คุยกับหมอรักษาโรคมะเร็ง ตอน: โปรตอน

  • โดย ศาสตราจารย์เกียรติคุณ แพทย์หญิง พวงทอง ไกรพิบูลย์
  • 16 ธันวาคม 2556
  • Tweet

ถ้าเป็นแฟน haamor.com โดยเฉพาะเรื่องเกี่ยวกับโรคมะเร็ง คุณผู้อ่านคงคุ้นมากกับคำว่า รังสีรักษา เพราะเป็นวิธีหลักในการรักษามะเร็งวิธีหนึ่ง ในจำนวน 3 วิธี คือ ผ่าตัด รังสีรักษา และยาเคมีบำบัด

รังสีรักษา เป็นการนำรังสีมาใช้รักษาโรค รังสีที่ว่านี้คือ รังสี ไอออนไนซ์ (Ionizing radiation, อ่านเพิ่มเติมว่า คืออะไรใน เกร็ดฯ เรื่อง รังสีจากการตรวจโรค และเรื่อง รังสีที่ใช้ตรวจและรักษาโรค) ซึ่งรังสีไอออนไนซ์นี้ มีหลายชนิด ชนิดที่ใช้กันกว้างขวางมากที่สุดรวมทั้งในประเทศไทย คือ รังสีเอกซ์ (X-ray) หรือทางรังสีรักษาเรียกว่า โฟตอน (Photon) ซึ่งผลิตรังสีตัวนี้ได้จากเครื่องที่เรียกว่า ไลแนค หรือ ลิเนีย (Linear accelerator) ซึ่งเป็นรังสีที่มีประโยชน์มากมาย แต่นักฟิสิกส์ ก็ยังคงศึกษาค้นคว้าหารังสีชนิดอื่นๆเพื่อให้ได้การรักษาที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุด เหมาะสมกับโรคมะเร็งแต่ละตำแหน่งและชนิดของโรคมะเร็งมากที่สุด ซึ่งในด้านรังสีรักษา คือ การควบคุมโรค หรือฆ่าเซลล์มะเร็งให้ได้มากที่สุดในขณะเดียวกันก็ต้องก่อผลข้างเคียงต่อเนื้อเยื่ออวัยวะปกติให้น้อยที่สุด ซึ่งนี้คือ คุณสมบัติของรังสีที่เรียกว่า “โปรตอน(Proton)”

โปรตอน เป็นรังสีในกลุ่มไอออนไนซ์เช่นเดียวกับรังสีเอกซ์ ต่างกันที่รังสีโปรตอนเป็นรังสีที่ให้ทั้งพลังงานและมีมวล (รังสีเอกซ์ให้พลังงานเพียงอย่างเดียว ไม่มีมวล) นอกจากนี้รังสีโปรตอนเป็นรังสีที่จะถ่ายเทพลังงานสูงสุดเฉพาะจุดสิ้นสุดของพลังงาน ดังนั้นเนื้อเยื่อทีอยู่โดยรอบก่อนถึงจุดสิ้นสุดของพลังงานจึงได้รับรังสีน้อยมากเมื่อเทียบกับตำแหน่งสิ้นสุดของพลังงาน ซึ่งเรียกจุดได้รับพลังงานสูงสุดนี้ว่า Bragg peak (William Henry Bragg เป็นชื่อนักฟิสิกส์รางวัลโนเบล ชาวอังกฤษที่ค้นพบคุณสมบัตินี้ ในปี ค.ศ.1903) ส่วนรังสีเอกซ์ จะกระจายพลังงานเข้าสู่เนื้อเยื่อ/อวัยวะข้างเคียงไปตลอดทางเดินของรังสี เมื่อนำมารักษาโรคจึงมีโอกาสก่อผลข้างเคียงต่อเนื้อเยื่อข้างเคียงได้สูงกว่า โปรตอน

แต่เนื่องจากโปรตอน เป็นรังสีที่กระบวนการผลิต ซับซ้อนกว่ารังสีเอกซ์ โดยผลิตจากเครื่อง Cyclotron ที่ในยุคแรกๆจะต้องมีขนาดใหญ่โตมาก ค่าใช้จ่ายในการผลิต และการดูแลเครื่องสูงมาก รังสีตัวนี้จึงมีข้อจำกัดในการนำมาใช้รักษาโรค โดยทั่วไปจึงใช้อยู่เพียงในการศึกษาวิจัยเท่านั้น

แต่ปัจจุบันด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยขึ้นมาก เครื่อง Cyclotron ที่ใช้ผลิต โปรตอนเพื่อการฉายรังสีรักษาโรค จึงมีขนาดเล็กลงมาก และมีค่าใช้จ่ายสำหรับเครื่องลดลงกว่าในยุคก่อนมาก แต่ก็ยังมีค่าใช้จ่าย และเทคโนโลยีสูงมากอยู่ดี ดังนั้น เครื่องโปรตอนที่ใช้รักษาผู้ป่วย จึงมีอยู่น้อยมากแม้แต่ในประเทศสหรัฐอเมริกาเอง ก็มีเพียงประมาณ 5 เครื่องเท่านั้น นอกนั้นก็มีในประเทศ ญี่ปุ่น จีน เกาหลี ฝรั่งเศส สวิตเซอร์แลนด์ และอิตาลี เท่าที่ทราบที่กำลังก่อสร้าง คือ รัสเซีย และสวีเดน อย่างไรก็ตาม ในประเทศไทยเองก็ได้มีคณะกรรมการเพื่อพิจารณาความเหมาะสมในการที่จะมีเครื่องนี้ในประเทศไทย

การใช้โปรตอนรักษาโรคเนื้องอกและมะเร็ง จะให้ผลการรักษาควบคุมโรคได้เท่ากับรังสีโฟตอน เพราะมีคุณสมบัติทางชีววิทยาที่ใกล้เคียงกัน แต่โอกาสเกิดเกิดผลข้างเคียงต่อเนื้อเยื่อ/อวัยวะปกติที่อยู่รอบๆก้อนเนื้อ จะน้อยกว่ามาก

ดังนั้นในต่างประเทศที่มีเครื่องโปรตอน จึงใช้โปรตอนรักษาโรคเนื้องอก และมะเร็งของอวัยวะที่อยู่ลึกๆและล้อมรอบด้วยเนื้อเยื่อปกติที่สำคัญ เช่น ในสมอง ในลูกตา ในต่อมใต้สมอง ในไขสันหลัง เป็นต้น

อนึ่ง นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ชาวอังกฤษ William Prout ในปี ค.ศ. 1815 เป็นคนแรกที่ตั้งทฤษฎีที่เป็นจุดเริ่มต้นของรังสีตัวใหม่ ที่ต่อมาเรียกว่า โปรตอน ซึ่งหลังจากนั้น ได้มีการศึกษาต่อเนื่องมาเรื่อยๆ โดยนักวิทยาศาสตร์คนที่สำคัญที่สุดที่ได้ชื่อว่า บิดาแห่งนิวเคลียร์ฟิสิกส์ ชาวอังกฤษ(แต่เป็นชาวนิวซีแลนด์โดยกำเนิด)ได้ศึกษาค้นคว้าและพิสูจน์ทฤษฎีนี้ได้สำเร็จ คือ Earnest Rutherford และในปี ค.ศ. 1920 Rutherford ให้ชื่อรังสีชนิดนี้ว่า Proton เพื่อเป็นเกียรติ์ แก่ Prout ส่วนคนที่ให้ความคิดที่จะนำโปรตอนมารักษาผู้ป่วยมะเร็งเป็นคนแรก คือ Robert Wilson นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ในปีค.ศ. 1946 ซึ่ง การรักษาผู้ป่วยโดยใช้รังสีโปรตอนได้เกิดขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ.1954 ในสหรัฐอเมริกา ตามมาด้วยในประเทศสวีเดนในปี ค.ศ.1957

บรรณานุกรม

  1. Bragg peak http://en.wikipedia.org/wiki/Bragg_peak [2013,Nove15].
  2. Earnest Rutherford http://en.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford [2013,Nov15].
  3. Proton http://en.wikipedia.org/wiki/Proton#History [2013,Nov15].
  4. Proton therapy http://en.wikipedia.org/wiki/Proton_therapy [2013,Nov15].