。因為，這推論根本沒有弄清楚SARS的傳染途徑，也沒有考慮到流行病學的證據。

假如SARS完全只是口鼻飛沫傳染，則口罩的縫隙只要小於口鼻飛沫的尺寸（通常5微米以上），就可以有效防堵SARS的感染。在這種情況下，一般外科醫師用的口罩（用四條棉繩綁在頭部的那種，而不是用鬆緊帶掛在耳朵上的那一種）就足以防範SARS的感染。

但是假如SARS病毒可以像肺結核病菌那樣，完全靠患者的呼吸散播在空氣中傳染，不沾黏任何口鼻飛沫地在空氣中自由飛翔，則口罩的縫隙必須要小於病毒才能有效防堵SARS的感染。所以，關鍵問題是：SARS到底是飛沫傳染？還是空氣傳染？但是，要回答這個問題，就不能只算病毒的尺寸和口罩的孔隙，而要靠流行病學的原理去判斷。

世界醫療組織（WHO）三月份的時候認定SARS是飛沫傳染（所以列為第四級傳染病），而不是像肺結核那樣的空氣傳染（一級傳染病）。但是，後來香港傳出可能有少數不屬於飛沫傳染的案例。因此，醫學界目前對SARS的傳染方式一般都認定SARS的感染途徑有三種：（1）仍以直接的飛沫傳染為主，以及（2）因為手部沾染到患者口鼻飛沫、糞便等排泄物後，再碰觸口、鼻、眼三個體液的濕潤地帶而傳染（簡稱「手口傳染」），但是（3）不排除（也無法證實）病毒經由空調系統傳染（但是很可能病毒身上還是沾黏著口鼻分泌物，因此顆粒體積還是遠比病毒本身大）。因此，帶口罩和勤洗手成為防範SARS的主要（而且有效）的措施。（彭明輝加註：我懷疑在SARS的案例中，所謂的「空氣傳染」應被正名為「不當通風系統所造成的傳染」，我的初步研判寫在本文的第捌項。）

不過，空氣傳染的可能性有多高，醫學界還是在質疑。世界醫療組織所以會在三

月份排除SARS有空氣傳染的可能性，是因為：假如SARS真的是空氣傳染的，則三月份長途飛行的危險班機上大部分乘客都會感染SARS，而不像事實所顯示的僅有少數旅客被感染。此外，最近英國針胳刺醫學期刊（Lancet Medical Journal）刊載了香港醫院管理局的調查報告，指出：有鑑於使用口罩能高度預防病毒，而且沒有使用口罩的醫護人員中有三成沒有感染SARS，因此足以顯示SARS是飛沫感染而非空氣傳染。因此，這篇文章建議：只要徹底隔絕掉飛沫傳染與手口傳染的途徑（戴口罩、穿預防袍、戴手術手套、勤洗手），就可以有效防止SARS的感染。此外，這篇文章還表示，69位有徹底執行前述四項預防措施的醫護人員中，沒有一位感染SARS。

此外，威爾斯醫院的一位醫師也在同一個醫學期刊表示：該醫院曾經連續超過十天使用噴霧器治療SARS病患，以致病患身上的SARS病毒隨著噴霧器的懸浮顆粒在空氣中擴散，是病毒蔓延的重要原因。因此，關於香港所傳出空氣傳染的說法，會不會根本就是噴霧器的氣流所驅動的，就很值得再追究了。

綜合以上事實，即使不排除帶有病毒的口鼻分泌物可能在氣流強大時隨風飄送到較寬的範圍，但是SARS的傳染應該還是絕大部分都通過口鼻分泌物而擴散。假如是這樣，則口罩當然是非常有用的防範措施了！

壹、SRAS病毒顆粒有多大 (5/3)

貳、口罩的分級 (5/3)

（1） N95之類型口罩是美國指定防範肺結核病菌防疫的口罩，可以有效濾除結

核桿菌（直徑約為0.3~0.6微米，長1~4微米），防止空氣感染。

根據美國職業安全衛生研究所（NIOSH）的1995年6月8日公布的測

詴標準，所有N型口罩都是用來過濾空氣中的非油性懸浮顆粒，可反覆使

用。除另有標示外，通常無使用時限。P型口罩都是用來過濾空氣中的油性

與非油性懸浮顆粒，使用時限為八小時。R型口罩是用來過濾空氣中的油

性與非油性懸浮顆粒，可反覆使用。除另有標示外，通常無使用時限。

此外，N100、P100、R100三型口罩都是用0.3微米（另一說為1微米

顆粒，詳見註解[2]）微粒進行測詴時，阻隔效率須達99.7％以上；N99、

P99、R99都是過濾率在99％以上，而N95、P95、R95都是過濾率在95%

以上。

因此，N95口罩是用0.3微米氯化納微粒進行測詴，阻隔效率須達95%

以上，並經帶用者臉龐緊密度測詴，確保在密貼臉部邊緣狀況下，空氣能

透過口罩進出。符合此測詴的才發出N95認證號碼。

（2） 標準的外科醫用口罩是分三層的：外層有阻塵阻水作用，可防止飛沫進入

口罩裡面，中層則有過濾作用，可隔住90％以上的五微米顆粒，近口鼻的

一層用以吸濕。基本上，外科醫用口罩應該已經足夠隔絕口鼻分泌物（外

科手術用具的必要條件）。

香港大學護理學系助理教授梁淑琴博士表示：N95口罩可以反覆使用一個月，孕婦、患有慢性呼叫道疾病或哮喘病者，不適宜使用N95口罩。至於外科專用手術口罩則只能使用四小時，四小時後就應該廢棄而不可再循環使用。

參、其它代用口罩 (5/3)

歐洲共同市場使用的口罩標準是FFP1、FFP2、FFP3三種規格。它測詴時也是用0.3微懸浮顆粒，在略大於美規的流量下，過濾率分別達到80％、94％、97％。因此，FFP2的規格接近N95口罩（流量略大而過濾率略低）。

根據勞工安全衛生研究所2003/3/17發表的新聞稿（見下頁圖表，同樣數據圖表也出現在宏恩醫院家庭醫學科譚健民主任的文章），歐盟的工業用口罩標準FFP2及FFP1型口罩過濾效果略遜於N95，而附加活性碳的口罩雖然表面上過濾效果則近於（略優於）外科醫用口罩，但是因為無法貼近臉龐因此實際的效果遠不如外科醫用口罩。

這一份資料定性上（不同口罩間效果的相互比較）可能是對的。不過，這份資料並未標明出處，而且所有曲線左半部都顯示：「微粒顆粒直徑小於0.1微米時，雜質顆粒愈小過濾效果反而更好」，這似乎違背物理原理。或許要進一步去查證才能知道問題出在哪裡。我到美國職業安全衛生研究所（NIOSH）的網頁去查過，沒找到相關資料。

微粒粒徑（微米）

但是，標準的外科醫療口罩是用四根棉繩綁在後腦，才能真正緊貼整個臉龐，而達到有效的防護效果。一般市面上的活性炭口罩是用兩條鬆緊帶掛在耳朵上，因此無法真正緊貼整個臉龐。

根據勞工安全衛生研究所2003/3/17發表的新聞稿指出：用兩條鬆緊帶掛在耳朵上的口罩（不管是哪一型），約有50％的空氣會從周邊縫隙洩漏進口罩內部。因此，這種口罩的防護效果遠比標準的外科醫療口罩差。

肆、美國疾病管制局（CDC）有關口罩的過渡性建議（19/04/2003）[3]

從前面兩項有關SARS病毒顆粒大小和口罩縫隙的大小看來，假如SARS病毒可以單獨在空氣中漂浮傳染，則所有的口罩（含N100）都無法有效百分之百地過濾SARS病毒（病毒直徑只有0.08微米，但所有口罩都是在懸浮顆粒直徑為0.3微米（或1微米）時仍有極小部分顆粒沒有被過濾掉。

不過，口罩的目的並不是要百分之百過濾掉所有病毒才有用，只要病毒濃度夠低，人的免疫能力就很可能足夠抵抗病毒。而且病毒通常和患者的口鼻分泌物黏在一起，所以需要被過濾的實際顆粒應該明顯地比病毒直徑0.08微米還大。因此，N95就有機會有效地把病毒濃度降地到對人不具有威脅性，或威脅極低的程度。

更重要的是：CDC根據4/19以前的既有資訊判斷，SARS的傳染除了通過手口感染外，絕大部分（predominately）是通過口鼻飛沫傳染。也就是說，在SARS病患咳嗽或打噴嚏時噴出口沫旁人吸入這些口沫，然後才被感染。因此，口罩只要足以遮蔽口鼻飛沫，就已經可以避免掉絕大部分的感染機會。如果根據這個標準，只要使用外科醫用口罩，就已經足夠隔絕口鼻分泌物，以及SARS絕大部分的感染機會了。

不過，雖然CDC沒有證據可以支持空氣傳染為SARS的感染途徑之一，而且許多證據都不支持SARS可以經由空氣感染。譬如，假如SARS真的可以經由空氣感染，則載有SARS病患的長途飛機上極高比例的乘客都會感染SARS。但是，CDC也不敢完全排除這個可能性。因為，醫界對SARS的經驗證據太少，根本不足以百分之百地確定任何事情。

因此，在四月十九日的CDC網頁上，關於口罩的過渡期建議裡CDC就採取了兩種不同標準的建議：（1）對於SARS病患及其家人，只建議使用外科醫用口罩（足以隔離口鼻飛沫傳染）；（2）但是，對於長期與SARS病患近距離密切接觸的醫護人員而言，CDC採用了最嚴苛的防範標準，建議使用防範肺結核病（空氣傳染）的N95口罩（這和世界醫療組織WHO的建議一致）。

假如SARS真的完全是口鼻飛沫傳染，用外科醫用口罩就夠了，用N95真的是太誇張了！不過，假如SARS病毒確實可以像肺結核菌一樣地在空氣中漂浮（空氣傳染），N95的孔隙雖然還比病毒的直徑大，但應該已經足以將大部分病毒濾除，使吸入的病毒濃度降低到不致於有效感染人體的程度。

伍、口罩夠好，還要用得對才有用 (5/3)

最重要的兩件事情是：（1）絕對不要在可能有病毒存在的空間戴口罩（譬如和帄醫院的隔離期間如果已經累積出足夠的病毒濃度，則戴口罩時口罩上或許就有病毒），盡量在進入室內空間之前就戴口罩（戶外病毒濃度較低，通常低到不足以引發感染）。

（2）絕對不要用手去壓口罩！！！包括N95口罩都只能把病毒隔離在口罩表層，如果用手口罩，使得病毒隨飛沫濕透口罩，還是有機會感染病毒（病毒直徑0.08微米，小於N95口罩縫隙的0.3微米。

不過，3M的一份刊物在2002年時引述美國職業安全衛生研究所（NIOSH）的調查報告說，NIOSH就1998年美國市面上的N95口罩進行詴驗，結果只有45％的產品能和人的臉龐達到規定的密貼程度。[4]

因此，不管你帶的是外科醫用口罩或是N95口罩，一定要想辦法確定口罩和臉龐有良好密貼才行。簡單的詴驗方法是：戴上口罩後，用力呼氣，空氣不可以從口罩邊緣洩漏出去。

香港大學護理學系助理教授梁淑琴博士表示：N95口罩可以反覆使用一個月，孕婦、患有慢性呼叫道疾病或哮喘病者，不適宜使用N95口罩。至於外科專用手術口罩則只能使用四小時，四小時後就應該廢棄而不可再循環使用。[5]

陸、哪裡可以找到可靠的進一步資訊 (5/3)

SARS的醫學專業資訊一直在更新，但是台灣的電視和報紙都把真假消息一起報導，不加過濾。網路上的訊息可信度更低。因此，只能相信醫學專業的第一手資訊或醫學專業資訊的間接報導。

我個人反覆驗證各種消息管道後，確定消息來源具有極高度可靠性的只有以下來源：

（1） 慈濟大愛電視台每週一到週五晚上9：00PM開始的節目

（2） 台大醫學系學生SARS網站：

（3） 美國疾病管制局（CDC）SARS專屬網頁： ；含：

（3A）SARS常問問題集（FAQ）

（3B） SARS疑似案例須知：

（4） 世界醫療組織（WHO）：

柒、跟口罩有關的具體建議 (4/30)

以下是我個人根據上述事實所進行的進一步個人推測，但推測過程已謹慎地求嚴謹。雖然SARS死亡率有邁向10％的趨勢，但是這可能是把大陸、印度等人口密度高而衛生與醫療體系差的地區都給算進去帄均所致。而且，早期死亡的病例似乎都集中在兩種情況（我還沒詳查，只憑印象，有機會說錯）：（1）原本就長期臥病，身體衰弱的人；（2）到SARS的第二期（發病第二週）或第三期（發病第三週）才就醫，因此身體內的病毒濃度和活性都已經較高。假如以上屬實，則即使有10％的死亡率，也可能意味著隨便挑十個原本健康的患者，只要他們都及時在一發病時便主動找到適當的醫療場所，很可能十個人都可以康復。不過，這一段目前仍屬個人的臆測，我會進一步仔細整理文獻，以便做更嚴謹的推測。

在前述這些推斷與猜測的基礎上，參考了CDC的過渡期規範，以及SARS死亡率有邁向10％的趨勢（可能意味著病毒的濃度和活性都比CDC及WHO定標準時高，因為當時死亡率只有3％～5％），我建議個人的SARS防範措施和口罩的使用時機如下（大致上比CDC的要求嚴，以便對付身邊不守規矩的台灣人，然後再加以更細的分級）：

（1） 勤洗手。沒有徹底清洗過手之前，絕對不可以用手碰觸「眼、鼻、口」。

（2） 不熬夜、不晚睡、睡眠要足，多吃蔬菜、水果，多喝水，以便保持免疫力。

（3） 盡可能避開密閉空間（如百貨公司與電影院、KTV，病毒可能會累積出較讓人

擔心的濃度），避不開時就不要久留。

（4） 出外時身上隨時帶一個用棉繩繫緊的標準外科醫療用口罩（以下簡稱「標準外

科口罩」），最不得已時至少帶一個掛在耳上的那種活性炭口罩（但使用時還是要盡量讓它密貼臉上，減少洩漏），以備不時之需。

（5） 停留在戶外空間，且可以持續和他人保持兩公尺（或一公尺以上）距離時，可

以考慮不戴口罩。

（6） 在戶外而經常要和人擦身而過時（如菜市場），至少戴上掛在耳朵上的那種活性

炭口罩（以下簡稱「活性炭口罩」）。

（7） 在空氣流通不良（但非密閉）的公共空間內時（如大賣場），盡量戴上標準外科

口罩，至少一定要戴上活性炭口罩。

（8） 在教室內或室內公共集會時，要把門窗全部打開，讓空氣保持暢通（還好現在

通常風大，尤其是在新竹風城）。身週有人打噴嚏或咳嗽時，請他至少戴上活性炭口罩。不得已時只好自己戴上標準外科口罩或活性炭口罩。

（9） 去醫院時最好帶著一個N95口罩。在大廳時可以只戴上標準外科口罩，但戴上

N95口罩會更安心。在內科或胸腔科門診候診時，盡可能要戴上N95口罩。

捌、關於SARS是「通風系統傳染」而非「空氣傳染」的一些推測（5/6更新） 傳統流行病學中有「空氣傳染（by the air）」「通風系統傳染（airborne route）」與「飛沫傳染」三種相近（但不相同）的方式。美國CDC的網頁文件三月份時只提出「通風系統傳染（airborne route）」與「飛沫傳染」兩種，最新CDC文件中則提到「不排除『空氣傳染（by the air）』的可能性」。但是我個人仍相信：沒有「空氣傳染」這件事，而且除了極端例外的個案（譬如淘大社區和和帄醫院）之外，一般人應該不會碰到「通風系統傳染」這件事，理由很複雜，現在只能簡略講一下，改天再詳細寫。

「飛沫傳染」的定義很清楚，但是我需要先說清楚我所謂「空氣傳染（by the air）」與「通風系統傳染（airborne route）」的差別。「空氣傳染」我取狹義定義：病毒可以不需要附著在人的口鼻分泌物，自己經由的人呼吸而傳出；「通風系統傳染」我取廣義定義：病毒隨病人的口鼻分泌物在咳嗽與打噴嚏時噴出，或者在排便時排出並附著排水系統的水珠上，然後被通風系統吸入（通常是因為強力風扇或強力通風），在風扇周圍或狹窄通風管道處被紊流（turbulence flow）打碎，因此在空氣漂浮能力（時間與距離）增加，再被通風系統送到大樓的其它空間。

根據我所使用的定義，口罩無法防止空氣傳染（病毒顆粒比口罩縫隙小），外科醫師用口罩可以防止飛沫傳染但不能防止通風系統傳染，N95可以防止飛沫傳染以及絕大多數的通風系統傳染（只要病毒身上有水珠或飛沫，其顆粒就很容易大於N95口罩縫隙0.3微米）。

最早提出SARS可以經由空氣傳染的是香港，因為他們發現許多案例不是飛沫傳

染所能解釋。後來和帄醫院隔離期間也開始讓人懷疑SARS是不是有機會藉著空氣傳染。基本上上淘大社區和和帄醫院的傳染擴散幅原比飛沫傳染和接觸傳染大，因此需要找其它藉空氣或通風系統傳播的可能性。

但是我檢查過中國時報對淘大社區的報導，發現這個案例的傳播途徑很特殊，它是：「馬桶排水管破裂使病毒通過樓板滴到浴室 + 浴室風扇把水滴吹到戶外 + 大樓天井通風不良使病毒濃度持續累積 + 最後天井的空氣被吹到其它住戶的浴室」。這個案例裡有兩個因素很難發生在其它社區：（1）馬桶排水管破裂使病毒通過樓板滴到浴室，

（2）大樓天井通風不良使病毒濃度持續累積。

在和帄醫院的案例裡，我沒到過現場，只能猜測：前幾個SARS病患的飛沫被不當的通風系統（可能有風扇）吸入通風管道 → 飛沫在風扇區被打碎而增加懸浮力與顆粒數 → 飛沫被傳到體弱的非SARS病患，利用虛弱者的身體急速繁殖（甚至增強活性）→ 這些被感染者的飛沫再被吸入通風管道 →更多體弱病患成為SARS病毒的最佳培養場所 → 更多飛沫與病毒進入密閉的通風系統 →飛沫再感染其它體弱病患 → 更多體弱病患參與培養SARS病毒 → 前述循環過程一再重複，以致於醫院的空氣裡培養並累積出足夠病毒濃度與活性（我猜病毒很可能還是附著在微小的口鼻分泌物上，但是顆粒大小還是比N95的縫隙大，或者接近），然後才開始有能力進行所謂的「空氣傳染」。但是，這種「空氣傳染」我寧可稱它為：「通風系統傳染」，以表示：戶外不會有空氣傳染，而且大樓的空氣若隨時更換也應該不會有空氣傳染。

註解及參考文獻

[1] Thomas G. Ksiazek, Dean Erdman, etc., ‘‘A Novel Coronavirus Associated with Severe

Acute Respiratory Syndrome,’’ The New England Journal of Medicine, Vol. 348, No. 20, pp. 1947-1957, 2003. (also downloadable from ).

[2] 關於這個顆粒的大小，有三種說法：大公網副刊說是1微米，台灣的勞工安全衛生

研究所也說是1微米，只有一個大陸的網頁（中國科學器材網）說是03微米。我在網路上沒找到 NIOSH 的原始標準，因為大陸的網頁提供的資料最詳細，因此暫時採取它的說法（細節請參看 http://www.sciequip.com.cn/feidian/jieda.asp）。

[3] 在CDC的網頁裡篇名為 ‘‘Interim Domestic Guidance on the Use of Respirators to

Prevent Transmission of SARS’’ 的過渡期間暫行標準。

[4] ‘‘NIOSH cites poor fit of many current N95s, urges fit test change,’’ 3M Job- Health

Highlights, Volume 20, Number 1, pp. 1-2, 2002.

[5] 在一篇名為「正確使用口罩方法（Wearing Masks Properly）」的網路文章