レイモンド・ダマディアン

レイモンド・ヴァハン・ダマディアン（1936年3月16日 - 2022年8月3日）は、アメリカの医師、医学研究者であり、世界初の核磁気共鳴（NMR）スキャン装置の発明者であった。^{[1] [2] [3] [4]}

ダマディアンは生体細胞内のナトリウムとカリウムに関する研究から核磁気共鳴（NMR）の最初の実験に至り、1969年にMRボディスキャナーを初めて提案した。ダマディアンは、腫瘍と正常組織はT ₁（スピン格子緩和）またはT ₂（スピンスピン緩和）の両方の緩和時間が長いため、核磁気共鳴（NMR）によって生体内で区別できることを発見した。ダマディアンは1977年に初めて人間の全身スキャンを実施し、癌を診断した。ダマディアンは、NMRを使用して人体を安全かつ正確にスキャンする装置と方法を発明した。これは現在、磁気共鳴画像法（MRI）としてよく知られている方法である。^[5]

ダマディアンは数々の賞を受賞した。2001年、レメルソン-MIT賞プログラムは、ダマディアンに「MRIスキャナを発明した男」として10万ドルの生涯功労賞を授与した。^{[6]彼はその後、埋め込み型ペースメーカーの初期開発者の一人である}ウィルソン・グレートバックと共同で、MRI対応のペースメーカーを開発した。フィラデルフィアのフランクリン研究所は、ダマディアンのMRIに関する研究を称え、ビジネスリーダーシップにおけるバウアー賞を授与した。 ^[7]彼はまた、2003年のヴァルタン騎士団の「今年の人」に選ばれた。^{[8]彼は1988年に}国家技術賞を受賞し、 1989年に全米発明家の殿堂入りを果たした。 ^[9]

レイモンド・ヴァハン・ダマディアン（アルメニア語：ՌայմոնտՎահանՏամատեան ）は、ニューヨーク市でアルメニア人の家庭に生まれた。^{[10] [11] [12]}父ヴァハンは現在のトルコから移住した写真製版工で、母オデット（旧姓ヤゼジアン）は会計士だった。 [ ^{13] [12] [14] 1956年に}ウィスコンシン大学マディソン校で数学の学士号を取得し、1960年にニューヨーク市のアルバート・アインシュタイン医科大学で医学博士号を取得した。ジュリアード音楽院で8年間バイオリンを学び、 ^{[15]ジュニア・}デビスカップ・テニス大会に出場した。^{[16] [17]}

彼はテニスコーチとして働いていたときに、将来の妻となるドナ・テリーと出会った。彼女は1957年にマディソン・スクエア・ガーデンで行われたビリー・グラハムの伝道集会に彼を招待し、彼はその呼びかけに応じた。レイモンドとドナは彼が医学部を卒業した1年後に結婚し、^{[16] 3人の子供に恵まれた。レイモンドによると、彼が最初に癌の検出に興味を持ったのは、10歳の少年のとき、とても仲が良かった母方の祖母が}乳癌で苦しみながら亡くなるのを見た時だったという。^[18]

ダマディアンの初期のNMR研究は、細胞内のカリウムイオンの調査に関するものでした。^[19]彼はカリウムの緩和時間がカリウムイオンの水溶液に比べてはるかに短いことを発見しました。これは、彼が以前に決定したように、カリウムが自由ではなく、「固定電荷」の対イオンと錯体を形成していることを示唆していました。^[20]

^{彼と他の研究者は独立して細胞内の1} H NMRの信号を調べ、緩和時間が蒸留水よりもずっと短いことを発見した。これは、高分子表面への吸着によって水の大部分が整列していることと一致していた。ダマディアンは、癌細胞の緩和時間は悪性細胞の無秩序化とカリウム濃度の上昇の両方により長くなると予測した。カリウムイオンは整列した水分画の「構造破壊」となるからである。^[要出典]

1971年にサイエンス誌に掲載された論文^[21] で、ニューヨーク州立大学ダウンステート医療センターのダマディアン教授は、腫瘍は正常組​​織よりも緩和時間がはるかに長いため、核磁気共鳴（NMR）によって生体内で検出できると報告した。彼は、これらの違いを利用して、最も治療しやすい初期段階であっても癌を検出できると示唆したが、後の研究で、これらの違いは確かに存在するものの、診断目的には変動が大きすぎることが判明した。しかし、ダマディアンはその独創的な論文で、彼の方法は検出ツールであると主張しただけで、診断ツールであると主張しておらず、癌を検出し、その治療効果をモニタリングする非侵襲的な方法を提供することを意図していた。^[要出典]

1974年、彼はMRIの分野で最初の特許を取得し、1972年に出願した後、がん検出のためのNMR ^{[22]の概念の特許を取得しました。}国立科学財団が指摘しているように、「この特許には、NMRを使用して人体を「スキャン」し、がん組織を見つけるというアイデアが含まれていました。」^[23]しかし、そのようなスキャンから画像を生成する方法や、そのようなスキャンを正確に行う方法については説明されていませんでした。^[24]しかし、NMRの緩和時間を使用してさまざまな組織タイプと悪性組織を区別できるというダマディアンの認識は、MRIと組織タイプの違いを生み出しました。

1950年代、ハーマン・カーは1次元の磁気共鳴（MR）画像の作成を報告した^{[25] 。NMRの潜在的な医療用途に関するダマディアンの報告に促されて、}ポール・ラウターバーはカーの技術を拡張し、勾配を使用して2Dおよび3Dで最初のMRI画像を生成する方法を開発しました。その後、ノッティンガム大学のピーター・マンスフィールドは、スキャンを数時間ではなく数秒で実行し、ラウターバーよりも鮮明な画像を生成する数学的手法を開発しました。ラウターバーとマンスフィールドが動物と人間の手足に焦点を当てていた一方で、ダマディアンは最初の全身MRI装置^[26]を構築し、現代の画像とは大きく異なる「集束場」技術を使用してはいるものの、人体の最初の完全な磁気共鳴画像（「MRI」）スキャンを作成しました。

ウォールストリートジャーナルの記事によると、^[27]ダマディアンの初期の方法は実用には欠陥があり、^[26]全身の点ごとのスキャンに依存し、緩和率を使用していたが、これは癌組織の有効な指標ではないことが判明した。しかし、同じ記事は、「それでも、癌組織における T ₁と T _{2の違いを観察したことは、}ポール・ラウターバーにとってのユーレカの瞬間だった」と指摘した。さらに、ダマディアンの独創的な論文^[21]の表 2 には、腹直筋、肝臓、胃、小腸、腎臓、脳など、さまざまな健康な組織のすべてのサンプルで、実験的不確実性を超えて T ₁緩和時間が異なっていたことが記録されている。これは、体の軟部組織の正確な画像化への道を初めて示した。X 線画像では、吸収の差が非常に小さかった (<4%) ため、軟部組織の分析には重大な欠陥があった。そのため、 Fonar 対 General Electricの裁判で、GE の弁護士が、非癌組織でも緩和時間は長くなるため、診断には適さないという同じ主張をしたとき、Fonar の弁護士は、Damadian の手法では意図していた以上の特徴が検出されたため、彼を処罰するのは不公平だと反論しました。実際、今日でも、患者のMRI スキャンの 90% は、T ₁または T ₂依存の画像のいずれかの緩和依存画像を生成します。

1977 年 7 月 3 日、最初の MRI による人体検査が行われました^[28] (最初の人体スキャンは、その 1 年前にピーター マンスフィールドのチームがノッティンガムで、同僚の著者アンドリュー モーズリーの指に対して行いました)。1 枚の画像 (ラリー ミンコフの胸部の 106ボクセルの点ごとのスキャン) を作成するのにほぼ 5 時間かかりました。この画像は、現代の基準からすると初歩的なものでした。ダマディアンは、同僚のラリー ミンコフとマイケル ゴールドスミスとともに、この点に到達するのに 7 年かかりました。彼らは、多くの人が不可能だと言ったことを実現しようと奮闘する精神をとらえて、オリジナルのマシンを「Indomitable (不屈の)」と名付けましたが、ダマディアンの手法を採用したシステムは存在しませんでした。彼の画像処理技術は実際に使用できる方法にはならず、したがって、今日知られている MR 画像処理には使用されていません。

彼の特許は、ラウターバーが提案した NMR を生体内(やはり人体内の、画像装置) で使用するというアイデアが科学界ですでに広まっていたという噂に続いて取得されたものである。しかし、1969 年にダマディアンは、体内の癌を外部からスキャンする方法として NMR をすでに提案していた。つまり、生体内である。

私は、体内の悪性腫瘍を非破壊的に早期に検出するNMR分光法の可能性に非常に興味を持っています。…私は、共同研究者を通じて、すべての腫瘍がカリウム緩和時間またはH ₂ O-プロトンスペクトルによって認識できることを確立し、悪性腫瘍の早期兆候を人体の外部からスキャンするために使用できる機器とプローブの開発を進めるために全力を尽くします。体内の腫瘍を発生の最も初期の段階で検出できれば、病気の完全な根絶に非常に近づくはずです。^[29]

後に再現不可能であることが判明したが、1971年のサイエンス誌の論文でダマディアンは腫瘍や組織の種類によって異なるNMR信号を示した。^[21]

原理的には、核磁気共鳴 [NMR] 技術は、内部癌の検出のための外部プローブの望ましい特徴の多くを組み合わせたものです。

これは明らかに影響力があった。ラウターバーは 1986 年に次のように書いている。

^{…医学界の注目を集めたのは、ダマディアン[21]}による、一部の動物腫瘍の水陽子緩和時間が著しく長いという報告でした。

…長い正常組織でもNMR緩和時間は組織間で著しく異なっており、体内のそのような量を非侵襲的に測定する方法があるのではないかと考えました。^[30]

このように、大きく異なる緩和時間の発見が、ラウターバーがこれらの緩和時間の違いをグラフで表す探求へと導いた。ダマディアンの研究まで知られていなかったこれらの違いがなければ、画像を作るための材料が何もなかっただろう。そこで、MRIの歴史に関する本が出版され、ダマディアンとラウターバーの両者に関する章が設けられ、第8章は「レイモンド・V・ダマディアン：全身NMRスキャン（MRI）の概念の創始者であり、それを可能にしたNMR組織緩和の違いの発見者」と題された。^[31]この本は、両名の重要性を次のように指摘した。

レイモンド・ダマディアン博士とポール・ラウターバー博士の貢献により、磁気共鳴画像法は医学において最も強力で信頼性の高い診断ツールとなりました。

ダマディアン氏とラウターバー氏の貢献により、世界中の何百万もの人々がより質の高い生活を享受し、多くの命が救われました。

NMR スキャンは、2 つの重要なステップから生まれました。この 2 つのステップは、本書の MRI の偉大な先駆者であるレイモンド ダマディアン博士とポール ラウターバー博士によって行われました。ダマディアン博士は、最初のステップとして、画像を作成するための組織の NMR 信号の違いを発見し、これらの信号の違いを利用して人体の病気を検出する NMR ボディ スキャナーの最初の概念を提案しました。ラウターバー博士は、これらの信号の違いを画像として視覚化する次のステップを提案し、これらの信号を実用的な速度で取得する最初の方法を提供しました。両科学者が貢献した重要なステップがなければ、MRI は実現しなかったと思われます。

ダマディアンの発見がなければ、がんのような深刻な病気が NMR スキャナーで検出できることや、組織の NMR 信号が医学的に有用な画像を作成するのに十分なコントラストを持っていることを知ることはできなかったでしょう。ラウターバーの貢献がなければ、これらの信号の違いを画像として視覚化する実用的な方法の開発は、はるかに効率が悪かったかもしれません。さらに、ダマディアンはたった 2 人の学生と 1 人で、継続的な助成金も受けずに作業し、必要に応じて電子工学、機械加工、溶接、その他の多くの技術を習得して最初のプロトタイプを構築し、システム開発のほとんどを独力で行いました。これは、あらゆる研究者にとって模範的な勇気と闘志です。これは、ラウターバーやマンスフィールドの作業条件と比較する必要があります。どちらも、十分な資金を得て、広々とした研究室で多くの同僚や学生と一緒に作業していました。少なくとも功績の観点から言えば、ダマディアンの作業は確かに重要です。…

彼らの功績を認め、米国大統領はMRIの開発に対して、ダマディアン博士とラウターバー博士に国家技術賞という国家最高の栄誉を共同で授与した。1988年7月15日に賞を授与した際、ロナルド・レーガン大統領は両科学者に対し「全身スキャンや診断画像を含む医療用途への磁気共鳴技術の応用を考案し、開発する上での独立した貢献」を称賛した。^[31]

ダマディアンの機械は現在、スミソニアン協会に所蔵されている。1982年まで米国全体でMRIスキャナーは数台しかなかったが、現在では数千台ある。

1978年、ダマディアンはMRIスキャナ製造のため、自身の会社Fonar ^[32] (「Field Focused Nuclear Magnetic Resonance」の略) を設立し、1980年に最初の商用スキャナを製造した。ダマディアンの「集束磁場」技術は、ラウターバーの勾配法に比べて効率が著しく悪く、速度も遅いことが判明した。「Indomitable」と名付けられた彼のスキャナは売れなかった。Fonarは最終的にダマディアンの技術を放棄し、ラウターバーとマンスフィールドが採用した方法を採用した。^[33]ダマディアンとFonarは、ダマディアンが保有する特許の使用料を執行した。 ^[34]彼らは多くの大企業と和解したが、ゼネラル・エレクトリックに対する訴訟は連邦巡回裁判所に持ち込まれ、ダマディアンの特許を侵害したとしてGEに1億2900万ドルの支払いを命じる判決が支持された。^[35]ダマディアンによると、判決金はすべて研究開発のためにFonarに再投資されたという。

ダマディアンは同社の筆頭株主で、株式の8%を保有し、650万ドル相当の価値があった。[ ^{15]わずか8%の株式を所有していたにもかかわらず、彼は2007年時点でダマディアンのみが所有していた別種の株式（クラスC）を通じて、同社のほぼ100%の支配権を維持していた。 [36]ダマディアンは後に、埋め込み型}ペースメーカーの初期の開発者の1人であるウィルソン・グレートバッチと共同で、MRI対応のペースメーカーを開発した。彼は立位MRIシステムを発明し、米国全土に15のMRIスキャンセンターを構えている。米国および世界中に、この技術を使用する独立したMRIセンターが数多くある。同社は世界初の直立型マルチポジショナルMRIを考案・構築し、これは2007年に知的財産所有者協会教育財団により「今年の発明」に選ばれた。^[37]

ダマディアンは生涯クリスチャンでした。^[38] 2014年2月4日のビル・ナイ対ケン・ハムの討論会では、ダマディアンは、アンサーズ・イン・ジェネシスのケン・ハム会長が引用するために、若い地球創造論を信じていると公言する自らのビデオを録画した科学者の一人でした。^{[39] [40]}

ダマディアン氏は2022年8月3日に86歳で心停止により亡くなった。^[41]

ダマディアンは1988年に国家技術賞を受賞し、1989年には全米発明家の殿堂入りを果たした^[26]。彼のオリジナルのMRI全身スキャナーは1980年代にスミソニアン協会に寄贈され、現在はオハイオ州の全米発明家の殿堂に貸し出され展示されている。^[42] 2001年、レメルソンMIT賞プログラムは「MRIスキャナーを発明した男」としてダマディアンに10万ドルの生涯功労賞を授与した。^[6]

フィラデルフィアのフランクリン研究所は、MRIに関するダマディアンの業績を称え、ビジネスリーダーシップにおけるバウアー賞を授与した。彼は2003年のヴァルタン騎士団の「今年の人」に選ばれた。2003年9月、彼はエコノミスト誌からバイオサイエンスにおけるイノベーション賞を受賞した。^[42]

2003年、 MRI関連の発見により、ポール・ラウターバーとピーター・マンスフィールド卿にノーベル生理学・医学賞が授与された。ノーベル賞の規定では、受賞者は3人までとされているが、ダマディアンには授与されなかった。MRIの開発に誰がどのような役割を果たしたかという論争はノーベル賞発表の何年も前から続いており、科学界では、MRIが長い間ノーベル賞を受賞しなかったのは、ダマディアンの開発における役割をめぐる議論のせいだと多くの人が感じていた。^[27]

ダマディアンは、功績は「私、そしてラウターバー」に帰属すべきだと述べ、ラウターバーは自分だけに功績を認めるべきだと感じていた。1997年、米国科学アカデミーはMRIのマイルストーンのタイムラインを委託し、最初の草稿では12のうち4つがダマディアンの功績とされた。2001年の最終版は、このシリーズのどの出版物よりも長い期間がかかったが、マイルストーンのどれもダマディアンの功績とはされなかった。文章には、ダマディアンの方法は「癌の検出や診断において臨床的に信頼できるとは証明されていない」と書かれていた。 ^[27]ダマディアンの弁護士がNASに脅迫状を送った後、NASのウェブサイトの文章は修正されたが、ダマディアンは満足しなかった。ダマディアンは2002年に、「私が生まれていなかったら、MRIは存在していただろうか？私はそうは思わない。ラウターバーが生まれていなかったら？私はそこにたどり着いていただろう。最終的には。」と述べた。^[27]

ニューヨークタイムズはこう書いている。

この問題はダマディアン博士とラウターバー博士の間で論争の的となっており、学術界では長年知られていた。スウェーデン人は物議を醸す発見を嫌うため、ノーベル委員会が磁気共鳴画像法から完全に遠ざかるのではないかと懸念する声もある。ラウターバー博士（74歳）の健康状態は良くなく、委員会は死後に授与できないこの発見に対して、今こそ授与すべきだと判断したのかもしれない。」^[35]

ラウターバーとマンスフィールドのノーベル賞発表後、2003年10月から11月にかけて、「レイモンド・ダマディアンの友人たち」（ダマディアンの会社FONAR ^{[43]によって結成）と呼ばれる特別グループが}、ニューヨークタイムズに2度、ワシントンポスト、ロサンゼルスタイムズ、スウェーデン最大の新聞の1つであるダーゲンスニュヘテルに全面広告を掲載し、見出し「正されなければならない恥ずべき誤り」 ^[44]でダマディアンの除外に抗議し、ノーベル委員会の考えを変えてダマディアンの受賞を分担するよう求めた。^{[15] [45]}

ダマディアンは、ラウターバーとマンスフィールドは、ダマディアンが共同で認められなければノーベル賞を辞退すべきだったと示唆した。ダマディアンを支持したのは、ジョン・スロック・ワトソン、ユージン・ファイゲルソン、V・エイドリアン・パーセジアン、デイヴィッド・スターク、ジェームズ・マットソンなど、MRIの専門家たちだった。^[要出典] ニューヨーク・タイムズのコラムニスト、ホレス・フリーランド・ジャドソンは、この行動を批判し、「泣き言を言う人にはノーベル賞はない」と述べ、リーゼ・マイトナー、オズワルド・エイブリー、ジョスリン・ベルなど、ダマディアンよりも優れた主張をした多くの受賞に値する候補者が、以前にノーベル賞の共同受賞を断られたことがあると指摘した。 ^[46]しかし、彼は、DNA構造の発見に役立った2つのルールを考案したエルウィン・シャルガフが自分の除外について非常に声高に主張し、フレッド・ホイルがジョスリン・ベルの除外に激怒していたことを認めざるを得なかった。 ^[要出典]

ダマディアンはNMR緩和時間を利用して癌を検出できるかもしれないという仮説を立てていたが、現在の画像作成法を考案したわけでも提案したわけでもないと指摘する者もいる。 ^{[24]ラウターバーとマンスフィールドは核磁気共鳴}画像法の開発でノーベル賞を受賞したため、ダマディアンの除外は理にかなっている。ラウターバーは科学者の仲間だったため研究者が彼の味方となり、ダマディアンは初期の特許で大きな利益を得た医師だったと感じている者もいる。^[27]オレゴン健康科学大学のMRI専門家チャールズ・スプリンガーは、学術界で投票を行えば、大半がノーベル委員会の結論に同意するだろうと述べた。^[35]そしてマンスフィールドは自伝の中で、受賞を「本当に逃した人物」はスピンエコーの原理への貢献でエルヴィン・ハーンだったと書いている。^[47]

化学者のジョージ・カウフマンは、ダマディアン氏がノーベル賞に値すると主張した。

間違いなく、ダマディアンとラウターバーの両氏は MRI イメージングとスキャンに多大な貢献をしました。組織、特に癌のような深刻な病気をはっきりと区別できるダマディアンの緩和の発見がなければ、緩和の違いを画像として視覚化できるような表示方法を考えたり、検討したりする理由はまったくなかったでしょう。さらに、ダマディアンが発見した緩和の違いがなければ、そのような画像が何かを示す、つまり画像を作成するための組織 NMR コントラストが存在すると期待する理由はまったくなかったでしょう。

科学とテクノロジーは、まったく異なる 2 つの事業です。科学は、事実に基づく情報の収集と自然現象の理解に特化した知識の分野です。科学はテクノロジーに先行し、科学がなければテクノロジーは進歩できません。科学による自然現象に関する新しい知識がなければ、自然の秘密を活用し、それを利用するテクノロジーの新しい方法は生み出されません。新しい科学情報は、必然的に最初のステップです。

さらに、ダマディアンの画期的な発見がラウターバーの開発に先行していたことは疑いの余地がない。^[48]

哲学者マイケル・ルースはメタネクサス研究所の寄稿で、ダマディアンが創造論者の見解のためにノーベル賞を受賞できなかった可能性があると示唆し、次のように述べている。

レイモンド・ダマディアンが宗教的信念のために正当な栄誉を与えられなかったと考えると、私は身震いします。ある分野で愚かな考えを持っているからといって、別の分野での素晴らしい考えの価値を否定する理由にはなりません。今回は、創造科学者が科学界から不当な扱いを受けていると考えるに足る理由があると考えるだろうという事実は別として。^[49]

ダマディアン自身は、「このことが起こる前は、誰も私に『あなたは創造科学者だからノーベル医学賞はもらえない』とは言っていませんでした。もし人々がそのことで積極的に私に反対する運動をしていたとしても、私は知りませんでした」と語っている。^[26]

ダマディアンは2015年の回想録『Gifted Mind』の中で、ノーベル委員会が彼を受賞拒否したのは彼の宗教的信念のためかもしれないと示唆した。^[50]

• ギフテッド・マインド：MRI の発明者、レイモンド・ダマディアン博士の物語。マスターブックス。2015 年。ISBN 978-0890518038。（ジェフ・キンリー氏と）

• ノーベル賞をめぐる論争

• ジェームズ・マットソン、メリル・サイモン。医療におけるNMRと磁気共鳴のパイオニア：MRIの物語。ジェリコ＆ニューヨーク：バーイラン大学出版局、1996年。ISBN 0-9619243-1-4。 
• ドナルド・P・ホリス。『がん科学の悪用：NMRとがんの真実』ワシントン州チェハリス：ストロベリー・フィールズ・プレス、1987年。ISBN 0-942033-15-9。 
• ダグ・シャープ、ジェリー・バーグマン。証拠による説得：信仰、科学、創造主の力に関する真実の物語、2008年。ISBN 0-89051-545 -X 

• FONAR コーポレート ウェブサイト
• 「ノーベル賞争い」は2021年7月3日にWayback Machineでアーカイブされました
• Cope の 1969 年の論文、pubmedcentral.gov、2017 年 3 月 14 日にアクセス。
• 「MRI のパイオニアをめぐる特許争いが激化」nytimes.com、2017 年 3 月 14 日アクセス。