化学テロへの医療対応 防衛医科大学校 国際感染症学講座 兼 総合調整チーム 自衛隊調整班長 准教授 加來浩器 © 2009 IEMS-Japan 紀元～中世 ギリシャの火：石灰と石油による有毒ガス発生 © 2009 IEMS-Japan - 660 A. D. 第1次世界大戦前 1812年：窒息剤（ホスゲン）の生成 – イギリス人科学者デービィー – COと Cl2 から生成 O ｌｌｌ Cｌ－CーCｌ ホスゲン 1848年：びらん剤（マスタード）量産の研究 – ステンハリス CH2 CH2 Cl S CH2 CH2 Cl 硫黄マスタード © 2009 IEMS-Japan 第1次世界大戦中 1915年：ドイツ軍 – 4月22日、ベルギーのイーブルで塩素ガスの使用 » フランス軍に対して » シリンダー（1万本）から、 168万トンのガスを噴霧 – 12月、ベルギーのイーブルでホスゲン使用 » イギリス軍に対して © 2009 IEMS-Japan 第1次世界大戦中 1917年：ドイツ軍 – ベルギー、イーブル（YPRES）でびらん剤（硫黄マスタード）を使用 – イペリット（YPERIT）と呼称 – 戦闘能力の低下が目的 » 死亡率は５％以下 – 防護マスクの改良 フルフェイス型 © 2009 IEMS-Japan びらん剤で失明した兵士たち © 2009 IEMS-Japan WW1 ナチスにより、●●●人のユダヤ人がシアンガスで殺害された 600万 ナチスは、ユダヤ人捕虜で発生した発疹チ フスの原因となった、コロモジラミ対策のた めだと主張していた。 © 2009 IEMS-Japan 化学兵器とは？ 有毒化学剤、又はこれを充填した砲爆弾等 －ミサイル、自由ロケット、地雷、雨下器など 化学剤とは －ガス状、液体、固体であることを問わない －人間・動物・植物へ直接的な毒作用 © 2009 IEMS-Japan 種類 神 タブン 経 代表的な化学剤 サリン ソマン Ｖ剤 び 精製マスタード ら ん 窒素マスタード ルイサイト ホスゲンオキシム 窒 ホスゲン 息 ジホスゲン シ 青酸 ア ン 塩化シアン © 2009 IEMS-Japan 記号 ＧＡ ＧＢ ＧＤ ＶＸ ＨＤ ＨＮ Ｌ ＣＸ ＣＧ ＤＰ ＡＣ ＣＫ 化学剤の特性 広範な地域を汚染できる ガス状で使用されることが多い 気象条件・地形などの影響を受ける 通常の建物、構築物内に浸透する 効果が柔軟である 破壊を伴うことなく目的を達成 １時的な効果でも戦術的価値がある 個人防護が必要である © 2009 IEMS-Japan 防護マスク、防護衣による個人防護 持続性と一時性 持続性 24時間以内では揮発せず、 液体の状態であるもの 灯油 一時性 24時間以内に揮発するもの ガソリン © 2009 IEMS-Japan 軍事的利用の目的 持続性 地域の使用拒否、兵站・武器等の汚染 マスタード、ＶＸ 一時性 地域への進出が可能なように、前進部隊 に先立ち使用する。 シアン化合物、ホスゲン © 2009 IEMS-Japan Ｃｔ、ＬＣｔ５０ など Ｃｔ（Concentration Time､mg･min/m３） 曝露される気体（エアロゾル）の量を示し、 濃度と時間の積で表す。 LＣｔ５０（Lethal Concentration Time ５０％） 半数致死量 IＣｔ５０（Incapable 半数不能量 © 2009 IEMS-Japan Concentration Time ５０％） 致死性（半数致死量）の比較 LCt５０ 神経剤 Nerve Agents マスタード Mustard ホスゲン Phosgene シアン化剤 Cyanide 塩素 Chlorine 暴動鎮圧剤 Riot Control © 2009 IEMS-Japan (ｍｇ‐min/m3) １０－２００ １５００ ３０００ ２５００－５０００ ６０００ １５０００－８８０００ 治療 特異的な薬物療法が必要 ＭＡＲＫⅠ 自己自動注射器 １ アトロピン ２ｍｇ ２ パム ６００ｍｇ © 2009 IEMS-Japan 種類 神 タブン 経 代表的な化学剤 サリン ソマン Ｖ剤 び 精製マスタード ら ん 窒素マスタード ルイサイト ホスゲンオキシム 窒 ホスゲン 息 ジホスゲン シ 青酸 ア ン 塩化シアン © 2009 IEMS-Japan 記号 ＧＡ ＧＢ ＧＤ ＶＸ ＨＤ ＨＮ Ｌ ＣＸ ＣＧ ＤＰ ＡＣ ＣＫ 最近のテロ事例 1994年6月：松本サリン事件 – 150名の患者発生（7名死亡） 1994年12月：新大阪駅VX暗殺事件 – 警察のスパイと疑われた信者 – ディスポの注射器を使用 – 経皮曝露5分後に死亡 1995年3月：地下鉄サリン事件 – 6リットルのサリン、5つの地下鉄 – 5000名の患者発生（12名死亡） © 2009 IEMS-Japan 地下鉄サリン事件での散布方法 揮発性 ナイロン袋 ポリ袋 新聞紙 © 2009 IEMS-Japan サリン © 2009 IEMS-Japan © 2009 IEMS-Japan © 2009 IEMS-Japan © 2009 IEMS-Japan 歴史 ドイツ：農薬開発の過程 – Gerhard Schrader ら －各種German gasの合成 » タブン（GA） ： 1936年 » サリン（GB） ： 1938年 SARIN： Schrader,Ambros,Rudriger,van der Linde » ソマン（GD） ： 1944年 チェコスロバキア – サリンの改良（GV) 英国：DDTに代わる硫黄を含む有機リン農薬 – ICI植物保護研究所の Ranajit Ghoshら – V剤：1950年代 （Venom: 毒） © 2009 IEMS-Japan 神経剤の構造式 タブン（GA） サリン（GB） シクロヘキシルメチルホス ホノフルオリデート（GF） 有機リン系農薬との違いは？ © 2009 IEMS-Japan ソマン（GD） VX P＝O結合 ｖｓ P＝S結合 神経剤の物理的特性 透明、無味、無臭 無色の液体（ガスではない） – 融点＜０℃、沸点＞１５０℃ 揮発性 – サリン（GB）>ソマン（GD）>タブン（GA）>GF > VX – 皮膚、衣服を透過 一時性 持続性 毒性 人の致死量（min/m3 ） © 2009 IEMS-Japan タブン（GA） サリン（GB） ソマン（GD） VX 400 mg 100 mg 50 mg 0.1 mg 神経の伝導 コリンエステラーゼ 神経終末部 アセチルコリン © 2009 IEMS-Japan 神経 筋肉 腺 神経剤の作用 神経剤 神経終末部 アセチルコリン © 2009 IEMS-Japan ・神経線維 ・腺 ・筋肉 ・中枢神経 神経剤の症状 有機リン中毒と同様 – 縮瞳が著明 ムスカリン様作用、ニコチン様作用、中枢神経系 症状発現までの時間 – 気道：数秒～数分、皮膚：数分～数時間 重症度 – 吸収経路と曝露量（Ct）によって左右される © 2009 IEMS-Japan 神経剤の症状 ムスカリン様症状 ニコチン様症状 中枢神経症状 食欲不振、悪心、嘔 筋線維性れん縮 めまい、倦怠感、不 吐、胃腸疝痛、多汗、 （眼瞼、顔、全身）、 安感、頭痛、発熱、 流涎、縮瞳、蒼白、 痙攣（全身）、筋力 不眠、多夢、精神錯 尿・便の失禁、胸部 減退（呼吸筋） 乱、昏睡 圧迫感、気管支分泌 増加、呼吸困難、肺 水腫、チアノーゼ © 2009 IEMS-Japan 吸収経路と曝露の程度による症状の発現 吸収経路 気道性 経皮性 曝露の程度 軽度 中等度 重度 © 2009 IEMS-Japan 縮瞳、鼻汁、胸部圧迫感 曝露局所の発汗、筋れん縮 縮瞳、鼻汁、呼吸困難、 局所症状の増強 嘔気、嘔吐、失禁、脱力 嘔気、嘔吐、失禁、脱力感、 感、筋力低下、筋攣縮 筋力低下、筋攣縮 意識消失、痙攣、弛緩性麻痺、呼吸停止、死亡 神経剤傷者への薬物治療 アトロピン（アセチルコリン拮抗剤） ＰAM（オキシム剤） ジアゼパム（セルシン） © 2009 IEMS-Japan アトロピンの作用 神経 剤 アトロピン 神経終末部 アセチルコリン © 2009 IEMS-Japan 神経 筋肉 腺 アトロピン 抗コリン剤 過剰のアセチルコリンをブロック ムスカリン様作用に対し効果 – 分泌の減少 – 平滑筋の収縮を減少 ニコチン様作用に効果なし – 骨格筋の症状 © 2009 IEMS-Japan PAMの作用 PAM 神経剤 神経終末部 アセチルコリン © 2009 IEMS-Japan 神経 筋肉 腺 PAMの作用 PAM 神経剤 神経終末部 アセチルコリン © 2009 IEMS-Japan 神経 筋肉 腺 ＰＡＭ（オキサイム） コリンエステラーゼから神経剤を解離させる －エージング（Aging）前であれば効果的 ニコチン様作用に効果 – 骨格筋の麻痺症状の改善 ムスカリン様作用に対し効果なし © 2009 IEMS-Japan エージング（Aging）：経時変化 コリンエステラーゼと神経剤の複合体が変化 →結合が強固となり、パムを投与しても解離不能 エージング時間 – サリン（GB）３～４時間 – ソマン（GD）２分 © 2009 IEMS-Japan エージング（Aging） 強固な結合 コリンエステラーゼ 神経剤 時間経過 エージング後にPAMを投与しても © 2009 IEMS-Japan エージングが短いソマン対策は？ 前投薬！ © 2009 IEMS-Japan 神経剤曝露に対する前投薬 臭化ピリドスティグミン（メスチノン：60mg） 抗コリン剤 – 重症筋無力症の治療薬 – 神経剤がAch-Eに接合するのを防ぐ LCt50を増加させる – 前投薬であり、引き続き治療薬を投与が必要 効果 – ソマン（GD）,タブン（GA）に対して有効 – サリン（GB）,GF,VXには効果がない © 2009 IEMS-Japan 臭化ピリドスティグミンの作用 コリンエステラーゼ 臭化ピリドスティグミン © 2009 IEMS-Japan 臭化ピリドスティグミンの作用 神経剤 コリンエステラーゼ © 2009 IEMS-Japan 臭化ピリドスティグミンの作用 神経剤 コリンエステラーゼ コリンエステラーゼとの結合を防止 © 2009 IEMS-Japan 治療方針 気道確保（Airway） 呼吸管理（Breathing） 循環管理（Circulation) 投薬（Drug） 除染（Decontamination） 常に上記の順ではない ABCDD vs DDABC © 2009 IEMS-Japan 薬物治療 ＭＡＲＫⅠ 自己自動注射器 パム ６００mg アトロピン ２mg 軽症 MARKⅠ １セット（自分で） 中等症 MARKⅠ ２セット（バディが注射） 重症 MARKⅠ ３セット＋セルシン © 2009 IEMS-Japan 種類 神 タブン 経 代表的な化学剤 サリン ソマン Ｖ剤 び 精製マスタード ら ん 窒素マスタード ルイサイト ホスゲンオキシム 窒 ホスゲン 息 ジホスゲン シ 青酸 ア ン 塩化シアン © 2009 IEMS-Japan 記号 ＧＡ ＧＢ ＧＤ ＶＸ ＨＤ ＨＮ Ｌ ＣＸ ＣＧ ＤＰ ＡＣ ＣＫ びらん剤の歴史 １９１７年ドイツ軍 – ベルギー、イーブル（Ypres）で硫黄マスタードが使用 １９１８年米国 – ルイサイト開発 第一次世界大戦後の使用例 – イタリア→エチオピア – 日本→中国 – エジプト→イエメン（疑い） – イラク→イラン – イラク→クルド人 © 2009 IEMS-Japan 第2次世界大戦中 日本 – ホスゲン – びらん剤 » イペリット、ルイサイト イペリット接触によるびらん © 2009 IEMS-Japan イペリット取り出し作業 第2次世界大戦中 相模海軍工廠 神奈川県 寒川町 イペリット爆弾の組立作業をおこなう豆陽中学校の生徒 © 2009 IEMS-Japan 寒川ビール瓶事案（平成１４年９月２５日） © 2009 IEMS-Japan 硫黄成分を検出するAP2C © 2009 IEMS-Japan 屈斜路湖旧軍遺棄化学爆弾の処理（平成８年１０月） 主担任：北海道 協 力：陸自北部方面隊、海自大湊地方隊 © 2009 IEMS-Japan 5師団による処理施設の開設（屈斜路湖近傍） © 2009 IEMS-Japan イペリット充填 １００式５０ｋｇ投下弾 ２６発の遺棄弾に安全化処置を施 し、北海道庁に引き渡す © 2009 IEMS-Japan びらん剤の種類 マスタード ‐硫黄マスタード ‐窒素マスタード ルイサイト（Ｌ） ホスゲンオキサイム（CX） © 2009 IEMS-Japan びらん剤の構造式 イペリット 精製マスタード © 2009 IEMS-Japan クロルエチル基 硫黄マスタード（HD） 無色～黄色～茶色の油状の液体 – 液体は水より重い – 揮発性が低い（持続性） – 水にはわずかに溶解する 無色の蒸気を放出 – ニンニク臭、からし臭、ネギ臭 – 蒸気は空気より5倍重い – 温度、PHが上昇すると分解速度大となる 高温で催涙作用を有する有毒ガスが発生 – 汚染物の焼却時に注意が必要 © 2009 IEMS-Japan マスタードの毒性 Ct50(mg・min/m3) 臭い 眼 気道 皮膚 © 2009 IEMS-Japan １－１０ ６０－２００ １００－５００ １０００－２０００ マスタードの症状 曝露経路 – 蒸気：吸入、眼、皮膚 – 液体：皮膚、経口 曝露数時間後に症状発現 – 曝露量に依存：4時間以内に症状発現すれば重症 – 眼 » 軽度結膜炎から重度眼障害 – 気道（呼吸器） » 上気道の軽度刺激→気道粘膜・筋肉の壊死、出血 » 6時間以内に呼吸器症状出現すれば、死亡する – 皮膚 » 紅斑と水疱 – 経口 » 嘔吐、下痢 © 2009 IEMS-Japan マスタードによる結膜炎 © 2009 IEMS-Japan マスタードによる皮膚のびらん © 2009 IEMS-Japan マスタードによる全身のびらん © 2009 IEMS-Japan マスタードによる水疱 © 2009 IEMS-Japan マスタードによる皮膚壊死 © 2009 IEMS-Japan びらん剤の構造式 精製マスタード ジクロロアルシン © 2009 IEMS-Japan ルイサイトの症状 眼：結膜炎 皮膚 – 疼痛：1分以内に出現 – 組織の壊死：5分以内に出現 » マスタードより組織の壊死が多い 呼吸器：気管粘膜壊死、肺水腫 ルイサイトショック – 毛細血管の透過性増加 – 血漿量低下、血液濃縮 – 血圧低下、循環不全、死亡 © 2009 IEMS-Japan マスタードとの違い BAL（British Anti-lewisite）によるルイサイト治療 ジメルカプロール キレート化療法 – ヒ素、水銀、銅、鉛、金、ビスマス、クロム等 10％（100mg、1ml）BAL筋注（静注禁忌） – 初回体重11ｋｇあたり0.5ml（最大4ml) » 1回接種量は、金属中毒時（2.5mg/kg）よりも多い – 以後4時間、8時間、12時間目に投与する © 2009 IEMS-Japan 種類 神 タブン 経 代表的な化学剤 サリン ソマン Ｖ剤 び 精製マスタード ら ん 窒素マスタード ルイサイト ホスゲンオキシム 窒 ホスゲン 息 ジホスゲン シ 青酸 ア ン 塩化シアン © 2009 IEMS-Japan 記号 ＧＡ ＧＢ ＧＤ ＶＸ ＨＤ ＨＮ Ｌ ＣＸ ＣＧ ＤＰ ＡＣ ＣＫ © 2009 IEMS-Japan 窒息剤の作用部位と症状 くしゃみ、疼痛・・・・ 鼻咽頭 嚥下痛・・・・・・・・・・ 口腔咽頭 窒息・・・・・・・・・・・・ 喉頭 疼痛･咳・・・・・・・・・ 気管・気管支 胸部圧迫感、呼吸困難 肺水腫 © 2009 IEMS-Japan 微小気管支 肺胞 ホスゲン曝露 ２時間後の胸部レントゲン写真 © 2009 IEMS-Japan ホスゲン（CG） 常温で無色の気体（沸点８℃） －加圧、低温で無色液体 －空気より3.5倍重い －青いとうもろこし、腐敗堆肥臭 速効性、一時性 －水により迅速に加水分解（炭酸ガス、塩酸） 効果：主として肺にのみ作用 – 結膜への刺激は軽度 – 喉頭浮腫による気道閉塞、肺水腫 © 2009 IEMS-Japan ホスゲン（CG）の臨床症状 軽度曝露 – 咳、胸部圧迫感、嘔気、頭痛、流涙 – 肺水腫を起こさず気管支炎の症状のみ 中等度曝露 – １２－２４時間後に肺水腫 » 疼痛の咳、呼吸困難、チアノーゼ、泡沫性の喀痰 – 筋肉労作により症状が悪化 重度曝露 – 曝露後4時間以内に肺水腫の徴候が出現 – 喉頭スパスムにより突然死の可能性 – ２４－４８時間で無酸素症 © 2009 IEMS-Japan 治療 – – – – 気道確保、呼吸・循環管理 ベッドレスト 曝露後ただちに、および4時間後に再評価 異常があれば24から36時間後に再評価 予後 – ＜4時間：重篤、多くは死亡 – ＞4時間：死にいたることはほとんどない © 2009 IEMS-Japan 種類 神 タブン 経 代表的な化学剤 サリン ソマン Ｖ剤 び 精製マスタード ら ん 窒素マスタード ルイサイト ホスゲンオキシム 窒 ホスゲン 息 ジホスゲン シ 青酸 ア ン 塩化シアン © 2009 IEMS-Japan 記号 ＧＡ ＧＢ ＧＤ ＶＸ ＨＤ ＨＮ Ｌ ＣＸ ＣＧ ＤＰ ＡＣ ＣＫ シアン化合物（血液剤） シアン化水素（ＡＣ） 塩化シアン（ＣＫ） – 高い水溶性 – 難水溶性 – 揮発性高 – 揮発性高 – 空気より若干軽い – 空気より重い – アーモンド臭 – アーモンド臭 – 数秒で症状発現 – 数秒で症状発現 – LCt50:2,500-5,000（ mg/min/m3 ） – LCt50:11,000（ mg/min/m3 ） © 2009 IEMS-Japan シアン化合物の作用機序 吸収 – 吸入＞経口＞経皮 血液を介して全ての組織に運ばれる ミトコンドリアでの細胞呼吸を障害し組織 が酸素欠乏となる – ATPの産生を障害 – 酸素を血液から取り込むことができない © 2009 IEMS-Japan シアン化合物による症状 症状発現 高濃度曝露時 低濃度曝露時 発現：10～18秒 死亡：5～8分 呼吸数増加（深い） 高血圧、頻脈 呼吸数減少、 呼吸停止（1～2分） 遅く、ゆっくり進行 徐脈,低血圧、 心停止 © 2009 IEMS-Japan 頭痛、不安、 筋力低下、運動 失調、眼振、筋硬 直 シアン化合物の作用機序 Hgb Fe2+ シアン化合物 細胞 ミトコンドリア チトクロームオキシダーゼ Fe3+ 細胞内呼吸障害 © 2009 IEMS-Japan 赤血球 シアン化合物の作用機序 Hgb Fe2+ 細胞 ミトコンドリア チトクロームオキシダーゼ Fe3+ 細胞死 © 2009 IEMS-Japan 赤血球 治療 まず – 亜硝酸アミル吸入 – ３％亜硝酸ナトリウム（１０ｍｌ） 次に – ２５％チオ硫酸ナトリウム（５０ｍｌ） © 2009 IEMS-Japan シアン化合物に対する治療（１） Hgb Fe2+ 細胞 ①亜硝酸アミルの吸入 ②亜硝酸ナトリウムの投与 赤血球 メトヘモグロビ ンの生成 MetHgb Fe3+ ミトコンドリア チトクロームオキシダーゼ Fe3+ © 2009 IEMS-Japan シアン化合物に対する治療（２） Hgb Fe2+ 赤血球 メトヘモグロビ ンの生成 細胞 MetHgb Fe3+ ミトコンドリア チトクロームオキシダーゼ Fe3+ チトクロームオキシダーゼ とシアン化合物の結合が 解離 © 2009 IEMS-Japan シアン化合物に対する治療（３） 赤血球 細胞 MetHgb Fe3+ ミトコンドリア チトクロームオキシダーゼ Fe3+ 解離したシアン化合物が メトヘモグロビンと結合 © 2009 IEMS-Japan シアン化合物に対する治療（４） 赤血球 細胞 MetHgb Fe3+ ミトコンドリア シアン化合物に反応 チオ硫酸ナトリウム ③チオ硫酸ナトリウムの投与 © 2009 IEMS-Japan シアン化合物に対する治療（５） 赤血球 細胞 MetHgb Fe3+ ミトコンドリア チオ硫酸ナトリウムと結合 チオ硫酸ナトリウム 腎へ排出 © 2009 IEMS-Japan 治療ー対症療法 気道確保、呼吸・循環管理 100%酸素 代謝性アシドーシスの補正 少なくとも24から48時間観察 © 2009 IEMS-Japan 最近話題の化学剤！ © 2009 IEMS-Japan くしゃみ剤（嘔吐剤） 有機ヒ素化合物 – ジフェニルクロロアルシン（DA） – ジフエニルシアノアルシン（DC） 低濃度の場合 – 鼻、のど、目の粘膜に刺激→くしゃみ、咳、前額部痛 高濃度の場合 – 呼吸器深部→嘔吐、呼吸困難、不安感→死亡 旧軍のあか剤 – DA＋DCの混合剤 © 2009 IEMS-Japan （福岡県の苅田港遺棄化学兵器 H12.11月） 第2次世界大戦中 日本 – 赤筒 » くしゃみ性毒ガス » ジフェニールシアノアルシン – こんにゃく爆弾 こんにゃく爆弾 © 2009 IEMS-Japan © 2009 IEMS-Japan 備えあれば、憂いなし！ おわり © 2009 IEMS-Japan
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