zondag 29 maart 2020

Mijn masker beschermt jou, jouw masker beschermt mij

Disclaimer: Ik ben economist/socioloog, geen medicus, maar dit stuk is in overleg met een medisch specialist uitgedacht, verwijst zoveel mogelijk naar de medische literatuur, en stelt verder geïnformeerde vragen. De politiek heeft deze discussie ondertussen ook aangevat en opgevat als een spel moddergooien, waar de experten aan deelnemen in plaats van dit als wetenschappers te analyseren. Het probleem is niet zozeer de vraag of de hier voorgestelde strategie werkt, maar veeleer hoe over wetenschap gecommuniceerd wordt. We zouden moeten blijven zoeken naar de beste oplossing onder alle haalbare opties.

Deze tekst werd opgesteld op 29 maart 2020 – nieuwe informatie is amper bij te houden, maar ondersteunt veelal de masks for all strategie, echter zonder illusies te creëren. 

Mijn kernboodschap blijft:
  • Wees kritisch over de journalistiek: veel adviezen en "fact checks" die men in de media terugvindt zijn niet genuanceerd genoeg, en vooral niet voorzichtig genoeg.
  • Zet verschillende wetenschappelijke theorieën tegenover elkaar en kies in dit geval de conservatieve, want we hebben ons reeds vergist in de ernst van deze epidemie. "Err on the side of caution" en "Don't let perfection be the enemy of convincing", zoals Michael Osterholm het zegt.
  • Iedereen zou onmiddellijk moeten verplicht worden een (eenvoudig, zelfgemaakt) mondmasker te dragen.
Enkele snelle referenties:

Aerosol-transmissie van SARS-CoV2

In Tsjechië werd op 18 maart een wet ingevoerd die alle burgers verplicht in het openbaar neus en mond te bedekken. Zoals dat gaat in het 21ste eeuws politiek klimaat moet een mooi meisje dit toelichten in een YouTube-filmpje, maar wat ze zegt lijkt te kloppen. De Tsjechische bevolking had gevolg gegeven aan een initiatief van de blogger Petr Ludwig en was massaal beginnen vragen dat mensen elkaar beschermden door een mondmasker te dragen. Sindsdien is de dagelijkse aangroei daar bijna gehalveerd. De Tsjechische premier Andrej Babiš spreekt zelfs van een reductie met 80%. Zoals vele politici heeft hij in het verleden wat credibiliteit verspeeld, maar in elk geval is de monitoring van de epidemie in Tsjechië transparanter dan bij ons, zijn hun cijfers eerder goed, terwijl bij ons amper getest werd en de dagelijkse cijfers verscholen zitten in een pdf van Sciensano (edit: sinds kort is er een API). Qua mortaliteit doen we het internationaal vergeleken helemaal niet goed. Goed om weten is dat ook in Slowakije de bevolking massaal maskers is gaan dragen, en ook daar valt het aantal infecties mee. Men moet dus niet in Azië zitten om de epidemie te beheersen.

Dat een respiratoir virus zoals corona wel eens via de lucht zou kunnen worden overgedragen, heeft men bij ons van in het begin quasi uitgesloten. De nadruk werd gelegd op besmetting via contact, en het belang van het desinfecteren van oppervlaktes en het wassen van de handen. Dit is nog steeds het voornaamste advies op de officiële informatiepagina. Dat is bijna onverklaarbaar, want ook het eerste SARS-virus werd via de lucht overgedragen. Het misverstand kan neerkomen op begripsverwarring: de medische wetenschap onderscheidt binding aan partikels enerzijds en aerosolvorming anderzijds, en spreekt enkel in dat laatste geval van 'airborne' virussen, zoals de mazelen of de pokken. Het virus zit dan letterlijk in de lucht. Nature stelde vast dat sommige internationale experten ook daar rekening mee houden, maar meer onderzoek is nodig om te weten hoe "zelfstandig" het coronavirus zich verplaatst. Als corona zich aan andere deeltjes bindt, kan het echter ook even in de lucht blijven hangen. Op wikipedia valt het nieuwe coronavirus onder de tussencategorie "airborne droplets", zoals ook de andere cironavirussen SARS en MERS. Een nieuwe hypothese is dat de virale lading bij contactoverdracht lager is dan bij lange blootstelling in de lucht (vb. samen in een kamer zitten), en dat de hoeveelheid initiële blootstelling de ernst van de ziekte bepaald. Laten we er voorlopig vanuitgaande dat handen wassen nuttig is, maar als we ons leven ingrijpend zullen wijzigen om een volgende epidemie te vermijden, moet het transmissiekanaal en de effecten van verschillende concentraties toch beter gedocumenteerd zijn.

Een tweede advies is om anderhalve meter afstand te bewaren. Recent onderzoek van MIT, gepubliceerd in de JAMA, wijst er echter op dat het virus zich tot 8 meter ver kan verspreiden in turbulente geconcentreerde wolkjes. Zeker in gesloten ruimtes of in zalen met slechte ventilatiesystemen sluit dit dus transmissie in de lucht allesbehalve uit. Het nadeel is dat deze inzichten werden tegengehouden door het ongeloof over een Chinees onderzoek in verband met een besmetting op een bus, waaruit men aanvankelijk had geconcludeerd dat mondmaskers bepaalde passagiers hadden beschermd, terwijl personen die geen masker droegen maar tot 4 meter verder zaten wél besmet werden. Dat onderzoek is door het journal waarin het begin maart gepubliceerd was zonder argumentatie teruggetrokken (waarschijnlijk na beschuldigingen van Chinese 'spin', ook omdat er mensen naast de geïnfecteerde zaten die niét ziek zijn geworden – alsof de kans 100% zou zijn... ). Een tijdlang voelde men zich dus wel comfortabel bij de regel dat anderhalve meter volstond en mondmaskers in openbare ruimtes niet nodig waren. Natuurlijk is het zeer waarschijnlijk dat de probabiliteit op contaminatie zeer sterk afneemt in een grotere radius, maar er is geen onderzoek dat daarover duidelijkheid verschaft. Bovendien hangt veel af van de ventilatie in een ruimte, zoals Japans onderzoek aantoont. Ook is het zo dat in België de verspreidingscoëfficiënt stevig teruggedrongen is door de lockdown alleen, en er nu voornamelijk nog binnen het huishouden infecties gebeuren en via import uit het buitenland. Een lockdown heeft dus een een effect, maar toch mag men niet blind zijn voor de infectiehaarden in specifieke gemeenschappen, en voor het snel loslaten van de discipline wanneer de regels versoepeld worden.

Nu goed, terug naar de mogelijke overdracht via de lucht. Men ging er in België in de populaire pers steeds vanuit dat die deeltjes waarvan sprake in medische onderzoek 'druppels' waren, en het virus met hoesten en niezen werd overgedragen, zoals vele andere griepachtige aandoeningen. Met andere woorden: het zou volstaan om bij zieke mensen uit de buurt te blijven, en zieke mensen moeten in hun elleboog hoesten of in een zakdoekje niezen dat ze daarna weggooien. Dat blijkt niet volledig te kloppen: onderzoek toont aan dat het virus zich ook aan onzichtbare druppels (zoals in een ademwolk op een koude dag) kan binden of aan zeer kleine speekseldeeltjes bij een gesprek, en dat kan al dagen voordat men symptomatisch wordt. Het schijnt dat men zelfs het meest besmettelijk is vlak vóór de ziekte zich ontwikkelt, maar het is mij niet duidelijk of dat komt door het feit dat men zich niet bewust is van z'n besmetting, en dus nog meer mensen kan besmetten dan wanneer men wel ziektesymptomen vertoont, dan wel dat men effectief hogere virusconcentraties uitstoot op dat moment. In tegenspraak met die luchttransmissie is er de bevinding dat in hospitalen in China de concentratie van het virus in de gangen extreem laag was (men dacht zelfs meer in de richting van sanitaire ruimtes omdat het virus ook in fecaliën voorkomt). Daar staat dan weer tegenover dat in die hospitalen iedereen een mondmasker droeg. Ander onderzoek vindt in hospitalen zowel in de lucht als op frequente contactoppervlaktes wél deeltjes terug. Ten slotte is er het Duits onderzoek van professor Hendrik Streeck, die sporen zocht in de huizen van de eerste geïnfecteerden, en niets of zeer lage concentraties aantrof. Dit suggereert dat overdracht in de lucht belangrijker zou kunnen zijn dan initieel gedacht.

Ten slotte zou het virus zich ook aan andere deeltjes kunnen binden, zoals fijn stof, zo suggereert een Italiaanse epidemiologische studie. Een andere mogelijkheid is dat luchtvervuiling en fijn stof de longen kwetsbaarder maken voor het virus, of de gezondheid al schade hebben toegebracht en zo in dicht verstedelijkt gebied, zoals Vlaanderen, Brussel, Lombardije, en Wuhan, voor een grotere mortaliteit zorgt. Dit eerste onderzoek wordt nu tegengesproken, maar verder onderzoek zal de geografische patronen toch moeten verklaren. Voorlopig is de voornaamste factor het tijdig indijken van de epidemie, en dat is dus in Italië, Spanje, het VK en de VS - en tot op zekere hoogte ook in België en Nederland, niet gelukt.

Nood aan mondmaskers

Mondmaskers zouden een deel van de oplossing kunnen zijn, en zijn in Azië sinds de SARS-epidemie van 2003-4 een zeer vertrouwd zicht. Het is bijna zo simpel dat de medische experten het niet lijken te willen geloven, en politici doen voornamelijk na wat andere landen doen uit angst om alleen te staan met een verkeerde keuze (het omgekeerde van hedge fund managers). Daarbij komt een vorm van racisme die hen blind maakt voor wat in het Oosten gebeurt, of het nu Oost-Europa of Oost-Azië is. Daarover lezen we in onze berichtgeving weinig of niets: van alle Nederlandstalige kranten berichtte enkel HLN over de maskerwet in Tsjechië op 18 maart. Nochtans is men in Oost-Europe veel sneller overgegaan tot een lockdown, wat zeer verstandig was, en staat men dus ook open voor andere ideeën, zoals zelfgemaakte mondmaskers en een masks-for-all strategie. Idem overigens voor Noord-Europa, waar men zonder een maskerwet ook een zwakkere verspreiding van de ziekte kent, maar dat succes is nergens verklaard – mijn voorzichtige gok is een combinatie van een goede discipline, culturele afstandelijkheid, en gezonde lucht.

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) ontraadde mondmaskers evenwel, omwille van vijf redenen, die eigenlijk drogredenen zijn: 
  1. Schaarste waardoor zorgverleners niet aan persoonlijk beschermingsmateriaal raken – is er niet als je de maskers zelf maakt
  2. Risicogedrag omdat men denkt absoluut veilig te zijn – alsof we dat stadium niet reeds lang voorbij zijn
  3. Inefficiëntie van laagkwalitatieve of zelfgemaakte maskers (o.a. gebasseerd op MacIntyre et al. 2015) – ander onderzoek toont aan dat elke barrière het virus kan vasthouden, hoewel minder efficiënt
  4. De maskers worden een broeihaard van bacteriën en virussen – men kan ze wassen om de bacteriën te verwijderen, en eens het coronavirus zich hecht, laat het niet gemakkelijk los en wordt het inactief in 3-9 dagen
  5. Mensen weten niet hoe ze een masker moeten opzetten – men kan het snel leren, en perfectie hoeft niet buiten medische context
Omdat de regering niet was voorbereid op een epidemie die er zelfs voor de onbevangen observeerder al twee maand zat aan te komen, zijn er tekorten bij het beschermend materiaal. Dat heeft geleid tot zeer sterke druk om vooral géén masker te dragen of te kopen, en ze voor te behouden voor medisch personeel. Dat is volkomen terecht, maar hierdoor rijden we ons nu vast in het geloof dat er geen overdracht is via de lucht. De gevolgen kunnen ernstig zijn: in Italië en Spanje bleef ondanks de lockdown het tempo van de epidemie toenemen. Een lockdown alleen is niet voldoende, zoals het Tsjechisch filmpje zegt. Maskers moeten zieke mensen niet het signaal geven dat ze kunnen gaan winkelen, maar we moeten er ons van bewust zijn dat ze dit op dit moment zonder masker nog steeds doen, en dat is nog gevaarlijker.

Voorlopig geloven we nog dat België voldoende capaciteit heeft op intensieve zorgen, en dat we het buigpunt van de curve bereikt hebben. Waar we geen rekening mee houden, is dat we zolang de ziekte endemisch is onder de curve nog steeds de volledige bevolking zullen vinden (cf. eerste studie Imperial College London), of in elk geval een groot deel (Oxford-schatting dat 50% van het VK reeds geïnfecteerd is, 10% coronabesmetting op UZ Brussel bij niet-respiratoire aandoeningen kan als sample gezien worden bij ons). Dat betekent dus dat we zelfs in het optimistische scenario ten eerste de lockdown moeten volhouden, en ten tweede de volle capaciteit van de hospitaal lange tijd moeten blijven benutten, met secundaire effecten door uitgestelde behandelingen. Daar komt nog bij dat de medicijnen die nodig zijn om het virus te remmen (chloroquine, remdesivir) of de infecties te stoppen (azithromycine, erythromycine, moxyflacine, leukine) schaarser worden (en door farmabedrijven zoals Gilead worden afgeschermd). Methodes zoals track & trace vereisen eveneens méér testkits (met formule reagentia die wordt achtergehouden door Roche). Alles draagt bij, niets is voldoende op zich.

Wij triëren nu al meer dan China deed (en veel meer dan Italië): mensen uit een verzorgingstehuis komen niet meer in het hospitaal, terwijl ze in China (buiten Hubei) nog 80% overlevingskans hadden. We kunnen niet blijven mensen uitsluiten van medische zorgen. Bovendien zullen we in juni of juli opnieuw aan het werk moeten gaan. Er is dus méér nodig om de infectiegraad naar beneden te halen. Nu blijkt dat corona waarschijnlijk besmettelijker is dan voorzien (cf. studies van Oxford en tweede studie Imperial College London van prof. Ferguson), zeker in een minder gedisciplineerde westerse context. Schattingen over R0 gaan van 2.2 tot 3.9, waarschijnlijk gaat dit in een land met hoge bevolkingsdensiteit en tactiele cultuur dus naar de bovengrens. Het blijft dus belangrijk om de verspreiding af te remmen eerder dan de ziekte enkel te remediëren. In Hong Kong was via track & trace de ziekte uitgeroeid, maar zodra de grenzen open gingen waren er heropflakkeringen en moest men terug naar af.

Het nut van zelfgemaakte mondmaskers

Een zelfgemaakt mondmasker zou op dat moment van pas komen, want ook eenvoudige maskers blijken, uit verschillende onderzoeken, een gedeeltelijke bescherming te bieden. Een vaatdoek weert bijvoorbeeld 60% van de virusdeeltjes volgens de studie van Vande Sande (2007). De studie van Davies et al. (2013) suggereert eveneens dat een zelfgemaakt masker beter is dan niets, en dat het effect van een chirurgisch masker met eenvoudige stoffen kan benaderd worden. Nochtans is een virus veel kleiner dan de filtercapaciteit van de meeste stoffen. Wat er gebeurt is het volgende:
  • Het virus hecht zich aan grotere deeltjes en deze blijven steken in de filter
  • Het virus beweegt niet rechtdoor, maar dwarrelt (Brownian motion)
Het resultaat is te vergelijken met een pijl die je door het bos schiet: hoewel de pijl veel kleiner is dan de ruimte tussen de bomen, is de kans bijna 100% dat je uiteindelijk wel een boom raakt en erin blijft steken. Maskers werken dus met kansen. Eens het virus blijft steken, komt het ook niet gemakkelijk los. Het kan gewoon afsterven in het masker, dat moet niet eens gedesinfecteerd worden. Wel blijkt uit onderzoek dat maskers die vaak gewassen worden, met beschadigde vezels, of die geïmpregneerd worden met een zoutoplossing (keukenzout, NaCl), nog beter filteren. Andere fysische ontsmettingen zijn af te raden omdat ze het masker verzadigen of de vezels afbreken. Men zou dus in theorie ook medische maskers kunnen opbergen na gebruik en dan na een week weer bovenhalen, tenminste als het enkel de bedoeling was om het virus weg te houden.

Maar het belangrijkste is niet dat maskers werken. Het cruciale punt is dat maskers in twee richtingen zouden werken. Wanneer men zieke patiënten verzorgt, zal men een medisch masker van het type FFP2/N95 of FFP3/N100 wensen. In het openbaar kan men echter met zelfgemaakte maskers al een heel eind komen, op voorwaarde dat iedereen een masker draagt. In simpele taal: mijn masker beschermt jou, jouw masker beschermt mij. Maar ook de wiskunde erachter is eenvoudig: stel dat een goedgemaakt huismasker beter doet dan een theedoek, en 80% van de ultrafijne partikels kan opvangen. Uit het Medium-artikel van Sui Huang blijkt dat de ziekte trouwens voornamelijk overgezet wordt door de druppels die de ACE2-receptoren in de neus bereiken, niet de fijnste die de (schaarsere) receptoren in de longen bereiken. Het virus springt daar pas in een tweede instantie naartoe. Men kan dus al een belangrijke filtering doen met imperfecte maskers. De filterprobabiliteit wordt, wanneer beide partijen het masker dragen: 80% (inkomend persoon A) + 80% (uitgaand persoon B) x 20% (deeltjes die wél door je masker gaan) = 96%. Als beide personen een slecht masker dragen, krijg je het beschermingsniveau van een goed masker! Dit wordt besproken in een – nogal lang – YouTube-filmpje van Michael Korntheuer, deeltjesfysicus aan de VUB (noteer dat het eerste deel, over de eerste studie van het Imperial College, hopelijk overdreven is en misschien niet van toepassing in België, dus je kan kijken naar het tweede deel), die ook suggereert dat de productie van HEPA-maskers opstarten zeer snel kan verlopen. De wiskundigen Nassim Taleb en Bregt Slagter (die het argument herhaalt) postuleren zelfs dat het effect op de verspreiding is nog sterker dan het filter-effect, omdat de ziektekans disproportioneel toeneemt met een hogere virale lading (de 'convexiteit').

Een kanttekening bij de mask-for-all strategie is dat volgens het onderzoek van Van der Sande (2007), zelfgemaakte maskers weliswaar vrij goed inkomende lucht filteren, maar veel zwakker de uitgaande lucht filteren. Negentig procent van de virale lading komt voorbij het masker, waarschijnlijk omdat de beweging veel rechtlijniger is bij een hoge snelheid. Eigenlijk moet men dit beter analyseren wil men de tweerichtingsstrategie aanhouden: komt dit door de fit, door de eventuele filter, is het effect eerder het afremmen van de luchtverplaatsing (cf. Chen et al. 2014) of het tegenhouden van grotere deeltjes, en kan men de filter verbeteren door een tweede laag textiel te gebruiken (in de studie was er slechts één laag), zoals tegenwoordig gangbaar is? Als de verspreiding bij asymptomatische patiënt bij het spreken gebeurt, dan is de kracht van de uitstoot minder, wat zou verklaren waarom ook in China het twee-richtingseffect, dan wel met chirurgische maskers, beoogd wordt.

We mogen hoopvol zijn over de evolutie van de epidemie in België en de capaciteit van onze gezondheidszorg. Tegelijk moeten we echter beseffen dat deze epidemie ongezien is, en niéts van de beproeving die we nu meemaken tot het domein van de normaliteit behoort. Hoewel we op sociaal vlak een voorbeeld zijn voor veel andere landen, schieten we op epidemiologisch vlak te kort. Vooral Azië, met een gedisciplineerde aanpak en een collectivistische cultuur, geeft ons het nakijken, maar ook in Tsjechië wil men verder gaan dan de lockdown om de verspreiding af te remmen en zo snel als het kan het sociale en economische leven te hervatten. Mondmaskers of zelfs een primitieve bedekking van neus en mond kunnen daarbij een stukje van de puzzel zijn. Door omstandigheden dachten we dat dit puzzelstukje tot een andere doos behoorde, maar nu we de bedoeling hebben de puzzel af te maken, moeten we dat idee misschien opbergen.

Post-scriptum

Gezien de recente discussie in de media en op allerhande fora, wil ik nog twee opmerkingen toevoegen:
  • Uiteraard is de zoektocht naar een populatiestrategie een roep om experimenten. De uitdaging blijft om te verklaren waarom er geen grote epidemische uitbraak is in landen waar mondmaskers de norm zijn. Professor Goossens van de UA zit op die lijn. Een welles-nietes spelletje maken van deze kwestie is immatuur. Men kan de voorstanders van zelfgemaakte mondmaskers niet verwijten dat ze het geprobeerd hebben. Dit vraagt een geringe inspanning, maar mocht het werken, dan is ze enorm nuttig. De nadelen mogen natuurlijk niet te groot zijn, maar dat zal de Tsjechische case ons snel leren - voorlopig doen ze het goed, maar ze houden bepaalde zaken wel langer in stand, zoals drank afhalen in cafés, misschien door de illusie dat het masker beschermt.
  • De verwijzingen in dit stuk zijn vaak naar de eerste stukken die over deze vraag circuleerden. Per definitie gaat dit peer reviewed artikels vooraf. Ondertussen heb ik meer bestaande academische literatuur bekeken, en ik begrijp waarop de WHO haar advies baseert. Er is onderzoek dat pleit voor eenvoudige maskers bij gebrek aan beter, maar er is ook onderzoek dat zegt dat eenvoudige maskers geen enkel nut hebben bij virussen en zelfs de risico's vergroten. Mijns inziens is het te vroeg om van een consensus te spreken, en de face validity van enkele hypotheses die hierboven vermeld zijn, blijft vragen om verder onderzoek.