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古希臘學者希波克拉底曾經描述了一些癌症的症狀。他把良性腫瘤稱為oncos，在希臘文中是膨脹、腫塊（swelling）的意思。惡性腫瘤則稱carcinos，在希臘文裡是表示螃蟹或小龍蝦的意思，這樣的命名可能來自於惡性腫瘤的表面形狀。惡性腫瘤通常有一個堅實的中心，然後向周遭伸出一些分支，就像螃蟹的形狀。並且在carcinos之後加上了代表膨脹、腫塊的字根-oma，組成carcinoma這個詞語。因為希波克拉底反對希臘傳統打開身體的作法，他的描述中僅有在外觀可見的腫瘤，例如位於皮膚、鼻子或乳房上的腫瘤。而治療的方式也是根據其所提出的人類健康是由四種體液（黑膽汁、黃膽汁、血液、痰）所達成平衡的理論來進行（體液論，humor theory）。根據患者的四種體液平衡狀態不同，有飲食、放血、使用瀉藥等治療方法。雖然數個世紀後的現在，我們已經知道癌症可能發生在身體的任何地方，但直到發現癌症是由異常細胞所引起的疾病之前，根據體液理論的治療方式仍舊普遍使用來治療癌症。

即使治療方法並未改變，在16世紀與17世紀時，經醫生解剖屍體尋找病因變得較可為大眾接受。德國教授威赫姆·法布里（Wilhelm Fabry）認為乳癌是由乳汁在輸乳管中造成的凝塊引起。荷蘭教授法蘭柯斯·狄·拉·波·希維斯（Francois de la Boe Sylvius），相信所有疾病都是化學反應的結果，而酸性淋巴液則是癌症的起因。他的同儕尼可雷斯·托普（Nicolaes Tulp）則認為癌症是一種慢慢地散播且具傳染性的毒物。

到了18世紀，由於顯微鏡的普遍使用，科學家發現了「癌毒」會從原本腫瘤生長處透過淋巴結轉移到身體其他部位（遠端轉移）。但是由於衛生的問題，以手術治療癌症並無法有很好的結果。有名的蘇格蘭外科醫生亞歷山德·蒙羅（Alexander Monro）在60名手術成功的病例中，僅2名乳癌患者存活二年以上。進入19世紀後，無菌法（asepsis）的使用，改善了外科手術的衛生情形，並且也讓術後存活率上升。使得外科手術切除腫瘤成為癌症主要治療方式。19世紀末期時的威廉·科萊（William Coley）則認為治療的成功率在無菌手術施行之前反而更高（威廉·科萊曾以注射細菌進入腫瘤的方法想要治療癌症，但結果並不明顯），癌症治療變成根據各個外科醫生在去除腫瘤上的不同想法來施行。同一時期，人的身體為不同的組織構成，組織則由細胞組成的觀念興起，體液理論有關體內化學不平衡的說法都被放置一旁。細胞病理學的時代正式來臨。

 
直線加速器，用準確定位的高能量光子治療腫瘤，原理和放射線治療法相同在19世紀末發現放射性元素的居禮夫婦，也建立了放射線治療方法。這是第一個有效的非手術癌症治療方法。在此以後，外科醫生不再獨立進行治療，轉而與醫院裡的放射專家一起合作進行治療。這樣的多方面合作也使得癌症患者的治療難以如往常在家中診療，而必須在能夠結合各方面專家的醫院裡進行。這也讓許多病患的資料都能紀錄進醫院的檔案中，利用這些檔案資料，也產生了第一份以統計分析癌症病患資料的結果。

癌症患者治療和研究的進展限於醫師間各自的研究與測試，直到第二次世界大戰時期，許多醫學研究中心發現同一種疾病在不同國家間的發生率差別相當大，也促使各國的公共衛生組織互相通報疾病及流通醫院治療的資料，直到今日仍然是廣為各國採用。日本醫學界觀察到廣島和長崎原子彈受害者的骨髓完全被毀壞。他們認為放射線可能也可用來治療有問題的骨髓，這項發現開啟了使用骨髓移植治療白血病的想法。

從第二次世界大戰之後，癌症治療的進步建立在改進並標準化現有的治療方法。進一步則是要利用流行病學的研究與國際合作找出新的療法。癌症研究目的在瞭解癌症的發生與過程的原因，並且希望能藉著對癌症了解程度的增加，找出能夠治療癌症的有效方法。雖然20世紀末的十年裡，科學界對癌症的形成原因和惡性腫瘤細胞的運作情形的研究有極大的進展，但是目前仍然沒有發現有效的新療法。

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