放射線治療の歴史

放射線療法の歴史は、 X線が発見された直後（1895年）に行われた実験に遡ります。このとき、放射線にさらされると皮膚に火傷が生じることが示されました。電気療法や焼灼療法（腐食性物質の医療への応用）の影響を受けて、医師は狼瘡、基底細胞癌、上皮腫などの病気によって生じた腫瘍や病変の治療に放射線を使い始めました。^[1]放射線には一般に殺菌作用があると信じられていたため、ラジウムが発見されると、X線で使用されるものと同様の治療に加えて、耐性菌が存在する結核などの病気の治療にラジウムが添加されました。^{[2] [3]}

さらに、治癒力があると評判の温泉水に放射線が含まれていることがわかったため、特許医療やインチキ治療において、あらゆる病気に効く特効薬として宣伝されました。医学では、少量の放射線は害がなく、多量の放射線の有害な影響は一時的なものだと信じられていました。^[4]

医療におけるラジウムの広範な使用は、身体的耐性が予想よりも低く、曝露によって治療後40年まで癌に現れる可能性がある長期的な細胞損傷を引き起こすことが判明したため終了しました。 ^{[5]放射線は今日でも}放射線療法における癌治療として使用されています。

X線の画像特性が発見され、研究や診断におけるその実用性がすぐに明らかになり、すぐに医療分野での使用が広まりました。X線は骨折、心臓病、結核の診断に使用されました。消化管にビスマスを充填して組織や骨を通して観察できるようにするなど、さまざまな診断目的のための独創的な手順が考案されました。 ^[6]

初期の実用研究と科学的調査の過程で、実験者は、X線に長時間さらされると炎症が起こり、まれに皮膚の組織損傷が起こることに気づいた。この生物学的効果は、レオポルド・フロイントとエドゥアルト・シフの興味を引き、レントゲンの発表からわずか1、2か月後に、病気の治療にX線を使用することを提案した。 ^[7]ほぼ同じ頃、シカゴのエミール・グルッベは、おそらくX線を癌の治療に使用した最初のアメリカ人医師であり、1896年からシカゴでX線の医療用途の実験を開始した。^{[8]この時までに、} エスカロティックはすでに腐食性火傷による皮膚悪性腫瘍の治療に使用されており、皮膚組織を刺激する目的で電気療法も実験されていた。^[要出典]

X線治療の最初の試みは、フランスの医師ヴィクトール・デスパイニュによるもので、胃がんの患者に使用しました。1896年に彼はその結果を論文で発表しました。1週間の治療で痛みが軽減し、腫瘍のサイズが縮小しましたが、最終的には致命的でした。患者は同時に他の治療を受けていたため、結果は決定的ではありませんでした。^{[9]フロイントの最初の実験は悲惨な失敗でした。}脱毛を誘発するために母斑にX線を照射したところ、深い潰瘍ができてしまい、放射線によるさらなる治療ができませんでした。最初の成功した治療は、フロイントと共同でシフが尋常性狼瘡の症例に治療を行ったものでした。1年後の1897年、2人は成功の報告書を発表し、これがX線療法のさらなる実験を促しました。^{[10]その後、彼らは1898年に}エリテマトーデスの治療に成功しました。病変は顔の両側に現れる「蝶の斑点」という一般的な形をしており、シフは効果を比較するために片側だけに放射線を照射しました。^[11]

数か月のうちに、科学雑誌は、X線によるさまざまな種類の皮膚組織の悪性腫瘍の治療成功例で溢れかえった。スウェーデンでは、1899年にトール・ステンベックが齧歯類の潰瘍と上皮腫の初めての治療成功例を発表し、その年の後半にターゲ・シェーグレンがこれを確認した。 ^[12]その後すぐに、彼らの発見は他の多くの医師によって確認された。^[13]

治療における活性物質の性質は未だ不明で、広く論争の的となっていた。フロイントとシフは放電によるものだと信じ、ニコラ・テスラはX線によって生成されたオゾンによるものだと主張したが、他の者はX線そのものが原因だと主張した。テスラの見解はすぐに反駁され、他の2つの説だけが残った。1900年、ロバート・キーンベックは一連の実験に基づく研究を発表し、原因はX線そのものであることを実証した。1899年と1900年に発表された研究では、X線の透過度は管内の真空度に応じて変化することが示唆された。^[14]

フェロー諸島系デンマーク人の医師、ニールス・フィンセンは、その頃すでに光の生物学的効果に興味を抱いていた。彼は1893年に「皮膚に対する光の効果について」という論文を発表した。X線に治療効果があるという発見に触発され、彼は研究を指向性光線の調査にまで広げた。1896年、彼はその発見に関する論文「医療における集中化学光線の利用」を発表した。フィンセンは、水晶体で分離すると狼瘡が紫外線で治療できることを発見し、その後、光線をふるいにかけるランプを開発した。いわゆるフィンセンランプは1895年に光線療法に広く使われるようになり、その派生品は他の種類の放射線療法の実験にも使われるようになった。^[15]フィンセンのオリジナルのデザインに改良が加えられ、フィンセン・レインランプとフィンセン・ロムホルトランプが最も一般的な形になりました。

1905年までに、狼瘡患者の50%がフィンセンの治療法によって治癒したと推定されました。^[15]フィンセンはすぐにこの研究で ノーベル賞を受賞しました。

初期の治療実験から、X線療法という新しい分野が誕生しました。これは、X線の発見者であるヴィルヘルム・レントゲンにちなんでレントゲン療法と呼ばれています。X線が皮膚にどのように作用するかはまだ不明でしたが、影響を受けた部分が死滅し、排出されるか吸収されるということは一般的に認められていました。^[17]

1900年までに、フロイントが最初に概説した5つのクラスに基づいて、X線で治療される問題には4つのクラスが確立されていました。1 .多毛症の場合、不要な毛を取り除くため。2 .毛を取り除く必要がある毛と毛包の病気の治療。3 .湿疹やニキビなどの皮膚の炎症性疾患の治療。4 .狼瘡や上皮腫などの皮膚の悪性疾患の治療。^{[18] [19]}

さらに、X線は他の癌腫にも効果的に応用され、白血病の治療にも試験が行われ、殺菌作用があるとされているため、結核などの病気にも使用できるのではないかという提案もあった。また、以前に電流による実験的治療が行われていたてんかんを治療するためにX線を使用する実験も行われた。 ^[20]

新しい治療法に対する興奮のため、X 線の治療効果に関する文献では、さまざまな病気を治す可能性が誇張されることが多かった。治療によって患者の状態が悪化したケースもあるという報告は、楽観的な希望に取って代わられ、無視された。ヘンリー G. ピファードは、これらの施術者を「放射線マニア」や「放射線移植術師」と呼んだ。X 線は、上皮腫の基底細胞型では特定のケースでのみ治癒効果があり、悪性癌では極めて信頼性が低く、手術の代替としては適切ではないことが判明した。治療した多くのケースで、一定期間後に癌が再発した。肺結核に対する X 線実験は役に立たなかった。医療関係者が X 線治療の能力に信頼を失っていただけでなく、一般の人々もそれを危険なタイプの治療法とみなすようになっていった。その結果、X線の使用に対する悲観論が1905年から1910年または1912年頃まで続いた。^[21]

1898年にピエール・キュリーとマリー・キュリーがラジウムを発見して間もなく、その放射線をX線と同じように治療に使えるかどうかの憶測が飛び交った。ラジウムの生理学的効果は1900年にオットー・ウォークホフによって初めて観察され、^[23]後に「ベクレル熱傷」として有名な現象によって確認された。1901年、アンリ・ベクレルはラジウムの入ったチューブをチョッキのポケットに入れ、数時間そのままにしていた。1、2週間後、ラジウムを入れていた部分の下の皮膚に重度の炎症が起きた。皮膚科医のエルネスト・ベスニエが皮膚を検査し、ラジウムが原因であるとの見解を表明し、キュリーによる実験でそれが確認された。ベスニエは、X線や紫外線と同じ目的でラジウムを治療に使うことを提案した。

この目的のため、ベクレルは1901年にパリのサンルイ病院のアンリ・アレクサンドル・ダンロスにラジウムを貸与した。 ^{[24]ダンロスは}ラジウムと塩化バリウムの混合物で数例の狼瘡を治療することに成功した。ラジウム療法のさらなる試験が開始されたが、ラジウムは高価で入手が困難だったため、X線を使用する試験よりもはるかに遅いペースであった。

ラジウムは、X線治療では十分に効果が得られなかった疾患を治療する方法としてすぐに注目されるようになりました。なぜなら、ラジウムはX線では不可能なさまざまな方法で適用できるためです。^{[15]ラジウムを適用するさまざまな方法がテストされ、ラジウム放射（現在は}ラドンと呼ばれています）の使用とラジウム塩の使用の2つのカテゴリに分類されました。

放射を利用する方法の1つは、空気と混合して吸入する方法である。ラジウム吸入は、定期的な吸入研究所が設立されたドイツで最も研究されており、その目的は肺をターゲットにすることであった。これは、結核などの肺疾患の治療、または肺の表面から血液に吸収され、体内を循環することを目的として行われた。ラジウム水浴によってもたらされる有益な効果は、蒸気の吸入の結果であると主張した。^[27]

もう一つの治療法は、放出物を液体の空気温度でワセリン、グリセリン、ラノリンなどの物質に凝縮し、患部に外用したり、キニーネ、ビスマス、亜硝酸塩、ヒ素に凝縮して摂取したり、内服したりするというものであった。^[28]

ラジウム放射もガラスや金属の管、または平らなガラス密閉アプリケーターに通され、ラジウム管と同じ方法で適用された。他のケースでは、電気装置を使用して金属の先端や平らな表面に堆積されたが、親ラジウムと同じレベルの放射能があったが、持続時間は短かった。治療方法の1つは、ガルバニック電流を使用して放射性物質の堆積物を組織に送り込むことだった。また、患者のニーズに合わせて特別に設計されたアプリケーターにラジウム放射を塗布し、患者が後でそれを家に持ち帰る方法もあった。^[29]

ラジウム塩の希釈溶液も作られ、内服薬として処方された。患者には定期的に投与された。稀に、塩を液体に懸濁させて皮下注射し、患部組織に局所的に投与することもある。これは最も高価な方法と考えられていた。なぜなら、使用したラジウムは回復不能なほど失われるからである。^[28]

ラジウム放出と同様に、遊離ラジウム塩の溶液もチューブに入れられ、この場合、チューブはプラチナで作られました。金属チューブでは、ラジウムは外部、口、鼻、食道、直腸、膣などの体内、切開による腫瘍物質への注入など、さまざまな方法で使用できました。^[29]

1903年、電子の発見者であるJJトムソンはネイチャー誌に手紙を書き、井戸水に放射能が存在することを発見した経緯を詳しく述べた。その後すぐに、世界的に有名な温泉の多くにも放射能が含まれていることがわかった。この放射能は、水が流れる地中に存在するラジウムによって発生するラジウム放射によるものである。1904年、ネイチャー誌はさまざまなミネラルウォーターの自然放射能に関する研究を発表した。^[30]

これにヒントを得て、お風呂のお湯にラジウム塩の調合物を入れることが、お風呂のお湯の放射能が永久に残るため、患者を自宅で治療する方法として提案されました。^{[31]ラジウム風呂は、}関節炎、痛風、神経痛の治療に実験的に使われるようになりました。

医師は、X 線とラジウムは症例によって異なる利点があると指摘しました。ラジウム療法で最も顕著な効果があったのは、狼瘡、潰瘍性腫瘍、ケロイドで、特に X 線よりも組織に特異的に適用できるためです。^[32]局所的な反応が望まれる場合はラジウムが一般的に好まれ、広い範囲を治療する必要がある場合は X 線が好まれます。^[33]また、ラジウムは殺菌作用があると考えられていましたが、X 線はそうではありませんでした。局所的に適用できないため、悪性腫瘍の治療では X 線の方がラジウムよりも美容効果が悪いこともわかりました。特定の症例では、X 線とラジウム療法の組み合わせが提案されました。多くの皮膚疾患では、潰瘍はラジウムで治療され、その周囲は X 線で治療され、リンパ系に良い影響を与えます。^[34]

結核の外科治療にラジウムを使用した後、ベラ・オーギュスタンやA・デ・センデフィなどの研究者はすぐに放射性メチルヨードを使用した治療法を開発し、 1911年にジオラジン（「ヨウ素とラジウム」から作られた）という名前で特許を取得しました。この治療法の適用はヨード・ラジウム療法と呼ばれ、ジオラジンを筋肉内に注射するものでした。開発者には有望に思えました。なぜなら、いくつかの症例で発熱と喀血が消えたからです。^[3]ヨウ素のみの吸入は、1830年から1870年までフランスで結核の実験的治療法でした。^[35]

ラジウムの商業的採掘が広く行われるようになったのは1913年になってからで、その頃にはピッチブレンドからラジウムを抽出するより効率的な方法が発見され^{[37] [38]}、ラジウムの採掘が盛んになっていました^{[39] 。}

入浴剤、入浴水、入浴泥に一般的に使用されるラジウムは、高価なため低品質の調合物であり、医師らはラジウムは高用量でのみ効果的に使用できると同意していたため、治療薬としての有用性は疑問視されていた。^[40]有用な量よりも高い用量の放射線放出でさえも害を及ぼさないと信じられていた。なぜなら、放射性沈着物は3時間以内に尿や排泄物に吸収され放出されることが判明したからである。^[4]

ラジウム放射活性剤、つまり水にラジウム放射を応用する装置が製造され、販売され始めました。科学的に作られた放射活性剤は、病院、大学、独立した研究者に販売されました。一部の企業は、医師の処方箋がある人にのみ放射活性剤を提供し、各投与量のラジウムの強度を保証すると 宣伝しました^{[4] 。}

放射活性装置を模倣した多くの製品が、より広く一般に販売された。そのような製品の一つが、放射能水差しであるリバイゲーターである。これはラジウム含有鉱石で作られた水差しで、鉱石から発生したラドンが一晩で水に溶けるというアイデアだった。宣伝文句は「毎晩水差しに水を入れてください。喉が渇いたとき、起床時、就寝時に、毎日平均6杯以上、自由にお飲みください。」だった。アメリカ医師会（AMA）は、一般大衆がペテン師にだまされているのではないかと懸念した。これに対し、AMAは、AMAの認可を求める放射活性装置は、24時間で水1リットルあたり2μCi（74k Bq）以上のラドンを発生しなければならないというガイドライン（1916年から1929年まで有効）を制定 した 。リバイゲーターを含む、市場に出回っているほとんどの装置は、この基準を満たしていなかった。^[41]

他にも多くのインチキ治療薬や特許薬が市場で売られていた。ラジウム塩の溶液であるラディソールは、開発者のウィリアム・JA・ベイリーによって治療効果があると主張されていた。歯磨き粉の多くのブランドには、歯を白く輝かせると主張されていたラジウムが混入されていた。例えば、ドラマッド放射性歯磨き粉などである。表面上は、これはラジウムが人の口内の細菌を殺すためだろう。カリフォルニア州ロサンゼルスのラジウム・アプライアンス社が製造した「デグネンの放射性眼科用アプリケーター」と呼ばれる製品は、近視、遠視、老眼の治療薬として販売されていた。顔用クリームやパウダーは、「レビゴレット」や「トー・ラディア」といった名前で販売されていた。また、タバコの補助薬としても販売されていた。企業は放射性パッドや湿布薬を病気の治療薬として宣伝していた。^[42]

放射能に治癒効果があると考えられていたことから、キュリー夫人が湧き水からラジウムのサンプルを採取した場所であるヨアヒムスタールに温泉が開設された。ラドン吸入室が設けられ、地下の処理タンクから空気管でガスが運ばれ、訪問者は吸入装置でそれを利用していた。また、照射された浴場も設置され、照射された空気も吸入用にトランペットのようなパイプで濾過された。^[5]

ラジウムに関する懸念は、1915年にカリフォルニア州上院議員ジョン・D・ワークスによって米国上院に提起された。彼は議会演説で、市販されている製品の効能について質問する医師からの手紙を引用した。彼は、放射線は多くの癌を悪化させる効果があり、多くの医師は、治療法開発のその段階でラジウムが癌を治すのに使用できるという考えは「妄想」であると考えており、引用されたある医師は、失敗と成功の比率が100対1であると述べており、ラジウム水の効果は実証されていないことを強調した。^[43]

1920年代初頭、放射性発光時計工場の労働者の死亡により、新たな公衆衛生上の懸念が浮上した。1932年、著名な実業家のエベン・バイヤーズが、製造業者が2μCiのラジウムを含むと保証していたラジウム水「ラディソー」の使用による放射線中毒で死亡した。 ^[41]従来のラジウム療法を受けた患者が、最初の治療から40年も経ってから癌を発症するケースが相次いだ。^[5]

ロブリー・D・エヴァンスは1933年に元文字盤塗装工から吐き出されたラドンとラジウムの排泄量を初めて測定した。MITで彼は27人の文字盤塗装工から信頼性の高い体内含有量の測定値を集めた。この情報は1941年に国立標準局によってラジウムの許容レベルを0.1μCi（3.7kBq）と定めるために 使用さ れた。^[44]

1922年にパリで開催された国際腫瘍学会議で、キュリー研究所に勤務していたフランスの放射線科医アンリ・クタールは、喉頭がんは悲惨な副作用なしに治療できるという証拠を提示した。クタールは、ウサギに重度の皮膚損傷と組織破壊を引き起こすのに十分なX線を1回照射した場合、数日かけて分割して照射するとウサギは不妊になるが、皮下組織には影響がないことを突き止めたクラウディウス・ルゴーの観察に触発された。^[45]

1934年までに、クタールは長期分割照射法を開発し、これが現在の放射線治療の基礎となっている。^[46]クタールの線量と分割照射法は、重篤だが回復可能な急性粘膜反応を引き起こすように設計された。癌細胞は放射線の影響をより強く受けると考えていた以前の医師とは異なり、彼は癌細胞集団が正常細胞と同じ再生感受性を持つと仮定した。^[47]クタールは頭頸部癌の治療で23%の治癒率を報告した。^[48] 1935年、各地の病院が彼の治療計画に従い始めた。^[47]

医療における電磁放射線または粒子放射線の利用として定義される「放射線療法」には、外部放射線療法(遠隔療法)、局所領域アブレーション療法 (密封線源放射線療法、選択的内部放射線療法 (SIRT)、高周波アブレーション、マイクロ波アブレーション、および光療法など)、および全身療法 (放射性医薬品療法、放射性リガンド療法、非密封線源療法など) の 3 つの主要分野があります。これらの 3 つの治療領域を扱う放射線学には、放射線腫瘍学 (遠隔療法および密封線源療法)、介入放射線学 / 介入腫瘍学 (選択的内部放射線療法 (SIRT)、RF アブレーションおよびマイクロ波アブレーションを使用した局所領域アブレーション療法)、および核放射線学 / 核医学 (放射性医薬品療法 (RPT) および全身非密封線源を使用) の 3 つの分野があります。

粒子線治療は「放射線治療」の特殊なケースで、「放出された原子粒子」（電子、陽子、中性子など）が治療におけるエネルギー供給に使用されます。粒子線治療は、核放射線学/核医学（放射性医薬品治療薬はアルファ粒子、ベータ粒子、またはオージェ電子に基づいています）で頻繁に使用され、放射線腫瘍学（外部電子治療および最近登場した外部陽子治療のモダリティ）でもある程度使用されています。核放射線学/核医学は粒子線治療の体内投与を専門としており、放射線腫瘍学は粒子線治療の体外および局所投与を専門としています。

術中放射線療法（IORT）は、がんの外科的切除直後に行われる特殊なタイプの放射線療法です。この方法は、乳がん（標的術中放射線療法（TARGIT））、脳腫瘍、直腸がんの治療に使用されています。

放射性ヨウ素は 1941 年以来甲状腺疾患の治療に使用されており、現在でも主に甲状腺中毒症(甲状腺機能亢進症) やヨウ素を吸収する一部の甲状腺がんの治療に使用されています。治療には重要なヨウ素同位体であるヨウ素 131 ( ^{131 I) が使用され、単に「放射性ヨウ素」と呼ばれることもあります (ただし、技術的にはヨウ素の}放射性同位体はすべて放射性ヨウ素です。ヨウ素の同位体を参照してください)。