酸素吸入火災事故が示唆する高濃度水素吸入器の人体内爆発リスク｜予防原則に基づく低濃度化への転換を提言

MiZ株式会社

酸素吸入火災事故が示唆する高濃度水素吸入器の人体内

MiZ株式会社（神奈川県鎌倉市）は、「可燃物・酸素・着火源」という燃焼の三要件に基づき、在宅酸素吸入機と高濃度水素吸入器の火災・爆発リスクを比較しました。
在宅酸素吸入機では、酸素自体は燃えるガスではないものの、他の物質の燃焼を促進する「支燃性」を持つため、火気との接触による重大事故が繰り返し発生しています。産業技術総合研究所（AIST）が紹介する厚生労働省の資料によると、2003年から2021年5月末までに88件の火災事故が報告され、その多くが死亡事故となっています。
一方、高濃度水素吸入器では、供給する水素そのものが可燃性ガスです。このため、装置周辺だけでなく、装置内部や呼吸器系内で燃焼・爆発が生じる可能性があります。実際にTsuchikane et al.（2024）は、呼吸器系内で生じた水素爆発事故を学術的に報告しています。
こうした事故リスクを踏まえ、本プレスリリースではIchikawa et al.（2026）を参考に、事故が起きてから対策するのではなく、安全工学の基本原則である「予防原則」に基づき、装置の出力段階から水素濃度を安全な範囲に管理する「本質的安全設計」への転換を提言します。

用語の定義
支燃性ガスと可燃性ガス
支燃性ガスはそれ自体は燃えないが他の可燃物の燃焼を助けるガスで酸素が代表例です。可燃性ガスはそれ自体が燃料として燃焼するガスで水素が該当します。可燃性ガスを供給する装置は装置内および人体内に爆発性混合気を形成し得ます。
燃焼・爆発の三要件
燃焼・爆発は、可燃物・酸素・着火源（炎・火花・静電気・電気的短絡・摩擦熱等）の三要件で発生します。酸素と着火源のゼロ化が困難な吸入環境では、制御対象は可燃物である水素の濃度に絞られます。
予防原則（precautionary principle）
重大かつ不可逆な人体被害が予見される場合、決定的な因果証明を待たず利用可能な最も安全な設計・運用に転換すべきという公衆衛生・安全工学の基本原則。
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）。
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。
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。

酸素火災が示す「供給ガスが燃料でなくても死亡事故は起きる」

在宅酸素療法中の火災事故は AIST 紹介の厚労省資料で 2003～2021 年 5 月末に 88 件報告され、その多くが死亡に至りました。典型的事故ではタバコ・衣類・寝具等が可燃物となり酸素供給で燃焼が急拡大します。酸素供給装置自体が直接の出火原因となった事例は確認されておらず、供給ガス自体が燃料でなくとも火災発生で死亡に至り得ることが事故統計で示されています（AIST, 2021）。
酸素療法は医学的必要性が確立した治療で、この事実は酸素療法の意義を否定しません。むしろ支燃性ガスですら死亡事故を招いてきた事実は、可燃物そのものを供給する高濃度水素吸入器のリスク評価に決定的基準を提示します。
高濃度水素吸入器は、在宅酸素吸入機とは異なり、患者へ供給される水素ガスそのものが可燃物です。空気中の酸素と混合し静電気放電・電気部品火花・摩擦等の着火源が加われば爆発三要件が成立します。爆発性混合気は装置・配管内だけでなく鼻腔・気道・肺内にも形成され得ます（図１）。

[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/47753/93/47753-93-c986fa8dd62702b22f6870a559b46c21-1536x1024.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図1 酸素吸入機の事故と高濃度水素吸入器の事故の比較

近年、水素吸入の普及に伴い、装置本体にとどまらず呼吸器系内での人体内水素爆発が多数報告されるようになっています。なかには高濃度水素吸入器（水素濃度66.6％水素発生量1200ml/分）使用中の爆発事故により心肺停止から人工心肺による救命措置に至った事例も存在します。
Tsuchikane et al. (Acute Med Surg 2024;11:e70019) は水素ガスを鼻カニューラで吸入しながら乳がん部位に電磁波温熱療法を受けていた 62 歳女性について、胸部での爆発音と焦げ臭に続く喀血、CT で全肺葉に「花火状」に広がる肺胞中心性肺挫傷を認めた症例を報告しました（図２）。呼吸器系内に水素の爆発性混合気が形成され併用機器が着火源となった可能性を示す臨床的証拠です。室内換気・加湿・静電気対策のみでは人体内爆発を防止できず、本質的対策は装置出力段階での水素濃度制限です。

[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/47753/93/47753-93-8e7d55016364f22c9c9e65398be186e9-1672x941.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図2 2024年に海老名総合病院救命救急センターから報告された症例は、自宅での高濃度水素の吸入中に胸部へ電磁波温熱療法が行われ、呼吸器系内で水素爆発が発生したと考えられます。

67～100体積％の高濃度水素吸入が低濃度吸入より臨床転帰を改善することを示す比較試験・用量反応試験は確立していません。一方、濃度や供給量が高いほど、爆発性混合気の形成機会や着火時の被害は増大します（図３）。

[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/47753/93/47753-93-49b3990bfc179f5f90b769aec94b4b22-1536x964.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
図３爆発限界以上の濃度では高濃度になるほど爆発のリスクが高まり、水素供給量が増えるほど爆発規模が大きくなり、人的被害も深刻になり得ます。

出力段階で希釈する代替設計が現に存在する以上、高濃度水素をそのまま供給し、安全管理を使用者の注意に委ねる方式は、製品事故の原因分析を行う独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）の事故原因区分に照らして、個々の製品の「製造上の欠陥」ではなく、設計思想そのものに由来する「設計上の欠陥」と評価され得ます。つまり事故実機の個別的な解析を待たず、正常動作時の設計仕様そのものに事故原因が内在すると見なされ得る可能性があります。
予防原則に基づく転換と消費者庁事案
予防義務の成立条件
酸素吸入機の多数の死亡事故という既往事実、Tsuchikane 2024 症例の呼吸器系内爆発の臨床証拠、Ichikawa et al. (2026) の 67～99.99 体積% 事故体系的検証、これら 3 点により高濃度水素吸入器の死亡事故は「予見可能なリスク」として扱うべき段階にあり、「予防原則」に従い、決定的な死亡事故を待たず装置出力段階で水素濃度を管理する本質的安全設計への転換が求められます。予防原則とは、重大かつ不可逆な人体被害が予見される場合、決定的な因果証明を待たず利用可能な最も安全な設計・運用に転換すべきという公衆衛生・安全工学の基本原則です。
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
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。
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す。
Q5: 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・今後の展望

酸素吸入の 88 件火災事故は「支燃性ガスですら供給環境の設計次第で死亡事故を招く」との工学的教訓を提示します。可燃性ガスそのものを供給し呼吸器系内で爆発三要件が成立し得る高濃度水素吸入器は、この教訓が二重に適用される対象です。制御すべきは可燃物である水素の濃度であり、限定的な裸火試験や「着火しなかった」の表示を安全保証と取り違えてはなりません。
水素吸入器選びの観点は装置出力濃度が吸入環境実証値 10 体積% 以下に保たれる本質的安全設計が第一の判断基準です。予防原則に基づき高濃度水素の直接吸入から低濃度水素吸入への速やかな転換が求められます（Ichikawa et al., 2026）。

引用文献・出典
主要参照
・Tsuchikane M, Yamagiwa T, Takada T, Wakai S, Inokuchi S (2024). A case of lung injury due to a hydrogen explosion caused by the simultaneous use of two home folk remedies devices. Acute Med Surg 11:e70019
・Johnsen HM, et al. (2023). Molecular Hydrogen Therapy-A Review on Clinical Studies and Outcomes. PMCID: PMC10707987
・Lacasse Y, Legare M, Maltais F (2015). Electronic cigarettes in patients with home oxygen therapy. Can Respir J 22(2):83-85
・産業技術総合研究所「酸素濃縮装置を使用することになったときのために知っておきたいこと」2021 年 9 月 2 日
・消費者庁「製造物責任法の概要 Q&A」
・U.S. Department of Energy. Safe Use of Hydrogen
MiZ株式会社「低濃度水素安全性」関連の査読論文（2015～2026・4本）
・Kurokawa R, Seo T, Sato B, Hirano S, Sato F (2015). Convenient methods for ingestion of molecular hydrogen: drinking, injection, and inhalation. Medical Gas Research, 5: 13. DOI: 10.1186/s13618-015-0034-2. PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4620630/
・Kurokawa R, Hirano S, Ichikawa Y, Matsuo G, Takefuji Y (2019). Preventing explosions of hydrogen gas inhalers. Medical Gas Research, 9(3): 160-162. DOI: 10.4103/2045-9912.266996. PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6779006/
・Ichikawa Y, Hirano S, Sato B, Yamamoto H, Takefuji Y, Satoh F (2023). Guidelines for the selection of hydrogen gas inhalers based on hydrogen explosion accidents. Medical Gas Research, 13(2): 43-48. DOI: 10.4103/2045-9912.344972. PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9555030/
・Ichikawa Y, Sato B, Takefuji Y, Satoh F (2026). Preventable in-body hydrogen explosions from high-concentration H2 inhalers in Japan-Switch to safe, low-concentration hydrogen therapy. International Journal of Risk and Safety in Medicine, 2026 Jan 5: 9246479251414573. DOI: 10.1177/09246479251414573. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/09246479251414573
公的資料
・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/
・独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）事故原因区分表. https://safe-lite.nite.go.jp/assets/guide/html/geninkubun.html

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

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、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

プレスリリース提供：PR TIMES

酸素吸入火災事故が示唆する高濃度水素吸入器の人体内