Évaluation de l’efficacité d’une visière de protection innovante pour réduire la transmission de pathogènes

Bessom Bekoute, Luisa (2026). Évaluation de l’efficacité d’une visière de protection innovante pour réduire la transmission de pathogènes. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Durant la pandémie de la COVID-19, les dispositifs respiratoires conventionnels (masque chirurgical et N95) ont été au cœur des mesures de prévention, tandis que la visière (dispositif de protection respiratoire) n’a pas été recommandée par les organismes de prévention comme alternative au masque, en raison des informations limitées quant à son efficacité à bloquer les particules en suspension dans l’air. Malgré l’efficacité élevée des médias filtrants (N95 et masques chirurgicaux), certaines études ont démontré qu’ils peuvent être source d’inconfort (chaleur, démangeaisons, etc.) et contribuer à la pollution plastique. Une alternative réutilisable et efficace serait donc bénéfique, tant pour les porteurs que pour l’environnement. C’est dans cette optique que s’inscrit cette recherche dont l’objectif est d’évaluer l’efficacité d’une visière de protection innovante pour réduire la transmission des pathogènes.

Des têtes de mannequins anatomiquement réalistes et un banc d’essai ont été conçus pour simuler les conditions d’émission d’aérosols et évaluer l’efficacité de dispositifs dans un environnement contrôlé. Le banc est doté d'une veine aéraulique à faible débit et uniformément distribuée, dont la partie émettrice à une tête de mannequin connectée à un générateur d'aérosols (particules de NaCl de diamètre médian 0,3 micron) avec une vitesse d'expiration d'environ 6 m/s. L'aérosol émis est sélectionné et compté par un analyseur de mobilité électrique à balayage (SMPS). La campagne expérimentale et l’analyse statistique effectuée ont permis de quantifier les fuites totales et calculer l'efficacité des dispositifs testés (N95, masque chirurgical et prototype de visière) dans quatre configurations en vue de simuler différents scénarios de transmission d’un virus aéroporté.

Les résultats obtenus montrent que l’efficacité du prototype de visière varie entre 1 et 11,3 %, toutes configurations confondues. Le N95 offre une efficacité meilleure (entre 82,34 % et 98,47 %), suivi du masque chirurgical avec un pourcentage d’efficacité qui varie entre 53,7 % et 80,2 %. Les recommandations formulées permettront d’amélioration de prototype de la visière, d’envisager des stratégies de protection plus variées et mieux adaptées aux besoins spécifiques de certains utilisateurs dans la prévention de futures pandémies.

Titre traduit

Evaluation of the effectiveness of an innovative protective visor in reducing pathogen transmission

Résumé traduit

Respiratory protection devices (procedural masks, N95 filtering facepiece) were at the heart of prevention measures during the COVID-19 pandemic, as they were considered the best for retaining droplets and aerosols. On the other hand, the face shield played a limited role. Due to limited amount of information on its efficacy, it was not recommended prevention organizations as an alternative to the mask. Despite the high efficiency of filtering layers, some studies have proven that they can be a source of discomfort (heat, sweat etc.) and contribute to plastic pollution. For all these reasons, a reusable protection alternative would therefore be beneficial for both users and the environment. The aim of the present study is to assess the effectiveness of an innovative, custom-ventilated protective face shield designed to reduce pathogen transmission.

Anatomically realistic dummy heads and a test bench were designed to simulate aerosol emission conditions and value the effectiveness of the tested devices in a controlled environment. The test bench equipped with a low-flow, uniformly distributed aeraulic vein consists of a dummy head connected to an aerosol generator (NaCl particles with a median diameter of 0.3 microns and an expiration velocity of around 6 m/s). The aerosol emitted is selected and counted by a Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS). The source control efficiency measurement campaign and the statistical analysis allowed us to calculate and compare the effectiveness of the tested devices (N95, surgical mask and visor prototype) in four configurations, with a view to simulating different airborne virus transmission scenarios.

The results obtained show that the effectiveness of the visor prototype varies between 1 % and 11.3 %, across all configurations. The N95 offers better effectiveness (between 82.34 % and 98.47 %), followed by the surgical mask with an effective percentage that varies between 53.7 % and 80.2 %. The recommendations made will improve the face shield prototype and contribute to the development of varied protection strategies, better suited to the specific needs of certain users in the prevention of future pandemics.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie des risques en santé sécurité au travail". Comprend des références bibliographiques (pages 117-126).
Mots-clés libres:	aérosols, masque, protection respiratoire, visière
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur(-trice) Hof, Lucas
Codirecteur:	Codirecteur(-trice) de mémoire/thèse Hallé, Stéphane
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	15 avr. 2026 15:33
Dernière modification:	15 avr. 2026 15:33
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3868

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