Lettre de Sergey A. Grinshpun confirmant l’efficacité des équipements générateurs d’ions sur le SRAS, l’anthrax et la variole

Centre médical de l’Université de Cincinnati

DÉPARTEMENT DE SANTÉ ENVIRONNEMENTALE UNIVERSITÉ DE CINCINNATI

Attention ce document est une traduction automatique Google. Nous vous avons mis la version en anglais en dessous de la version en français. Vous trouverez aussi le lien vers la version originale sur le site du fabricant.

Version traduite en français avec Google Traduction :

M. Stanley Weinberg Wein Products Inc.

Cher M. Weinberg,

Vous avez demandé une lettre exprimant mon opinion sur la question de savoir si les résultats sur l’efficacité de votre équipement générateur d’ions, qui a été testé dans notre laboratoire, peuvent être extrapolés au virus du SRAS, aux spores bactériennes de l’anthrax et au virus de la variole. Si je comprends bien, votre demande concerne deux questions: (1) si la diminution de la concentration d’aérosol observée dans nos tests avec des particules non pathogènes devrait se produire avec les agents biologiques ci-dessus et (2) si oui, votre équipement de purification de l’air fournir un degré de protection significatif contre les microorganismes en suspension dans l’air causant le SRAS, l’anthrax ou la variole.

En ce qui concerne la première question, j’estime que la réduction de la concentration d’aérosol, que nous avons trouvée plus tôt pour des particules d’essai allant d’environ 0,3 à 3 microns, peut être extrapolée à toutes les particules de cette gamme de tailles aérodynamiques, quelles que soient leurs caractéristiques infectieuses.

De plus, notre récente étude préliminaire a montré que la gamme de tailles de particules ci-dessus peut être étendue à des tailles inférieures: inférieures à 0,04 µm (tel que mesuré par l’ELPI). Ainsi, toute la gamme de tailles de particules testées couvre les tailles de la plupart des virus et bactéries en suspension dans l’air.

La question suivante concerne l’évaluation de l’efficacité de la protection contre le SRAS et d’autres maladies pour lesquelles la transmission aérienne a été identifiée ou anticipée. On prévoit actuellement que le virus causant le SRAS peut être transmis par voie aérienne, c’est-à-dire avec les gouttelettes d’un éternuement ou d’une toux humaine. En général, les tailles de virus uniques vont d’environ 0,04 à 0,3 um. Les gouttelettes de salive en aérosol contenant des virus peuvent être d’un ou deux ordres de grandeur plus grandes. Cependant, comme une partie de la teneur en eau de ces gouttelettes s’évapore rapidement, la plupart des particules porteuses de virus tombent dans la plage de taille d’environ 0,1 à 3 um. Cette gamme a été testée dans nos expériences. Nos données montrent que votre équipement générateur d’ions,

y compris le Vortex VI-3500 * testé (stationnaire) et le Minimate ™ AS180i * (portable), devraient réduire considérablement la concentration de gouttelettes de 0,1 à 3 µm à proximité des purificateurs d’air ioniques (au moins, dans les conditions testées de notre laboratoire). Cette réduction de la concentration d’aérosol devrait se produire dans la zone de respiration d’une personne utilisant votre purificateur ionique portable et dans une pièce dans laquelle votre unité stationnaire fonctionne. L’effet s’est avéré dépendant du temps et du volume d’air intérieur. La réduction de la concentration des aérosols est particulièrement prononcée dans les espaces confinés et peut varier considérablement d’un modèle / fabricant à l’autre, en fonction du taux d’émission d’ions et d’autres facteurs.

Il faut comprendre que les purificateurs d’air ioniques ne sont généralement pas considérés comme un moyen de remplacer les masques personnels ou les filtres respiratoires. Cependant, dans certaines conditions, l’utilisation de dispositifs ioniques peut offrir une efficacité de purification de l’air identique ou comparable à celle obtenue avec des masques chirurgicaux et des respirateurs tout en offrant un plus grand niveau de confort pour le porteur / utilisateur. Il faut également comprendre qu’aucune revendication ne doit être faite selon laquelle vos purificateurs d’air ioniques peuvent éliminer complètement le risque d’inhaler des particules en suspension dans l’air ou empêcher la transmission d’agents infectieux dans l’air intérieur. Les réductions des concentrations de particules en suspension dans l’air que nous avons observées seraient, à mon avis, utiles pour fournir un certain degré de réduction des risques contre toute maladie pour laquelle la transmission par aérosol est l’une des voies infectieuses. En règle générale, si la concentration dans l’air d’un virus ou d’une bactérie est sensiblement réduite, le risque de contracter la maladie par inhalation est également sensiblement réduit. En fait, c’est précisément pour cette raison que les dispositifs de protection individuelle conventionnels, tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d’autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l’air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov). le risque de contracter la maladie par inhalation est également considérablement réduit. En fait, c’est précisément pour cette raison que les dispositifs de protection individuelle conventionnels, tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d’autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l’air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov).

Dans le cas du SRAS, on pense que la transmission par aérosol est l’une des voies infectieuses. Lors du Telebriefing du CDC du 15 mai, le Dr Gerberding, directeur de l’agence, a déclaré: «il y avait des opportunités pour le virus du SRAS de se propager dans l’air… il est impératif que nous pratiquions une extrême vigilance dans les précautions de contrôle des infections, que les contacts aériens et les procédures standard soient appropriés dans les situations où les patients atteints du SRAS sont hébergés et que les précautions contre les gouttelettes qui ont été l’objectif principal doivent également être maintenues. Elle a également déclaré: «nous ne pouvons pas exclure la possibilité d’une transmission par aérosol ou par voie aérienne, et donc… nous soulignons l’extrême importance de la vigilance à tous les niveaux de protection aérienne» (CDC Telebriefing Transcript: Update on SARS, www.cdc. gov).

Le respirateur N95 fonctionne en piégeant au moins 95% des particules en suspension dans l’air, réduisant ainsi la concentration de micro-organismes inhalés. Bien que basé sur un principe différent et offrant une efficacité dépendante du temps et du volume de la pièce, l’équipement générateur d’ions Wein réduit également la concentration de particules d’aérosol dans la zone de respiration, permettant ainsi une diminution de l’exposition aux agents aérosols infectieux à l’intérieur.

Notre étude en laboratoire sur mannequin en cours traite de la situation où le respirateur est utilisé en combinaison avec un purificateur d’air ionique fonctionnant à proximité. Les mesures de concentration d’aérosols sont effectuées à l’intérieur et à l’extérieur du masque. La pénétration des particules

l’efficacité est déterminée en fonction du temps dans la plage de tailles de particules de 0,04 à environ 3 microns. Parmi les virus et les bactéries de cette gamme de taille figurent le coronavirus (SRAS), qui est compris entre 0,06 et 0,22 µm, le virus de la variole majeure (petite vérole), qui est d’environ 0,2 à 0,3 µm, et la bactérie Bacillus anthracis (anthrax), qui est d’environ 1 µm. Les expériences ont été installées dans une chambre d’essai intérieure de la taille d’une pièce (25 m 3 ) utilisant des particules «physiques». La décroissance de la concentration naturelle des aérosols est prise en compte dans la conception de notre étude. Les données préliminaires obtenues avec un taux d’inhalation de 30 litres d’air par minute ont révélé qu’une émission d’ions unipolaire près du respirateur améliore considérablement ses performances, en particulier pour les petites particules submicrométriques.

Le facteur de protection (l’inverse de la pénétration des particules) du respirateur N95 avec un ajustement parfait du visage augmentait d’environ 50% en raison de l’amélioration fournie par l’unité Automate ™ AS1250B *. Lorsqu’un émetteur d’ions Vortex VI-3500 * plus puissant fonctionnait près du visage du mannequin, le facteur de protection N95 augmentait plus significativement, permettant à <1% des particules d’aérosol de pénétrer à travers le filtre (au lieu du seuil de pénétration de 5% du respirateur N95 certifié. ). Sur la base de nos données préliminaires, je pense que les charges électrostatiques ajoutées sur les fibres N95 provoquent un effet d’amélioration significatif (environ 5 fois pour le purificateur ionique Vortex VI-3500 *). Je m’attendrais à ce que cet effet d’amélioration entraîné par la charge de la fibre se manifeste également avec d’autres masques faciaux (par exemple, avec le masque chirurgical commun qui a une efficacité de collecte inférieure à celle du respirateur N95). Cette déclaration doit être vérifiée expérimentalement. Les tests de laboratoire impliquant des masques chirurgicaux associés à des émetteurs ioniques sont actuellement en cours de planification avec des résultats attendus dans environ deux mois.

Je crois que lorsque les deux effets (la réduction de la concentration de l’air intérieur et l’amélioration des performances du filtre respiratoire) sont combinés, la concentration de particules inhalées par une personne portant à la fois un masque respiratoire et un purificateur d’air ionique Wein serait plus réduite que si la personne a utilisé le masque seule. Ceci s’applique à toutes les particules en suspension dans la plage de tailles testée.

Sur la base des données actuellement disponibles, je conclurais que la réduction de la concentration d’aérosol, qui résulte du fonctionnement des émetteurs d’ions Wein dans des environnements intérieurs, devrait réduire davantage le risque d’infection de virus ou de bactéries en suspension dans l’air par rapport à une respiration totalement non protégée ou à la protection contre l’inhalation. fourni par le respirateur N95 seul. En fonction de la dose infectieuse d’un organisme spécifique et de son niveau de concentration en aérosol à l’intérieur, la réduction du risque peut être obtenue pour tout agent dont la taille est comprise entre 0,04 et 3 microns, y compris le coronavirus, le virus de la variole et B. anthracis causant l’anthrax .les spores. Je prévois que les meilleurs résultats peuvent être obtenus lorsque toutes les personnes présentes dans une pièce utilisent des purificateurs ioniques et portent un masque de protection personnel. Cela devrait augmenter l’efficacité globale de chaque individu exposé à un contaminant de l’air intérieur et minimiser l’effet de contamination croisée

Je reconnais que même si la principale voie de transmission du SRAS doit encore être identifiée, on pense actuellement qu’elle se propage au toucher ainsi que par la transmission par aérosol. Ainsi, réduire la concentration de particules en suspension dans l’air devrait réduire le risque d’infection. Selon EA Nardell et JM Macher (Respiratory Infections – Transmission and Environmental Control – Chapter 9; IN: Bioaerosols: Assessment and Control, ACGIH, 1999), «le nombre attendu de cas chez un nombre donné de personnes sensibles est proportionnel à la moyenne concentration de noyaux de gouttelettes infectieuses dans une pièce et la probabilité que les particules soient inhalées »(p. 9- 6). Parmi les mesures pouvant prévenir ou réduire les infections aéroportées, les experts ci-dessus énumèrent le contrôle de la concentration d’agents infectieux dans les sources potentielles et la maximisation des taux d’élimination des aérosols infectieux en suspension dans l’air grâce à la ventilation par dilution et à l’utilisation de purificateurs d’air (p. 9-11). De nombreux documents récemment publiés, y compris les directives et recommandations de l’OMS (www.who.int) et du CDC (www.cdc.gov), dont certains ont déjà été cités dans cette lettre, ainsi que d’autres documents (par exemple, les informations cliniques sur le SRAS Fiche publiée par l’Université Johns Hopkins le 24 avril 2003), soutiennent ce point de vue.

Je comprends que les ions émis par vos purificateurs chargent les particules d’aérosol et que ces particules se déplacent vers les surfaces intérieures et se déposent dessus. Cela suggère que le problème du nettoyage de surface doit être correctement traité lorsque l’équipement est utilisé. Comme je l’ai déjà dit, la décontamination de surface semble être une tâche moins complexe que l’épuration de l’air lorsque celle-ci est effectuée à des niveaux d’efficacité très élevés. Bien que la remise en suspension des particules à partir des surfaces soit généralement reconnue comme une source potentielle de contamination de l’air, on pense que l’efficacité des virus et bactéries réérosolisants est très faible en raison de leur petite taille. Pour les aérosols infectieux, «les particules qui entrent en contact avec une surface sont supposées y adhérer» (Nardell et Macher, p.9-10). Les particules chargées sont particulièrement difficiles à remettre en suspension.

Faites-moi savoir si vous avez d’autres questions. Sincèrement,

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Directeur, Centre d’études sur les aérosols liés à la santé

* Ce document concernait à l’origine les produits d’alimentation en air Vortex VI-2500, Minimate ™ AS150MM et Automate ™ AS1250, Wein Products, Inc.

Version anglophone :

Sergey A. Grinshpun Letter Affirming Effectiveness of Ion Generating Equipment on SARS, Anthrax and Smallpox

University of Cincinnati Medical Center

DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL HEALTH UNIVERSITY OF CINCINNATI

Mr. Stanley Weinberg Wein Products Inc.

Dear Mr. Weinberg,

You have requested a letter expressing my opinion as to whether the findings on the efficiency of your ion generating equipment, which has been tested in our laboratory, can be extrapolated to the SARS virus, the Anthrax bacterial spores, and the Smallpox virus. As I understand it, your request relates to two issues: (1) whether the aerosol concentration decrease observed in our tests with non-pathogenic particles is expected to occur with the above biological agents and (2) if so, would your air purifying equipment provide any meaningful degree of protection against airborne microorganisms causing SARS, Anthrax, or Smallpox.

With respect to the first question, it is my opinion that the aerosol concentration reduction, which we found earlier for test particles ranging from about 0.3 to 3 microns, can be extrapolated to any particles of this aerodynamic size range, regardless of their infectious characteristics.

Furthermore, our recent preliminary study has shown that the above particle size range may be extended to lower sizes: below 0.04 µm (as measured by the ELPI). Thus, the entire tested particle size range covers the sizes of most airborne viruses and bacteria.

The next question relates to the evaluation of the protection efficiency against SARS and other diseases for which the airborne transmission has either been identified or anticipated. It is presently anticipated that the SARS-causing virus can potentially be transmitted via airborne routes, i.e. with the droplets from a human sneeze or cough. Generally, the sizes of single viruses range from about 0.04 to 0.3 µm. Aerosolized saliva droplets containing viruses may be one or two orders of magnitude greater. However, as some water content of these droplets evaporates rapidly, most of the virus-carrying particles fall into the size range of about 0.1 to 3 µm. This range has been tested in our experiments. Our data show that your ion generating equipment,

including the tested Vortex VI-3500* (stationary) and Minimate™ AS180i* (wearable), should significantly reduce the concentration of droplets of 0.1 to 3 µm in the vicinity of the ionic air purifiers (at least, under the conditions tested of our laboratory). This reduction in the aerosol concentration should occur in the breathing zone of a person using your wearable ionic purifier and in a room in which your stationary unit is operating. The effect was found to be time-dependent and indoor air volume- dependent. The aerosol concentration reduction is especially pronounced in confined spaces and may vary considerably from one model/manufacturer to another, depending on the ion emission rate and other factors.

It should be understood that ionic air purifiers are not generally viewed as a way to replace personal masks or respirator filters. However, under certain conditions, the utilization of ionic devices may offer the same or comparable air purification efficiency as achievable with surgical masks and respirators while providing a greater comfort level for the wearer/user. It should be also understood that no claims must be made that your ionic air purifiers can fully eliminate the risk of inhaling airborne particles or prevent the transmission of infectious agents in indoor air. The reductions in airborne particle concentrations that we observed would, in my opinion, be useful in providing some degree of risk reduction against any disease for which the aerosol transmission is one of the infectious pathways. As a general principle, if the airborne concentration of a virus or bacteria is substantially reduced, the risk of contracting the disease through inhalation is also substantially reduced. In fact, for this very reason the conventional personal protective devices, such as personal masks and N95 respirators, are recommended by the US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) and other agencies. The personal masks reduce the number of particles inhaled from the air contaminated with microorganisms (not aiming necessarily to achieve a zero-penetration). The airborne precautions were specified in the CDC document of May 1, 2003, entitled “Updated Interim Domestic Infection Control Guidelines in the Health-Care and Community Settings for Patients with Suspected SARS” (www.cdc.gov).

In the case of SARS, it is believed that aerosol transmission is one of the infectious pathways. During the CDC Telebriefing of May 15, Dr. Gerberding, the agency Director, stated: “there were opportunities for SARS virus to become airborne … it is imperative that we practice extreme vigilance in infection control precautions, that airborne contacts and standard procedures are appropriate in situations where patients with SARS are housed and that the droplet precautions that have been the primary focus need to be continue as well.” She also stated: “we can’t rule out the possibility of aerosol or airborne transmission, and so … we are emphasizing the extreme importance of vigilance to all levels of airborne protection” (CDC Telebriefing Transcript: Update on SARS, www.cdc.gov). The CDC recommended that the N95 respirator be used to protect against SARS transmission by the airborne route (Updated Interim Domestic Infection Control Guidelines in the Health-Care and Community Settings for Patients with Suspected SARS, www.cdc.gov).

The N95 respirator works by trapping at least 95% of airborne particles, thereby reducing the concentration of inhaled microorganisms. While based on a different principle and providing a time- and room-volume-dependent efficiency, the Wein ion generating equipment also reduces the concentration of aerosol particles in the breathing zone, thus providing a decrease in the exposure to indoor infectious aerosol agents.

Our ongoing manikin-based laboratory study addresses the situation when the respirator is being used in combination with an ionic air purifier operating in its vicinity. The aerosol concentration measurements are being conducted inside and outside the mask. The particle penetration

efficiency is determined as a function of time within the particle size range of 0.04 to about 3 microns. Among viruses and bacteria within this size range are coronavirus (SARS), which is between 0.06 to 0.22 µm, Variola major virus (Small pox), which is about 0.2 to 0.3 µm, and Bacillus anthracis bacteria (Anthrax), which is about 1 µm. The experiments have been set up in a room-size (25 m3) indoor test chamber utilizing “physical” particles. The natural aerosol concentration decay is taken into account in our study design. The preliminary data obtained with an inhalation rate of 30 liters of air per minute revealed that a unipolar ion emission near the respirator significantly enhances its performance, especially for small submicrometer particles.

The protection factor (the inverse of the particle penetration) of the N95 respirator with a perfect face fit was found to increase by about 50% due to the enhancement provided by the Automate™ AS1250B* unit. When a more powerful Vortex VI-3500* ion emitter was operating near the manikin’s face, the N95 protection factor increased more significantly allowing <1 % of aerosol particles to penetrate through the filter (instead of the 5% penetration threshold of the certified N95 respirator). Based on our preliminary data, I believe that the added electrostatic charges on the N95 fibers cause a significant enhancement effect (about 5-fold for the Vortex VI-3500* ionic purifier). I would expect this fiber-charge-driven enhancement effect to also manifest itself with other facemasks (e.g., with the common surgical mask that has lower collection efficiency than the N95 respirator). This statement needs to be experimentally verified. The laboratory tests involving surgical masks combined with ionic emitters are now in the planning stage with results expected in about two months.

I believe that when both effects (the indoor air concentration reduction and the respirator filter performance enhancement) are combined, the concentration of particles inhaled by a person wearing both a respirator mask and a Wein ionic air purifier would be reduced to a greater degree than if the person used the mask alone. This applies to all airborne particles in the tested size range.

Based on the currently available data, I would conclude that the aerosol concentration reduction, which results from operating the Wein ion emitters in indoor environments should further reduce the infection risk of airborne viruses or bacteria as compared to either completely unprotected breathing or to the inhalation protection provided by the N95 respirator alone. Depending on the infectious dose of a specific organism and its indoor aerosol concentration level, the risk reduction may be achieved for any agent within the size range of 0.04 to 3 microns, including coronavirus, Smallpox-causing virus and Anthrax-causing B. anthracis spores. I anticipate that the best results can be obtained when all the people in a room use ionic purifiers and wear personal protective mask. This should increase the overall efficiency for each individual exposed to an indoor air contaminant and minimize the cross-contamination effect

I recognize that although the major transmission route for SARS is still to be identified, it is presently thought to be spread by touch as well as by the aerosol transmission. Thus, reducing the concentration of airborne particulates should reduce the risk of infection. According to E.A. Nardell and J.M. Macher (Respiratory Infections – Transmission and Environmental Control – Chapter 9; IN: Bioaerosols: Assessment and Control, ACGIH, 1999), “the expected number of cases among a given number of susceptible persons is proportional to the average concentration of infectious droplet nuclei in a room and the probability that the particles will be inhaled” (p. 9- 6). Among the measures that can prevent or reduce airborne infection, the above experts list the control of the concentration of infectious agents in potential sources and maximizing removal rates of airborne infectious aerosols through dilution ventilation and use of air cleaners (p. 9-11). Numerous recently published documents, including the WHO (www.who.int) and CDC (www.cdc.gov) guidelines and recommendations, some of which were already quoted in this letter, as well as other materials (e.g., the SARS Clinical Information Sheet issued by the Johns Hopkins University on April 24, 2003), support this viewpoint.

I understand that the ions emitted from your purifiers charge aerosol particles and these particles move toward indoor surfaces and deposit on them. This suggests that the surface cleaning issue should be properly addressed when the equipment is used. As I have previously stated, the surface decontamination seems to be a less complex task than the air cleaning when the latter is done at very high efficiency levels. Although the particle resuspension from surfaces is generally acknowledged as a potential air contamination source, the efficiency of reaerosolizing viruses and bacteria is believed to be very low because of their small size. For infectious aerosols, “particles that contact a surface are assumed to adhere to it” (Nardell and Macher, p.9-10). The charged particles are especially difficult to resuspend. From my perspective as an aerosol scientist, it is of a primary importance to significantly reduce the aerosol concentration of infectious particles, which will subsequently decrease the probability that these particles would be inhaled and – as a result – will reduce the risk of adverse health effects.

Let me know if you have further questions. Sincerely,

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Director, Center for Health-Related Aerosol Studies

*This document orginally pertained to the Vortex VI-2500, Minimate™  AS150MM, and Automate™ AS1250 Air Supply products, Wein Products, Inc.

Lien de la version originale :

https://weinproducts.com/news/entry/sergey-a.-grinshpun-letter-affirming-effectiveness-of-ion-generating-equipment-on-sars-anthrax-and-smallpox

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