A dinner table chat between husband and wife may help solve the coronavirus mask shortage

A dinner table chat between husband and wife may help solve the coronavirus mask shortage

https://www.nbcnews.com/health/health-news/dinner-table-chat-between-husband-wife-may-help-solve-coronavirus-n1183716

She's a doctor; he's an engineer. Their conversation led to a new system that can decontaminate 80,000 masks a day.
Battelle's CCDS Critical Care Decontamination System uses a hydrogen peroxide vapor to decontaminate N95 respirators.
Battelle Memorial Institute's CCDS Critical Care Decontamination System uses a hydrogen peroxide vapor to decontaminate N95 respirators. The organization says that the process takes about 2½ and that masks can be cleaned and reused up to 20 times.Battelle Memorial Institute
April 15, 2020, 6:01 AM JST / Updated April 16, 2020, 12:06 AM JST
By Didi Martinez, Brenda Breslauer and Stephanie Gosk
Late Monday, the Pentagon announced a $415 million contract to commission 60 decontamination systems that will allow millions of highly protective N95 face masks to be reused.

The system, which can process up to 80,000 masks per day, has been called a potential "game changer" for the front-line health care workers and first responders who rely on the masks, according to hospital officials concerned about a shortage of protective equipment to shield their staff from COVID-19.

But the story of how this system came to be is a testament to what can happen when a doctor and an engineer — who happen to be husband and wife — ask, "What if?"

A month ago, Laurie and Kevin Hommema had just finished dinner with their daughters, Emmy, 9, and Clara, 7, at their home in Columbus, Ohio. Laurie, a family physician who oversees well-being for the OhioHealth hospital network, had just come from a meeting at her hospital's Incident Command Center. She said she was worried about the dwindling supply of N95 masks and told her husband that she wouldn't have a mask when the coronavirus surge hit.

Young couple create new system to clean and reuse N95 masks
That's when Kevin, an engineer at Battelle Memorial Institute, a nonprofit research organization, offered up a simple solution, "Why don't you just clean them up and reuse them?"

Laurie said, "You can't do that?" In normal circumstances, N95 masks are thrown out after a single use.

But Kevin remembered a study his colleagues at Battelle had conducted five years earlier showing the masks could be decontaminated and reused in an emergency.

"It seemed like a slam dunk to me," Kevin said.

In the past Battelle has been awarded several government contracts and consulted the U.S. military on issues like chemical and biological hazards.

"We use this technology to decontaminate materials and surfaces and equipment all the time to rid them of dangerous pathogens," Kevin told NBC News.

Laurie and Kevin Hommema
Laurie Hommema, a family physician and her husband, Kevin, a principal research scientist at Battelle Memorial Institute, said they came up with the idea behind Battelle's CCDS Critical Care Decontamination System through an after-dinner conversation about the lack of PPE at her hospital.
Kevin and Laurie said they immediately got to work. Within minutes, Kevin emailed his colleagues to track down the research. Laurie emailed her boss at OhioHealth to ask if she could pursue this, saying "I think this could really be something to help us."

The couple then spent the evening drawing schematics, sketching out what a unit might look like. And by Sunday — only three days later — executives from OhioHealth and scientists from Battelle met to talk about the project.

From there, everything happened at warp speed, said Justin Sanchez, a life sciences research fellow at Battelle who was involved in the implementation of the system.

"This is the all hands on deck," he told NBC News. "To be quite honest, we've been working day and night."

Within five days, OhioHealth had sent a shipment of contaminated masks to Battelle to test the technology. Fast forward to March 29, when the Food and Drug Administration granted Battelle emergency authorization to deploy the machines to sites around the country. It was 15 days from the conversation at the Hommemas' house to the greenlight from the FDA.

Here's how the decontamination system works: The masks are steeped in concentrated hydrogen peroxide vapor inside a chamber — in this case a repurposed cargo-shipping container — for about two and a half hours. It takes a couple more hours to clear the chamber of any residual gas. With Battelle running the cycle 24/7, each system can process up to 80,000 N95 makes per day. According to Battelle, the masks can go through the system 20 times without degrading.

IMAGE: Masks in Somerville, Mass.
Somerville, Mass., is the latest location to receive Battelle Memorial Institute's CCDS Critical Care Decontamination System. The nonprofit research company says each system can decontaminate up to 80,000 masks a day.NBC News
The first site to use the machine was OhioHealth, the 12 hospital system where Laurie works.

"The more we thought about it, the more ingenious it seemed," said Dr. Simi Bhullar, a critical care doctor and medical director at OhioHealth Riverside Methodist Hospital.

"The best part about it is it allows us to continue with the work as if nothing has changed," Bhullar told NBC News. "We're not stressed about, 'Gosh, how many masks are left?' And it really allows us to focus back on what we need to be focused on, which is patient care and how do we best manage the patients of the pandemic."

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After the Ohio launch, one of Battelle's CCDS Critical Care Decontamination Systems made its way to Long Island, New York, another to Seattle, and over the weekend, another was unveiled in the Boston area outside an old Kmart. Health-care workers can send over their masks to be decontaminated.

"Two Sundays ago, we were on a conference call early in the morning and we heard that Battelle had this system," said Chris Coburn, chief innovation officer of Partners HealthCare, a multi-hospital system in Massachusetts. "We reached out to Battelle. Two days later we had a deal."

"This really is an extraordinary opportunity to continue to protect our health-care workforce," said Dr. Paul Biddinger, chief of emergency preparedness at Massachusetts General Hospital. "For so many weeks and now months, you heard me say that we cannot buy enough of the personal protective equipment that we would like and it's just not there for purchase."

"To have an opportunity to provide more N95s to our health care workforce is absolutely essential," he said.

On Friday, Battelle announced a new contract with the Defense Logistics Agency, making its decontamination services for N95 respirator masks free of charge to health care providers. The next sites will be in Brooklyn, New York; Chicago; and the Washington, D.C. region.

Seattle currently hosts one of Battelle's decontamination systems.
Seattle currently hosts one of Battelle Memorial Institute's decontamination systems.Battelle Memorial Institute
The Pentagon confirmed its contract on Monday, saying Battelle would receive $415 million for 60 systems. According to the press release, the units will be available by early May, with "prioritization and distribution by FEMA and HHS." The Defense Department said the full delivery will allow 4.8 million masks to be sterilized per day.

While the current system is only authorized to decontaminate N95 respirators, Sanchez says the technology has the potential to be used on other medical equipment like gowns and face shields.

"The speed and the pace of the pandemic is extremely fast right now," Sanchez said. "The need for doing decontamination is going to extend well beyond we get to the peak of the number of cases that are ultimately out there."

But the decontamination system isn't without drawbacks. In a memo to health care providers, Battelle says potential risks for using decontaminated respirators include reduced breathability, strap failure and a lack of filtration.

The Centers for Disease Control and Prevention says it "[does] not recommend" decontaminating and reusing respirators, saying it should "only be practiced as a crisis capacity strategy."

"This practice would be inconsistent with their approved use, but we understand in times of crisis, this option may need to be considered when FFR [filtering facepiece respirators] shortages exist," the agency wrote in a fact-sheet about the practice.

Along with hydrogen peroxide, the CDC has acknowledged that other methods of decontamination, such as ultraviolet germicidal irradiation and moist heat treatment, are the "most promising decontamination methods" but should only be "used for limited times."

On Sunday, the FDA issued an Emergency Use Authorization to Advanced Sterilization Products, a company based in California, for its STERRAD Sterilization Cycles systems. According to the company's fact sheet to health care providers, N95 respirators are sterilized using vaporized hydrogen peroxide but can only undergo the process two times.

In a news release announcing the authorization, the FDA said the systems have the potential to decontaminate about 4 million "N95 or N95-equivalent respirators per day."

Risks aside, health care providers on the front lines of the pandemic say innovations like Battelle's have helped ease concerns about PPE shortages.

"It's like Christmas!" was the subject line of an email Laurie Hommema received from a nurse.

"I walked into the [Intensive Care Unit] break room the other day and discovered about 20 paper bags full of N95 masks. It felt like Christmas morning!" the nurse wrote. "I have been having a hard time sleeping lately due to being so worried about having enough PPE to care for my patients … You have saved so many lives with your actions! WE all stand together and thank you with our whole hearts!"

But Laurie and Kevin said the scope of their contributions have yet to finally sink in.

"It's hard for us to feel like we deserve any credit," said Laurie. "It's overwhelming to think that it started with an after-dinner conversation, drawing it out on a piece of paper and seeing if it was feasible."
Didi Martinez
Didi Martinez is an associate producer with the NBC News Investigative Unit.

Brenda Breslauer
Brenda Breslauer is a producer with the NBC News Investigative Unit.

Image: Image:
Stephanie Gosk
Stephanie Gosk is an NBC News correspondent based in New York City. She contributes to "Nightly News with Lester Holt," "TODAY" and MSNBC.

夫と妻の間の夕食のテーブルチャットはコロナウイルスマスク不足を解決するのに役立つかもしれません
彼女は医者です; 彼はエンジニアです。 彼らの会話は、1日あたり80,000枚のマスクを除染できる新しいシステムにつながりました。
バテルのCCDSクリティカルケア除染システムは、過酸化水素蒸気を使用してN95マスクを除染します。
バテルメモリアルインスティテュートのCCDSクリティカルケア除染システムは、過酸化水素蒸気を使用してN95マスクを除染します。 組織によると、このプロセスには約2½かかり、マスクは最大20回まで洗浄して再利用できます。BattelleMemorial Institute
2020年4月15日、午前6:01 JST /更新：2020年4月16日、午前12:06 JST
Didi Martinez、Brenda Breslauer、Stephanie Gosk
米国防総省は月曜日の終わりに、何百万もの非常に保護性の高いN95フェイスマスクの再利用を可能にする60の除染システムを委託する4億1,500万ドルの契約を発表しました。

1日あたり最大80,000枚のマスクを処理できるこのシステムは、保護具の不足を懸念している病院関係者によると、マスクに依存する第一線の医療従事者およびファーストレスポンダーの潜在的な「ゲームチェンジャー」と呼ばれています。 スタッフをCOVID-19から守るため。

しかし、このシステムがどのようになってきたかという話は、医者とエンジニアがたまたま夫婦であるときに「どうなったら？」と尋ねたときに何が起こるかを証明するものです。

1か月前、ローリーとケビンオママは、オハイオ州コロンバスの自宅で、娘のエミー（9）とクララ（7）との夕食を終えたところでした。 OhioHealth病院ネットワークの幸福を監督するかかりつけの医師であるLaurieは、病院のインシデントコマンドセンターでの会議から来たばかりでした。 彼女は、N95マスクの供給が減っていることを心配しており、コロナウイルスのサージが発生したときにはマスクがないと夫に言ったと語った。

若いカップルがN95マスクをクリーニングして再利用するための新しいシステムを作成
そのとき、非営利の研究機関であるバテルメモリアルインスティテュートのエンジニアであるケビン氏は、「クリーンアップして再利用してみませんか」という簡単な解決策を提案しました。

ローリーは言った、「あなたはそれができないのですか？」 通常の状況では、N95マスクは1回の使用で破棄されます。

しかし、ケビン氏は、バテルの同僚が5年前に実施した調査で、緊急時にマスクを除染して再利用できることを思い出しました。

「私にはスラムダンクのように見えた」とケビン氏は語った。

過去に、バテルはいくつかの政府契約を結ばれ、化学的および生物学的危険のような問題について米軍に相談しました。

「この技術を使用して、材料や表面、設備を常に除染し、危険な病原体を取り除いています」とケビン氏はNBCニュースに語った。

ローリーとケビン・オママ
家庭医であり、バテルメモリアルインスティテュートの主任研究科学者である夫のケビンであるローリーオママ氏は、夕食後の病院でのPPE不足についての会話を通じて、バテルのCCDSクリティカルケア除染システムの背後にあるアイデアを思いついたと述べました。
ケビンとローリーはすぐに働けると言った。 数分以内に、ケビンは同僚にメールで調査を追跡しました。 ローリーは、オハイオヘルスの上司に「これは本当に私たちの助けになると思う」と言って、これを追求できるかどうか尋ねるためにメールを送りました。

その後、夫婦は夜に回路図を描き、ユニットがどのように見えるかをスケッチしました。 そして、日曜日までに-わずか3日後-OhioHealthの幹部とBattelleの科学者がこのプロジェクトについて話し合うために集まりました。

そこからすべてがワープスピードで起こったと、システムの実装に携わっていたバテルのライフサイエンス研究フェロー、ジャスティン・サンチェス氏は語った。

「これがすべてのハンズオンデッキです」と彼はNBCニュースに語った。 「正直なところ、私たちは昼も夜も働いています。」

5日以内に、OhioHealthは汚染されたマスクの出荷をBattelleに送り、技術をテストしました。 3月29日、食品医薬品局がバテルに全国のサイトに機械を配備する緊急許可を与えたとき、早送りします。 Hommemasの家での会話からFDAの承認まで15日でした。

除染システムの仕組みは次のとおりです。マスクは、チャンバー内の濃縮過酸化水素蒸気（この場合は、転用された貨物輸送コンテナ）に約2時間半浸されます。 チャンバー内に残留ガスがなくなるまでさらに数時間かかります。 Battelleが年中無休でサイクルを実行しているため、各システムは1日あたり最大80,000のN95製造を処理できます。 バテルによると、マスクは劣化することなくシステムを20回通過することができます。

画像：マサチューセッツ州ソマービルのマスク。

マサチューセッツ州ソマービルは、バテルメモリアルインスティテュートのCCDSクリティカルケア除染システムを受け入れる最新の場所です。 非営利の調査会社によると、各システムは1日あたり最大80,000枚のマスクを除染できるという。NBCニュース
マシンを使用した最初のサイトは、ローリーが勤務する12の病院システムであるOhioHealthでした。

オハイオヘルスリバーサイドメソジスト病院の救急救命士であり、メディカルディレクターであるシミブラー博士は、「私たちがそれを考えれば考えるほど、独創性が増したように見えました」と語った。

「それについての最も良い部分は、何も変わっていないかのように私たちが仕事を続けることができることです」と、ブラーはNBCニュースに語りました。 「 『まあ、マスクはいくつ残っているの？ そして、それは本当に私たちが焦点を合わせる必要があるもの、つまり患者のケア、そしてパンデミックの患者をどのように最もうまく管理するかに焦点を当てることを本当に可能にします。」

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オハイオ州の立ち上げ後、バテルのCCDSクリティカルケア除染システムの1つがニューヨーク州ロングアイランドに向かい、もう1つはシアトルに向かい、別の1つは古いKmartの外のボストンエリアで発表されました。 医療従事者は、除染するためにマスクを送ることができます。

マサチューセッツ州のマルチ病院システムであるPartners HealthCareの最高イノベーション責任者であるChris Coburn氏は、「2日曜日の前に、早朝に電話会議を行っていて、バテルにこのシステムがあると聞いた」と述べた。 「私たちはバテルに連絡を取りました。2日後に取引がありました。」

「これは本当に私たちの医療従事者を保護し続ける絶好の機会です」とマサチューセッツ総合病院の緊急事態対応の責任者であるポール・ビディンダー博士は述べた。 「何週間も、今も何ヶ月もの間、私たちが望む個人用保護具を十分に購入することができず、購入するだけではない、と私に言われたのを聞きました。」

「私たちの医療従事者により多くのN95を提供する機会を持つことは絶対に不可欠です」と彼は言った。

金曜日、Battelleは国防総省との新しい契約を発表し、N95マスクの除染サービスを医療提供者に無料で提供しました。 次のサイトはニューヨークのブルックリンになります。 シカゴ; ワシントンD.C.地域。

シアトルは現在、バテルの除染システムの1つをホストしています。
シアトルは現在、バテルメモリアルインスティチュートの除染システムの1つをホストしています。バテルメモリアルインスティチュート
米国防総省は月曜日に契約を確認し、バテルは60のシステムで4億1500万ドルを受け取ると述べた。 プレスリリースによると、ユニットは「FEMAとHHSによる優先順位付けと配布」により、5月初旬までに利用可能になる予定です。 国防総省は、完全な納品により、1日あたり480万枚のマスクを滅菌できると語った。

現在のシステムはN95マスクの除染のみが許可されていますが、サンチェス氏によると、この技術はガウンや顔面シールドなどの他の医療機器で使用される可能性があります。

「パンデミックの速度とペースは現在非常に速い」とサンチェス氏は語った。 「除染の必要性は、私たちが最終的にそこに出ているケースの数のピークに達するよりもはるかに拡大するでしょう。」

しかし、除染システムには欠点がないわけではありません。 医療提供者へのメモで、汚染除去マスクを使用することの潜在的なリスクには、通気性の低下、ストラップの故障、およびろ過の欠如が含まれるとバテルは述べています。

Centers for Disease Control and Preventionは、マスクを除染して再使用することを「推奨していません」と述べており、「危機能力戦略としてのみ実施すべき」と述べています。

「この慣行は承認された使用法と一致しませんが、危機の際には、FFR [フィルタリングフェイスピースレスピレーター]不足が存在する場合、このオプションを検討する必要があるかもしれません」と当局はこの慣行についてのファクトシートに書いています。

CDCは、過酸化水素に加えて、紫外線殺菌照射や湿式熱処理などの他の除染方法が「最も有望な除染方法」であることを認めていますが、「限られた時間だけ使用する必要があります」。

日曜日に、FDAはそのSTERRAD滅菌サイクルシステムに対して、カリフォルニアに拠点を置く会社であるAdvanced Sterilization Productsに緊急使用許可を発行しました。 医療提供者向けの会社のファクトシートによると、N95人工呼吸器は気化した過酸化水素を使用して滅菌されますが、このプロセスは2回しか行えません。

認可を発表したニュースリリースで、FDAはシステムに約400万個の「1日あたりN95またはN95と同等の人工呼吸器」を除染する可能性があると述べました。

リスクはさておき、パンデミックの最前線にいる医療提供者は、バテルのようなイノベーションがPPE不足に関する懸念を和らげるのに役立ったと言います。

「クリスマスみたい！」 Laurie Hommemaが看護師から受信したメールの件名でした。

「先日、[集中治療室]休憩室に足を踏み入れたところ、N95のマスクがいっぱい入った紙袋が約20枚見つかりました。クリスマスの朝のような気分でした！」 看護師が書いた。 「患者を治療するのに十分なPPEを持っていることをとても心配しているので、私は最近寝るのに苦労しています…あなたはあなたの行動で多くの命を救いました！私たちは皆一緒に立ち、心から感謝します！」

しかし、ローリーとケビンは、彼らの貢献の範囲はまだ最終的には沈んでいないと述べた。

「信用に値するように感じるのは難しい」とローリーは言った。 「それは夕食後の会話から始まり、紙にそれを引き出し、それが実現可能であったかどうかを確認することであると考えるのは圧倒的です。」
ディディ・マルティネス
ディディマルティネスは、NBC News Investigative Unitの準プロデューサーです。

ブレンダブレスラウアー
ブレンダブレスラウアーは、NBC News Investigative Unitのプロデューサーです。

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ステファニー・ゴスク
ステファニー・ゴスクは、ニューヨークを拠点とするNBCニュースの特派員です。 彼女は「レスター・ホルトとのナイトリー・ニュース」、「今日」とMSNBCに貢献しています