L'efficacité de la protection des masques

Une étude détaillée montre le risque maximum d'infection par le coronavirus pour différents scénarios avec ou sans masques.

2. Dezember 2021

Trois mètres ne suffisent pas à assurer la protection. Même à cette distance, il faut moins de cinq minutes à une personne non vaccinée se trouvant dans l'haleine d'une personne atteinte du Covid-19 pour être infectée avec une certitude de presque 100 %. C'est la mauvaise nouvelle. La bonne nouvelle est que si les deux personnes portent des masques médicaux bien ajustés ou, mieux encore, des masques FFP2, le risque diminue considérablement. Dans une étude approfondie, une équipe de l'Institut Max Planck pour la dynamique et l'auto-organisation de Göttingen a examiné dans quelle mesure les masques protègent, et à quelles conditions. Ce faisant, les chercheurs ont déterminé le risque maximal d'infection pour de nombreuses situations, en prenant en compte plusieurs facteurs qui n'avaient pas été inclus dans les études antérieures.

L'équipe de chercheurs a été surprise par l'ampleur du risque d'infection par le coronavirus. « Nous n'aurions pas pensé qu'à une distance de plusieurs mètres, il faudrait si peu de temps pour qu’une personne saine soit infectée par l’haleine d’une personne porteuse de virus » déclare Eberhard Bodenschatz, directeur de l'Institut Max Planck de dynamique et d'auto-organisation. À cette distance, l'air expiré est déjà répandu sous forme de cône dans l'espace ; ce qui conduit à une dilution des particules infectieuses. Par ailleurs, les particules les plus grosses et donc les riches en virus, tombent très vite au sol. « Dans notre étude, nous avons néanmoins constaté que le risque d'infection sans port de masque est extrêmement élevé après seulement quelques minutes, même à une distance de trois mètres, si les personnes infectées ont une charge virale élevée du variant delta du virus Sars-CoV-2 », explique Eberhard Bodenschatz. Et de telles rencontres sont inévitables dans les écoles, les restaurants, les clubs ou même à l'extérieur.

Les masques FFP2 bien ajustés réduisent le risque au moins à quelques pour mille.

Les masques qui ne sont pas étanches sur les bords laissent entrer et sortir l'air, surtout au niveau des ailes du nez, mais aussi des joues. Mais même les masques mal ajustés réduisent encore nettement le risque d'infection.

Alors que le risque d’infection sans protection de la bouche et du nez est particulièrement élevé, les masques médicaux ou FFP2 protègent efficacement. L'étude publiée dans la revue PNAS confirme que les masques FFP2 ou KN95 sont particulièrement efficaces pour filtrer les particules infectieuses de l'air respiré – d’autant plus qu'ils sont le plus hermétique possible au niveau du visage. Si la personne infectée et la personne non infectée portent toutes deux des masques FFP2 bien ajustés, le risque maximal d'infection après 20 minutes dépasse à peine un pour mille, même à la distance la plus courte. Si leurs masques sont mal ajustés, la probabilité d'infection passe à environ quatre pour cent. Si les deux personnes portent des masques médicaux bien ajustés, la probabilité de transmission du virus au bout de 20 minutes est de dix pour cent au maximum. L'étude confirme également l'hypothèse intuitive selon laquelle, pour une protection efficace contre l'infection, la personne infectée doit notamment porter un masque qui filtre le mieux possible, et bien ajusté au visage.

Les probabilités d'infection déterminées par l'équipe Max Planck indiquent la limite supérieure du risque dans chaque cas. « Dans la vie quotidienne, la probabilité réelle d'infection est certainement 10 à 100 fois plus faible", explique Eberhard Bodenschatz. « Cela s'explique par le fait que l'air qui s'écoule du masque sur les bords est dilué, de sorte que l’on ne reçoit pas tout l'air respiré non filtré. Nous avons fait les hypothèses les plus pessimistes, car nous ne pouvons pas mesurer pour toutes les situations la quantité d'air expiré par un porteur de masque qui atteint une autre personne, et parce que nous voulions calculer le risque de la manière la plus prudente possible », explique Bodenschatz. « Dans ces conditions, si le risque estimé théoriquement est faible, alors vous ne craignez rien dans des conditions réelles. » En l’absence de protection par un masque, la marge de sécurité devient beaucoup plus faible » Pour une telle situation, nous pouvons déterminer la dose virale inhalée par une personne non protégée en utilisant moins d'hypothèses, explique Gholamhossein Bagheri, qui, en tant que chef de groupe de recherche à l'Institut Max Planck pour la dynamique et l'auto-organisation, est l'auteur principal de l'étude actuelle.

« Les masques dans les écoles sont une très bonne idée. »

Dans ses calculs du risque d'infection, l'équipe de Göttingen a pris en compte un certain nombre de facteurs qui n'avaient pas été pris en compte dans des études antérieures. Par exemple, les chercheurs ont étudié comment un mauvais ajustement du masque affaiblit la protection, et comment cela peut être évité. « Les matériaux des masques FFP2 ou KN95, mais aussi de certains masques médicaux, filtrent extrêmement efficacement », explique Gholamhossein Bagheri. « Le risque d'infection est alors dominé par l'air qui sort et entre au niveau des bords du masque. » Cela se produit lorsque le bord du masque n'est pas proche du visage. Dans des expériences systématiques, Bagheri, Bodenschatz et leur équipe ont mesuré la taille et le nombre de particules respiratoires qui s'écoulent par les bords des masques différemment ajustés « Un masque peut être parfaitement adapté à la forme du visage si l'on plie sa sangle métallique en W arrondi avant de le mettre en place », explique Eberhard Bodenschatz. « Alors, les particules d'aérosol infectieuses ne passent plus à travers le masque, et les lunettes ne s'embuent plus non plus. »

L'équipe a également pris en compte le fait que les gouttelettes émises lorsqu’un sujet respire ou parle sèchent pendant dans l'air et deviennent plus légères. Cela signifie qu'elles restent plus longtemps dans l'air, mais qu'elles présentent également une concentration accrue de virus sous forme de gouttelettes de taille égale directement après leur libération. Lors de l'inhalation, c'est le contraire qui se produit : les particules reprennent de l'eau, grossissent comme une goutte dans le nuage et se déposent donc plus facilement dans les voies respiratoires.

Bien que l'analyse détaillée des chercheurs de Max Planck à Göttingen montre que les masques FFP2 bien ajustés offrent une protection 75 fois supérieure à celle des masques chirurgicaux bien ajustés et que la façon dont un masque est porté fait une énorme différence, même les masques médicaux réduisent considérablement le risque d'infection par rapport à une situation sans aucune protection bouche-nez. « C'est pourquoi il est si important que les gens portent un masque pendant la pandémie », déclare Gholamhossein Bagheri. Et Eberhard Bodenschatz d'ajouter : « Nos résultats montrent une fois de plus que le port du masque dans les écoles et aussi en général est une très bonne idée. »

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