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結論

水素ガス吸入器から低流量で100%水素ガスを吸入しても、過去の非臨床・臨床研究で治療効果が示された水準まで血中水素濃度を上昇させることができる。

研究の背景と目的

水素分子は医療分野で広く使用されている生物活性ガス。近年、使いやすさから病院や美容サロンなどに水の電気分解により高純度水素を製造する水素ガス吸入器が導入され始めている。一般にこれらの吸入器は低流量で水素を製造するため、鼻カニューレで投与した場合に有効な血中濃度が確保できるか懸念がある。そこで本研究は、水素ガス吸入器から鼻カニューレを通して投与した水素の血中濃度を評価することを目的とした。

研究方法

体格や臓器構造がヒトに類似している微小ミニブタ3頭を対象に、水素ガス発生装置から生成された100%水素を、250 mL/minの流量で鼻腔カニューレを用いて吸入させた。鼻腔カニューレに酸素マスクを装着することで、水素漏れを最小限に抑えながら酸素供給を維持した。
また、頸動脈にカテーテルを挿入し、吸入開始後0、10、30、60分における血中水素濃度を測定した。

研究結果

• 3頭全ての微小ミニブタで、吸入開始前にほぼ0であった血中水素濃度は、吸入開始後10分までにピークに達し、その後60分までほぼ同じレベルを維持した。
• 血中水素濃度（飽和度）の平均値（標準誤差（SE））は、3頭それぞれ、
  • 1,560（413）nL/mL、8.85%（2.34%）
  • 1,190（102）nL/mL、6.74%（0.58%）
  • 1,740（181）nL/mL、9.88%（1.03%）であった。
• これらの値は、水素ガス発生装置から放出された水素の100%が体内に取り込まれた場合に期待される濃度とほぼ一致している。

Appendix（用語解説）

• 血中水素濃度：血液中の水素分子の濃度。水素吸入療法の効果を評価する指標の一つ。
• 鼻腔カニューレ：鼻孔に挿入する細い管。酸素や水素などの気体を鼻から吸入するために用いられる。
• 酸素マスク：鼻と口を覆うマスク。酸素供給に使用される。
• 微小ミニブタ：実験動物として用いられる小型のブタ。体格や臓器構造がヒトに類似しているため、ヒトへの応用を検討する上で重要なモデル動物となっている。

論文情報

タイトル

Low-Flow Nasal Cannula Hydrogen Therapy（低流量鼻腔カニューレ水素療法）

引用元

Sano, M., Shirakawa, K., Katsumata, Y., Ichihara, G., & Kobayashi, E. (2020). Low-Flow Nasal Cannula Hydrogen Therapy. Journal of clinical medicine research, 12(10), 674–680. https://doi.org/10.14740/jocmr4323

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