对于医用口罩，我们经常看到PFE、BFE和VFE等标识。这些指标的含义是什么？
1. 定义
PFE——颗粒物过滤效率（Particulate Filtration Efficiency）。在规定条件下，过滤元件滤除颗粒物的百分比。以下标准中提及该指标：NIOSH 42 CFR Part 84、EN 149（EN 143）、ASTM F2299、GB 2626、GB/T 32610、GB 19083等。
BFE——细菌过滤效率（Bacterial Filtration Efficiency）。在规定流量下，口罩或过滤滤材滤除含细菌悬浮颗粒的百分比。以下标准中提及该指标：EN 14683、ASTM F2100/2101、YY 0469、YY/T 0969等。
VFE——病毒过滤效率（Viral Filtration Efficiency）。在规定流量下，测试样品去除病毒悬浮颗粒的百分比。该指标的标准为YY/T 1497。
2. 测试方法
在PFE测试中，对气溶胶、流量和粒径的要求各不相同。一般使用NaCl、石蜡油或DOP气溶胶。欧洲标准测试流量为95L/min，美国标准和中国标准为85L/min。美国标准和中国标准通常测试PFE@0.3μm，欧洲标准通常测试PFE@0.4μm。此外，根据ASTM 2299，使用聚苯乙烯乳胶球，测试PFE@0.1μm。
不同标准对BFE测试的规定基本相同。使用金黄色葡萄球菌作为测试气溶胶，采样流量为28.3L/min，细菌浓度为（2200±500）CFU，细菌气溶胶的MPS为（3.0±0.3）μm。
根据中国标准，VFE测试使用Phi-X174噬菌体。病毒直径通常为15~500nm，但病毒无法单独传播，需依附于气溶胶。因此，YY/T 1497规定的噬菌体气溶胶MPS为（3.0±0.3）μm。我们尚未找到美国、欧盟等国家的VFE测试标准。在明尼苏达大学附属检测机构的网站上，可提供以下检测方法。
3. PFE、BFE与VFE之间的关系
PFE测试无需培养细菌或噬菌体，测试周期更短且更安全。因此，许多学者研究了PFE与BFE、PFE与VFE之间的关系。以下是一些相关研究成果。
1）PFE与BFE
北京医疗器械研究所研究了PFE与BFE之间的相关性。使用NaCl气溶胶以30L/min流量测量非油性颗粒物的过滤效率，测试PFE@0.3μm。按照医用外科口罩标准测试BFE。PFE与BFE的相关性如图2所示，其中纵坐标为PFE值，横坐标为BFE值。
2）PFE与VFE
奥地利资深科学家Bernadette Fuhrer使用病毒替代物噬菌体Phi6和人冠状病毒229E测定空气中和表面的病毒减少效果。
使用以下测试设备（图3）。
使用0.9% NaCl气溶胶测试PFE，测试0.2~1.22μm颗粒的过滤效率。VFE测试使用相同的测试设备，测试步骤和计算方法如图4所示。
需要使用微生物检测方法（双层法）利用细菌宿主菌株培养噬菌体，然后计算VFE。材料对NaCl气溶胶、MS2噬菌体、Phi6噬菌体和细菌的过滤效率如图5所示。可以看出，当PFE为91.83%时，MS2噬菌体的VFE为98.67%，Phi6噬菌体的VFE为99.19%。
4. 总结
PFE与BFE之间存在一定的关联性。对于医用口罩，使用NaCl气溶胶、流量30L/min，当PFE高于90.0%时，BFE可高于99.0%。
与VFE相比，当PFE达到91.83%时，VFE可达到98%以上，甚至高于99%。
BFE和VFE的测试气溶胶分别为细菌和噬菌体，生物实验是一个非常麻烦和复杂的过程。对于口罩制造商来说，将这些指标作为常规测试过于复杂。因此，实践中经常使用一些间接经验。
虽然无法根据PFE的测试结果计算BFE和VFE的实际值。但是，使用大量测试数据作为辅助评估手段是非常可行的，一些有经验的制造商就采用了这种方法。通过控制PFE指标来控制BFE和VFE，简单可行。
参考文献：
[1] 刘思敏、潘四春、岳卫华等. 医用外科口罩滤料非油性颗粒物过滤效率与细菌过滤效率相关性分析[J]. 首都医药，2013年12月（下）：8-9.
[2] Bernadette Fuhrer. Using virus surrogate bacteriophage phi6 and human coronavirus 229E for determination of viral reduction efficacy in air and on surfaces[C]. FILTREX 2022.
