develop own website

แนะนำเทคโนโลยีในการบำบัดมะเร็งด้วยการฉายอนุภาคโปรตอน

มะเร็ง
ถ้าพูดถึงโรคร้ายแรงในปัจจุบันคงไม่มีใครที่ไม่นึกถึง “มะเร็ง” มะเร็งคือเซลล์ที่มีการเจริญเติบโตที่ผิดปกติ สามารถแพร่กระจายผ่านทางหลอดเลือดและระบบน้ำเหลืองเข้าสู่เนื้อเยื่อข้างเคียงอย่างต่อเนื่องและไม่มีขอบเขต ทำให้เป็นเหตุผลที่ว่า ยิ่งเป็นมะเร็งนานเท่าใด ก็ยิ่งมีโอกาสรักษาให้หายน้อยลงเท่านั้น และความรุนแรงของมะเร็งมีผลให้ร่างกายเกิดอาการผิดปกติและนำไปสู่การเสียชีวิตได้ เช่น มะเร็งที่ปรากฎที่บริเวณกระดูก จะทำให้ร่างกายขาดสมดุลของแคลเซียมและสามารถทำให้แคลเซียมแพร่กระจายเข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งทำให้เกิดการลุกลามไปยังอวัยวะหรือเนื้อเยื่ออื่นๆ จนอาจถึงแก่ชีวิตได้ สาเหตุที่ทำให้เกิดมะเร็งเชื่อว่าเกิดจากหลายปัจจัย ยกตัวอย่างเช่น สิ่งแวดล้อมที่เป็นพิษ พันธุกรรม การติดเชื้อ หรือแม้กระทั่งความเครียด ในส่วนของการบำบัดหรือรักษามะเร็งก็มีมากมายหลายวิธี อย่างเช่น การผ่าตัด ซึ่งเป็นวิธีที่ค่อนข้างจะพื้นฐาน เป้าหมายของการรักษาด้วยการผ่าตัดนี้ก็เพื่อตัดส่วนที่เป็นมะเร็งออก โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อหรืออวัยวะข้างเคียง หรือส่งผลกระทบน้อยที่สุด [1] ส่วนวิธีการอื่นที่ใช้รักษามะเร็งที่คุ้นเคยกันดีคือ การรักษาด้วยเคมีบำบัด (Chemotherapy) หรือที่ได้ยินค่อนข้างบ่อยว่า “คีโม” (ดูรูปที่ 1 ประกอบ) ซึ่งก็คือการใช้ยาเพื่อรักษาหรือควบคุมเซลล์มะเร็งตามอาการที่ปรากฎ แต่ยาที่ใช้ก็ไม่ได้ส่งผลเฉพาะมะเร็งเสมอไปอาจเกิดผลกระทบบ้างต่อเซลล์ปกติได้ [2]
Mobirise
รูปที่ 1 การรักษามะเร็งด้วยวิธีการเคมีบำบัดหรือคีโม (Chemotherapy) ที่มาของรูปภาพ: http://www.sheknows.com/health-and-wellness/articles/1130467/hair-loss-chemo-treatment
รังสีรักษา
นอกจากวิธีที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ยังมีอีกหลายวิธีที่จะใช้รักษา (ในบริบทเชิงบำบัด) โรคมะเร็ง ได้แก่ การรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัด (Immunotherapy), การรักษาด้วยฮอร์โมนบำบัด (Hormone therapy), และ การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิด (Stem cell transplant) [3] แต่ในบทความนี้จะกล่าวถึงเฉพาะการฉายรังสี (การฉายแสง หรือฉายอนุภาค ถือว่าคำที่ใช้ในหมวดหมู่เดียวกันกับการฉายรังสี) เพื่อบำบัดมะเร็ง (Radiotherapy) โดยรังสีที่นิยมใช้ในการรักษาคือ รังสีเอ๊กซ์เรย์พลังงานสูง (X-Rays) หรืออยู่ในรูปแบบของลำแสงโฟตอน (Photon beam) ซึ่งรังสีเอ็กซ์หรือแสงโฟตอนดังกล่าวจะเข้าไปทำลายเนื้อเยื่อบริเวณที่เป็นมะเร็ง ดังแสดงให้เห็นในรูปที่ 2 วิธีในการฉายรังสีเพื่อบำบัดมะเร็งสามารถแบ่งออกได้เป็นสองวิธีด้วยกัน [4-5] ได้แก่
        1. การฉายรังสีระยะใกล้ (Brachytherapy) ซึ่งเป็นการฝังแหล่งกำเนิดรังสีเข้าไปในร่างกายที่ระยะใกล้กับเนื้อร้าย เพื่อรักษาที่ระยะใกล้ที่สุด
        2. การฉายรังสีระยะไกล (Teletherapy) คือ การฉายรังสีจากต้นกำเนิดรังสีที่ห่างออกมาจากเป้าหมาย หรืออยู่นอกร่างกาย หรือที่รู้จักกันในชื่อ การฉายแสง 
Mobirise

รูปที่ 2 เครื่องบำบัดมะเร็งแบบฉายอนุภาคโปรตอน (Proton beam therapy) ที่มาของรูปภาพ: https://www.walesonline.co.uk/business/business-news/first-cancer-fighting-proton-beam-13062997

การพัฒนาของเทคโนโลยีการฉายแสงเพื่อเพิ่มความแม่นยำ
การฉายรังสีระยะไกลมีโอกาสที่จะเกิดผลข้างเคียงต่อเนื้อเยื่อปกติรอบๆ เซลล์มะเร็ง เนื่องจากรังสีที่ใช้ในการทำลายเซลล์มะเร็งส่งผลต่อเนื้อเยื่อปกติเช่นกัน ดังนั้น จึงมีการคิดค้นเทคโนโลยีเพื่อใช้ร่วมกับการฉายรังสีระยะไกลเพื่อลดผลกระทบดังกล่าว โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือ “เพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในการรักษา และลดผลข้างเคียงจากการของรังสีต่อเนื้อเยื่ออื่น ๆ ให้น้อยลง” ซึ่งโดยมากแล้วจะมีการนำเทคโนโลยีภาพถ่ายทางการแพทย์มาช่วยในการวางแผนการฉายรังสี เช่น การใช้ภาพเอ็กซเรย์เป็นภาพต้นแบบในการ “วาดรูป” ขอบเขตของบริเวณที่จะฉายรังสีรักษาในผู้ป่วย ต่อมามีการใช้เครื่องเอ็กซเรย์คอมพิวเตอร์มาช่วยในการกำหนดขอบเขตการฉายรังสี แต่การกำหนดขอบเขตแบบนี้ก็ยังเป็นเพียงภาพสองมิติ ทำให้เนื้อเยื่อที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันแต่อยู่ที่ระดับความลึกต่างกันอาจจะได้รับรังสีไปด้วย ต่อมามีการนำภาพถ่ายแบบสามมิติจากเครื่องซีทีสแกน (CT scan) หรือเอ็มอาร์ไอ (MRI scan) มาช่วยกำหนดขอบเขตในการฉายรังสีในรูปแบบของภาพสามมิติ อย่างไรก็ตามก็มีการพบว่าการรักษาอาจจะไม่แม่นยำอย่างที่ควรเนื่องจากการผลจากการเคลื่อนไหวของอวัยวะภายในร่างกาย [5]
        ความแม่นยำในการรักษา (ในแง่ของการฉายรังสีไปยังตำแหน่งเนื้อเยื่อที่เป็นมะเร็ง) ถือเป็นเป้าหมายหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีร่วมกับเครื่องฉายรังสีเหล่านี้ หนึ่งในเทคโนโลยีที่น่าสนใจคือ การฉายรังสีรักษาร่วมกับการถ่ายภาพบริเวณเนื้อเยื่อตามเวลาจริง (Real-Time Tumor Tracking, RTRT) ซึ่งข้อดีของวิธีการนี้คือ การฉายรังสีไปยังตำแหน่งเป้าหมายได้อย่างแม่นยำ โดยวิธีนี้จะมีการใส่โลหะขนาดเล็ก (Fiducial marker) เข้าสู่ร่างกาย ณ บริเวณที่เป็นมะเร็งโดยใช้การผ่าตัดแบบส่องกล้อง (Laparoscopic surgery) เพื่อให้มีบาดแผลเล็กที่สุด โลหะขนาดเล็กนี้จะถูกใช้เป็นจุดอ้างอิงของตำแหน่งมะเร็ง ดังนั้นหากตำแหน่งมะเร็งมีการเคลื่อนไหว (ตามการเคลื่อนไหวของอวัยวะ) โลหะก็จะเคลื่อนไหวตามไปด้วย จากนั้นโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะตรวจจับความเคลื่อนไหวของโลหะที่ใช้เป็นจุดอ้างอิง ผ่านทางภาพเอ๊กซเรย์เพื่อประมาณตำแหน่งที่ถูกต้องของมะเร็งตามเวลาจริงในขณะที่ฉายรังสีในการบำบัด [6] นี่เป็นแค่ตัวอย่างการพัฒนาเทคโนโลยีร่วมกับการฉายรังสีที่ถูกนำไปใช้แล้วในปัจจุบัน และยังคงมีการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการรักษามะเร็งออกมาอย่างต่อเนื่อง และคาดว่าในอนาคตจะเห็นการรักษาที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นไปอีก
Mobirise
รูปที่ 3 เครื่องบำบัดมะเร็งแบบฉายอนุภาคโปรตอน (Proton beam therapy) ที่มาของรูปภาพ: https://www.walesonline.co.uk/business/business-news/first-cancer-fighting-proton-beam-13062997
การบำบัดมะเร็งด้วยการฉายแสงโฟตอนและการฉายอนุภาคโปรตอน
เนื่องจากเป้าหมายหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีด้านรังสีรักษาคือการลดผลข้างเคียงจากรังสีที่ผู้ป่วยจะได้รับ นอกจากการเพิ่มความแม่นยำในการรักษา ชนิดของลำแสงที่ต่างกันก็มีระดับความรุนแรงของผลข้างเคียงที่เกิดขึ้นต่างกัน โดยทั่วไปแล้วการบำบัดมะเร็งจะใช้ลำแสงโฟตอน (เรียกว่า การบำบัดแบบโฟตอน; Photon therapy) หรือรังสีเอ็กซ์ในการรักษา แต่ในปัจจุบันมีการใช้ลำแสงอนุภาคชนิดใหม่ที่มีชื่อเรียกคล้ายกันกับลำแสงโฟตอน ซึ่งเรียกว่า อนุภาคโปรตอน (Proton) เรียกการรักษานี้ว่า การบำบัดแบบโปรตอน (Proton therapy, ดูรูปที่ 3 ประกอบ) ซึ่งข้อแตกต่างของทั้งสองชนิดที่เห็นได้ชัดคือ โฟตอนเป็นพลังงานและไม่มีมวล แต่โปรตอน มีพลังงานและมีมวล เมื่อฉายแสงทั้งสองชนิดนี้ผ่านชั้นผิวหนังไปจะพบรอยไหม้บนผิวหนังที่เกิดจากการฉายทั้งสองแบบ แต่ความแตกต่างจะเกิดขึ้นจากการตกค้างของพลังงานในตำแหน่งของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะรอบข้างหลังจากที่ลำแสงเข้าไปชนตำแหน่งเป้าหมาย โดยในกรณีของการฉายอนุภาคโปรตอน เนื้อเยื่อปกติที่ลำแสงผ่านไปจะดูดกลืนปริมาณ พลังงานหรือมีอนุภาคตกค้างน้อยมาก โดยอนุภาคโปรตอนจะมีพลังงานที่เดินทางไปหยุดยังตำแหน่งที่ต้องการจะรักษาได้เท่านั้น ทำให้เนื้อเยื่อที่อยู่ถัดจากตำแหน่งของมะเร็งไม่ได้รับหรือได้รับรังสีแทบจะน้อยมาก ซึ่งถือเป็นจุดที่เด่นของการรักษาด้วยการฉายโปรตอน ในขณะที่ลำแสงโฟตอนจะทำให้เกิดการสะสมของพลังงานในอวัยวะรอบข้างมากกว่า ดังแสดงในรูปที่ 4
Mobirise
รูปที่ 4 แสดงความแตกต่างของลำแสงโปรตอน และโฟตอน เมื่อถูกฉายผ่านเข้าสู่ร่างกายเพื่อบำบัดมะเร็ง
ที่มาของรูปภาพ: https://www.floridaproton.org/what-is-proton-therapy/benefits
        สรุปได้ว่า การรักษามะเร็งด้วยการฉายอนุภาคโปรตอน สามารถลดผลข้างเคียงจากการฉายรังสี และลดการเกิดมะเร็งชนิดที่สอง (มะเร็งที่เกิดจากการรับรังสีรักษาที่มากเกินไป) ซึ่งเป็นผลข้างเคียงชนิดหนึ่ง นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับมะเร็งที่อยู่ในตำแหน่งเนื้อเยื่อที่สำคัญได้ดี เช่น ปอด ตับ สมอง เป็นต้น แต่อาจมีคำถามว่าทำไมในปัจจุบันถึงไม่ค่อยมีการใช้การบำบัดมะเร็งด้วยการฉายอนุภาคโปรตอน คำตอบก็คือ ราคาของการบำบัดด้วยการฉายอนุภาคโปรตอนนั้นสูงกว่าการบำบัดด้วยการฉายแสงโฟตอนมาก ทั้งราคาของเครื่องมือหรือแม้แต่ค่าใช้จ่ายเมื่อเข้ารับการรักษา ถึงแม้ว่าผลข้างเคียงที่ได้รับจะน้อยกว่ากันมากก็ตาม ดังนั้นการบำบัดมะเร็งในปัจจุบันจึงยังคงใช้วิธีฉายแสงโฟตอนอยู่ [7]
เทคโนโลยีรังสีรักษาของประเทศไทยในปัจจุบัน
ประเทศไทยในปัจจุบันมีการรักษาโรคมะเร็งด้วยการฉายรังสีอยู่หลายแห่ง แต่ยังไม่มีสถานพยาบาลที่ใดใช้เทคนิคการบำบัดมะเร็งด้วยการฉายอนุภาคโปรตอน อย่างไรก็ตามเครื่องบำบัดมะเร็งด้วยโปรตอน เครื่องแรกของประเทศไทยได้เริ่มติดตั้งที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ในปี พ.ศ. 2560 และมีการคาดการณ์ว่าผู้ป่วยคนแรกที่จะเข้ารับการรักษาจะสามารถใช้งานได้ในปี พ.ศ. 2562 [8] แต่ในบางสื่อได้รายงานว่าเครื่องมือชิ้นนี้จะได้เริ่มใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2564 [9] ดังนั้นในปัจจุบัน (ปี พ.ศ. 2561) ยังไม่มีผู้ป่วยใดที่สามารถเข้าถึงการบำบัดด้วยการฉายแสงโปรตอนในประเทศไทยเลย ซึ่งเครื่องมือชนิดนี้เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูง แต่เนื่องจากราคาที่สูงทำให้สามารถเข้าถึงได้ยาก ไม่เพียงแต่เครื่องมือชนิดนี้เท่านั้น ยังรวมถึงเครื่องมือแพทย์อื่นๆ ที่ประเทศไทยยังต้องนำเข้ามาด้วยมูลค่าที่สูง ดังนั้นถึงเวลาแล้วหรือยังที่คนไทยต้องหันมาสนใจในงานวิจัยและพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์เพื่อลดค่าใช้จ่ายที่ต้องนำออกนอกประเทศ และเพิ่มโอกาสในการเข้าถึงการรักษาของผู้ป่วยและยกระดับคุณภาพชีวิตของคนไทย
อ้างอิง
[1] William Blahd, “Benign Tumors”, WebMD, Available: https://www.webmd.com/a-to-z-guides/benign-tumors-causes-treatments#1-4 [06 May 2018].
[2] “เตรียมให้พร้อมก่อนรับคีโม”, PobPad, Available: https://www.pobpad.com/เตรียมให้พร้อมก่อนรับค [06 May 2018].
[3] “Cancer Treatment”, National Cancer Institute at the National Institutes of Health, Available: https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment [06 May 2018].
[4] ชลศณีย์ คล้ายทอง, “รังสีรักษา ฉายรังสี ใส่แร่ (Radiation therapy)”, Haamor, Available: haamor.com/th/รังสีรักษา-ฉายรังสี-ใส่แร่ [06 May 2018].
[5] “หลักการรักษาด้วยรังสี”, Chulacancer, Available: https://www.chulacancer.net/patient-list-page.php?id=420 [06 May 2018].
[6] Harada T, Shirato H, Ogura S, Oizumi S, Yamazaki K, Shimizu S, Onimaru R, Miyasaka K, Nishimura M, and Dosaka-Akita H, “Real-time tumor-tracking radiation therapy for lung carcinoma by the aid of insertion of a gold marker using bronchofiberscopy.”, Cancer 2002; 95: 1720-1727.
[7] Edward C. Halperin, David E. Wazer, Carlos A. Perez, and Luther W. Brady, “Perez and Brady’s principles and practice of radiation oncology”, 6th edition 2013, 379-391.
[8] Mark Plungy, “Varian Selected to Provide First Proton Therapy System in Thailand”, Varian, Available: http://investors.varian.com/2017-05-24-Varian-Selected-to-Provide-First-Proton-Therapy-System-in-Thailand [06 May 2018].
[9] “การบำบัดรักษาด้วยลำอนุภาคโปรตอน (Proton Therapy)”, ศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์, Available: http://thep-center.org/src2/views/daily-life.php?article_id=20 [06 May 2018].

ผู้แต่งบทความ

สิระ จำปาเงิน
วศบ. ชีวการแพทย์ มศว รุ่น 3 ขณะนี้กำลังศึกษาต่อในระดับปริญญาเอก สาขา Biomedical Science and Engineering ณ Hokkaido University ประเทศญี่ปุ่น (ทุน กพ)