SOCIETE : tout savoir sur les masques anti Covid-19 en tissu, en cinq questions

Nous avons commencé à analyser les publications consacrées aux masques en tissu dès le début de la pandémie, afin de tenter de protéger nos patients vulnérables sous dialyse ainsi que leur personnel soignant. Nous avons recensé un total de 25 études favorables au port du masque en tissu, et avons résumé nos conclusions dans un article évalué par des pairs. Nous avons également créé un site web de vulgarisation fondé sur des données probantes, (clothmasks.ca) afin de permettre au public de se familiariser avec ce sujet.

Bien que l’usage du masque soit largement répandu, de nombreuses personnes se posent encore des questions.

Je vois à travers le tissu. Comment pourrait-il bloquer des particules ?

Le coronavirus SARS-CoV-2 qui cause la Covid-19 mesure environ un micron de diamètre (un micron – abrégé µm – correspond à un millième de millimètre). Or l’espace entre les mailles d’un tissu est visible à l’œil nu, et mesure environ 5 à 200 microns. Imaginer qu’un tel masque pourrait être utile pour arrêter le SARS-CoV-2 est donc contre-intuitif – certains n’ont d’ailleurs pas hésité à comparer cette solution à l’emploi d’une clôture ajourée pour stopper des moustiques. Pourtant, cette analogie est fausse à bien des égards.

Précisons que, dans le domaine des recherches sur les aérosols, est considéré comme « aérosol » tout liquide qui demeure en suspension dans l’air. Cependant, d’autres disciplines distinguent les particules de cinq microns et plus, qualifiées de « gouttelette », des particules de tailles inférieures.

Lorsque nous respirons, que nous parlons, que nous mangeons, que nous toussons, éternuons ou chantons, nous émettons des particules de différentes tailles, certaines grosses et d’autres plus fines, qui contiennent le virus. Que se passe-t-il si nous portons un masque de tissu ?

Il faut avant tout savoir que, même si les fils d’un tissu sont distants les uns des autres, l’épaisseur de chaque fil est généralement plus grande que les espaces qui le séparent de ses voisins. Au niveau microscopique, l’épaisseur des fils fait que l’écartement entre les mailles du tissu ressemble plus à un tunnel qu’à une fenêtre. En outre, les microfilaments des fils cassés ou irréguliers viennent remplir les trous.

Par ailleurs, les particules ne se comportent pas comme des insectes capables de rediriger leurs trajectoires, mais plutôt comme des balles qui frapperait un mur : c’est ce qu’on nomme l’impaction.

Deux autres processus entrent en jeu au niveau microscopique. Les particules « retombent » – c’est ce qu’on appelle la sédimentation. Certaines de ces particules virevoltent au hasard, et leur mouvement aléatoire les met en contact avec les fibres – il s’agit là de diffusion. Enfin, un tissu peut être composé de plusieurs épaisseurs, lesquelles constituent autant d’obstacles supplémentaires à franchir avant que les particules n’atteignent l’autre côté du masque.

L’important n’est donc pas que certaines particules puissent traverser le tissu, mais que certaines d’entre elles se retrouvent bloquées.

Quels sont les tissus les plus efficaces ?

Selon les conclusions de 25 études différentes, les tissus les plus efficaces sont le coton tissé (à raison d’au moins 100 fils par pouce) ; la flanelle, soit 100 % coton, soit en polycoton, à raison d’au moins 90 fils par pouce) ; le tissu des torchons à vaisselle ; et celui d’un T-shirt épais et de bonne qualité. Ces recommandations s’appuient sur les données disponibles, lesquelles, toutefois, ne portent pas sur tous les tissus possibles ; en effet, nous ne disposons que de peu d’informations sur les matières synthétiques, et ne pouvons donc savoir si elles sont performantes.

Toutes les recherches sur les tissus multicouches confirment que la superposition de tissus améliore la protection : nous recommandons donc que les masques soient composés d’au moins deux couches, ou encore mieux, de trois ou quatre. Ceci est valable tant pour les masques fabriqués à partir des mêmes matériaux que pour ceux utilisant des tissus différents. Nous n’avons en revanche pas pu trouver de preuve probante en ce qui concerne les filtres jetables, tels que les filtres à café : nous ne pouvons donc en recommander l’utilisation.

À titre d’exemple, un masque constitué de deux couches, fait à partir d’un t-shirt – avec un ourlet afin d’éviter qu’il ne s’étire – a permis d’empêcher 79 % des bactéries buccales de se disperser dans l’environnement durant une quinte de toux. La même expérience pratiquée avec un masque chirurgical jetable a donné des résultats du même ordre de grandeur, à savoir 85 %.

Deux études sur les masques chirurgicaux menées dans les années 1960 et 1970 ont quant à elles fait la distinction entre les grosses particules (parfois qualifiées de gouttelettes) et les particules fines (qu’on nomme parfois aérosols). Dans le cadre de ces travaux, un masque de coton composé de quatre épaisseurs et un masque constitué d’un « sandwich » de coton et de flanelle se sont tous deux avérés capables de diminuer de 99 % la dispersion dans l’environnement des bactéries buccales contenues dans les particules émises durant une conversation quelle que soit leur taille, et de 89 % les bactéries buccales contenues dans les particules fines.

Ces divers résultats prouvent que les masques en coton peuvent bloquer les sécrétions respiratoires avant qu’elles n’atteignent l’environnement. Quelle que soit sa taille, chaque particule qui reste captive dans le masque ne demeurera pas en suspension dans l’air ambiant, et ne retombera pas sur des surfaces qu’elles pourrait contaminer. Si les gens sont nombreux à porter un masque, on peut donc s’attendre à ce que la probabilité de transmission du virus baisse : « Mon masque vous protège, et le vôtre me protège. »

Un masque en tissu protège-t-il la personne qui le porte ?

Nous avons trouvé quatre études traitant de la filtration de l’air vers l’intérieur, en aspiration. Toutes les quatre sont basées sur une technologie largement validée qui mesure la présence de particules salines dans une gamme de particules fines (de 0,02 à 0,05 micron), et toutes les quatre démontrent que le niveau de filtration est adéquat. Une des études portait sur des masques faits d’une épaisseur de linges à vaisselle (torchons), et une autre sur des masques fabriqués à partir de deux épaisseurs de tissu de T-shirt. Leur conclusion est que ces deux matériaux retiennent au moins 50 % des particules fines. Deux masques dont l’origine du tissu était inconnue, achetés auprès de vendeurs ambulants, ont réalisé la même performance. À titre de comparaison, deux autres de ces quatre études – s’appuyant sur des méthodes parfaitement identiques à celles des précédentes – ont analysé la performance de masques médicaux jetables portés par des volontaires : ces masques filtrent environ 80 % des particules fines.

Trois chercheurs de l’Université de Pittsburgh ont quant à eux fabriqué des masques complexes, adaptés à leur propre visage et composés de huit couches de tissu provenant de T-shirts en coton de haute qualité pré-rétréci : chacun s’est avéré capable de filtrer en aspiration plus de 90 % de particules fines aérosolisées, ce qui constitue une preuve de concept en faveur de la mise au point de meilleurs masques de tissu.

Une expérimentation animale portant sur la bactérie de la tuberculose procure un éclairage supplémentaire. La tuberculose est généralement considérée comme une maladie « aéroportée ;&nbsp », car les aérosols ou les particules fines constituent une voie de transmission importante du bacille de Koch, le microbe qui la provoque. Lorsqu’ils traitent des patients atteints de tuberculose, les soignants portent des masques N95 (ndlr : en Europe leur équivalent est le masque FFP2), qui procurent un niveau élevé de protection, afin de se prémunir et de protéger les autres. Lorsque des lapins ont été exposés à des aérosols de tuberculose, dans des conditions contrôlées en laboratoire. Certains portaient des masques bien ajustés composés de trois à six couches de gaze, d’autres n’en portaient pas. Résultat : chez les premiers, les tuberculomes (abcès infectés) ont été réduits de 95 % par rapport aux seconds.

En conclusion, bon nombre des masques en coton que l’on trouve sur le marché sont susceptibles de procurer un niveau de filtration satisfaisant, et nous disposons désormais de preuves de concept pour améliorer les matériaux et le design des masques en tissu.

À quel taux d’utilisation le masque devient-il bénéfique ?

Deux études basées sur des modélisations nous indiquent qu’un taux d’utilisation de l’ordre de 50 % de masques efficaces à 50 % aurait un impact important sur la transmission du virus, et que si l’un de ces deux pourcentages était plus élevé, la transmission serait encore plus réduite. Il nous faut certes travailler encore à l’amélioration des masques, mais ceux qui sont actuellement disponibles peuvent déjà modifier la trajectoire de la pandémie, surtout si la plupart d’entre nous en portent.

Le masque obligatoire a été imposé à différentes dates dans divers états aux États-Unis, ce qui constitue une expérimentation grandeur nature. Le taux de croissance quotidien de l’épidémie de Covid-19 a diminué d’un pour cent dans les cinq premiers jours et de deux pour cent 21 jours après l’entrée en vigueur du port du masque obligatoire. Contrairement aux apparences, cet impact n’est pas minime : il représente à lui seul 16 à 19 % de l’impact de mesures plus contraignantes telles que fermeture des écoles, interdiction des grands regroupements, obligation de rester chez soi, fermeture des restaurants, bars et des établissements de loisir.

Prises dans leur ensemble, ces observations suggèrent que les masques disponibles sur le marché permettent de réduire la contamination, et que lorsqu’ils sont rendus obligatoires, la courbe d’infection de l’épidémie s’aplatit. Le 3 septembre, l’Institute for Health Metrics and Evaluation de Seattle prévoyait que passer d’un taux d’utilisation des masques de 60 % aujourd’hui à 95 %, associé au besoin à des mesures renforcées de distanciation sociale, permettrait de faire baisser le nombre de décès à l’échelle mondiale de 750 000 d’ici fin 2020.

Y a-t-il d’autres avantages à porter le masque ?

Une nouvelle hypothèse émise par des chercheurs de l’Université de Californie à San Francisco suggère que les masques en tissu ne réduisent pas seulement la probabilité d’être contaminé par des micro-organismes infectieux, mais aussi que lorsqu’une contamination survient elle est causée par une plus petite quantité d’agents pathogènes. Or la réduction du nombre de micro-organismes infectieux diminuerait la sévérité de la maladie.

Cette hypothèse est confortée par les preuves épidémiologiques accumulées au cours cette pandémie, qui suggèrent que le port du masque diminue la gravité de la maladie. Après infection, le pourcentage de formes asymptomatiques est plus élevé chez les personnes porteuses de masque, et la probabilité de décéder de la maladie s’en trouve donc diminuée.

Des expérimentations animales ont également établi de longue date que la dose inoculée (inoculum) est en lien direct avec la sévérité de la maladie contractée. Le seuil à partir duquel 50 % des animaux d’un groupe qui reçoivent la même dose de pathogènes ou de toxiques s’appelle la dose létale 50 (DL50).

Les expériences menées sur des souris en utilisant les coronavirus MERS-CoV (coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient – CoV-SRMO) et SARS-CoV-1 (à l’origine de l’épidémie de syndrome respiratoire aigu sévère de 2002-2003), ont démontré l’importance de cette relation dose-effet. La DL50 a même été établie pour le MERS-CoV. Dans le cas du SARS-CoV-2, des cages contenant des hamsters infectés par ce coronavirus ont été placés à proximité de cages contenant des congénères non infectés. Lorsque des masques chirurgicaux étaient tendus entre les cages, les hamsters non infectés qui sont tombés malades ont subi des infections moins sévères que ceux qui n’étaient pas protégés par ce type d’installation.

Des recherches supplémentaires pour rendre les masques de tissu plus efficaces seront certes utiles, et Centre of Excellence for Protective Equipment and Materials de l’Université McMaster, nous comptons bien jouer un rôle dans ce domaine. Toutefois, même l’utilisation imparfaite de masques imparfaits peut avoir un impact étonnamment important sur cette pandémie. Ne laissons donc pas le mieux être l’ennemi du bien.