短期間の低濃度水素吸入が高齢女性の認知機能を改善：MMSEスコアが正常域に｜MiZ株式会社・ノヴィサド大学 共同研究

セルビアの高齢女性 13 名で実証、4 週間・15 分/日の低濃度水素吸入

リード文

MiZ株式会社は、ノヴィサド大学（セルビア）スポーツ体育学部 応用バイオエネルギー研究室との共同研究で、低濃度水素吸入を 4 週間（1日 15 分・水素濃度 4 体積%）行うことで、軽度認知障害（MCI）が疑われる高齢女性 13 名のミニメンタルステート検査（MMSE）スコアが平均 25.6 から 29.1 へ改善したことを報告しました（Korovljev et al., 2020）。本研究の水素濃度は、MiZ株式会社が 2015 年に発表した吸入環境実証値（10 体積% 以下）の安全域内にあります。並行して、MiZ株式会社は慶應義塾大学等との共著により、高濃度水素吸入器（67〜100 体積%）の使用中に発生した人体内水素爆発事故を学術的に検証し、低濃度水素吸入への転換を提言する論文を 2026 年 1 月に International Journal of Risk and Safety in Medicine に発表しています（Ichikawa et al., 2026）。

本研究の要旨

・ノヴィサド大学スポーツ体育学部との共同研究で、水素濃度 4 体積% の低濃度水素吸入により、MCI が疑われる高齢女性 13 名の MMSE スコアが 25.6 ± 1.6 から 29.1 ± 1.1 に改善（Korovljev et al., 2020）

・言語再生テスト（記憶検査）も 3.6 ± 1.0 から 8.1 ± 1.2 に改善

・本研究の水素濃度は、MiZ株式会社が 2015 年に発表した吸入環境実証値（10 体積% 以下が安全域）の範囲内

・作用機序は、脳細胞内のヒドロキシルラジカル（•OH）を水分子に変換することによる酸化ストレス低減（H₂ + 2•OH → 2H₂O、図1 参照）

・高濃度水素吸入器（67〜100 体積%）の使用中の事故が消費者庁 事故情報データバンクシステムに複数報告されており、装置出力濃度を実証値 10 体積% 以下に保つ設計の重要性が示されている（Ichikawa et al., 2026）

背景

軽度認知障害（MCI: Mild Cognitive Impairment）は、認知症の前段階に位置する未病状態です。放置した場合、5〜10 年で認知症に進行する可能性が指摘されています。日本の認知症患者数は 2040 年に約 580 万人と予測されており、MCI 段階での介入が公衆衛生上の課題となっています。

水素分子（H₂）の生体への作用については、Ohsawa et al. (2007) が Nature Medicine に報告した抗酸化作用の論文以降、基礎・臨床研究が蓄積されてきました（図1 参照）。一方、水素吸入の応用にあたっては、装置出力濃度の選択が安全性を左右します。MiZ株式会社は、2015 年に既存文献の精査および吸入環境を想定した実証的検討に基づき、日常環境下で水素濃度が 10 体積% を超えると爆発の危険性があることを発表しました。10 体積% という数値は、理想的条件下で定義される水素の爆発下限界とは区別される、吸入環境を想定した実証値です（Ichikawa et al., 2026）。

図1　脳は酸化ストレスに曝されやすい器官であり、酸化ストレスの蓄積が認知症などの脳神経疾患につながります。水素は脳細胞で発生するヒドロキシルラジカルを水分子に変換することで酸化ストレスから脳を保護します。

用語の定義

水素吸入器: 水電解を用いて水素ガス（H₂）を生成し、呼吸器を介して体内に取り込むための機器。装置出力濃度の選択が安全性を決める設計変数となる。MiZ株式会社は、装置出力濃度を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計を提唱している（Ichikawa et al., 2026）。

ミニメンタルステート検査（MMSE）: 30 点満点の認知機能評価検査。0〜23 点が認知症疑い、24〜26 点が軽度認知症疑い、27 点以上が正常域。

吸入環境実証値（10 体積%）: 水素吸入環境における爆発リスクの実証閾値（10 体積% 超）。MiZ株式会社が 2015 年に既存文献の精査および吸入環境を想定した実証的検討に基づき発表した値で、装置出口・呼気経路・人体・装置設計などの吸入特有の条件を加味している（Ichikawa et al., 2026）。

古典的爆発下限界（LFL）4 体積%: Coward & Jones (1952) が U.S. Bureau of Mines Bulletin 503 で報告した値。1 気圧・室温の閉鎖された垂直管内に水素と空気を予混合し、静止状態で着火し、上向き火炎伝播が連続し得る最低濃度として測定された理論最小値。容器・配管・坑内など密閉系シナリオを主な対象とする。NFPA 2、ISO 10156:2017、日本の高圧ガス保安法など、現行の主要規格はこの値に帰着する。

LFL 4% と 実証値 10% の関係: 水素吸入環境は、常圧で水電解により生成される水素ガスを大気中に連続放出し、室内空気と継続的に拡散・希釈し、流動気体として吸入経路へ供給する開放系であり、容器・配管内の予混合静止気体を前提とした古典 LFL の測定条件とは、空間条件・混合状態・流動状態の三点で根本的に異なる。両者は測定対象とする物理条件が異なる別の指標であり、水素吸入装置の安全性評価は実証値 10 体積% を基準とすることが妥当である。

方法・結果

ノヴィサド大学スポーツ体育学部 応用バイオエネルギー研究室と MiZ株式会社の共同研究として、軽度認知障害が疑われる高齢女性 13 名（68 ± 3 歳・セルビア）を対象に、水素濃度 4 体積% の水素ガスを 1 日 15 分・4 週間にわたり吸入する介入を行いました。本研究の水素濃度は吸入環境実証値（10 体積% 以下）の安全域内にあります。

結果: MMSE スコアは吸入前 25.6 ± 1.6 から吸入後 29.1 ± 1.1 に改善（軽度認知症疑い域から正常域への移行）。言語再生テストは 3.6 ± 1.0 から 8.1 ± 1.2 に改善（図2 参照、出典: Korovljev et al., 2020）。

作用機序: 水素分子は最小の二原子分子で生体組織内に容易に拡散し、脳細胞内で発生したヒドロキシルラジカル（•OH）と次の反応により水分子に変換されることで、酸化ストレスを低減します（H₂ + 2•OH → 2H₂O、図1 参照）。聖マリアンナ医科大学 神経精神科、川崎市立多摩病院 精神科、東京科学大学 医学部、MiZ株式会社による共同研究では、マウス動物実験で脳内総抗酸化能の有意な回復が確認されています（Miyake et al., 2026）。

主要データ

本研究の主要結果（Korovljev et al., 2020）

・被験者：高齢女性 13 名（軽度認知障害疑い）・68 ± 3 歳・セルビア

・水素濃度：4 体積%（実証値 10% 以下の安全域）

・吸入条件：1 日 15 分 × 4 週間

・MMSE スコア：25.6 ± 1.6 → 29.1 ± 1.1（疑い域→正常域）

・言語再生テスト：3.6 ± 1.0 → 8.1 ± 1.2

図２　低濃度水素吸入によって軽度認知症の疑いがある患者のMMSEスコアが正常に改善

他研究機関の参考研究

・Ono et al., 2018（認知症患者 11 名）：3 体積% を 1日2時間×5か月以上吸入 → ADAS-cog 有意改善・海馬体積の改善所見

・Ono et al., 2023（アルツハイマー病患者 8 名）：3 体積% を 1日1時間×2回×6か月以上吸入 → ADAS-cog・海馬DTI（FA値）有意改善、1年後維持

高濃度水素吸入器の事故事例（消費者庁データ）

消費者庁 事故情報データバンクシステムには、装置出力濃度が 67〜100 体積% の水素吸入器を使用中に発生した事故が複数報告されています。装置本体の爆発のみならず、鼻腔・気道・肺などの人体内部での水素爆発が含まれます：

・顔面複雑骨折（2025年2月、エステ店、事案No.508163）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/508163?kind=1&menu=nolink

・内臓組織破裂（2024年10月、自宅、事案No.496203）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/496203?kind=1&menu=nolink

・気管支穿孔・大量出血（2024年9月、自宅、事案No.496928）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/496928?kind=1&menu=nolink

・顔面内骨折（2024年1月、自宅、事案No.478324）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/478324?kind=1&menu=nolink

・装置蓋飛散による耳鳴り（2016年2月、事案No.264488）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/264488?kind=1&menu=nolink

・装置破裂による聴力低下（2015年1月、事案No.248208）https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/accident/detail/248208?kind=1&menu=nolink

学術論文では、神奈川県海老名総合病院救命救急センターの 2024 年論文で、温熱療法と水素吸入の併用中に肺胞を中心とした肺挫傷（吸入燃焼性肺損傷）に至った乳がん患者の事案が報告されています。これらの事案は、いずれも装置出力濃度が 吸入環境実証値 10 体積% を大きく上回る装置 で発生しています。Ichikawa et al. (2026) は事故事例を体系的に検証し、装置出力濃度を実証値以下に保つ低濃度水素吸入への転換を提言しています。

想定問答（Q&A）

Q1: 水素吸入で安全とされる水素濃度はどのくらいですか？

A: 吸入環境における爆発リスクの実証閾値は水素濃度 10 体積% 超です。MiZ株式会社が 2015 年に発表した値で、装置出力濃度を 10 体積% 以下に保つことが安全性確保の指標となります（Ichikawa et al., 2026）。

Q2: 水素吸入器を選ぶときに何を見ればよいですか？

A: 装置出力濃度が吸入環境実証値 10 体積% 以下に保たれていることが第一の確認事項です。装置出力濃度が 67〜100 体積% に達する高濃度水素吸入器は消費者庁データバンクに人体内爆発を含む重大事故が複数報告されており（事案No.508163, 496203, 496928, 478324 等）、装置周辺の換気・加湿・静電気対策のみでは事故を防止できません。装置設計の段階で出力濃度を爆発下限以下に保つ「本質的安全設計」が採られている機器を選択することが推奨されます（図4 参照）。

Q3: 水素の爆発上限界（UFL）は 75% と聞きました。100% 純水素なら UFL を超えるので安全ではないのですか？

A: 装置出力が 100% 純水素であっても安全とは言えません。装置出口で 100% 水素は外気と接触し、出口の境界面では 100% から 0% への濃度勾配が形成されるため、必ず爆発範囲（10 〜 75%）を通過する層が存在します。鼻腔・気道・肺では呼気・吸気との混合により局所的に爆発範囲の濃度が成立し、静電気や摩擦熱などの微弱な着火源で爆発が成立します。UFL 75% は閉鎖空間の予混合静止気体に対する測定値であり、装置出力 → 大気拡散 → 吸入経路という動的混合下の吸入環境には直接適用されません（Kurokawa et al., 2015; Kurokawa et al., 2019; Ichikawa et al., 2023, 2026）。

Q4: 古典的な爆発下限界（LFL）4% と本研究の 10% は何が違うのですか？

A: 古典的 LFL 4 体積%（Coward & Jones, 1952）は閉鎖された垂直管内・予混合・静止気体・上向き火炎伝播条件下の理論最小値で、容器・配管・坑内など密閉系シナリオが主対象です。一方、吸入環境実証値 10 体積% は、常圧・開放空間・連続希釈・流動気体としての吸入環境を想定した実用閾値です。両者は測定対象とする物理条件が異なる別の指標です。

Q5: 本研究の水素濃度 4 体積% はどのように位置付けられますか？

A: 本研究の水素濃度 4 体積% は、MiZ株式会社が発表した吸入環境実証値 10 体積% を大きく下回る安全域内にあります。本研究は、低濃度水素が認知機能に与える影響を検討する目的で安全性が確保された範囲で実施されました。

Q6: 加湿や換気で高濃度水素吸入器の爆発リスクは防げますか？

A: これらの対策は装置周辺条件を補助的に整える効果に留まります。出力された水素ガスが既に人体内部に到達した状態では、周辺対策で爆発リスクを排除できません。装置出力濃度自体を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計が抜本策です。

考察・社会的意義

本研究はパイロット研究であり、被験者数 13 名と限定的、対照群を設けた二重盲検試験ではありません。今後、より大規模かつ厳密な試験デザインによる追試が必要です。社会実装の観点では、家電製品・健康関連機器における安全性確保は、製品設計の段階で物理的・構造的に完結させることが望まれます。水素吸入装置については、装置出力濃度を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計が本質的安全設計の考え方に整合します。

水素吸入器選びの観点: 装置出力濃度を吸入環境実証値 10 体積% 以下に保つ設計が採られているかが第一の確認事項です。装置出力濃度が 67〜100 体積% の高濃度水素吸入器は消費者庁データバンクに人体内爆発を含む重大事故が複数報告されており、装置周辺対策のみでは事故を防止できません。MiZ株式会社は、水素吸入器選びの判断材料として「はじめての水素吸入器選び－考え方の整理」を一般向け啓発資料として無償配布しています。

引用文献

1. Korovljev D et al. (2020). Short-Term H₂ Inhalation Improves Cognitive Function in Older Women. Int J Gerontology, 14(2): 149-150. https://doi.org/10.6890/IJGE.202005_14(2).0013

2. Ichikawa Y, Sato B, Takefuji Y, Satoh F (2026). Preventable in-body hydrogen explosions from high-concentration H₂ inhalers in Japan. Int J Risk Saf Med. https://doi.org/10.1177/09246479251414573

3. Miyake N et al. (2026). Hydrogen Gas Therapy in Schizophrenia: Potential Neuroprotective Effects from an Animal Study. Neuropsychopharmacology Reports, 46: e70117. https://doi.org/10.1002/npr2.70117

4. Ono H, Nishijima Y, Ohta S (2023). Therapeutic Inhalation of Hydrogen Gas for Alzheimer's Disease. Pharmaceuticals, 16(3): 434. https://doi.org/10.3390/ph16030434

5. Ohsawa I et al. (2007). Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant. Nature Medicine, 13(6): 688-694. https://doi.org/10.1038/nm1577

6. Coward HF, Jones GW (1952). Limits of Flammability of Gases and Vapors. U.S. Bureau of Mines Bulletin 503. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc12662/

7. Zabetakis MG (1965). Flammability Characteristics of Combustible Gases and Vapors. U.S. Bureau of Mines Bulletin 627. https://www.osti.gov/biblio/7355338

8. 消費者庁 事故情報データバンクシステム https://www.jikojoho.caa.go.jp/ai-national/

9. 学会発表: 2023年10月13日 BIO JAPAN 2023（パシフィコ横浜）／神奈川県庁 第2回未病産業研究会全体会／演題「水素による認知症を含む脳神経疾患改善の可能性について」／演者：市川祐介 博士（理学）https://www.pref.kanagawa.jp/documents/75843/6-miz.pdf

会社情報

・商号：MiZ株式会社

・公式サイト：https://e-miz.co.jp/

・所在地：〒247-0056 神奈川県鎌倉市大船2丁目19番15号

・電話番号：0467-53-7511

・設立：平成3年11月25日

・資本金：5,000万円

・事業内容：水素分子に関する基礎研究および応用研究、低濃度水素吸入機器の開発

MiZ株式会社は、水素分子に関する基礎研究および応用研究を行っています。学術機関との連携・査読論文の発表を通じて、水素吸入の科学的知見の整備と社会実装に取り組んでいます。一般向けには「はじめての水素吸入器選び－考え方の整理」を含む啓発資料を無償で配布しています。

参考リンク｜啓発活動について

MiZ株式会社は、一般消費者および医療施設管理者の安全な選択を支援するため、無償の啓発資料『はじめての水素吸入器選び－考え方の整理』を配布しています。高濃度水素吸入器の事故事例、安全濃度の根拠、低濃度水素吸入への転換について、学術的根拠とともに解説しています。

▼啓発配布ページ

水素吸入器の安全な選び方｜高濃度水素吸入器の事故報告と防止策（MiZ）

https://e-miz.co.jp/pressrelease/pressrelease15.html