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。この実験では、放射線に曝露す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（腐食性物質の医療用途）の影響を受けて、医師は狼瘡、基底細胞癌、上皮腫などの疾患によって生じる腫瘍や病変の治療に放射線を使用し始めました。 [ 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疾患の治療にラジウムが補助的に使用されるようになりました。[ 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発見されたため、特許医療やインチキ治療において、あらゆる病気の特効薬として宣伝されました。医学界では、少量の放射線は無害であり、多量の放射線による悪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、物理的耐性が予想よりも低く、曝露によって治療後最大40年まで癌に現れる可能性の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いて癌治療として使用され続けています。

放射線治療の初期の発展（1895～1905年）

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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はすぐに明らかとなり、医療分野への応用が急速に広がりました。X線は骨折、心臓病、結核の診断に用いられました。消化管にビスマスを充填し、組織や骨を透過して観察するなど、様々な診断目的のための独創的な手法が開発されました。[ 6 ]

放射線治療の可能性の発見

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初期の実用研究と科学的調査において、実験者たちはX線への長期曝露が炎症を引き起こし、稀に皮膚組織損傷を引き起こすことに気づいた。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か月後には、X線を病気の治療に利用することを提案した。[ 7 ]ほぼ同時期に、シカゴのエミール・グルッベは、おそらくX線を癌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線の医療利用の実験を開始した。[ 8 ] この頃には、すでに焼灼熱による皮膚悪性腫瘍の治療にエスカロティックスが使用されており、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X線を使用しました。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、腫瘍も縮小しましたが、最終的には死に至りました。患者は同時に他の治療も受けていたため、結果は決定的なもの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に終わりました。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、放射線によるさらなる治療が効かなくなりました。最初の成功した治療は、フロイントと共同研究を行ったシフが尋常性狼瘡の症例で行いました。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のきっかけとなりました。[ 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「蝶形斑」という共通の形をとっており、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 ]

数ヶ月のうちに、科学誌はX線を用いた様々な皮膚組織の悪性腫瘍の治療成功例で溢れかえりました。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に対する初の治療成功例を発表し、同年後半にターゲ・シェーグレンがこれを確認しました。[ 12 ]その後まもなく、彼らの研究結果は他の多くの医師によっても確認されました。[ 13 ]

治療における活性物質の性質は未だ不明であり、広く論争の的となっていました。フロイントとシフは放電によるものだと考え、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ました。一方、X線そのものが原因だと主張する者もいました。テスラの主張はすぐに反駁され、他の2つの説だけが残りました。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、X線そのものが原因であることを実証しました。1899年と1900年に発表された研究では、X線の透過率は管内の真空度に応じて変化することが示唆されました。[ 14 ]

ニールス・フィンセンと光線療法

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フィンセン病院用ランプ、1900年。突出したチューブは光が焦点を絞れるように調整可能で、治療部位に押し付けられた中空レンズを通して光が照射される。看護師と患者は光から目を守るため、サングラスをかけている。

フェロー諸島系デンマーク人医師のニールス・フィンセンは、当時すでに光の生物学的効果に興味を抱いていた。1893年に論文「皮膚に対する光の効果について」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研究へと広げた。1896年には、自身の研究成果をまとめた論文「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、水晶体で分離した狼瘡が紫外線による治療に有効であることを発見し、その後、紫外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用いられるようになり、その派生型は他の種類の放射線療法の実験にも用いられるようになった。[ 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になった形となった。

1905年までに、ループス患者の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 ]フィンセンはこの研究で すぐにノーベル賞を受賞しました。

レントゲン治療

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1915年、顔面上皮腫の治療に使用されたX線装置。管は局所シールド内に設置され、穴の開いた金属板が絆創膏で表面にしっかりと固定されている。[ 16 ]

初期の治療実験から、X線療法という新たな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セラピーと呼ばれました。X線が皮膚にどのように作用するかはまだ解明されていませんでしたが、影響を受けた部位が死滅し、排出または吸収されるという点では概ね同意が得られました。[ 17 ]

1900年までに、フロイントが最初に概説した5つの分類に基づいて、X線で治療される問題には4つの分類が確立されていました。1 .多毛症における不要な毛の除去、2.毛の除去が必要な毛および毛包の病気の治療、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です。[ 18 ] [ 19 ]

さらに、X線は他の癌にも効果的に応用され、白血病の治療にも試験が行われ、殺菌作用が示唆されていることから、結核などの疾患にも使用できる可能性が示唆されました。また、電流による治療も実験的に行われていたてんかんの治療にもX線を用いた実験が行われました。[ 20 ]

ラジウムのさらなる発展と利用（1905～1915年）

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新しい治療法への期待の高まりから、X線治療効果に関する文献は、様々な疾患の治癒率を誇張する傾向が強かった。治療によって患者の症状が悪化した症例もあったという報告は、楽観的な希望的観測に取って代わられ、無視された。ヘンリー・G・ピファードは、こうした施術者を「放射線マニア」や「放射線移植術師」と呼んだ。X線治療は、基底細胞型上皮腫の特定の症例にのみ治癒効果をもたらし、悪性癌では極めて信頼性が低く、手術の代替療法としては適切ではないことが判明した。多くの症例で、一定期間後に癌が再発した。肺結核に対するX線実験は効果がないことが証明された。医療関係者がX線治療の有効性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治療法と見なすようになっていった。この結果、X線の使用に対する悲観的な見方が1905年から1910年または1912年頃まで続きました。[ 21 ]

ラジウム療法

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1905年、狼瘡または齧歯類潰瘍の治療のため、ラジウム塩が入った小さなチューブが女性の顔に固定されている。[ 22 ]

1898年にピエール・キュリーとマリー・キュリー夫妻がラジウムを発見した直後、その放射線をX線と同様に治療に利用できるのではないかとの憶測が飛び交いました。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」として知られる有名な現象によって確認されました。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ました。1、2週間後、ラジウムを入れていた部分の皮膚に重度の炎症が起こりました。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示し、キュリー夫妻による実験でそれが確認されました。ベスニエは、X線や紫外線と同様に、ラジウムを治療に利用することを提案しました。

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を用いて、数例の狼瘡患者を治療することに成功した。その後、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であったため、X線を用いた試験よりもはるかに遅いペースで行われた。

適用方法

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ラジウム放射用のガラスアプリケーター、1918年[ 25 ]
ラジウム塩を塗布するための管を示すイラスト、1918年[ 26 ]

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ました。なぜなら、X線では不可能な様々な方法で適用できたからです。[ 15 ]ラジウムを適用する様々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）の利用とラジウム塩の利用の2つのカテゴリーに分類されました。

放射を利用する方法の一つは、ラジウムを空気と混合して吸入する方法でした。ラジウム吸入は、定期的に吸入施設が設立されていたドイツで最も研究されており、その目的は肺を標的としていました。これは、結核などの肺疾患の治療、あるい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いました。ラジウム水浴による有益な効果は、蒸気の吸入によるものだと主張されていました。[ 27 ]

他の治療法としては、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、次硝酸塩、ヒ素に凝縮して摂取したり、内服したりするというものがあった。[ 28 ]

ラジウムエマネーションはガラス管や金属管、あるいはガラスで密閉された平らなアプリケーターに導入され、ラジウム管と同様に照射された。また、電気機器を用いて金属の先端や平らな表面に照射されたケースもあり、放射能レベルは親ラジウムと同程度であったが、持続時間は短かった。治療法の一つとして、ガルバニ電流を用いて放射性物質の沈着物を組織に送り込む方法があった。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エマネーションを注入し、患者がそれを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ました。患者には定期的に投与されました。より稀なケースでは、塩を液体に懸濁させて皮下注射し、患部組織に局所的に塗布する治療も行われました。これは、ラジウムが回復不能なほど失われるため、最も高価な方法と考えられていました。[ 28 ]

ラジウム放射と同様に、遊離ラジウム塩の溶液も管に入れられました。この場合、管は白金製でした。金属製の管に入れられたラジウムは、体外投与、口、鼻、食道、直腸、膣などの体内への投与、そして切開による腫瘍組織への投与など、様々な用途に利用されました。[ 29 ]

ラジウム浴

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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、井戸水に放射能が含まれていることを発見した経緯を詳述しました。その後まもなく、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発見されました。この放射能は、水源となる地中に存在するラジウムが放出するラジウムエマネーションによるものです。1904年、ネイチャー誌は様々なミネラルウォーターの自然放射能に関する研究論文を発表しました。[ 30 ]

このことにヒントを得て、浴槽のお湯にラジウム塩の製剤を入れて入浴する方法が、入浴水中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用されるようになりました。

レントゲン治療とラジウム治療

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1910年の結核のX線治療

医師たちは、X線とラジウムは症例によって異なる利点があることを指摘しました。ラジウム療法で最も顕著な効果が得られたのは、狼瘡、潰瘍性腫瘍、ケロイドであり、特にX線よりも組織に特異的に照射できるためです。[ 32 ]局所的な反応が望ましい場合はラジウムが、広い範囲を治療する必要がある場合はX線が一般的に好まれます。[ 33 ]また、ラジウムには殺菌作用があると考えられていましたが、X線には殺菌作用がありませんでした。また、局所的に照射できないため、悪性腫瘍の治療においては、X線はラジウムよりも美容効果が劣ることが判明しました。特定の症例では、X線療法とラジウム療法の併用が提案されました。多くの皮膚疾患では、潰瘍をラジウムで治療し、その周囲をX線で治療することで、リンパ系に良い影響を与えます。[ 34 ]

結核とヨードラジウム療法

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結核の外科的治療にラジウムを用いた後、ベラ・オーギュスタンやA・デ・センデフィなどの研究者たちは、放射性メチルヨードを用いた治療法をすぐに開発し、 1911年に「ヨウ素とラジウム」から「ジオラジン」という名称で特許を取得しました。この治療法はヨード・ラジウム療法と呼ばれ、ジオラジンを筋肉内注射するものでした。開発者たちは、発熱や喀血が消失した症例がいくつかあったため、有望視しました。[ 3 ]ヨウ素単独の吸入は、1830年から1870年にかけてフランスで結核の実験的治療法として行われていました。[ 35 ]

商業化、詐欺行為、そして時代の終焉（1915～1935年）

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科学的に開発された放射線放出活性装置の広告。[ 5 ]この特定の装置は、オーガスタス・カレが大学院医学の教科書で使用することを提案しています。[ 36 ]

ラジウムの商業的採掘が本格的に始まったのは1913年で、その頃には瀝青鉱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 ] 。

市販製品

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リバイゲーター「放射能水壺」（1930年代）
アルフレッド・キュリー博士の処方に基づいてラジウムとトリウムをベースにした「トー・ラディア」粉末

入浴剤、入浴水、泥水に一般的に使用されていたラジウムは、高価なため低品質の製剤であり、医師の間ではラジウムは高用量でのみ効果的に使用できると認められていたため、治療薬としての有用性は疑問視されていました。[ 40 ]放射性沈着物は3時間以内に尿や老廃物に吸収され、排出されることがわかったため、有用な量よりも高い用量の放射線を被曝しても害はないと考えられていました。[ 4 ]

放射線放出活性剤

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ラジウムエマネーション活性器、すなわち水にラジウムエマネーションを作用させる装置が製造・販売され始めました。科学的に設計されたエマネーション活性器は、病院、大学、そして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[ 4 ]に基づいてのみ販売し、投与量ごとのラジウム濃度を保証すると宣伝していました。

放射活性装置を模倣した多くの製品が、より広く一般向けに販売されました。そのような製品の一つが「放射性水差し」であるリバイゲーターです。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出すという発想でした。「毎晩水差しに水を満たしてください。喉が渇いた時、起床時、就寝時に、毎日平均6杯以上お飲みください。」と宣伝されていました。アメリカ医師会（AMA）は、一般大衆が詐欺師に騙されていることを懸念していました。これに対し、AMAは1916年から1929年まで有効だったガイドラインで、AMAの認可を受ける放射活性装置は、  24時間で水1リットルあたり2μCi （ 74kBq  ）以上のラドンを発生しなければならないと定められました。リバイゲーターを含む、市場に出回っていたほとんどの装置は、この基準を満たしていませんでした。[ 41 ]

特許医薬品

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主要記事:放射能いんちき療法

市場には、他にも多くのインチキ治療薬や特許医薬品が販売されていました。ラジウム塩溶液であるラジソールは、開発者ウィリアム・J・A・ベイリーによって治療効果があると謳われていました。多くのブランドの歯磨き粉には、歯を白く輝かせると謳われ、例えばドラマッド放射性歯磨き粉などがその例です。これは、ラジウムが口内の細菌を殺菌する作用があるためだとされていました。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「デグネン放射性眼科用アプリケーター」という製品は、近視、遠視、老眼の治療薬として販売されていました。フェイスクリームやパウダーも「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ました。また、喫煙の補助として販売されていました。また、放射性パッドや湿布剤にも病気の治療薬として販売されていました。[ 42 ]

ヨアヒムスタール ラジウム スパ ホテル

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放射能に治癒効果があるとされ、マダム・キュリー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ました。ラドン吸入室が設置され、地下の処理タンクから空気管でガスが引き上げられ、来院者は吸入器でそのガスを吸入しました。また、照射された浴槽も設置され、照射された空気はトランペットのような管を通して濾過され、吸入されました。[ 5 ]

公衆衛生上の懸念

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ラジウムに関する懸念は、 1915年という早い時期に、カリフォルニア州選出の上院議員ジョン・D・ワークスによって米国上院で提起されました。彼は議場での演説で、市販されている製品の有効性について医師から寄せられた手紙を引用しました。彼は、放射線が多くの癌を悪化させる作用を持つこと、当時の治療法開発段階でラジウムが癌を治癒できるという考えは「妄想」であると考える医師が多いこと（引用されたある医師は、成功率100対1と述べていた）、そしてラジウム水の効果は実証されていないことを強調しました。[ 43 ]

1920年代初頭、放射性発光時計工場の労働者の死亡事故により、新たな公衆衛生上の懸念が浮上しました。1932年には、著名な実業家エベン・バイヤーズが、製造業者が2μCiのラジウム含有量を保証していたラジウム水「ラジソール」の使用による放射線中毒で亡くなりました。[ 41 ]従来のラジウム療法を受けた患者が、最初の治療から最大40年後に癌を発症する症例が急増しました。[ 5 ]

ロブリー・D・エヴァンスは1933年、元文字盤塗装工の呼気中ラドンおよびラジウム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年に米国標準局によってラジウムの 許容レベル0.1μCi（  3.7kBq ）の設定に用いられた。[ 44 ]

クタール法

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1922年にパリで開催された国際腫瘍学会議において、キュリー研究所に勤務していたフランス人放射線科医アンリ・クタールは、喉頭癌が深刻な副作用なしに治療可能であるという証拠を発表しました。クタールは、クラウディウス・ルゴーの観察に触発されました。ルゴーは、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量のX線を、数日間に分けて分割照射すると、ウサギは不妊になるものの、皮下組織には影響がないことを示唆しました。[ 45 ]

1934年までに、クタールは現在の放射線療法の基礎となっている、長期分割照射法を開発しました。[ 46 ]クタールの線量と分割照射は、重篤ではあるものの回復可能な急性粘膜反応を引き起こすように設計されました。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様の再生感受性を持つと仮定しました。[ 47 ]クタールは頭頸部癌の治療において23%の治癒率を報告しました。[ 48 ] 1935年、各地の病院が彼の治療計画に従い始めました。[ 47 ]

今日の放射線療法（1935年～現在）

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主要記事:放射線療法

医療における電磁放射線または粒子線の利用と定義される「放射線療法」には、外部放射線療法（遠隔放射線療法）、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、光療法など）、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つの主要な分野があります。これらの3つの治療領域を扱う放射線医学には、放射線腫瘍学（遠隔放射線療法および密封線源療法）、インターベンショナル放射線学／インターベンショナル腫瘍学（選択的内部放射線療法（SIRT）、高周波アブレーションおよびマイクロ波アブレーションを用い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」の特殊なケースであり、「放出された原子粒子」（電子、陽子、中性子など）を治療におけるエネルギー送達に用います。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）で広く利用されており、放射線腫瘍学（体外電子線治療および近年登場した体外陽子線治療のモダリティ）でもある程度利用されています。核放射線学／核医学は粒子線治療の体内送達を専門とするのに対し、放射線腫瘍学は粒子線治療の体外送達および局所領域送達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、直腸がんなどで用いられています。

1941年以来、甲状腺疾患の治療に使用されてきた放射性ヨウ素は、今日でも主に甲状腺中毒症（甲状腺機能亢進症）およびヨウ素を吸収する一部の甲状腺がんの治療に用いられています。治療には重要なヨウ素同位体であるヨウ素131（131 I）が用いられ、しばしば単に「放射性ヨウ素」と呼ばれます（ただし、厳密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）。

注記

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参考文献

[編集]
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