1956 年の生理学・医学ノーベル賞：クラン、フォースマン、リチャーズ – 心臓の探求
学ぶこと
24歳のドイツの研修医、フォースマンが、カテーテルを自身の心臓に挿入するという極端な自己実験を通じて、心臓カテーテルの原理を実証した経緯、この実験が当初なぜ無謀であるとして却下されたのか、そしてニューヨークのクランとリチャーズがこの方法を改良し、標準的な臨床診断ツールとして確立したことで、27年後にノーベル賞を受賞した経緯について学びます。
教科書を超えて：生きた心臓をどのように測定するのか？
通常、心臓の検査は 「聴診器で聴診したり、心電図で電気信号を測定したりすること」 と想像します。これらも有効ですが、心臓の 実際の機械的パフォーマンス – 各心房と心室の圧力、正確な血流量、弁の実際の開閉 – を正確に測定するには、異なるツールが必要です。
最も正確なツールは 心臓カテーテル法 です。細くて柔軟なチューブを腕または太ももの大きな静脈または動脈に挿入し、このチューブを血管を通して心臓まで誘導します。チューブの先端には、圧力センサー、液体注入ポート、造影剤の出口が備わっており、心臓内でリアルタイムに測定とイメージングを行うことができます。
この手順は現在、臨床現場で非常に一般的です。冠動脈造影、弁膜症の評価、および心筋梗塞に対する急性再灌流療法（ステント留置）はすべて、このカテーテル法に依存しています。しかし、この方法が最初に試みられた1929年、科学界はこれを「無謀で危険な自己実験」として拒否しました。
コンピュータサイエンスの用語で言えば、これは 「稼働中のシステムにライブのデバッグプローブを挿入すること」 と表現できます。これは、システムを停止することなく、システムが実行されている間に特定のポイントでの値を観察できるツールです。このアプローチの強みは、その精度にありますが、同時に、システムが実際に実行されている間にプローブを挿入するというリスクも伴います。精度とリスクのトレードオフ は、この物語全体に浸透しています。
時代精神：冷戦における亀裂の兆しが見える年
1956 年は、冷戦がいくつかの分野で分裂の兆候を示し始めた年 でした。
2月、ソビエト連邦のフルシチョフは、第20回党大会でスターリンを崇拝する個人崇拝を批判する秘密演説 を行いました。この演説の内容が漏洩したことで、東ヨーロッパの衛星国でスターリン時代の再評価が始まりました。10月には、ハンガリーで蜂起 が起こりました。ソビエト軍の軍事介入によって鎮圧されるまで、短期間、ソビエト以外の政府が樹立されました。同時に、スエズ危機 – エジプトのナセルがスエズ運河の国有化を発表し、それに続いてイギリス、フランス、イスラエルによる侵攻が行われ、アメリカからの圧力により撤退しました。この出来事は、双極的な冷戦の外に新たな政治勢力が存在すること を確認しました。
その年にノーベル委員会がこれらの3人に賞を授与したことは、特別な意味を持っていました。ドイツ人のフォースマン は、1929年の自己実験の後、科学界から疎外され、地方の診療医として暮らしていました。ニューヨークのクランとリチャーズ は、彼の方法を再発見し、それを臨床ツールとして改良した人物でした。この3人をまとめて評価することは、最初の発見者と、それを実用化させたチームの間に公平に功績を配分する 良い例でした。
韓国の歴史という文脈で言えば、1956年5月には李承晩の4回目の大統領選挙が行われました。李承晩は大統領に再選されましたが、野党候補の張勉が予想外に副大統領選挙に勝利しました。これは、李承晩の政治的基盤が弱まり始めたことを示しました。
フォースマン：カテーテルを自身の体内に挿入した24歳
ヴェルナー・フォースマン は、1904年にドイツのベルリンで生まれました。1928年、24歳の時、彼はベルリン近郊の エバーズバルデ病院 で外科研修医として研修していました。
彼は、緊急時に薬を正確に心臓に投与する方法を見つけたいと考えていました。当時、心停止患者に対して、薬は胸壁を通して直接心臓に投与されており、危険な処置でした。彼は、静脈を通してカテーテルを心臓に挿入すれば、より安全になると 信じていました。彼は上司にこのアイデアを提案しましたが、全員から 「患者に対して試すことは絶対に許されない」 と却下されました。
彼の対応は極端でした。 彼はこの実験を自身で行うことを決意し、夜間に手術室にアクセスできるよう、外科の看護師に協力を求めました。看護師は最初は実験の被験者になることを申し出ましたが、フォースマンは 自身で実験を行うことを決意しました。
実験は次のように進行しました。 彼は左腕の橈骨静脈に切開を加え、尿道カテーテル（尿路用）を挿入しました。次に、カテーテルを腕の静脈から誘導し、肩に向かって、次に鎖骨静脈、上大静脈へと進め、最後に約65cm、右心房に挿入しました。カテーテルが心臓の中にある状態で、 彼は放射線科の部屋まで歩き、X線写真を撮影しました。X線写真で、カテーテルの先端が正確に右心房にあることが確認されました。
彼は この実験の結果を論文にまとめました （1929年、ドイツ臨床週刊誌）。科学界からの反応は非常に否定的でした。主な批判は、「無謀な自己実験」、「再現不可能な個人的な実験」、「患者に適用する根拠がない」 というものでした。この論争の結果、フォースマンは事実上科学界から疎外され、その後、一生のほとんどを地方の病院で診療医として過ごしました。
ニューヨークでの再発見
フォースマンの論文は完全に忘れ去られたわけではありませんでした。1930年代後半、ニューヨークのコロンビア大学ベルビュー病院の、若いフランスの心臓生理学者アンドレ・クランと臨床医ディキンソン・リチャーズ が、彼の論文を再読し、臨床診断ツールとしての可能性 を認識しました。
2人は1940年代にこの方法を改良しました。カテーテルの素材を改良し、挿入技術を標準化し、心臓のさまざまな部分での圧力と酸素飽和度を測定するためのプロトコルを確立しました。この期間中、彼らは特に、肺高血圧症、結核性心疾患、および先天性心疾患 の診断に関心を持っていました。
カテーテル法の有効性は、これらの臨床現場で明らかになりました。たとえば、先天性心疾患 – 房室中隔欠損、心室中隔欠損、およびテトラロジー・フォールー – は、正確な診断のために、心臓のさまざまな部分での圧力と酸素飽和度を測定する必要があります。この情報は、聴診や心電図からは得られませんでした。カテーテル法は、この診断を実質的に可能にし、その結果、小児心臓手術の正確な計画を支援しました。
1954年までに、カテーテル法は臨床現場で完全に確立された標準的な診断ツールとなりました。 この時点で、ノーベル委員会は、この方法の最初の発見者であるフォースマンと、それを実用的なものにしたクランとリチャーズを評価しました。これは27年後の遅れた評価でしたが、最初の発見者を認める決定でした。
自己実験のCSフレームワーク
フォースマンの行動は、極端な形の自己実験でした。このアプローチをコンピュータサイエンスの用語でどのように整理できるでしょうか？
新しいプローブを稼働中のシステムに導入する場合、通常は 最初にテスト環境で検証します。 これは、システムの実際のユーザーにリスクを負わせないための標準的な手順です。しかし、一部のツールには、テスト環境では再現できない 特性があります – 実際のプロダクションの規模、実際のユーザーの多様性、または実際のハードウェアの物理的特性が利用できない場合、検証自体が無意味になります。
フォースマンは、この状況に直面していました。カテーテル法が人体で安全であることを確認するためには、人体で試さなければなりませんでしたが、当時、いかなる患者に対してもこの実験を行うことは倫理的に正当化できませんでした （今日のIRBの基準でも）。彼は 自身を最初の実験の被験者にする ことを選びました。この選択は、科学界の規範に違反しましたが、彼自身が自分の体にリスクを負う という原則は守りました。
歴史を通じて、自己実験を行った医学研究者は何人かいます。1984年にヘリコバクター・ピロリを飲み込み、胃潰瘍の細菌性原因を実証したバリー・マーシャルは、最近の例です（2005年のノーベル賞）。自己実験は、科学界が完全に受け入れる方法ではなく、完全に拒否するものでもありません。 それは、曖昧な領域に留まっています。
コンピュータサイエンスの世界に移ると、同じ曖昧さが存在します。開発者が実際のプロダクションシステム（自社の会社、自社のデータ）に対して危険な実験を行う ことが、このカテゴリーに分類されます。悪い例もあれば、画期的な発見につながった例もあります。
重要な点
3人の物語は、「生きたシステムを観察するためのツールの力」 と 「科学的規範と個人の洞察の間の緊張」 という2つのテーマを残します。
最初のテーマにおいて、カテーテル法は現在、現代の臨床心臓学の中心にあります。経皮的冠動脈インターベンション（PCI） は、世界中で年間数百万回行われています。経カテーテル大動脈弁置換術（TAVR） は、開胸手術なしで大動脈弁を置換するための標準的な方法となっています。電気生理学的カテーテルアブレーション は、不整脈の治療の標準となっています。これらすべての処置は、フォースマンの1929年の自己実験と、クランとリチャーズによる臨床的な改良に根ざしています。
2番目のテーマにおいて、この物語は、当初は科学界から拒絶されたが、後に正当化された個人の洞察の例 となっています。フォースマンの実験は、明らかに科学界の規範に違反していましたが、彼の洞察は27年後にノーベル賞によって正当化されました。この物語は、すべての規範違反が正しいわけではないが、規範は完璧ではない ことを私たちに思い出させます。今日の臨床研究の規範（IRB、インフォームドコンセント）は、より洗練されていますが、規範の隙間から新しい方法が出現する可能性は、完全に消え去っていません。
ノーベル委員会が27年後に最初の発見者を評価したことも意味があります。それは、科学界が過去の過ちを修正できるシステムを持っていることを示しています。 もちろん、27年というのは長い時間であり、フォースマンは、その間に科学キャリアの大部分を失いました。彼が個人的にその代償を払ったことも、この物語の一部です。
1956年 クラン、フォースマン、リチャーズのまとめ： 1929年、24歳の研修医フォースマンは、カテーテルを自身の心臓に挿入することで、心臓カテーテルの原理を実証しました。科学界から疎外された後、彼は地方の診療医として暮らしました。1940年代、ニューヨークのコロンビア大学のクランとリチャーズは、彼の方法を再発見し、臨床診断ツールとして改良しました。彼らは、27年後に遅れてノーベル賞を受賞しました。これは、今日の冠動脈ステント、TAVR、および電気生理学的アブレーションの基礎となっています。
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