新型コロナ感染症COVIDは、ウイルスがどんどん新しい変異をして感染力が高まったり免疫機構をすり抜けたりと収まる気配がありません。
ロックダウンを法制化しろ、というお声もききますが、本当にロックダウン以外にないのでしょうか？
そこで、今回は、タイトル通り、OVID-19の拡散を抑制するためには、ロックダウンや社会的な距離の取り方（ソーシャルディスタンス）よりもフェイスマスクの着用が効果的である、という事実を明らかにした論文を2本ご紹介したいと思います。
最近ではWHOもCDCも認めた通り、屋内での空気感染が世界的な流行の主な要因であり、COVID-19の拡散を抑制するためには、ロックダウンや社会的な距離の取り方よりもフェイスマスクの着用が効果的であるという事実は、空気感染が主要な感染経路であることを示唆するものです。
フェイスマスク＞ロックダウン>論文1
COVID-19の主な感染経路は空気感染であることが判明というタイトルのPnAS掲載論文をまずご紹介します。
抜粋してご紹介するので、気になる方は原文サイトを是非ご覧ください。また、文中に出てくる図やリファレンス論文は原文サイトをご覧ください。
2020年6月30日掲載
著者
Renyi Zhang
aDepartment of Atmospheric Sciences, Texas A&M University, College Station, TX 77843;
bDepartment of Chemistry, Texas A&M University, College Station, TX 77843;
意義
我々は，3つの震源地における傾向と緩和策を分析することで，コロナウイルス感染症2019（COVID-19）の感染経路を明らかにした。その結果、COVID-19の感染拡大には、空気感染による感染経路が強毒性であり、支配的であることがわかりました。緩和策は、パンデミックの傾向から見分けることができる。分析の結果、顔面保護具（フェイスマスク）の着用が義務付けられている場合とそうでない場合の違いが、パンデミックの傾向を決定づける要因となっていることが明らかになりました。この防護策は、感染者数を大幅に減少させる。米国で実施されている社会的距離の取り方（ソーシャルディスタンス）などの他の緩和策は、それだけでは一般市民を守るには不十分です。私たちの研究は、現在および将来の公衆衛生上のパンデミックに対する意思決定には、健全な科学が不可欠であることを強調しています。
概要
コロナウイルス2019（COVID-19）のパンデミックに対抗するため、広く採用されている社会的距離の取り方や顔を覆うことの義務化など、さまざまな緩和策（感染拡大を緩和する政策）が実施されてきた。しかし、それらの介入方法の有効性を評価するには、ウイルスの感染についての理解が必要であり、それは依然として不確かである。ここでは、空気感染は非常に毒性が強く、この病気を広める主要なルートであることを示しています。また，2020年1月23日から5月9日までの中国の武漢，イタリア，ニューヨークにおける流行の傾向と緩和策を分析することで，緩和策の影響がパンデミックの傾向から見て取れることを示した。分析の結果，3つの震源地におけるパンデミックの傾向を決定する要因は，顔面保護の義務化の有無であることが明らかになった．すなわち，イタリアでは4月6日から5月9日までに7万5,000人以上，ニューヨークでは4月17日から5月9日までに6万6,000人以上の感染者数が減少したのです。米国で実施されている社会的距離の取り方などの他の緩和策は、それだけでは一般市民を保護するには不十分です。我々は、公共の場でフェイスマスクを着用することが、人間同士の感染を防ぐための最も効果的な手段であり、この安価な方法を、社会的距離を置くことや隔離、接触者の追跡などと同時に行うことが、COVID-19パンデミックを阻止するための最も可能性の高い戦いの機会であると結論づけています。また、今回の研究は、現在および将来の公衆衛生上のパンデミックに対する意思決定において、健全な科学が不可欠であるという事実を浮き彫りにしています。
-中略-
結語
ウイルスの伝播に関する知識が不十分であったため、効果的な緩和政策の策定が妨げられ、COVID-19パンデミックの伝播が止まらない結果となった（図1-3）。本研究では、空気感染、特に人間が噴霧した新生エアロゾルを介した感染が強毒であり、この病気の感染経路の大半を占めていることを示した。しかし、政府当局が緩和策を策定する際に、空気感染の重要性は考慮されていませんでした（1、20）。具体的には、WHOや米国疾病予防管理センター（CDC）が接触感染の防止を強調しているのに対し、WHOもCDCも空気感染ルートの重要性をほとんど無視している（1, 20）。現在、米国で実施されている社会的距離を置く、検疫、隔離などの緩和策は、それだけでは一般市民を守るには不十分です。我々の分析によると、フェイスカバーの着用が義務付けられている場合とそうでない場合の違いが、世界的なパンデミックのトレンドを形成する決定要因となっていることがわかった。公共の場でのフェイスマスクの着用は、人への感染を防ぐための最も効果的な手段であり、この安価な方法は、広範な検査、検疫、接触者の追跡と合わせて、ワクチンの開発に先立ってCOVID-19のパンデミックを阻止するための最も可能性の高い戦いの機会となると結論づけています。また、今回のパンデミックでは、健全な科学が政策立案者に効果的に伝えられ、意思決定の主要な基盤となるべきであることを強調しておきます。科学的根拠のない政策を実施すれば、特に多くの国で経済活動を再開しようとしている中で、壊滅的な結果を招く恐れがあります。政策立案者が効果的な緊急対応策を策定し、国民が現在および将来の公衆衛生上のパンデミックに備えるためには、科学と政策の統合が不可欠であることは明らかです。
フェイスマスク>ロックダウン｜論文2
タイトル：COVID-19パンデミックの管理におけるフェイスマスクと「ロックダウン」の組み合わせの有効性を評価するためのモデリングフレームワーク
Richard O. J. H. Stutt、Renata Retkute、Michael Bradley、Christopher A. Gilligan、John Colvin
Epidemiology and Modelling Group, Department of Plant Sciences, University of Cambridge, Downing Street, Cambridge CB2 3EA, UK
発行:2020年6月10日
概要
COVID-19は、新たに感染した人が知らず知らずのうちに他の人を感染させてしまう、感染性の高い前症候期が特徴である。私たちは、特にモバイルアプリを用いた接触者追跡や分子検査による迅速な症例検出などのハイテクノロジーを用いた介入が持続できない環境において、フェイスマスクが非医薬品の介入としてどのようなメリットをもたらすかに関心がある。ここでは、2つの数理モデルの結果を報告し、一般市民によるフェイスマスクの使用がCOVID-19パンデミックの影響を軽減するのに大きく貢献できることを示します。本研究の目的は、一般市民がフェイスマスクを着用した場合のCOVID-19流行の動態を、「ロックダウン」期間を設けた場合と設けなかった場合とで検証するための、シンプルなモデリングフレームワークを提供することである。疫学的プロセスとフェイスマスクのメカニズム的特性を記述するパラメータの範囲について、現在の測定値がない場合に、いくつかの妥当な値についての結果を示しています。症状が出たときだけでなく、一般市民がフェイスマスクを常時使用している場合、有効再生産数Reを1以下にすることができ、流行の拡大を抑えることができることを示しました。特定の条件下で、ロックダウン期間とフェイスマスクの100%使用を組み合わせて実施すると、病気の広がりが大幅に減少し、2次波、3次波がフラットになり、流行がコントロールされるのです。この効果は、フェイスマスクが呼気中のウイルス含有飛沫核を補足するのに50％の効果しかなく、吸気中には同等かそれ以下の効果しかないと仮定しても生じる。一般市民がフェイスマスクを使用しても効果がないと言われているが、それは着用者が顔に触れる機会が増え、COVID-19に感染する確率が高くなるからである。念のため、我々のモデルでは、フェイスマスク着用者のリスクが高まる状況下でも、フェイスマスクの採用は集団レベルでメリットがあることを示している。本稿執筆時点では、多くの国でフェイスマスクの使用が推奨されていないが、スコットランドではフェイスカバーの着用が推奨されていることが発表されたばかりである。最初のロックダウン期間の開始後にフェイスマスクの使用を開始したとしても、今回の結果は、さらなるCOVID-19波の発生リスクを低減することで、利益を得ることができることを示している。また、ロックダウン期間を設けずにフェイスマスクの普及率を変えた場合の効果を調べたところ、普及率が低くても、フェイスマスク着用者には利益がもたらされることがわかった。これらの分析結果は、一般市民のフェイスマスク着用率が100％前後の国で、COVID-19の感染拡大とそれに伴う死亡率が著しく低い理由を説明できるかもしれない。結論として、一般市民によるフェイスマスクの使用は、物理的な距離の取り方やロックダウンの期間と併用することで、COVID-19のパンデミックを管理し、経済活動を再開するための受け入れ可能な方法となり得ると考えられる。これらの結果は、多くの人々が資源に乏しくても、効果的なフェイスマスクを自家製で作ることが可能な先進国や発展途上国にも当てはまります。フェイスマスクの普及に向けて、我々の分析から得られた重要なメッセージは次のようなものです。「私のマスクはあなたを守り、あなたのマスクは私を守る」。
1. はじめに
SARS-CoV-2と名付けられた重症急性呼吸器症候群関連コロナウイルス種によるCOVID-19パンデミック[1]は、一般市民によるフェイスマスク使用の潜在的なメリットや、「ロックダウン」期間の開始と終了のタイミングを巡って、かなりの論争を巻き起こしている。ここでいう「フェイスマスク」とは、空気中の病原体の感染を防ぐために鼻と口を覆う保護具のことです。
フェイスマスクの使用に関する疑問に対する明確な答えが早急に求められています。それは、各国政府の決定に反映されることで、この非常に「低レベル」で「安価」な技術によって回避できるかもしれない人命の大幅な損失を防ぎ、世界中の医療従事者、第一線で働く重要な労働者、および医療部門に携わる人々の高い死亡率につながる医療システムの負担を最小限に抑えることができるからです。また、自家製マスクを含むこのような低レベルの技術は、何十億もの人々に生活水準の低下による平均寿命の短縮をもたらす可能性のあるCOVID-19の深刻な世界経済への影響を軽減できる可能性もあります[2]。
SARS-CoV-2は、他の呼吸器系病原体と同様に、会話/咳/くしゃみをしている感染者が吐き出したSARS-CoV-2の粒子を満載した飛沫を吸い込むことで空気感染が起こる [3,4]。これは、飛沫やミストの粒子が蓄積して吸い込まれる可能性のある、換気の悪い場所で起こりやすい[5-7]。また、SARS-Cov-2の粒子が手に付着し、顔を触る動作によって頭部に移動することで、頭部の粘膜（目、鼻、口）を介して感染することもある。したがって、SARS-Cov-2対策として現在利用可能な手段は、物理的な距離を置くこと、集団での外出禁止期間を設けること、衛生管理／手洗い／表面の消毒を徹底すること、換気を良くすること、フェイスマスクやバイザーで保護すること、そして診断を行った上で接触者を追跡し、感染者や曝露者を隔離することなどである。
COVID-19のデータ分析には、動的シミュレーションモデル、個人ベースのモデル、統計モデルなど、さまざまなモデルが使用されています。しかし、これらのモデルの多くは複雑であるため、専門家でないと解析や解釈が難しい場合があります[8-15]。ここでの意図は、COVID-19の流行の動態に対するフェイスマスク着用とロックダウン期間の組み合わせの有効性を検討するためのシンプルなモデリングフレームワークを提供することです。これには、個人の行動から集団のレベルへのスケーリングが含まれており、SARS-CoV-2の感染拡大を抑えるためのフェイスマスク着用の効果の有無について結論を導き出すことができる。
感染者からのウイルスの吐き出しの動態（速度、到達度、大小の液滴への分離など）については、個人に焦点を当てた分析やモデルを用いた幅広い文献がある[16,17]。ここでは、フェイスマスク着用がSARS-Cov-2感染の個々のプロセスに及ぼす影響を、集団レベルのモデルと結びつけることで、この論文の重要な疑問にアプローチし、さまざまなシナリオの下で、フェイスマスク着用とロックダウン期間の組み合わせの有効性、あるいはそうでないことを評価する。また、今後のCOVID-19パンデミックのリスクを低減するための客観的な提言の枠組みを提供します。さらに、現在の知見を整理し、SARS-CoV-2の感染プロセスにおけるフェイスマスクの干渉の影響を受けるパラメータ値を精緻化するために必要となる、情報やデータが不足している主要な領域を特定した。
まず、エージェントベースの分岐過程モデル [18] を用いて、「SARS-CoV-2 の高い感染力を考慮した場合、有効再生産係数（Re）を1以下にするためには、一般市民がどの程度フェイスマスクを採用し、どの程度のフェイスマスク効果が必要か」という素朴な疑問を投げかけます。2つ目のモデルでは、従来のSIR（susceptible-infected-removed）コンパートメントモデル[19,20]に、「自由に生きている」接種物を追加しています。SARS-CoV-2は、症状が出ている人と出ていない人の両方から、会話や咳、くしゃみなどによって排出され、ウイルスを含んだ飛沫が発生し、表面にはSARS-CoV-2粒子のリザーバーができています。
パンデミック発生当初、世界保健機関（WHO）は、その有効性への懸念や、医療従事者のマスクやその他の個人防護具（PPE）の不足を理由に、一般市民のフェイスマスク着用を推奨していなかった。我々は、フェイスマスクの使用に関する実験的な集団ベースのデータ[21]がないことを、フェイスマスクの効果がないことと同一視することはできないと主張している。特に、インフルエンザなどの他の呼吸器疾患の患者が、ウイルス粒子を含んだ飛沫の拡散を抑えるためにフェイスマスクの着用を推奨されていることが認められている場合はなおさらである。インフルエンザはSARS-CoV-2とはダイナミクスが異なり、感染力の有効値も低いのですが[22]、例えばYanら[22]は、呼吸器保護具の遵守率が80%であれば、インフルエンザの発生を食い止めることができたと報告しています。インフルエンザ管理戦略に関連したモデリング研究[22]も、資源配分や公衆教育戦略に関する意思決定を行う公衆衛生担当者にとって有用でした。また，以前の研究 [23] では，フェイスマスクの使用と手指衛生の強化により，早期に実施して熱心に使用すれば，インフルエンザの家庭内感染を減らすことができると結論づけている．さらに、介入策の受容性や忍容性に関する懸念を、その推奨に反対する理由にしてはならない。
我々のモデルは、感染しやすい個人の視点から感染動態を検討するために使用することができる。フェイスマスクの着用が、空気中やフォマイト（媒介物）の貯留層からの感染リスクを高める可能性（例えば、フェイスマスクの調整によって顔に触れる機会が増え、それに伴ってSARS-CoV-2が不用意に感染するリスクが生じる）も含まれる。また，パラメータ値の変化を妥当な範囲で検討し，人口抑制と関連したフェイスマスク着用の有効性の範囲を明らかにする。重要なパラメータについて堅牢で信頼性の高い推定値がない場合、この方法を用いて幅広い値でシミュレーションを行い、疫学的パラメータ推定値の改善が必要な箇所を明らかにすることができる。このような観点から、今回発表した研究は、COVID-19パンデミックにおいて一般市民にフェイスマスクの着用を勧めるべきかどうかという重要な問題を検討するための、客観的かつ論理的なアプローチであると考えています。今回の結果は、低所得国、中所得国、高所得国のいずれにも当てはまります。
集団レベルでは次のような質問ができます。(i) 「病気の進行曲線を平坦にする」ためには、一般市民がフェイスマスクをどの程度の効果と頻度で使用する必要があるか？(ii) フェイスマスクは、自由に生きているSARS-CoV-2の接種量と感染率を減らすのにどの程度有効か？(iii) ロックダウン期間の実施と一般市民によるフェイスマスクの普及のタイミングは、モデルの結果にどのような影響を与えるか？
-中略-
考察
COVID-19パンデミックの発生により、SARS-CoV-2ワクチンなどの可能な介入策が模索されていますが、これらは有効ではないかもしれませんし、近い将来に利用できるようになるとは限りません[53]。また，高・中・低所得国でCOVID-19の流行を管理するための安価で効果的な手段となりうるフェイスマスクの集団レベルでの導入の潜在的なメリットをめぐる考え方も明確ではありませんでした．
以前の研究では、同様の数理モデルに基づくアプローチを用いて、インフルエンザに罹患した寝たきりの家族に付き添う人を想定し、感染リスクに対する4つの経路の相対的な貢献度を推定しました[54]。しかし，我々のモデルは SARS-CoV-2 を対象としており，ロックダウン期間とフェイスマスクの採用がもたらす集団の影響に焦点を当てています．しかし、さまざまな曝露経路を通じた線量と感染性に関する現在の限られた情報を考慮すると、非医薬品による介入は、顔に触れる行動とウイルス粒子の吸入を通じた潜在的な曝露に同時に対処すべきであるという点で、結論は似ています。また、別の研究では、自由に生きている病原体を取り込まない、より伝統的な形ではありますが、コンパートメント型の常微分方程式モデルを用いてフェイスマスクの有効性を分析しました[55]。同様に、フェイスマスクはウイルス感染を減らすのに有効であると結論づけています。彼らはまた、フェイスマスクの使用の相対的な利益は、早期に採用した場合に大きくなることを示しました[55]。Nicas & Jones [54]もEikenberryら[55]も、フェイスマスクとロックダウン期間の組み合わせを検討していません。
我々はまず、比較的単純な数学モデルを用いて、SARS-CoV-2 の感染特性を考慮した上で、フェイスマスクの潜在的な影響を確認しました。次に、SARS-CoV-2粒子の排出と取り込み/感染を区別できるように、自由に生きている菌を使った改良型SIRモデルを用いて、一般公開を挟んだロックダウン期間のサイクルを統合した。ここでの目的は、詳細で現実的な個人ベースのシミュレーションモデルを再現することではなく[56]、基本的な動態を理解するために使用できるシンプルなメカニズムモデルを紹介し、分析することです。モデルのパラメタライズには，入手可能な文献や妥当な仮定を用いています．しかし、推定される結果は、これらのパラメータの範囲や値に影響されることを理解している。
本研究で開発した機構論的な修正SIRモデルは、感染率に影響を与えるあらゆる介入を分析するために使用することができ、飛沫成分とフォマイト（媒介物）成分を分離できるという利点があります。また、このモデルは、メタポピュレーション内のリンクされた亜集団、確率過程、事後分布や他の分布からパラメータをサンプリングすることによる不確実性を考慮して、より現実的で複雑なものにすることが可能である。
我々のアプローチは、新しい病気では、潜在的な制御介入に対する正確な実験的証拠を得ることは不可能であるが、合理的な意思決定を助けるためのフレームワークを提供する数学的モデリングツールを使用することで、この問題に取り組むことができるということである。完全性と客観性を保つために、フェイスマスクの採用がマイナスの効果をもたらすというシナリオもモデル化しています。しかし、フェイスマスクの着用が義務づけられている国では、現在、COVID-19の症例数や死亡者数が比較的少ないことから、このシナリオの可能性は低いと考えています[57,58]。
両モデルとも、幅広いパラメータ条件の下で、一般市民がフェイスマスクを使用することにより、COVID-19の拡散速度を大幅に低下させ、さらなる疾病の波を防ぎ、より厳しいロックダウン体制を可能にすることを示しています。この効果は、一般市民の100％がフェイスマスクを着用した場合に最大となります。したがって、フェイスマスクの着用が奨励されていない国では、この単純な技術の採用を再検討する必要がある。試行したパラメータ体系の中で、COVID-19を制御または根絶するためには、早期のロックダウンとフェイスマスクの一般市民への普及率を100％近くまで高めることが必要であることもモデルは示している。もちろん、広範な検査や接触者の追跡など、他の管理介入の実施を排除するものではありません。
枝分かれ過程の感染モデルから導き出される詳細な結論は以下の通りです。
(i)
COVID-19のR0を2.2とし、フェイスマスクを症状発生後にのみ着用するシナリオでは、人口の95％以上がフェイスマスクを着用していれば、R0の中央値は1を下回った（顔面に非常に密着し、0.3μmの空気中の粒子を高効率でろ過するように設計されたN95呼吸器と同様の効果が得られる）。
(ii)
COVID-19のR0が4.0と高い場合でも、フェイスマスクの普及率と有効性が高ければ、症状が出た後にフェイスマスクを着用してもReの中央値は2をわずかに下回った。
(iii)
すべての人が常にフェイスマスクを着用しなければならないという方針では、フェイスマスクの有効性が50％（R0＝2.2の場合）または75％（R0＝4の場合）であっても、COVID-19の有効なR0の中央値は1を下回ることになる。
このモデルによる分析結果は、一般市民の呼吸器感染症への曝露を低減するための業務用および自作のフェイスマスクの使用に関する実用的な研究の結論と一致しており、どのようなタイプの一般的なマスクの使用でも、不完全な装着感やアドヒアランスにもかかわらず、集団レベルでのウイルス曝露と感染リスクを低減できる可能性が高いと結論づけられています[25]。また、呼吸器系ウイルスの感染に関する他の研究では、フェイスマスクを遵守して使用した場合、感染拡大の防止に高い効果があると結論づけられています[59]。現在のようなパンデミックの状況では、コンプライアンスはリスクの認識に影響されるため、コンプライアンスが高いことが期待されます。
修正SIRモデルから得られた詳細な結論は、最初のモデルの結論と一致しており、以下の通りです。
(iv)
ロックダウン期間だけでは、パンデミックの第二波、第三波の発生を防ぐことはできず、これらは第一波よりも大きくなる可能性がある（図5、6）。
(v)
ロックダウン期間とフェイスマスクの100％普及を組み合わせれば、最初の疾病進行のピークは劇的に平坦化され、遅延し、その後の波を防ぐことができる（図5c、7a）。
(vi)
本稿執筆時点では、スコットランドを除き、英国では一般人のフェイスマスクまたはフェイスカバーの使用は推奨されていない。そこで、一般人がフェイスマスクを使用する時期を変化させた場合の効果を検討したところ、最初のロックダウン期間中にすぐにフェイスマスクの使用を開始したとしても、COVID-19のさらなる病勢の発生を防ぐことができ、大きな利益が得られることがわかった（図6a-c）。
(vii)
念のため、ロックダウン期間がなく、フェイスマスクの使用が着用者に悪影響を及ぼすというシナリオも考えてみました（図8b,c）。これは明らかに最悪のケースですが、フェイスマスクの使用が義務づけられている国ではCOVID-19の普及率や死亡者数が比較的低いため、実際にはフェイスマスクの採用による悪影響はありえないと考えています。しかし、この場合でも、フェイスマスクを着用している人にとっては（コンプライアンスの問題やフェイスマスクのデザインが極めて悪いため）悪い影響があるものの、着用している人は集団全体にとっては正の利益をもたらしているという、非常に直感に反する結果が出ています。ここでは、フェイスマスク着用者に対する媒介物感染のリスクの増加について、さまざまな値を分析しました。現在入手可能なデータでは、これらの値のうちどれが最も可能性が高いのかを特定することはできません。フェイスマスクの使用に関するこの重要な側面については、さらなる実験的研究が必要である。
(viii)
一般市民がフェイスマスクを単独で（ロックダウン期間なしで）採用する割合を変えた場合の効果を調べたところ、採用率が低い場合は、フェイスマスク着用者に実質的な利益があることがわかった。この差は、フェイスマスクの採用率が50％になると小さくなります。100％の導入率では、病気の進行曲線が平らになり、大幅に遅れるだけでなく、人口から除去される総量も減少します。したがって、人々がフェイスマスクを着用することには明確なインセンティブがあります（図7および8a）。これは、地域社会での感染やパンデミックの負担を軽減するためには、一般の人々によるフェイスマスクの使用が高い価値を持つ可能性があると結論づけた、別のモデリング研究と同様の結論です[55]。
(ix）
フェイスマスクの着用とロックダウン期間を組み合わせて実施することで、COVID-19のパンデミックに対して、どちらか一方を単独で実施するよりも良い解決策が得られることが示された。モデルによると、病原体の感染を減らして病気の進行曲線を平坦化・遅延させ、感染の波が繰り返されないようにするためには、複合的な緩和策が必要であることを示している。ここでも他の場所でも、我々の結果はモデルの仮定に左右される。主要なパラメータについては、現在の知識を考慮して、恣意的だが合理的な仮定も含まれている。今回発表したR0=4.0の結果で観察された対策の効果は、R0が低いと大きく向上する。
病原体によって引き起こされる人類にとっての新しい病気が初めて出現し、広がっていくとき、合理的な防除・予防策を決定するための情報が不足していることは避けられません。明らかな知識の欠如は、個人が非症候性でありながら感染力を持っている期間に関する正確なデータがないことである。これらのデータがあれば、過去の検索期間の長さという点で、接触者の追跡に役立つことは明らかである。また、SARS-CoV-2の感染量の大きさに関する情報は不足していますが、SARS-CoV（2003年のウイルス）に関する研究では、感染を開始するためには、43～280個のウイルス粒子が人体に入る必要があることが示されています[60]。したがって、使用するたびに石鹸水で洗う自作のマスクであっても、浮遊物の蓄積や飛沫を媒介とした空気感染を減らすことができるはずです。しかし、インフルエンザウイルスで報告されているように、ウイルスを含む感染力のある飛沫による感染を減らすためには、おそらくサージカルグレードのマスクが必要となるでしょう[61]。
現在のCOVID-19パンデミックでは、このような情報の少なさに対する一つの解決策として、介入に対する予防原則の実施を提唱しています。予防原則とは、「潜在的な危害の問題に対して、その問題に関する広範な科学的知識が不足している場合にアプローチするための戦略」と定義できます。例えば，呼吸器系疾患の蔓延に対処するためのフェイスマスクの有効性と許容性に関する証拠はまばらで，意見が分かれていますが [62]，多くの国で死亡者数が急増しており，適切かつ厳密な科学的データを収集する時間はまだほとんどありません．予防原則的なアプローチとしては、フェイスマスクは第一線の医療従事者にとって必須のPPEと考えられており、「この対策によって失うものはほとんどなく、得るものもある」[63]ことから、直ちにフェイスマスクの着用を国民に奨励することが考えられます。
我々のモデリングフレームワークは、図2に示すように、咳、くしゃみ、息を吐くことに関する個人ベースの研究をSARS-CoV-2感染率に反映させることが急務であることを強調している。そのためには、感染に必要なSARS-CoV-2のウイルス量を特定し、さらに粒子状の接種物の飛散を定量化することが一つの方法である。それは、これまで2mの識別が間違いなく恣意的であった社会的距離のアドバイスにも関係してくる。N95フェイスマスクを着用した症状のある患者からのSARS-CoV-2による環境汚染を調査した研究では、研究に参加した医師が着用したフェイスマスクの表面からはSARS-CoV-2粒子は検出されなかった[65]。SARS-CoV-2感染を減少させるフェイスマスクに関するその他の最近の証拠として、ある疫学調査では、フェイスマスクを着用しなかった患者が1台の車で5人にCOVID-19を感染させました。その後の旅では，患者がフェイスマスクを着用した2台目の車両では誰も感染しませんでした[5]。
今回のモデル化の枠組みでは、特定の条件下では、集団全体でフェイスマスクを採用することがCOVID-19の感染拡大の抑制に大きな影響を与えることを示していますが、この政策の実施や政府レベルでの指令の発出を妨げる可能性のある人的要因や障害がさらにあります。その中でも最も重要なのは、効率的なフェイスマスク（N95レスピレーター）が入手できないと思われていることと、これらは第一線の医療従事者のために用意されるべきであり、またそうでなければならないと考えられていることでしょう。
しかし、今回のようにPPEが極端に不足している緊急事態では、人々がこの問題に対する独自の解決策を即興で製作することが現実的であり、受け入れられるだろう[25,49,66]。マスクによるろ過の自然な仕組みは、より大きな液滴がより効果的に捕獲されることです。そのため、このような非公式に作られたマスクでは、1µmを超える範囲の液滴はほぼ完全に除去されると考えてよいでしょう。2µmの液滴は200nmの液滴の1,000倍の質量を持ち、20µmの液滴は200nmの液滴の100万倍の質量を持ち、ウイルスの負荷は質量に比例するので、これは非常に重要です。液滴が大きければ大きいほど、それを捕らえることが重要になりますが、自作のマスクでもこれは十分に可能です。例えば、顔の内側にティッシュを1枚、外側にキッチンペーパータオルを2枚重ねた自作のフェイスマスクは、20〜200nmの液滴のろ過という点で、サージカルマスクの機能の90％以上を達成したという実験データもあります[25]。また，これらのフェイスマスクは使い捨てであるため，この問題に対する実用的な解決策となることは明らかであり，現在，ソーシャルメディア上には，フェイスマスクの作り方や安全な使用方法を明確に説明したサイトが多数存在する[49]。
我々の分析によると、介入の効果を適切に発揮するためには、高い割合の人々がフェイスマスクを着用する必要があると考えられます。香港では、調査回答者の99％が、外出時にフェイスマスクを着用していると回答しています[67]。欧米諸国でフェイスマスクの導入が進まないもう一つの人的要因は文化的なもので、フェイスマスクの使用が公共の場では一般的ではないことや、フェイスマスク着用者が他人を脅威と考えていることが暗示されているからである。しかし、今回の緊急事態では、このような見方を変える必要があります。フェイスマスクが伝えるメッセージが「私のフェイスマスクはあなたを守り、あなたのフェイスマスクは私を守る」というものであれば、実現可能です。フェイスマスクをファッションアイテムにすることも、公共の場でのフェイスマスクの使用をめぐる文化を変えるルートになるかもしれません。このような文化的な変化は、お互いに安全な距離を保つことが必要であるというメッセージを強化することで、さらに良い効果をもたらします。このような教育的メッセージは、政府や一般の報道機関が簡単に伝えることができます。
今回の数学モデルでは、パラメータ推定値の改善が必要であることが示されました。特にβiとmiについては、本質的な疫学パラメータ（τi）や、飛沫の接種物と付着物の減衰率についても改善が必要であることが示されました。最初のロックダウン期間の前、間、後にフェイスマスクの採用を開始した場合のモデル化を行ったところ、ロックダウン解除時の感染者と感受性者の正確なバランスが、その後の波の発生や集団内の最終的な感染者数に、直感に反する重大な結果をもたらすことがわかりました。フェイスマスク着用者と非着用者のメリットについての分析は、今後の研究課題としています。
ここで紹介したモデル化の枠組みを拡張する可能性としては、メタポピュレーションへの拡張、接触リスクの高い地域と低い地域の空間的な分割、個人が認識している病気のリスクに依存する人間の行動の変化、採用疲れ、採用の不一致などが挙げられる。
フェイスマスクがSARS-CoV-2の感染を減少させる可能性があるにもかかわらず、フェイスマスクに関する適切にデザインされた研究への投資や、「リスクのある」患者を含む大規模な集団やさまざまなコミュニティでの評価には焦点が当てられていないようだ。我々は、これらの研究が早急に必要であると主張します。我々のモデリングフレームワークは、利用可能になった新しいデータを容易に取り入れることができます。
要約すると、我々のモデリング分析では、フェイスマスクを一般市民がすぐに普遍的に採用することを支持しています。例えば、台湾では、フェイスマスクの生産量が間もなく1日あたり1,300万枚に達し、N95呼吸器の生産計画も十分に練られています[68]。我々の分析によると、英国でこれを促進するための行動には、自家製マスクの製造と安全な使用に関する明確な指示と、医療用サージカルマスク、N95マスクの一般市民への迅速な提供を促進するための政府の政策が含まれるべきである。
まとめ
昨年6月時点でアメリカとイギリスの大学からでていた「マスクがロックダウンにまさる（ロックダウンだけではだめ）」という論文を読んで、大変驚愕するとともに、「やっぱアベノマスク最高じゃん！」って思いました。あの頃は医療用のマスクもなくて。どれくらいありがたかったかわかりません。わたしは医療用マスクが手に入らなかったので、ガーゼハンカチを三つ折りにしてマスクをしていました。布マスクでも有効なんです。
折角良い政策でも、意味を説明されないと分からないので、アベノマスクとか国民に揶揄されてしまい、ちょっと悲しかったですね。
ところで、マスクの有効性がロックダウンに勝るとわかっても、結局のところ酒類を提供する飲食店は感染拡大の温床となりますので、やはり酒類はご自宅やホテルの自室で、ということは整合性が取れていると思います。
アルコールは中枢神経の抑制系をおさえてしまうため、マスクなんてしなくてもいいじゃない、とか、大きな声をマスクもせずに出す事につながりやすいからです。
酒類ばかり目の敵にする、と言われそうですが、酒類提供に関するエビデンスもありますので、そこはご協力いただきたいかなと思います。
コロナ疲れで自粛自粛と嫌になっていると思います。
でも。「私のマスクはあなたを守る、あなたのマスクは私を守る」を是非、ご理解の上、みなさまが実現してください。
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プロフィール
この記事の筆者：仲田洋美（医師）
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